某住宅小区中水回用处理工艺设计

-.z..--可修编-题目*住宅小区中水回用处理工艺设计所在学院化学与环境科学学院专业班级环境工程指导教师完成地点环境工程实验室*住宅小区中水回用处理工艺设计[摘要]：本设计以*住宅小区污水为处理工程设计对象，设计处理能力为300m3/d，设计进水水质为：BOD=150mg/L，COD=300mg/L，SS=280mg/L。本设计的流程为：进水—格栅—调节池—平流沉砂池—膜生物反响池—清水池—紫外线消毒—回用。回用水质符合"城市污水再生利用城市杂用水水质"〔GB/T18920-2002〕标准。本设计的中水主要回用于城市绿化、车辆冲洗、冲厕。本设计采用MBR工艺，该工艺技术先进、出水水质好、运行稳定、占地面积小、易于管理维护。[关键词]：住宅小区；中水回用；膜生物反响器TheEngineeringDesignOfReuseProjectOfIntermediateWaterInaResidentialDistrictAbstract:Inthisdesign,thewastewaterwasbeethetreatmenttargetfromtheresidentialdistrict.Thecapacityofdesignedtreatmentis300m3/d.TheconcentrationsofBOD5,COD,andSSare150mg/L,300mg/Land280mg/Lforinfluentquality.Thedesignoftheprocessisinfluent—grid—waterregulatingtank—horizontal-flowgritchamber—membranebioreactorpool—cleanwatertank—ultravioletdisinfection—reuse.ThewaterconformtothereuseofrecyclingwaterforurbanWaterqualitystandardforurbanmiscellaneouswaterconsumption

(GB/T18920-2002).Inthisdesign,thereusewaterismainlyusedforcitygreening,vehicleflushing,toiletflushing.ThisdesignusesMBRtechnology.Theprocesshassuchfeaturesastechnologyadvanced,goodwaterquality,steadyoperation,smallfloorarea,easytomanagement.Keywords:Residentialdistrict;ReclaimedWaterReuse;membranebioreactor目录TOC\o"1-3"\h\u18967引言 ③主要污染物的去除率为：BOD5≥98%、COD≥93%、SS=100%。产水悬浮物和浊度接近于零，处理后的水质良好且稳定，可以直接回用，实现了污水资源化。再配合A/O、A2/O工艺，可大举降低氮与磷，适用在水质与水源保护区。该工艺进出水水质如表3.2所示: 表3.2MBR工艺处理效率[13]BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)大肠杆菌(个/L)TP(mg/L)进水<150<300<280<4-5--出水<3<210<0.5未检出-3.2工艺设计流程通过对以上三种工艺的优缺点进展分析比拟发现，前两种工艺都有很多缺乏的地方，在处理效果上也不是每项指标都能满足要求。因此最终选择MBR膜生物反响器作为本设计的主体工艺。本设计中采用MBR工艺，其根本流程为：进水→精细格栅→水量调节池→平流式沉砂池→MBR膜生物反响器→清水池。该工艺的污泥产量较少，考虑到经济的因素，污泥直接贮存在污泥池里而暂不进展处理，用污泥车定期外运处理[14]。3.2.1工艺流程图本设计采用MBR工艺，其主要工艺流程如图3.3所示：图3.3MBR小区中水回用工艺3.2.2工艺说明〔1〕精细格栅：去除污水中颗粒杂质，防止小颗粒杂物进入提升泵等后续处理设备，以免影响处理设施的正常运转。