1、 目目 录录 第一章 概 述 1 1.1 我国豆制品行业的发展现状 1 1.2 豆制品废水的主要来源 2 1.3 豆制品废水特性及危害 2 1.3.1 豆制品废水主要特性 . 2 1.3.2 豆制品废水的主要危害 . 2 1.4 豆制品废水处理的必要性 . 3 1.5 现有豆制品废水处理工艺方法综述 . 3 1.5.1 好氧生物处理 3 1.5.2 厌氧生物处理 4 1.5.3 厌氧一好氧结合处理 5 1.6 研究豆制品废水的处理工艺方法的意义 . 5 第二章 流程选择与论证 7 2.1 工程概况 7 2.2 设计依据、原则与范围 7 2.2.1 设计依据 7 2.2.2 设计原则 8 2.2
2、.3 设计范围 8 2.3 工艺流程的选择与论证 . 8 2.3.1 氧化沟工艺 . 8 2.3.2 A2/O 工艺 10 2.3.3 UASB-生物接触氧化工艺 . 10 2.4 本设计工艺流程的确定 . 13 第三章 构筑物说明与计算 14 3.1 格栅 14 3.1.1 格栅的构造与分类 . 14 3.1.2 格栅的设计计算 . 15 3.2 调节池的设计计算 . 17 3.2.1 调节池的作用 17 3.2.2 调节池的设计参数 17 3.2.3 设计计算 18 3.3 初沉池设计计算 . 18 3.3.1 设计参数 . 18 3.3.2 设计计算 19 3.3 UASB 设计计算 2
3、0 3.3.1 UASB 反应器作用 20 3.3.2 设计参数 . 21 3.3.3 设计计算 . 21 （4）沼气收集系统设计 23 3.4 生物接触氧化池 . 23 3.4.1 接触氧化池作用 . 23 3.4.2 设计参数 . 24 3.4.3 设计计算 . 24 3.5 二沉池 28 3.5.1 二沉池作用 . 28 3.5.2 设计参数 . 28 3.5.3 设计计算 . 28 3.6 污泥处理. 31 3.6.1 污泥浓缩池设计计算 31 3.6.2 设计参数 . 31 3.6.3 设计计算 . 32 3.7 贮泥池及污泥泵 . 33 3.7.1 贮泥池作用 . 33 3.7.2
4、 设计计算 . 33 3.8 污泥脱水. 34 3.8.1 污泥脱水作用 34 3.8.2 设计选型 34 3.9 污水泵站的设计 . 34 3.9.1 泵站的设计 . 34 3.9.2 选泵 35 第四章 污水处理站平面及高程布置 36 4.1 平面布置 36 4.2 高程布置 37 4.2.1 高程设计任务及原则 . 37 4.2.2 污水处理高程计算 37 第五章 经济核算 41 5.1 工程初步投资预算 . 41 5.2 经济效益分析 . 41 第六章 结论 43 致 谢 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献： 44 1 第一章第一章 概概 述述 1.1 我国豆制品行业我国
5、豆制品行业的的发展现状发展现状 豆制品是以大豆为原料经过加工制作得到的产品。 豆制品分为传统豆制品和 新兴豆制品，传统豆制品包括豆腐、豆腐干等非发酵制品和酱油、腐乳等发酵制 品；新兴豆制品，包括豆奶粉、豆奶以及分离蛋白、浓缩蛋白、组织蛋白、蛋白 饮料等蛋白制品。 豆制品是我国的传统健康食品，与人民群众的生活息息相关。由于大豆中含 有极其丰富的蛋白质，是植物中唯一能与动物蛋白质相媲美的食品。豆制品不但 营养价值高，所含蛋白质能保护血管内皮细胞使其不被破坏，还能有效的预防骨 质疏松和乳腺癌的发生，是更年期的“保护神”。同时，豆制品所含的大豆蛋白还 能抑制胆固醇的摄入， 大豆蛋白不仅可以降低血糖和胆
6、固醇同时还有助于防治心 脑血管疾病。中医记载,大豆具有“味甘性凉，益气和中，生津解毒的功效。”由 于其营养丰富、价格低廉，豆制品一直是各大城市“菜篮子”工程的主角，受到人 们的广泛喜爱。 但由于过去豆制品行业主要是一些小工业的手工作坊的豆腐加工形式， 销售 额相对来说比较小，并没有形成大规模的产业化。而随着其“健康”功能不断被人 们认识， 现在我国豆制品行业处于迅速提升的趋势。 比如现在的新型休闲豆腐干， 适合旅游、聚会时食用，方便营养美味，使得产品发展迅速。四川、重庆一带的 休闲豆腐干企业，经过几年的发展，销售额都增长了三四个亿。山东城头镇去年 有 3 家企业进入全国豆制品企业前 50 强，
