《基于AAO-MBR工艺某县城5万立方米日处理量污水处理厂工程设计》13000字（论文）

基于AAO-MBR工艺某县城5万立方米日处理量污水处理厂工程设计摘要生活污水的处理处置与居民的生产生活息息相关，如何根据不同地区的情况设计适宜的污水处理工艺，值得探讨和研究。浙江省某县城污水处理厂拟采用AAO-MBR工艺处理周边村镇生活污水，处理规模为50000m3/d。原污水水质氮磷含量偏高，化学需氧量、生化需氧量也远高于标准值，经处理处置后出水各水质指标要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A排放标准。经过研究总结，AAO-MBR工艺具有出水水质符合预期、在实际运行中十分安全、设备占地不大、集成化高、自动化程度高等优点。本文分析了MBR工艺的研究进展，重点介绍了脱氮除磷工艺与内置式MBR膜组合的工艺技术对生活污水的处理效果，并通过计算及成本分析说明该工艺的合理性。关键词：AAO-MBR工艺，生活污水，污水处理目录TOC\o"1-2"\h\u24725第一章绪论 1207661.1引言 1277991.2基本资料 13405第二章工艺选择 2246892.1水质分析 2321632.2工艺比选 216295第三章工艺流程及处理效果预测 6312323.1工艺流程 6193183.2处理效果预测 621570第四章构筑物设计计算 7324554.1格栅 7282514.2提升泵房 9218764.4曝气沉砂池 12317094.5厌氧池/缺氧池/好氧MBR膜池 14257874.6二沉池 2221144.7污泥浓缩池设计 26276384.8污泥脱水车间 29235374.9排水和排泥 3026861第五章污水厂总体布置 33156915.1主要构筑物及附属构筑物 33156915.2高程布置 3524735第六章技术投资及运行费用 38156916.1费用构成 38155986.2土建工程费 3867226.3设备购置及安装费用 39220096.4其他费用 40118866.5建设工程总概算 40118266.6运行成本分析 4124735参考文献 431绪论1.1引言目前，农村生活污水排放具有瞬时流量小、分散、变化大的特点[1-2]。生活污水的排放情况与居民的生活环境息息相关，若乱排乱放现象不引起高度关注和及时处理，将会对环境产生不可遏制的严重后果。如何因地制宜的设计污水处理模式，在控制经济成本的同时也能达到良好的处理效果，需要不断实践和总结[3]。当前，国家对新农村建设这一工作目标的高度重视背景，对农村建设污水设施更是加大了资金投入，并且取得了较好的效果。但从后期运营管理角度来看，实际农村污水排放和监管工作标准存在不统一的情况，主要表现在农村中各类生活污水出现乱排乱放的现象，对生态环境存在较大的污染。目前，在国家非常重视新农村建设的环境下，逐步增加了农村污水设施建设的资金投入，并取得了良好的效果。然而，从后期经营管理的角度来看，实际的农村污水排放和监管标准并不统一，主要表现在农村各种生活污水无序排放的现象，这对生态环境造成了很大的污染。1.2基本资料污水处理水量：5万m3/d进出水指标如表1所示。表1进出水水质指标2工艺选择2.1水质分析该废水B/C为0.51，属于可生物降解废水。2.2工艺比选2.2.1AAO-MBR工艺AAO工艺适合大中型规模的城市污水处理厂，该过程对溶解氧的2个A阶段要求很小，并且在O阶段不需要高水平的溶解氧。膜生物反应器（MBR）成功将活性污泥废水生物处理系统和膜分离组合起来，达到了更好的水处理效果。一方面，该膜组件可以充分捕获活性污泥微生物，提高活性污泥浓度，取代原有的二次沉淀池功能，减少占用面积。另一方面，膜组件可以有效截留污水中几乎所有的悬浮粒子和高分子有机物质，分离效果十分明显，某些情况下出水可以直接回用[4-6]。将AAO-MBR反应器分为三个区域，分别为厌氧池、缺氧池、好氧MBR膜池。工艺流程依次是微生物系统的氨化及厌氧释磷、硝化反硝化和污泥吸磷，是发展较好一种污水综合处理技术，脱氮除磷效果好[7]。