〔2〕调节池：调节水量、水质，保证污水均匀的流入处理工艺设备，因为小区生活污水的水量变化较大，呈周期变化规律。〔3〕提升泵房：提供足够的水头，使污水以充足的动力进入沉砂池。〔4〕平流沉砂池：以重力别离为根底，放缓进入沉砂池的水流速度，相对密度较大的无机颗粒在此下沉，而有机悬浮物颗粒则被水流带走。主要作用是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行[15]。〔5〕膜池：承受平流沉砂池处理后的污水，使其与膜池回流污泥混合，有机物在好氧环境下浓度大量降减，氨氮也得以硝化，大量的磷被聚磷菌吸收。膜生物反响器使大肠杆菌得到了90%以上的去除。〔6〕清水池：用于收集回用的中水，在使用时可以使中水均匀高效的进入回用管道。〔7〕污泥池：收集工艺处理过程产生的污泥，由于该工艺的产泥量较少，只设置一座污泥池进展污泥的收集，污泥车定期外运进展处理。〔8〕紫外线消毒：杀死处理后污水中的病原性微生物，细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外光辐射后，其细胞中的DNA构造受到破坏，到达消毒和净化的目的[16]。3.2.3所选工艺去除率估算各个反响池去除率如表3.3：表3.3各构筑物中污染物去除估算名称COD〔mg/L〕BOD〔mg/L〕SS〔mg/L〕原水300150280格栅去除率5%-5%出水285150266调节池去除率20%10%40%出水228135159.6平流沉砂池去除率5%5%5%出水216.6128.25151.62膜池去除率93%98%100%出水15.1622.5650出水要求出水50105通过估算可知所选工艺可到达处理要求。4工艺设计计算说明4.1格栅4.1.1格栅的设计说明格栅是由一组平行的金属栅条﹑筛网或穿孔板制成，安装在污水渠道﹑泵房集水井的进口或污水处理厂的前部,截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维﹑毛发﹑果皮﹑蔬菜﹑烟蒂﹑塑料﹑和泡沫制品等，以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被截流的物质称为栅渣，栅渣的含水率约为70%～80%，容重约为750kg/m2。按格栅条净间隙，可以分为粗格栅、中格栅和细格栅三种，平面和曲面格栅均可做成粗、中、细三种。按格栅的形状，可以分为平面格栅和曲面格栅[17]。本设计中选平面精细格栅。污水经格栅流入，经过滤后流向调节池。格栅示意图见图4.1。4.1.2格栅设计依据及参数选择污水泵站主要使用中格栅一道，在污水处理厂的进水泵房中，泵前设置一道中格栅，以利于污水的后续处理，由于如今建成的小区厨房、淋浴、盟洗的排水管道都有防堵塞措施，且无较大的废渣排入，故可直接设置细格栅，而不必先设中格栅。〔1〕栅条宽度一般采用0.01m；〔2〕细格栅间隙一般采用1.5～10mm；〔3〕过栅流速一般采用0.6～1.0m/s；〔4〕格栅前渠道的水流速度一般采用0.4～0.9m/s；〔5〕格栅倾角一般采用45o～75o，人工去除格栅倾角小时，较省力，但占地面积大；〔6〕通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m[18]。参数的具体取值如表4.1：表4.1细格栅参数的选取工程取值围本设计取值过栅流速(u)0.6～1m/s0.6m/s栅条宽度(s)一般为0.01m0.01m格栅间隙(b)1.5～10mm8mm格栅倾角(α)45o～75o60°生活污水流量总变化系数KZ1.3～2.31.5栅前水深〔h〕据水量选取0.3m栅前渠道超高(h2)一般为0.3m～0.40.3m进水渠展开角(α1)一般用20°20°4.2格栅的设计计算精细格栅的计算简图如图4.1所示：图4.1精细格栅示意图〔1〕格栅宽度：小区污水的日平均流量〔4.1〕〔4.2〕〔4.3〕式中：B——栅槽宽度，S——栅条宽度m；e——栅条净间隙mm；n——栅条间隙数Qma*—最大设计流量，a——格栅倾角，h——栅前水深，u——过栅流速，—经历系数。