7、极大地促进了当地产业的发展。 近几年来，投产量最大的企业每年已达 10 万吨，销售额最高的企业达到 10 亿以上， 比 2004 年的不到 1 个亿增加了 10 倍， 这样的发展速度是非常快的。 2009 年，豆制品行业前 10 强企业中投产量最低的也达到 1 万吨，销售额最低的接近 2 个亿。 到目前为止，传统豆制品全国具有大、中型加工企业1000多个，能够生产出 豆浆、豆腐、豆腐干、百叶、腐竹、豆豉、豆酱、腐乳和酱油等9个系列100多个 2 品种。新兴豆制品是最近10 多年来我国大豆加工利用的新方向。 1.2 豆制品废水的主要来源豆制品废水的主要来源 豆制品加工过程中会产生大量有机废水，一
8、般每加工1吨大豆可产生了7 10m3豆制品废水。其主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生 产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等。 1.3 豆制品豆制品废废水特性水特性及及危害危害 在豆制品行业飞速发展的同时,其所带来的环境污染问题也是不容忽视的。 豆 制品废水的 COD(化学耗氧量)、 BOD(生化耗氧量)值较高， 属于高浓度有机废水。 1.3.1 豆制品豆制品废水废水主要主要特性特性 (1)有机物浓度高。COD 一般在 2000mg/L 以上，有的甚至高达几万至几十 万 mg/L。 (2)成份复杂。以豆腐生产为例，黄泔水 COD 高达 20000 到 30000mg/L，泡 豆水 C
9、OD 为 4000 到 8000mg/L，洗涤冲洗税 COD 为 500 到 1500mg/L。泡豆水 的主要成份有水溶性非蛋白氮、税苏糖、棉籽糖等寡糖，柠檬酸等有机酸以及水 溶性维生素、矿物质等，此外，还有异黄酮等色素类物质。 (3)色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻恶味，给周围环境造成不良影响。 1.3.2 豆制品豆制品废水废水的主要危害的主要危害 (1)需氧型危害：豆制品废水属于高浓度有机废水，由于生物降解作用，高 浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，可能导致多数水生生物死亡，产生恶 臭，恶化水质和环境。 (2)营养物质性危害：豆制品废水中含有大量 N、P、K 等营养物质，进入河 流、
10、湖泊、海湾等缓流水域，引起不良藻类和其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解 氧含量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，即产生水体富营养化。 (3) 感官性危害：工厂排放的豆制品废水常伴有混浊、恶臭、异味、颜色、 3 泡沫等，能引起人们感官上不愉快，严重影响水体附近人民的正常生活。 1.4 豆制品废水处理的豆制品废水处理的必要性必要性 豆制品废水的COD(化学耗氧量)、BOD(生化耗氧量)值较高，属于高浓度有 机废水。据报道生产75 吨大豆蛋白所排放的废水，其BOD 值相当于2.53 万 人口的城市一天的生活污水。 我国豆制品加工量较大， 如果废水不处理直接排放， 会对环境产生严重的污染。 但豆制品
11、厂的企业规模以中小型居多、 资金力量薄弱、 企业布点分散，分布在城郊接合部的许多企业所排放的废水不易纳入城市管网。 因此，废水的有效处理是豆制品厂所必须面对的尖锐问题。 1.5 现有豆制品废水处理工艺方法综述现有豆制品废水处理工艺方法综述 对于豆制品废水的处理， 国外从60年代开始研究并应用于工程实践， 国内70 年代以来也进行了广泛而深入的研究，已有工程投产运行。近十年来，国内外的 科研工作者在豆制品废水处理方面做了大量工作，主要侧重于生物处理方面。生 物处理可分为好氧生物处理、厌氧生物处理和厌氧一好氧结合处理三种方式。 1.5.1 好氧生物处理好氧生物处理 好氧生物处理对污染物的去除相当彻