MBR膜和生化处理系统的结合有效地提高了污水水质，此外，延长大分子物质在生化反应器中的HRT可实现大分子物质最大降解效果，保持低污染负荷也可以减少剩余污泥。AAO-MBR工艺流程图见图1。图1AAO-MBR工艺流程图工艺特点（1）工艺简单，水力停留时间短；（2）处理效果良好，可同步实现脱氮除磷功能；（3）无需加药，运行费用低；（4）在厌氧、好氧反复运行的情况下，丝状菌繁殖量小，没有污泥膨胀的问题；（5）污泥含磷量高，肥效高[8]。实际工艺案例Wang等[9]实验了AAO-MBR系统来处理某社区的生活污水和雨水。结果显示：COD负荷、BOD/COD和COD/TN是影响污染物去除的关键因素，低温条件下膜污染加重。经过1年多的运行，COD、BOD5、TP和TN的去除率分别为83.7%、91.6%、74.5%和69.0%。出水可满足直接排放标准和景观水回用标准，投资和运行费用约0.406美元/t水。该系统可实现60%左右的回用，在农村社区污水集中处理回用中具有技术和经济可行性。杨卫等[10]使用倒置AAO-MBR装置处理太湖流域污水。厌氧区与缺氧区进水比为7：3，膜池污泥龄为15d。连续操作条件下，化学需氧量、生化需氧量的去除率较高，均可达到百分之九十以上；氨氮、悬浮物的去除率在70%-90%之间，可以满足一级A标准，其项目运营成本是0.9元/立方米。谢晴等[11]在四川省德阳市农村地区开展了AAO-MBR一体化工艺处理生活污水（包括厕所废水）的示范研究。系统采用改性超滤膜，该系统产水能力稳定，能够达到GB18918-2002中的一级A标准，污水回用于农田灌溉、渔业养殖等，对我们的环境保护和可持续发展来说都意义重大。梁珊等[12]采用氧化沟/MBR一体化装置处理农村生活污水。膜区采用聚偏氟乙烯中空纤维膜，投加硫酸亚铁辅助除磷，运行一段时间后，该装置水力停留时间为13.62h，污泥龄为30d，进水COD、BOD5、NH3-N、总氮和总磷含量分别是345.5、212.6、28.9、44.1和4.5mg/L，出水TP达到一级B标准（投药达到一级A标准），其他指标皆可达到一级A标准。2.2.2氧化沟工艺氧化沟工艺与其他生化处理技术最大的不同在于，废水进入氧化沟内可连续经历曝气、沉淀等环节，实现一池多过程的效用，同时兼具推流反应和混合反应的特点[8]。工艺流程图见图2。图2氧化沟工艺流程图工艺特点（1）通过推流式与完全混合的结合，克服短流量，提高缓冲能力；（2）具有适宜硝化和反硝化生物处理的溶解氧（DO）梯度；（3）重量比功率分布不均匀，提高了氧传递、液体混合和污泥絮凝速率；（4）产泥量少；（5）污水通过沟内循环流动充分稀释，处理效果好[14]。氧化沟工艺的问题（1）污泥膨胀问题污泥膨胀产生的主要原因是水中糖类化合物过多，氮、磷含量不稳定。除此之外，pH值和DO过低，污泥排水不畅等因素，容易造成丝状细菌污泥膨胀。（2）泡沫问题若进水含油量大，很难完全去除，油脂会发生氧化反应，并借助刷子搅拌产生许多的泡沫，影响水处理过程。（3）污泥上浮问题若进水含有许多油脂，系统的泥质变淡，将会影响后续沉淀池的HRT，从而造成氧气供应不足的危害，产生分解污泥上浮现象。此外，若废水中含有过多的油，污泥可能会与油一起漂浮。2.2.3工艺对比表2两种工艺技术及经济情况对比表AA0-MBR氧化沟共同点出水水质较好，污泥很稳定特点水力停留时间较短，处理效果优良，能同步实现脱氮除磷。在厌氧段、好氧段反复循环运行的情况中，阻止了丝状菌大量产生，没有污泥膨胀的可能。平板式膜生物反应器平板膜能有效分离污泥和水，无需反冲洗。氧化沟池体较大，难以在室内加盖放置。属于负荷较低的处理工艺，不需要额外加沉淀池，一池多过程，有效简化了构筑物的设置数量。适用条件AAO工艺可用于处理更大流量的废水，且该工艺灵活性强，既可以作为单独的处理工艺使用，也可以和MBR等水处理技术组合使用，发展成熟、应用广泛。适合规模相对较小（低于20万m3/d）的水处理过程，广泛应用在处理技术较弱的地区。经济成本MBR耐冲击负荷能力强，基本无污泥膨胀问题，剩余污泥量小，降低成本。由于污泥负荷低、泥龄长，于是扩大了生化处理的过程，提高了能耗（0.28kW·h/m3左右）和运行成本。3工艺流程及处理效果预测3.1工艺流程工艺流程如图3。