代入公式〔4.2〕，〔4.3〕得：〔2〕过栅水头损失：〔4.4〕 〔4.5〕式中：h1——过栅水头损失，m；h0——计算水头损失， g——重力加速度，9.81m/s2；k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k取3；ξ——阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时，β=2.42。代入公式〔4.4〕，〔4.5〕得：为防止造成栅前壅水，故将栅后槽底下降h1作为补偿。 〔3〕栅槽总高度：〔4.6〕式中：H——栅槽总高度，m；h——栅前水深，m；h2——栅前渠道超高，m。代入公式〔4.6〕得：〔4〕栅槽总长度：〔4.7〕〔4.8〕〔4.9〕〔4.10〕 式中：L——栅槽总长度，m；H1——栅前槽高，m；l1——进水渠道渐宽局部长度，m；B1——进水渠宽度，m；a1——进水渠展开角；l2——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。带入公式〔4.7〕，〔4.8〕，〔4.9〕，〔4.10〕得：〔5〕每日栅渣量计算：〔4.11〕式中：W——每日栅渣量，； W1——栅渣量〔污水〕，取0.1～0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；则取0.1，KZ——生活污水流量总变化系数，带入公式〔4.11)得：本设计拦截污物量小于0.3m3/d，采用人工清渣。4.3调节池4.3.1调节池的设计说明由于污水排放过程中水量及水质有一定的不均匀性，使得污水的流量或浓度在昼夜有一定的变化。设计调节池调节污水的水质水量使后续处理不受污水顶峰流量或浓度变化的影响。污水从调节池一端进入，另一端通过污水提升泵进入平流沉砂池。调节池示意图见图4.2。4.3.2调节池的设计依据及参数选取〔1〕水力停留时间t一般取4～6h；〔2〕调节池有效水深为1.5～2.0m，纵向隔板间距为1～1.5m；〔3〕池底坡度不小于0.02；具体参数的选取如表4.2：表4.2调节池参数的选取工程取值围本设计取值水力停留时间t4～6h6h池底坡度i不小于0.020.02有效水深h1.5～2m2.0m超高不小于0.5m0.5m4.3.3调节池的设计计算小区生活污水平均水量为300m3/d，调节池有效容积V，m3式中：Qma*—最大设计流量，m3/d；t——水力停留时间，h。图4.2调节池示意图采用方形调节池，池长L等于池宽B，有效水深h，则L=B=7.5m。在池底设置集水坑，水池底以坡度坡度坡向集水坑[19]。4.3.4搅拌设备的选择为了防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可以采用专用的搅拌设备进展搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4～8W选搅拌设备，该工程中取4.8W。则调节池的配潜水搅拌机的总功率为112.5×4.8=540W。取一台850W的潜水搅拌机，安装在调节池的进水端。4.3.5提升泵的选择设计中进水为重力流,在调节池的集水坑中安装2台自动搅匀的潜污泵，一用一备，水泵的根本参数为：水泵的流量为Q=12.5m3/h，H=15m，配电机功率为N=1.5KW。4.4平流沉砂池4.4.1平流沉砂池的设计说明污水中的无机颗粒不仅会磨损污水处理厂的机械设备及其管道，在构筑物中产生淤泥，还会在污泥处理时磨损滤带。设置沉砂池就是去除这些密度较大的无机颗粒〔如泥沙，煤渣等〕，以免影响污水处理厂得后续构筑物及其设备的正常运行。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等[19]。本设计中采用平流沉砂池。污水经平流沉砂池一端进入，无机颗粒沉淀后进入砂斗，出水通向膜池。平流沉砂池示意图见图4.3。4.4.2平流沉砂池设计依据及参数选择〔1〕沉砂池是按去除相对密度为2.65，粒径大于0.22mm的砂粒设计的。〔2〕设计流量：当污水自流如池子里时，应按照最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作流量的最大组合流量计算；对于合流制系统，按降雨量的设计流量计算。〔3〕沉砂池的个数不应该小于两个，并宜按并联运行，当污水量小时，可考虑一用一备。