12、底， 常用于豆制品废水处理的工艺有： 生物滤膜(HABFS)、AB法和活性污泥法等。 HABFS工艺 98年Imamuea Yasuhiro等利用不同孔径的超滤膜分级处理豆制品废水， 可 以去除分子量3O00道尔顿以上的蛋白质，且利用活性炭或沸石吸附去除Ca2+、 Mg2+ 、NH4+ ，使处理后的水达到生活用水的标准，得以循环利用。但是，分 子量小于3000的蛋白质仍存留于水中， 且有机碳不能有效吸附去除。 AB工艺 有研究指出，AB 法对豆制品废水的处理效果良好，A 段的COD 负荷率 2.0kgm d左右，HRT为6.0h；B 段则分别为0.3kgm d 和8.0h，进水COD 浓 度是
13、6000-7000mgL， 出水可低于200mgL。 4 活性污泥工艺 活性污泥法只能处理一些低浓度的有机废水， 其有机负荷为0.01 0.5kgBODkgSS d之间，浓度过高，会出现污泥膨胀问题，所以一般不单独采 用活性污泥工艺处理废水。有报道说，用活性污泥处理黄浆水时， 处理过程中 加入铁盐(如FeCl )有利于处理效果。 1.5.2 厌氧生物处理厌氧生物处理 根据豆制品废水含易生物降解的高浓度有机物，无毒性等特点，厌氧生物法 更适用于豆制品废水处理，并且厌氧处理动力消耗低，产生的沼气可作为能源， 生成的剩余污泥量少，污泥可长期贮存，是一项具有经济效益的处理技术。常用 于豆制品废水处理的
14、厌氧处理工艺有：厌氧滤床(AF)、厌氧流化床(AFB)、多级 厌氧床消化器、上流式厌氧污泥床(UASB)、折流板反应器(ABR)、两相厌氧处理 工艺等。 AF工艺 AF 处理豆制品废水的填料主要采用软性和半软性材料，有研究指出，采用 盾式填料在处理过程中不易堵塞，生物膜均匀，处理效果优于软性材料。 AFB工艺 中温条件下，AFB 处理豆制品废水的最大去除负荷率达18.0kgCODm d， 当COD 负荷率保持于10.0 kgCODm d时，C0D 去除效果最好，达90 以上。 该工艺对污染物的降解彻底，SS的去除率高，抗pH 冲击能力强，产气率高。 多级厌氧床消化器 梁家远等人曾对多级厌氧床消
15、化器处理豆制品废水进行研究 ，能达到类似 于两相厌氧处理的效果。但是这种工艺应用和研究较少。 UASB工艺 目前为止，UASB 是研究最多的一种工艺。研究表明，它启动快、易于形 成颗粒化活性污泥，有效率高、三相分离效果好、污泥沉降性能好的优点。91 年，Kobayashi Toshio等人将颗粒状的鼓风炉渣加入接种的污泥中应用于UASB， 来处理耗氧量3000-4000mgL、500-1000mg固形物L的豆制品废水。有机碳的 去除率大于80 ，处理过程中pH 降低也被炉渣中滤出的碱抑制。92年，刘双 5 江等人将厌氧污泥颗粒应用于UASB，处理含蛋白质的废水。当处理量控制大于 0.67kgC
16、ODkgSS d，pH7.27.5。Propionat含量小于300mgL 时， 这种颗粒 状污泥生长良好。微生物分析表明，只有当不同的细菌数量达到一个特定的值和 一个合适组成的时候， 污泥才会形成颗粒，当颗粒状污泥成熟后，其组成就会 相对稳定。这种颗粒状污泥由于含有比一般污泥多的细菌，其分解能力也高。 ABR工艺 ABR 类似于几个串联的UASB，无三相分离器。此法启动过程快、易培养 出颗粒化污泥；稳定运行时C0D 容积负荷率可达14.3 L d，C0D 去除率80 以 上， 有良好的抗冲击负荷和抗低pH 能力。当进水COD 负荷率低时，各区段形 成多级发酵的特点；而进水COD 负荷率高时，
17、则表现出自然的两相发酵规律。 两相厌氧处理工艺 两相厌氧消化器耗能低、处理效率高、耐负荷，并产生沼气。根据杨秀山等 人的研究，在两相厌氧消化器中， 以厌氧絮状污泥及固定化甲烷八叠球菌对酸 化反应器接种，厌氧颗粒污泥对甲烷化反应器接种，实验结果证明了固定化甲烷 八叠球菌在低有机物负荷下发挥很大作用，有较低的出水C0D 和较高的甲烷含 量，但高有机负荷下，作用不明显。 1.5.3 厌氧一好氧结合处理厌氧一好氧结合处理 好氧处理对低浓度废水COD 95%时，取 3 . /1000mkg S 污泥产量： 3 49.8 16.6/ 1000 110001 0.997 S W Wmd p 排泥管采用 DN