图3工艺流程图3.2处理效果预测表3处理效果预测表项目CODCrBODSSNH3-NTNTP出水（mg/L)去除率出水(mg/L)去除率出水(mg/L)去除率出水(mg/L)去除率出水(mg/L)去除率出水(mg/L)去除率原水350-180-200-38-50-5-曝气沉砂池3325%1715%2090%30.420%4020%420%厌氧池29910%14515%1050%27.310%3610%1.270%缺氧池23920%10030%101-21.820%25.230%0.830%好氧MBR膜池28.688%1090%10-2.290%7.670%0.630%二沉池28.60%100%730%1.530%6.120%0.350%出水≤30≤10≤10≤1.5≤10≤0.34构筑物设计计算4.1格栅格栅是指由很多根金属栅条、框架和清渣耙三部分组成，拦截水中较大粒径的悬浮颗粒。本设计拟选用4台机械格栅。4.1.1设计参数污水流量：Q=50000污水流量总变化系数：KZ最大流量Qmax格栅倾角：α=60°；栅条宽度：s=0.01m；格栅间隙：e=0.02m；栅前部分长度：0.5m；栅前水深：h=0.4m；栅前流速：v1过栅流速：v2=0.8m/s；4.1.2设备尺寸计算格栅设计简图如图4所示。图4格栅计算简图（1）过栅流量Q1：Q1=（2）格栅的间隙数量n：n=Q1sin（3）格栅的建筑宽度B：B=sn-1+en=0.01×（27取栅槽间b=0.5m，所以格栅总宽度为0.80设进水渠道B1=0.5m，渐宽部分展开角则进水渠道渐宽部位置的长度l1：l1=B−B1（5）闸门槽和出口通道之间连接的减少长度：l2（6）格栅的水头损失h1ξ为阻力系数，矩形断面ξ=2.42。通过格栅的水头损失h1：ℎ0ℎ1（7）栅后槽总高度H（h2为栅前超高，设h2=0.3m）：H=ℎ（8）格栅总建筑长度L：L=（9）每日栅渣量：当格栅间隙在16mm～25mm内，栅渣量WW=根据上述计算，选用机械清渣。本设计拟采用共四台GSLY-300回转式格栅除污机，该设备的产品规格如表4所示。表4GSLY-300回转式格栅除污机产品规格4.2提升泵房4.2.1设计参数进水流量：Qmax4.2.1设计计算（1）集水池容积计算设计集水池容积相当于一台水泵6min的流量，则：W=有效水深采用2m，则集水池面积为：F=集水井保护水深取0.3m，实际水深H：H=（2）进出水管径根据设计规范规定：进水管设计流速为1.0~1.2m/s；出水管设计流速为1.5~2.0m/s。R=进水管半径R1：当u=1.0m/s时，R=当u=1.1m/s时，R=当u=1.2m/s时，R=取R=0.63m核算：u=QπR2出水管半径R2：当u=1.5m/s时，R=当u=1.8m/s时，R=当u=2.0m/s时，R=取R=0.50m核算u=QπR满足1.5-2.0m/s的要求，因此取R=0.50m。（3）沿程阻力损失L假设处理废水的物理性质与20℃的水相近，则：ρ本设计选择进出水管的材料为新的无缝钢管，则取△=0.1mm进水管：Re1为紊流，则还需判别阻力区域：Re=5.43(Re=603(故流动处于紊流过渡区。用公式λ=0.11(∆λ=0.11(假设进水管长为2.0m，则：L出水管：Re2为紊流，则还需判别阻力区域：Re=5.43(Re=603(故流动处于紊流过渡区。用公式λ=0.11(∆λ=0.11(假设出水管长为18m，则：LL（4）局部阻力损失及其他阻力损失假定自由水头为1m。泵站外水头损失分为沿程损失Σℎf和局部损失Σh1.3Σ总出水管流量为：Qmax=1389选用管径为450mm的铸铁管，查表得：v=2.14m/s，1000最小流量核算：当有3台泵运行时，Q=115L/s，v=0.73m/s>0.7m/s设总出水管中心埋深为0.9m，泵站外管线总长度为：l则泵站外压水管水头损失为：1.3Σ（5）总水头损失：Σh=0.0418+2.06+1=3.102m（6）选泵：根据上述计算，选用4台KSW型卧式离心泵，3用1备。最大流量可达到1400m3/h，扬程范围为5～135m。