〔4〕沉砂量：生活污水按每十万立方米污水的砂量为3立方米计，其含水率为60%，容重1.5t每立方米。〔5〕砂斗的容积按2天的沉沙量计，斗壁的倾斜角不小于55度，排沙管直径不应小于200mm。〔6〕设计有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25～1.0m，每格池宽不宜小于0.6m。〔7〕沉砂池的超高不宜小于0.3m。表4.3平流沉砂池参数的选取工程取值围本设计取值最大流速〔uma*)0.3m/s0.3m/s最小流速为(umin)0.15m/s0.15m/s最大流量时停留时间(t)30～60s30s设计有效水深为(h2)0.25～1m0.25m池底底坡0.01～0.020.02最大设计流量时的水平流速(u)0.15～0.3m/s0.15m/s去除沉砂时间间隔(t)据含砂量确定10d砂斗间隔宽〔b’〕据实际设计确定0.2m超高〔h1〕不小于0.3m0.3m4.4.3平流沉砂池的设计计算1﹑平流沉砂池的构造本设计的平流沉砂池是早期污水处理系统常采用的一种除砂构筑物。它由入流渠、出流渠、沉砂斗等局部组成。它具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排砂较方便等优点，但排砂粒含有较多的有机物，需要进展洗砂处理[20]。平流式沉砂池的构造如图4.3所示：图4.3平流式沉砂池示意图2﹑设计计算〔1〕沉砂池水流局部长度：(4.12)式中：L——水流局部长度，m；u——最大设计流量时的水平流速，m/s；t——最大设计流量时的水力停留时间，s；代入公式〔4.12〕得：〔2〕水流断面积：(4.13)小区污水的日平均流量式中：Qma*—最大设计流量；A——池断面积，m2；u——最大设计流量时的水平流速，m/s；代入公式〔4.13〕得：〔3〕池总宽度〔4.14〕式中：B——池总宽度，m；h2——有效水深，m；代入公式〔4.14〕得：〔4〕贮砂斗所需容积：〔4.15〕式中：V——沉砂斗容积，；*1——城市污水沉砂量，一般采用〔污水〕；t——去除沉砂时间间隔；KZ——流量变化系数；代入公式〔4.15〕得：〔5〕贮砂斗各局部尺寸计算设贮砂斗底宽；贮砂斗的高度斗壁与水平面的倾角为；则贮砂斗的上口宽为：贮泥斗的容积：〔4.16〕式中：V1——贮泥斗的容积，m3；——贮砂斗的高度，m； —分别为贮砂斗下口和上口的面积，m2；代入公式〔4.16〕得：〔6〕沉砂室的高度：假设采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，则：〔7〕沉砂池总高度：〔4.17〕式中：H——总高度，m；——超高，m；——贮泥斗高度，m；代入公式〔4.17〕得：4.5膜生物反响器4.5.1膜生物反响器的设计说明平板膜组件吊装在膜池，用底脚螺栓固定，分别将曝气管，集水管与相应的管道连接，组成MBR膜系统。MBR的正常运行：向膜池中参加污水，并投加活性污泥，启动风机，进风通过穿孔曝气管并在曝气箱混合均匀后上升进入膜箱。启动抽吸泵，膜过滤的清水通过集水管泵被抽到清水池。正常运行下抽吸负压为〔-20～0〕kp之间，采用8分钟抽清水2分钟停顿抽吸为一个周期的循环方式运行。通过液位仪控制膜池液位，以保证膜组件始终浸没在水中，并正常产水。清洗步骤：当出水真空压力表显示-20KP时，需要清洗滤膜。在关闭抽吸泵的情况下，首先关闭出水阀门，开启冲洗药箱的阀门，实现配置好的清洗药液通过加药泵经集水管进入膜元件，浸泡一段时间后在曝气的冲刷下，滤膜得到有效恢复。关闭加药阀门，开启清洗药液回流阀门，并开启抽吸泵，将清洗产液排入调节池，药液洗净后，关闭回流阀门，开启出水阀门，恢复正常运行。曝气管的清洗步骤：在枯燥空气的作用下，曝气管会发生局部堵塞，要定期清洗。关闭一次虑管曝气阀门，开启曝气清洗阀门，由于风压减小，以及水压作用，气水混合液形成湍流可将曝气管周围的污物冲刷下来，并随气水混合液流出，从而到达清洗效果[21]。