18、=250mm 的穿孔管排泥，安装在距池底 0.1m。 3.5 二二沉沉池池 3.5.1 二二沉沉池作用池作用 接触氧化池中的生物膜会老化脱落，而二沉池的作用就是从废水中分离出脱 落的生物膜，确保出水达标。 采用竖流式沉淀池,则每个池子的最大流量 ： 3 max max 0.0116 =0.0058/ 22 Q qms 3.5.2 设计参数设计参数 表面负荷 q=2.5m3/(m2h)； 空隙内流速 v1=0.02 m/s 沉淀时间 t=1.5h； 中心管内流速 v0=0.03 m/s； 3.5.3 设计计算设计计算 29 表 3.4 接触氧化池进出水水质指标 水质指标 COD BOD5 SS
19、进水水质(mg/l) 72 24 64 去除率（%） 18% 25% 10% 出水水质(mg/l) 59 18 57.6 （1）中心管面积 2 m a x 0 0 . 0 1 1 6 0 . 3 8 6 0 . 0 3 q fm v 式中：qmax单池最大设计流量，m3/s； v0中心管内流速，m/s。 （2）中心管直径 0 44 0.386 0.70 3.14 f dm （3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 max 3 10 0.0116 0.264 0.023.140.7 q hm vd 式中：v1喇叭口与反射板之间的缝隙内流速，m/s。 （4）沉淀部分有效断面积 2 max 41.6
20、7 1.5 25.0 2.5 q Fm v 式中：v沉降区内流速，m/s。其与表面负荷 q数值上相等。 （5）沉淀池直径 4()4 (25.00.386) 5.68 3.14 Ff Dmm ，符合要求。 （6）沉淀池有效水深 mvth75. 35 . 15 . 2 2 式中：t沉降时间，h。 （7）校核池径水深比 D/h2=5.6/3.75=1.493，符合要求。 校核集水槽每米出水堰的过水负荷 30 max 0 0.0116 1000 0.66 /2.9/ 3.145.6 q qL sL s D ，符合要求，可不另设辐射式 水槽。 （8）污泥产量 由于 SS 去除产生的污泥量： 3 1 ()
21、41.6724(2418) 106.0/ ac Wq SSkg d 由于 COD 去除产生的污泥量 3 2 ()41.6724(7260)0.3 103.6/ ac Wq CCakg d 式中：Ca，Cc分别代表进口和出口 COD 的浓度，mg/l； a污泥表观增长系数，取值为 0.3。 则污泥产量 W=W1+W2=21+15.3=36.3kg/d （9）污泥部分需要的容积 按照污泥停留时间为 2d 计算， 3 36.3 2 24.2 (1)1000 (1 0.997) WT Vm P 式中：T污泥停留时间，d； r污泥容重，kg/m3，取值为 1000 kg/m3； P污泥含水率，%。取 9
22、9.7% （10）污泥斗 污泥斗为圆截锥形，设底部直径 d为 0.4m，截锥高度为 h5，截锥侧壁倾角 a=55 ，则 5 7.00.4 ()()554.72 2222 dD htgatgm 则污泥斗体积 22223 5 2 3.14 4.72 ()(3.50.23.5 0.2)64.17 33 h VRrrRm V2V,可见污泥斗足够容纳产生的污泥量。 (11) 池子总高度 12345 0.3 3.750.29204.729.062Hhhhhhm 式中：h1超高，m； h3缓冲层高度，m。 31 3.6 污泥处理污泥处理 3.6.1 污污泥浓缩池设计计算泥浓缩池设计计算 污泥主要来自 UAS