每台泵尺寸约为0.5m×0.5m×1.8m，则泵房尺寸设置为：长×宽×高=3.0m×7.0m×7.0m。4.4曝气沉砂池4.4.1设计概述一般沉砂池的砂粒中约有百分之十五的有机物质，增大了砂粒的后续处理难度。曝气沉淀池由于可以从池的一侧通入空气，且可以自我控制曝气量的大小，从而有效地控制污水的流量，使污染物去除效果更加稳定，受流量变化的影响也更小。4.4.2设计参数（1）旋流速度：v1=0.25~0.3m/s。（2）水平流速：0.1m/s。（3）最大小时流量的停留时间：1~3min。（4）有效水深：2~3m（5）宽深比为1~1.5。（6）污水所需曝气量为0.1~0.2m4.4.3设计计算曝气沉沙池计算图如图5所示。图5曝气沉沙池计算图（1）池容V（有效容积，m3）：V=Q式中Qmax——最大设计流量，m3t——最大设计流量HRT，min，取t=2min。V（2）水流断面积A（m2）：A=Q式中，v1——最大设计流量时的水平流速（m/s），一般取A=（3）池宽B（m）：B=A式中h2——设计有效水深（m），取h2B=（4）每个池子宽度b(m)，取n=2格，则b=宽深比：基本满足要求。（5）池长L(m)：L=V（6）每小时所需空气量q(m3/h)：q=dQ式中d——废水处理所需空气量，m3，取d=0.2则q=0.2×0.75×3600=540贮砂斗所需容积V0（m3）：砂斗沿池长为梯形横截面通道，砂斗体积V式中a——沉砂斗上顶宽，m；a1——沉砂斗下底宽，m，取a1h3——斗高，m，取h3坡度i=0.1~0.5砂斗侧壁和水平面夹角α≥55°；则a=2ℎ沉砂斗容积V0（m3）V0沉砂池总高度H（m）：取超高h1H=4.5厌氧池/缺氧池/好氧MBR膜池4.5.1设计概述A2/0脱氮除磷工艺A2/0脱氮除磷工艺流程如图6所示。是厌氧、缺氧、好氧组合工艺。图6A2/O脱氮除磷工艺膜生物反应器（MBR）膜生物反应器（MembraneBioreactor，简称MBR）成功将活性污泥废水生物处理系统和膜分离组合起来，达到了更好的水处理效果。该工艺最早出现于1969年，至今已有40年的历史。（1）类别根据膜的位置差异，将膜生物反应器分为一体化膜生物反应器和分离型膜生物反应器，其模式见图7。图7膜生物反应器（MBR）MBR中的分离膜可以是微滤膜，也可以是超滤膜，采用何种膜主要依据设计出水水质而定。采用微滤膜可以获得较大的膜通量且跨膜压差较低，膜的清洗较容易，不仅节省建设投资，而且运行费用也较低，但是出水水质略差。采用超滤膜可以获得较高的出水水质，但是膜通量较小，需要较多的膜和较大的操作压力，膜的清洗较困难，意味着建设费用和运行成本均较高。通常，MBR所使用的膜其孔径在0.1~0.4μm之间。由于平板膜组件的装填密度较低，因此膜池占用空间较大，该部分应为好氧池的一部分，在工艺设计时应考虑在内[15]。（2）特点由于泥和水的分离采用了膜分离技术，使得MBR有两个突出的优点。一是水质好，采用超滤膜时，出水中无悬浮物，从而大大降低COD、BOD等指标。二是节约用地，因为有机物不随废水流失，因此可以大大提高生化池中的污泥浓度，很大程度上减少污泥体积。与膜生物反应器相组合的工艺种类十分丰富，不论是与AAO工艺还是其他生物反应池组合，都可以起到良好的生化处理作用，MBR有很大的发展空间和前景。（3）设计要点MBR工艺设计没有统一的国家标准作为参考，可以依据生产商提供的技术手册进行设计研究。膜生物反应器在设计中应考虑一下几点：①为保持产水量长期稳定，膜通量设计值应采用下限。②污水中的SiO2对膜的伤害极大，因此不能使用含有SiO2的药剂，如助凝剂、水玻璃等。若要达到消泡效果，可以替换选用高级乙醇系列消泡剂。③聚合物絮凝剂（如聚丙烯酰胺（PAM））尽量不要在前期使用，因为未浓缩的聚合物絮凝剂也可能会干扰稳定运行。④MBR在出水时污泥会在膜表面聚集形成泥层导致出水负压增大。为促进聚集在膜表面的泥层在曝气的作用下脱落，MBR在持续出水一段时间后需要短时间停止出水。当抽吸泵停止运行时，由于虹吸作用或重力作用，出水并不能立即停止，膜表面的泥层无法脱落。因此在出水管路上应加设电磁阀，当抽吸泵停止运行时关闭出水阀。