4.5.2膜生物反响器的设计依据及参数1、液中膜膜支架技术参数液中膜膜支架技术参数如表4.4所示：表4.4液中膜膜支架技术参数名称特性参数材质聚氯乙烯膜孔平均直径0.4μm过滤方式重力过滤/吸引过滤最大过滤压力重力过滤：12KP；吸引过滤：20KP耐化学药品性耐酸耐碱性强〔PH值2～12〕膜支架尺寸〔510型〕宽×高×厚=490mm×1000mm×6mm膜支架有效面积0.8m2/膜通量0.4～0.6m3/m2d〔水温10℃以上)2、膜组件型号及规格膜组件的型号及规格如表4.5、表4.6所示：表4.5膜组件型号膜组件类型膜组件支架数〔n〕/组膜组件面积〔m2/组〕ES〔AS，ＦＦ〕10010080ES〔AS，ＦＦ〕175150120ES〔AS，ＦＦ〕200200160表4.6膜组件规格型号长〔mm〕宽〔mm〕高〔mm〕干重〔kg〕最大重量〔kg〕ES10018305102000440870ES150218051020006501300ES2002800510200088017603、膜组件的设计要点1〕不同膜组件单排池体平面尺寸要求见表4.7：表4.7不同膜组件单排池体平面尺寸膜组件型号池宽〔mm〕池长〔mm〕ES100ES150ES2002300～25003300～38004300～4500〔1000～1300〕×n＋3002〕池深要求ES型膜组件适合安装在2.50～3.50m的水深，在鼓风机压力满足条件的情况下，适当加大有效水深，对膜组件不会产生影响。表4.8名称特性参数取值参数a0.5MBR池污泥浓度*12000mg/L参数b0.12修正系数0.84.5.3膜生物反响器的设计计算1、膜组件的造型1〕膜通量(η指单位时间通过单位膜面积的水量〕〔单位：〕膜通量的选择与污泥过滤性能，污水水质及运行的环境条件有关，一般情况下为：0.4～0.6。本设计中COD，BOD5的浓度不高，可生化性强，可以选取最高值，考虑到使用年限，本工艺中取。2〕膜支架的有效面积S：。3〕膜支架数的计算〔每天按24小时运行计算〕〔4.18〕4〕膜组件的选型：ES200选型原则：〔1〕每个单元应选同类型〔2〕双排布置时，选择双数组件对称布置单排布置时，单排膜组件不超过10组5〕膜装置分一个池设计，含6组膜组件。2、膜〔MBR〕池有效容积的计算按膜组件安装尺寸计算简图如图4.4所示：图4.4膜生物反响器池体示意图一个系列的平面布置尺寸为：池宽B为4.4m，池深3.5m，有效水深3.0m池长：膜生物反响器有效容积：膜生物反响器总容积：3、鼓风机的选型1〕MBR池所需鼓风量计算〔1〕膜装置洗净所需空气N：膜组件数：单位膜组件中的支架数，ES200中每膜支架洗净需要的空气量MBR所需鼓风量G：(4.21)〔2〕生物处理所需空气量需氧量：(4.22)式中：V：MBR池有效容积，83.16m3：原水中含量〔mg/L〕：出水中含量〔mg/L〕则所需空气量2)风机的选型：由于生物氧化过程所需的空气量小于膜洗净所需的空气量，鼓风机的选择以膜洗净所需空气量为准，可以选择风量为14.4m3/min左右的风机或总风量一样的数台风机并联运行。风口的压力选择以池深为参考依据，本设计中池深为3.5m，考虑到风管的阻力下降，可以选择风压4000mm水柱的风机。具体参数见风机参数表4.9。表4.9风机参数表工程参数风机型号HTB125-503全风多段高压透浦风机全风最大风量19～23m3/min最大风压580～790mmH2O出口口径5寸功率3.7KW数量5台曝气头的选择本设计选择Φ260mm的微孔曝气头铺设于膜池。微孔曝气头的参数见表4.10。表4.10微孔曝气头参数表工程参数曝气器尺寸Φ260mm效劳面积2/个曝气膜片运行平均孔隙80-100微米空气流量1.5-3m3/个h氧总转移系数kla(20℃氧利用率(水深3.2m)18.4-27.7%充氧能力2/m3h充氧动力效率曝气阻力180-280mmH2O本设计所需曝气头的数量为：。4、MBR膜生物反响器膜生物反响器示意图如图4.5所示：图4.5MBR膜生物反响器示意图4.6污泥处理设计说明理论上讲，膜生物反响器能实现污泥的完全截留，实现污泥的零排放。Muller在处理生活污水的中试研究发现：当污泥浓度〔MLSS〕高达4060g/L和污泥完全截留SRT＝∞时，几乎不产生污泥。4.6.2污泥处理设计计算该工艺，污泥量大约为0.06%，含水率为96%～98%，污泥密度为1.02g/ml。一天产泥量因为污泥量太少，处理起来特别不经济，本工艺中的污泥先把它收集起来放在贮泥池里，然后用污泥车抽走，运到邻近的污水处理厂浓缩脱水处理，交付该厂一定的处理费用即可。