23、B 厌氧池、接触氧化池和沉淀池的污泥，污泥定期排放 进入污泥浓缩池进行处理。 （1）UASB 厌氧池，Q1=11.85m3/d,含水率 99.7%； （2）生物接触氧化池，Q2=49.8m3/d,含水率 99.7%； （3）沉淀池，Q3=1.82m3/d,含水率 99.7%； 总污泥量为：Q= Q1+ Q2+ Q3 =11.85+49.8+1.82=63.47m3/d 为考虑实际因素，取 Q=70 m3/d 平均含水率为：99.7% 3.6.2 设计参数设计参数 污泥浓缩池采用辐流式重力浓缩池。浓缩池进口污泥流量 Q=70m3/d（浓缩 以后含水率为 97%） 。 固体负荷（固体通量）M 一般
24、为 1035kg/m3d，取 M=10 kg/m3d； 污泥固体浓度 C=3 kg/l18 32 3.6.3 设计计算设计计算 图 3.4 污泥浓缩池设计计算草图 （1）浓缩池面积 2 2 1 m 10 370 M CO A 式中：C污泥固体浓度，kg/l； M污泥固体通量，kg/（m2 d） 。 则浓缩池直径 mm A D62 . 5 14. 3 2144 （2）浓缩池高度m A QT h5 . 2 2124 7018 24 1 式中：T污泥浓缩时间，h （3）浓缩池总深度mhhhH3 . 35 . 03 . 05 . 2 3211 式中：h2超高，m； h3缓冲层高度，m。 采用中心驱动式
25、刮吸泥机 1 台，为增强浓缩功效，刮泥机上有垂直栅条，吸 泥管将污泥吸到上部的集泥槽中，通过中心导流筒内的排泥管排泥15。 33 进泥管和排泥管均采用管径 D=250mm 3.7 贮泥池及污泥泵贮泥池及污泥泵 3.7.1 贮泥池作用贮泥池作用 污泥从浓缩池被排除后，没有压力进入污泥脱水机房，因此应设贮泥池。由 浓缩池和预处理产生的污泥进入贮泥池，再由污泥泵将其提升，以便顺利进入污 泥脱水机房。如果污泥脱水性能不理想，也可作为泥质调理池，加入混凝剂改善 其脱水性能，提高脱水效果19。 3.7.2 设计计算设计计算 （1）污泥量确认 来自浓缩池污泥量约为： dmQ/7 )97100( )7 .99
26、100(70 3 2 （含水率为 97%） 。 （2）贮泥池容积 2 33 2847mTQV 式中：T污泥停留时间，h 这里取 4 小时计算 （3）贮泥池上部尺寸 采用方形池子，具体尺寸为 LBH0=4m4m2 m，则上部容积为 32m3。 （4）斗部容积 将贮泥池设为正方形取斗底边l=1m， 池， 侧壁倾角=50， 泥斗高度： h1= （4-1）tg50 /2=1.8m 取保护高度为 1.0m，则斗内有效容积为 V0= 3 1 1.8 （12+42+1 4）=3.9m3 （5）贮泥池总高度 设超高 h2=0.5m， 则总高： H= h1+h2+ H0=1.8+0.5+2+1=5.3m。 （6
27、）校核： 贮泥池总容积为 32+3.928，符合要求。 选择螺旋输送机 1 台，功率 1.5kW 34 (7)浓缩池排水量 dmQQQ ww /63770 3 dmQQ/1262632 3 总 3.8 污泥脱水污泥脱水 3.8.1 污泥脱水作用污泥脱水作用 浓缩后的污泥含水率将为 97%左右，但体积还是很庞大。为了综合利用和 最终处置， 需要对污泥进行脱水处理。 经过脱水处理的污泥含水率可以降为 60 70%，便于运输和储存。 3.8.2 设计选型设计选型 选用卧式螺旋卸料沉淀离心机两台，型号为 LWB450，一用一备。干污泥定 期拉走处理，脱出的废水回到调节池。 3.9 污水泵站的设计污水泵
28、站的设计 3.9.1 泵站的设计泵站的设计 采用集水池与机器间合建的矩形泵站。集水池容积采用相当于 4 台水泵 10 分钟的容积： W=125 10/60=20.83m3。 有效水深H=3m， 则积水池面积为F=6.95m2。 则集水池尺寸为 4m 2m 3.5m。 泵站简图如下所示 35 泵轴中心线 图 3.5 泵站示意图 考虑到提升泵的数量和集水池尺寸，建成占地 5m 4m 的矩形泵站。 3.9.2 选泵选泵 （1）总扬程估算 泵长总扬程=自由水头+沿线水头损失+泵站水头损失 1.0+3.97+4+1.510.47m （2）流量 拟采用 6 台水泵（其中 1 台备用） ，每台水泵的流量为