⑤MBR需要定期进行在线或离线化学清洗，化学清洗方式和周期应遵从设备供应商的有关说明。4.5.2设计计算（1）判别水质BOD5/TN=180/50=3.6，BOD5/TP=180/5=36＞17，满足设计《室外排水设计规范》（G工艺模式AAO-MBR工艺模式如图8所示。图8AAO-MBR工艺模式图（3）设计流量构筑物流量以平均时流量为准，平均时流量QaQ（4）膜组件数量图9膜组装置图表5装置规格尺寸产水量/（m3/d）长度L/mm宽度W/mm高度H/mm5002110+10810+102600+1010004010+10810+102600+10某膜产品生产商提供的设计参数如表6所示：表6膜组件设计参数膜组件尺寸为：长2.11m，宽0.81m，高2.6m。运行方式为连续出水十五分钟，间歇三分钟。膜组件产水量qs=500mn=好氧池分为2格，每格设膜组件数量50个，共计100个。每个好氧池中膜组件排列方式5列，10排。为方便安装和维修，膜组件列间距0.8m，排间距0.4m，与池壁间距0.8m。单格好氧池宽度：B=5×0.81+6×0.8=单格好氧池长度：L生物池平均水深H1=5m，好氧池容积VV0（5）工艺参数复核①好氧池水力停留时间：HR②BOD容积负荷：N式中S0——好氧池进水BOD5浓度。③污泥龄θc本设计中污水最低温度T=10℃，出水氨氮NH3−N≤1.5mg/L，好氧池溶解氧O2=2mg/L则硝化速率μN：μ=0.47=0.089（d-1）设计安全系数K=2.5。则污泥龄θc：θ④好氧池污泥浓度好氧池中活性污泥挥发比fx=0.8，产率系数Y=0.6，污泥衰减系数Kd=0.05；进水生化需氧量S0=100mg/L，出水BOD5XMLSS浓度：X=⑤确定回流比进水TN浓度N0=25.2mg/L，出水T回流比R：R=N设计值取R=200%。其中，厌氧池回流比R1=100%，缺氧池回流比R2=100%。⑥厌氧池污泥浓度：XA1⑦缺氧池污泥浓度：XA2（6）厌氧池计算厌氧池停留时间HRTA1=1.5h，厌氧池容积VVA1厌氧池分为2格，每格宽7.5m，水深同好氧池，池长LA1：LA1（7）缺氧池计算缺氧池进水N0=8.7mg/L，出水则缺氧池容积VA2：V=24×2083=875.6（m3）缺氧池分为2格，宽深同好氧池，缺氧池长度为：LA2缺氧池水力停留时间：HRT生物池总水力停留时间：HRT=HRT（8）曝气量计算在A2/O系统中，溶解氧的需氧量由有机物降解需氧量、氨氮硝化需氧量和硝态氮反硝化需氧量组成，其中反硝化需氧量为负值。①有机物碳化需氧量O1：O1=1.47Q(②氨氮硝化需氧量O2：5340（kg/d）其中NH0、NHe是指进出水氨氮浓度，mg/LQ——日处理水量，m3/d。③反硝化需氧量O3：④生物池需氧量O：⑤按生物反应需要计算曝气量。标准需氧量与设计需氧量之比为1.6，曝气器采用穿孔管曝气设备，氧转移效率EA为7%，按生物反应需要计算的曝气量Qqs：⑥按膜需要计算曝气量。膜组件面积f=1372m2，曝气强度qq设计曝气量按膜需要量确定。MBR反应池平面示意图如图10所示。图10MBR反应池平面示意（单位：mm）4.6二沉池4.6.1设计概述本设计拟采用辐流式沉淀池，应用机械刮泥器清除沉积在池底的污泥。二沉池剖面示意图见图11。图11二沉池剖面示意图4.6.2设计参数（1）设计最大流量：Qmax设计表面负荷：q=2.0混合液悬浮固体浓度：X=3.0kg/m34.6.3设计计算（1）沉淀部分水面面积采用池数n=2，则：F=（2）沉淀池直径：D=（3）校核堰口负荷：单池设计流量：Qq符合要求。（4）校核固体负荷：取回流比为50%，则G=24（5）沉淀池部分有效水深：设沉淀时间t＝3h，则h（6）较核池径水深比：D位于6~12之间，符合要求。（7）污泥区容积：V则每个沉淀池污泥区的容积：