选择6个月抽运一次，则需要贮泥池的体积为：有效泥深为3m；超高0.3m；设污泥池长宽为4m。 则贮泥池的容积为：4.7清水池4.7.1清水池设计说明及参数选择清水池的进水来自膜池处理后的水，出水直接可以回用，容积按日处理水量的10%-20%计算，本设计取15%，由于设计水量较小，选取圆形清水池。4.7.2清水池设计计算设计容量：有效水深3m，水池半径：清水池超高0.5m，总设计高度3.5m。4.7.3紫外线消毒本设计采用紫外线杀菌灯，分布安装在清水池里，实现水的消毒功能。紫外灯参数见表4.1。表4.11紫外灯参数表工程参数型号CUV-J40单只UV灯消毒水体积10m3杀菌器长度1400mmUV灯功率40W数量7只产品的应用领域水产；市政污水处理；工业“中水〞；农业灌溉用水消毒等领域。4.8其它辅助设备介绍4.8.1处理构筑物之间的管道连接处理构筑物之间的管渠连接有明渠和管道连接。明渠的流速为1～1.5m，为了防止悬浮物沉淀，该工艺中的流速要求不小于0.4m/s〔沉砂池前得渠道中为0.6m/s〕；管道的流速为1.5m/s，以防止管道发生淤积难于去除。4.8.2配水设备为了运行灵活和维修方便，该工艺中设置配水设备，使各处理单元之间配水均匀，并可以相互进展水量调节。常用的配水设备有：管式配水井、倒虹吸管式配水井，这两种配水设备水头稳定，配水均匀，常用于两个或四个一组的对称构筑物。该工艺中选用管式配水井，配水槽上设置堰门、阀门、或闸板阀，以调节水量使配水更均匀，必要时也可以关闭。4.8.3计量设备污水处理需要计量的对象包括污水处理量、污泥回流量、污泥处理量、空气量与各种药剂的投加量。常用的计量设备有如下几种[22]：巴氏计量槽，电磁流量计，超声波流量计，玻璃转子流量计，计量泵等。污水：选用非淹没式薄壁堰、电池流量计、超声波流量计、巴氏计量槽。污泥：污泥回流量选用电磁流量计。药剂：选用玻璃转子流量计或计量泵。4.9污水处理工艺总体布置4.9.1污水处理系统的平面布置污水处理系统的平面布置应包括[23]：处理构筑物的布置：污水处理系统的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物〔及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等〕的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，防止迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能根本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期开展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取5～8m，*些有特殊要求的构筑物〔如消化池、消化气罐等〕的间距则按有关规定确定。系统管线的布置：污水处理系统中有各种管线，最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当*一处理构筑物或*处理单元因故停顿运行时，也不致影响其他构筑物的正常运行，假设构筑物分期施工，则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求；所有管线的安排，既要有一定的施工位置，又要紧凑，并应尽可能平行布置和不穿越空地，以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。辅助建筑物的布：置辅助建筑物是污水处理系统设计不可缺少的组成局部。其建筑面积大小按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、平安等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。