V（8）污泥区高度①污泥斗高度：设池底径向坡度为i=0.05，污泥斗底部直径D2=1.5m，上部直径DℎV②圆锥体高度：ℎVV=(可见池内有足够的容积)污泥区的高度：ℎ4（9）沉淀池总高度：取超高为h1=0.3m，缓冲池高度为hH=ℎ（10）中心进水导流筒：进水D0=700mm，单池最大流量则进水管流速v0v中心进水导流筒内流速v1=0.5m/s，导流筒直径D中心进水导流筒设4个出水孔，出水孔尺寸为：B×H=0.35m×0.7m则出水孔流速v2v（11）稳流筒稳流筒的主要作用是平稳水流，以免将沉淀的物质卷起，影响处理效果。本次设计取v3=0.03m/s，稳流筒内水流面积f=(1+R)稳流筒直径为：D4（12）验算二沉池表面负荷二沉池有效沉淀区面积A为：A=二沉池实际表面负荷q'q（13）出水部分设计设置5个集水槽，单个集水槽流量：q①出流堰取出水堰负荷q''L=采用堰口角度θ=90°的自由出流三角堰，每米堰板设五个堰板。则每个堰口出流量：q=堰上水头：ℎ三角堰个数n：n=三角堰中心距：L②单池最大流量q0=0.058mQ则集水槽宽B为：B=0.9Q③集水槽深度集水槽临界水深：ℎ集水槽起端水深：ℎ设出水槽自由跌落高度h2ℎ=ℎ1+ℎ2+4.7污泥浓缩池设计污泥浓缩池用于减少污泥体积，从而后续泥浆管径和脱水压力也得到相应减小，在经济性上十分有必要。4.7.1设计概述本设计采用气浮浓缩池浓缩活性污泥。剩余污泥量为900m3/d，含水率为99.5%，污泥浓度为5g/L，污泥温度为20℃。将浓缩后的污泥浓度降到4.7.2设计计算采用出水部分回流加压气浮浓缩工艺。加压水回流量：Q=900因此适合选用矩形气浮池。由于污泥浓度较低，所以取气固比SA=0.02。查表6可知，当空气溶解度CS=18.7mL/L，空气容重则加压水回流量：Q==115.05回流比：R=总流量：Q气浮池表面积：取固体负荷M=2.2kg/mA=设气浮池长宽比L/B=3/1，则气浮池池宽为：B=气浮池池长：L=3过水断面面积设水平流速v=4mm/s=14.4m/h，则过水断面面积：ω（6）气浮池有效水深浮动停留时间取决于气浮池的有效水深，据此查图12，在气浮污泥固体含量为4%时，气浮停留时间为60min，考虑1.5的安全系数，设计停留时间T=90min，则图12气浮停留时间与气浮污泥浓度的关系（7）气浮池总高H超高取0.3m，刮泥机高度0.3m，则（8）容器罐容积一般加压水停留时间为1～3min，设计采用3min。回流水量：溶气罐容积：溶气罐直径：高度=1：（2～4），若直径1.5m，则高度3.13m。4.8污泥脱水车间4.8.1设计概述设计选用板框压滤机进行污泥脱水。脱水后的污泥外运处理。污泥脱水车间的尺寸为13m×6m×3m。4.8.2设计计算污泥浓缩后污泥量Q0=W0/C0=900×59=500m3/d，采用化学调节预处理，投加10%的石灰，7%的铁盐，f=1+10100+7100=1.17若每天工作两班，即16h，则每小时污泥量为：Q'=Q故采用两台XZ100/1250-300型板框压滤机，一用一备。板框压滤机技术参数如下：①过滤面积：100m2；②滤板尺寸1250mm×1250mm；③滤饼厚度：30mm；④滤室容积：1468L；⑤滤板数量：30；⑥过滤压力：≥0.6Mpa；⑦电机功率：4.0kW；⑧外形尺寸长×宽×高：5020mm×1800mm×1600mm。4.9排水和排泥4.9.1排水浓缩后池中上清液通过重力排出，再通过溢流管进入消毒池。消毒池处理后的废水排入附近河流。4.9.2排泥采用重力管道输送浓缩后污泥，管道坡度为i=0.01，采用管径为200mm的塑料管，泵抽送入压滤机进行脱水处理。4.10消毒池采用液氯消毒。4.10.1设计参数（1）投加量生活污水经过一级处理时，需要15~25毫克每升的量。经过二级处理时仅需5~10毫克每升。（2）混合池混合时间为5~15秒。有机械混合、管道混合等多种方法。（3）消毒时间从溶和时开始计算需要30分钟，才能使处理后剩余量不低于0.5mg/L。4.10.2设计计算采用加氯量a=7g/m³水。仓库储量按15d计算。接触池容积计算（1）有效容积：V=50000×1.3/24×30/60=1354.2m³，设两座池子，采用隔板式接触反应池。（2）有效水深取h=4m，则表面积A=169.3m²。（3）隔板间隔b=4m，采用2个，则廊道总宽B=（2+1）×4=12m取池宽12m，池长16m。实际消毒池容积：V=BLh=12×16×2×4=1536m³>1354.2m³总池深H为（超高为0.3m）：H=加氯间计算（1）加氯量：Q=50000/24×7/1000=14.6kg/h（2）储氯量：W=15×24×14.6=5256kg选择两台落地柜式真空加氯机，投加量为20kg/h，1用1备。适合水压为14Pa，可处理50m3/h的污水。加氯间和氯库加氯间和氯库建在一起。设置氯库长宽高分别为9.6m、9m、4.5m；加氯间长宽高分别为4.5m、9m、4.5m。氯库外设置事故池，池中每日储水，水深一点五米。加氯系统的电气控制柜和自动控制系统设置在值班控制室中。为了便于观察，值班室和氯化室之间设置了观察窗和连接门。加氯间和氯库的通风设备根据前文的设计安排，加氯间的总容积：V氯库容积：V加氯间和氯库各安装一台LF-65DC系列贯流风机，风速分配比较均匀，能起到快速通风换气的效果，避免因意外吸入有害气体产生危险。5污水厂总体布置5.1主要构（建）筑物与附属建筑物5.1.1格栅及泵房本设计选用机械清渣，采用共四台GSLY回转式格栅除污机清渣，3用1备，选用型号为GSLY-300（栅条间隙为20mm规格，处理流量11500~23000m3/d）。5.1.2提升泵房选用4台KSW型卧式离心泵，3用1备。最大流量可达到1400m3/h，扬程范围为5～135m。每台泵尺寸约为0.5m×0.5m×1.8m，则泵房尺寸设置为：长×宽×高=3.0m×7.0m×7.0m。5.1.3沉砂池沉砂池可以有效去除泥沙等大分子的无机颗粒，既方便了后续污水处理，也避免了设备的损害。本次设计在生物处理工艺之前设置曝气沉砂池，沉砂池尺寸设置为：长×宽×高=12.0m×3.75m×3.1m。具体数据见表9。表9曝气沉砂池参数项目流速(m/s)长度L(m)水流断面积A(m2)沉砂斗所需容积V（m3）池总高度H(m)池数数值0.25127.510.221为了工作人员安全设有栏杆。5.1.4厌氧池主要用于厌氧释磷。厌氧池分为2格，尺寸设置为：长×宽×高=10.0m×7.5m×5.0m。5.1.5缺氧池缺氧池分为2格，尺寸设置为：长×宽×高=9.9mⅹ8.85mⅹ5m。5.1.6好氧MBR膜池好氧池分为2格，每格设膜组件数量50个，共计100个。每个好氧池中膜组件排列方式5列，10排。单格好氧池尺寸设置为：长×宽×高=26.3m×8.85m×5m。5.1.7二沉池本次设计采用辐流式沉淀池，设置了刮泥机定期清除池底污泥。具体尺寸见表10。表10二沉池尺寸项目沉淀池直径有效水深污泥区容积污泥区高度池总高度数值29.4m3m127.0m31.96m5.76m5.1.8污泥浓缩池本设计采用气浮浓缩池，浓缩来自好氧MBR膜池、辐流式沉淀池的污泥，但主要是以二沉池的污泥为主。污泥浓缩池尺寸设置为：长×宽×高=15.5mⅹ5mⅹ2.625m，具体参数如表12。表12气浮浓缩池参数气浮池面积回流比R气浮池尺寸气浮池总高H浓缩前污泥含水率浓缩前污泥含水率75m2.515.5×5×2.6253.22599%97%5.1.9消毒池设置消毒池的目的是为了使出水更加干净，满足部分生产生活用水的要求。生活污水经过生化处理后，水质得到了明显的改善，再经过消毒池处理，可以有效降低细菌含量。本次设计采用液氯消毒。接触池池宽为12m、池长16m、池深4.3m。氯库长宽高分别为9.6m、9m、4.5m；加氯间长宽高分别为4.5m、9m、4.5m。5.1.10污泥脱水车间采用两台XZ100/1250-300型板框压滤机进行污泥脱水，一用一备。脱水后的污泥外运处理。污泥脱水车间的尺寸为：长×宽×高=13m×6m×3m。5.2高程布置一般污水流过水处理构筑物时的水头损失如表13所示：连接管道（沟渠）的沿程损失和计量、管件等的局部损失可按照水力学原理计算。高程计算见表14。