4.9.2高程确定表4.12构筑物水头损失表构筑物名称水头损失〔m〕格栅0.15调节池0.25平流沉砂池0.20膜池0.25表4.13污水管渠水力计算表管渠及构筑物名称流量〔L/s〕管渠设计参数水头损失〔m〕D〔mm〕L〔m〕调节池至平流沉砂池18.7520040.08平流沉砂池至膜池18.7520050.10膜池至清水池18.7520020.04各构筑物的高程见表4.14：表4.14各构筑物高程名称流量〔m3/d〕水面标高〔m〕池底标高〔m〕构筑物水面标高〔m〕地面标高〔m〕细格栅45074.5074.2074.8075.0调节池45074.3572.3574.8575.0提升泵45076.6172.5577.0175.0沉砂池45076.5976.3476.8975.0膜池45076.2973.2976.7975.0清水池45076.0073.0076.5075.04.9.3水泵扬程计算及选型格栅进水渠水平面在地平面下0.5m，清水池水面在地平面上1m。则水泵所需总扬程：2.26m。流量：。水泵的参数见表4.15。工程参数工程参数型号40QW-15-15-1.5转速2840/min流量15m3/h功率1.5KW扬程15m效率45.1%排出口径40mm重量52kg表4.15水泵参数表4.9.4自控系统设计说明污水处理系统运行过程对自控的要求越来越高，自控系统已经逐渐成为污水处理系统的重要组成局部，对稳定处理效果、降低运行本钱、提高劳动生产力起着重要的作用。该控制系统主要由检测仪表、控制器、执行机构组成[24]。1、检测仪表检测仪表是用来感受并测量被控参数，将其转变为标准信号输出仪表。该工艺中的检测仪表有处理过程中的温度、压力、流量、液位等检测仪表，各种水质参数PH、溶解氧、氮磷等在线检测仪表。2、自动控制器控制器是自动控制系统的核心。在控制器，将给定值与测量值进展比拟，并按一定的控制规律，发出相应的输出信号去推动执行构造。由于可编程控制器具有可靠性高、控制功能强、编程方便等优点。本设计中将采用可编程控制器作为自动控制器。3、自动控制器执行装置执行装置用来完成控制器的命令，是实现控制调节命令的装置。污水处理系统中，主要执行设备有各种泵、各种阀门以及鼓风机、加药设备等。通过对自动执行装置的控制，实现对工艺参数、动力设备等自动调节，从而使污水处理唱的运行处于最优的工况条件，节约动力费用，提高运行效果。5.工程概算及经济性分析5.1固定投资分析污水处理系统固定本钱分析见表5.1：表5.1污水处理系统工程投资估算表〔单位：万元〕费用名称土建工程安装工程设备购置工具购置其它费用合计调节池325111沉砂池21115精细格栅33膜池531.25519.2清水池0.80.50.523.8污水泵41117抽吸泵322119污泥泵10.212.2鼓风机10.2113.2合计19.89.915.771163.45.2运行本钱分析MBR工艺运行本钱包括三局部：电费、药剂费和人工费，其中药剂费主要指膜组件化学清洗所消耗的药剂费，在运行时间为数周的情况下，这局部与运行本钱相比就很小，有的药剂经简单处理后还可以重复利用，所以药剂费就忽略不计。所以我们将从电费和人工费来估算，估算结果见表5.2所示。表5.2日耗电量名称总装机容量〔KW〕运行容量〔KW〕运行时间〔h〕数量〔台〕耗电量〔KW﹒h/d〕提升泵31.524236鼓风机18.518.5245444污泥泵33113抽吸泵3222244反冲洗泵32224紫外灯0.280.28571.2合计30.727.287819532.2电费由估算得系统运行的日耗电量为532.2KW∙h，电费以0.5元/〔KW∙h〕计算，则日耗电费为266元。人工费中水回用系统只需物业管理人员定时检查即可，无需额外管理费用。根据估算结果，每天运行费用266为元，假设考虑折旧和维修费用，每天运行费用为300元。5.3经济效益分析目前，应用于中水回用系统以25-100m3/d为单位规模的MBR工艺的一次性投资为3500-4000元/m3，膜组件的费用占25％左右，只包含上建与设备材料费用，不含膜组件时，以十年计的设备折旧本钱为0.68-0.83/m3元，以两年为单位计膜的更换费用为1.0元/m3，运行费为0.3-0.5元/m3，其总运行费为2.0-2.3元/m3，在技术在不断开展的背景下，膜价格还拥有巨大的降价空间，有关专家进展过估算，在未来的3-5年，膜价格有望降为目前的25-50％，这会大大降低MBR的一次性投资与膜的更换费用。可以预测到膜价格会不断的降低，其使用寿命还会延长，新型高效低能耗MBR也会被开发出来，MBR的总运行费用预计将会降低到1.5元/m3。