表14高程布设管渠及构筑物名称管渠设计参数水头损失水面标高Q(L/s)D(mm)i(m/m)v(m/s)L(m)沿程(m)局部(m)构筑物(m)合计(m)上游(m)下游(m)消毒池至出水口11576000.0042.001660.660.20-0.860.40-0.54消毒池0.300.300.700.40二沉池至消毒池11577000.0042.00580.030.07-二沉池0.300.301.10.8好氧MBR膜池至二沉池1935000.0041.30520.110.06-0.171.271.1好氧MBR膜池0.400.401.671.27缺氧池至好氧MBR膜池2895000.0041.4540.020.01-0.031.71.67缺氧池0.300.302.01.7厌氧池至缺氧池2895000.0041.45280.110.03-厌氧池0.300.302.442.14沉砂池至厌氧池2895000.0041.45220.090.03-0.122.562.44沉砂池0.300.302.862.56泵房至沉砂池5798000.0041.6880.030.01-0.042.92.86续表12管渠及构筑物名称管渠设计参数水头损失水面标高Q(L/s)D(mm)i(m/m)v(m/s)L(m)沿程(m)局部(m)构筑物(m)合计(m)上游(m)下游(m)泵房提升6m-3.12.9格栅至泵房11574000.0042.0010.000.00-0.00-3.1-3.1格栅0.100.10-3.0-3.1进水口至格栅1934000.0041.30300.120.04-0.16-2.84-3.0前后构筑物高程逆差可作为污水提升泵的扬程，再由污水流量去选择泵的型号。6技术投资及运行费用6.1费用构成费用由建筑安装工程费、设备及工器具购置费、工程建设其他费、基本预备费等构成。采用定额计价的方式。6.2土建工程费费用组成见表15。表15土建工程费项目内容规格以及材料数量单价（万元）总价（万元）1曝气式沉砂池12m×1.875m×3.1m22004002厌氧池10m×7.5m×5m23006003缺氧池36.4m×8.85m×5m23006004好氧MBR膜池26.3m×8.85m×5m280016005二沉池Φ29.4m，H=5.76m22004006气浮池15m×5m×3.225m11001007消毒池16m×12m×4m22004008污水泵房-11001009配电所、机修厂40m×20m×5m120020010集水井-1505011污泥泵房15m×12m×5.5m120020012办公楼30m×20m×5m140040013停车场40m×20m1200200土建小计52506.3设备购置及安装费用费用组成见表16。表16设备购置及安装费用项目费用分级项目内容项目费用（万元）项目工程计划费用项目费用设备到场费用设备费用机械设备费用格栅300污水提升泵200鼓风机100污泥回流泵100污泥泵100转蝶式氧化沟曝气机500板框压滤机400管件、阀门100刮泥机300加氯机50通风轴流风机300漏氯探测器50合计2500涂料2500×5%=125仪器、仪表50电力设备专用电源变压器50配电装置50照明50动力柜2500×0.1=250自动控制信号传递和变换700控制系统显示、记录、报警、联络系统备品备件200合计3975包装运输3975×6%=238.5安装费用3975×15%=596.25技术费用3975×2.5%=99.375设计和服务费用3975×10%=397.5合计5306.63不可预计费用5306.63×10%≈530.7合计5837.336.4其他费用费用组成见表17。表17其他费用项目内容项目费用（万元）建设单位管理费70生产职工培训费80勘察费70前期工作及环境评价费50供电贴费60施工机械迁移费70设计费及预算编制费100合计5006.5建设工程总概算建设工程总概算包括工程费用项目和其他费用项目组成，工程费用项目含有建筑安装工程费、设备、工器具购置费。该项目建设工程总概算见表18。表18总概算表工程及费用名称项目费用（万元）第一部分：建筑工程费土建工程5250卫生工程50工业管道工程300电气照明设备工程100特殊构筑物工程30合计5730第二部分：设备购置及安装费用合计5837.33第三部分：其他费用合计500第四部分：预备费基本预备费（5730+5837.33+500）×8%=965.4建设期贷款利息100固定资产投资方向调节税200铺地流动资金300总投资13632.76.6运行成本分析污水的处理成本包括污水处理和污泥处理与