我们对中水的产出效益以膜生物反响器工艺为例进展分析得出：中水回用创造的直接经济效益相当于节约等量新鲜水而创造出的效益。市在2014年居民供水价为2.07元/m3，其他行业比方宾馆、洗车、洗浴等供水价为3.0-5.0元/m3，比一般城市居民的自来水用水价格要高，而膜生物反响器的总运行本钱只有2.3元/m3，单从经济利益上考虑，中水回用对*些行业来说也是非常经济的。照目前的供水趋势来看，自来水供水费及排污费仍然会不断上涨，因此不难预见，膜生物反响器作为污水回用技术在经济、技术上的竞争优势将会愈来愈明显[25]。5.4对工艺的总结评价膜生物反响器结合了膜别离技术与生物反响器的优点，由于膜的高效的固液别离作用，微生物的新代作用得到了强化，有机物最终被很好的去除，MBR与其它传统处理工艺相比具有明显的优势，主要有以下几点[26]：〔1〕处理工艺简单，水净化程度高。〔2〕占地面积少，只有传统工艺的20%～30%。〔3〕膜的别离作用非常高效，处理效果优于传统沉淀池，出水非常清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅度的去除，出水水质优于建立部颁发的生活杂用水水质标准〔CJ25.1-89〕可作为非饮用市政杂用水进展回用。〔4〕在膜的别离作用下微生物被完全截留在生物反响器，系统的微生物浓度能够维持较高水平，反响器对污染物的整体去除效率便得以提高，出水水质也得以保证，反响器对水质水量的各种变化具有很强的适应能力，能承受的冲击负荷高，出水稳定而且水质到达优质。〔5〕MBR使反响器的水力停留时间和污泥停留时间实现了别离，这样一来，系统在运行和控制方面便更加的灵活和稳定。〔6〕对中水进展剩余有机物的降解，氨氮在硝化细菌的作用下成功转换为硝氮，氨氮实现了97%以上的去除，调整其运行方式可以一并到达脱氮除磷的效果。〔7〕剩余污泥的产量极少，水的回收率超过了99%。〔8〕系统使用了诸如流量传送器和压力传送器等逻辑进程监控系统，根本实现了全面自动化控制。〔9〕使用了空气冲洗系统，即使是在各种不同的流入条件下，系统仍能可靠运行。〔10〕系统可实现自动反冲洗，在较低的过膜压力条件下整体膜通量仍可以提高。〔11〕系统可实现7万小时的连续运行，且断丝率不大于1‰，使用寿命很长。总结

MBR作为生活污水中水回用的核心工艺，膜反响器中富集了大量的微生物，有机物和氨氮去除效率高，膜及膜面凝胶层能有效截留有机物，并可以有效去除病菌和病毒。该工艺出水BOD5、COD、SS、大肠杆菌浓度分别为3mg/L、21mg/L、0mg/L、未检出，出水的各项水质指标都符合"城市污水再生利用城市杂用水质"〔GB/T18920-2002〕里的要求。MBR用于生活污水处理和回用，在有效降低污染的同时节省大量的自来水，还可以在短期收回本钱，具有较高的经济效益，具有重要的推广价值。膜生物反响器技术处理后的污水出水水质可到达优质，其经济、社会以及环境效益是非常明显的。缺乏之处是其运行费用相对较高，随着膜技术的开展，膜的质量会越来越高而膜制造本钱却会不断的降低，MBR的投资就会很合理。如聚乙烯中空纤维膜和新型瓷膜的开发运用已降低了这项技术的本钱。此外，又有很多类型的膜生物反响器被开发了出来，其运行费用随之下降，比方在低压下的环境下运行重力淹没式MBR、厌氧MBR，它们的运行费用要比传统的好氧加压膜生物反响器低很多。随着技术的进步，膜生物反响器的运用围会不断扩大，尤其在水处理方面。在水环境标准越来越严格的背景下，MBR技术的竞争潜力已经显现，它必将取代传统的废水处理技术[27]致毕业设计是大学时光里要完成的最后一项任务，本设计的圆满进展主要得益于瑾教师和同学的帮助。首先我要感瑾教师在本设计进展中给予我的指导、支持和帮助，这是我能顺利进展和完成这次设计的动力之一，其次教师帮我解决了很多技术上的问题，我的设计才能做的完善。在设计过程中，我又学到了许多新的知识，尤其是提高了自己的CAD绘图能力，丰富了自己的设计经历。在做设计的这段时间里，教师虽然每天都有很多事要忙，但还是要抽出大量时间耐心的给我辅导，她的耐心和认真一次次打动了我。还有我要感在设计中帮助过我的同学，他们也为我解决了不少专业上的