29、25m3/h。 考虑总扬程和流量，选择 IS80-50-200 型污水离心泵 6 台（1 台备用），流 量为 30m3/h，扬程为 11.8m。 36 第四章第四章 污水处理站平面及高程布置污水处理站平面及高程布置 4.1 平面布置平面布置 4.1.1 平面布平面布置原则置原则 (1)处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。 (2)处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分 利用地形，以减少土方量。 (3)经常有人工作的建筑物如办公，化验等用房应布置在夏季主风向的上风 一方，在北方地区，并应考虑朝阳。 (4)在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员
30、 提供一个优美舒适的环境。 (5)总图布置应考虑远近结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理 构筑物分为若干系列，分期建设。 (6)构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的布置，运转管理的需要和施工的要 求，一般采用5到10米。 (7)污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。 (8)变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应 避免厂内架空敷 设。 (9)污水厂内管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾，污水和污泥 管道应尽可能考虑重力自流。 (10)如有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管沟 内，以利于维护和检修。 (11)污水厂内应设超越管，以便在
31、发生事故时，使污水能超越一部分或全部 构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流11。 综上所述，设计污水处理站平面布置图时，要根据工艺要求满足各种管道布 置间距，满足良好的交通功能，有良好的绿化环境，对四周环境没有污染，又要 满足各种功能要求，节约用地的原则。 37 本设计的平面布置详见相关图纸。 4.2 高程布置高程布置 4.2.1 高程设计任务及原则高程设计任务及原则 其主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接 管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理 流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。 高程布置原则如下： (1)选择
32、一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有 余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。 (2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量； 计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建 时的备用水头。 (3)设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高 水位作为起点，逆污水处理流程向上倒退计算，以使处理后污水在洪水季节也能 自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物 的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维 修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。
33、 (4)在作高程布置时还应注意污水流程与污泥逆流程的配合，尽量减少需抽 升的污泥量。在决定污泥干化场，污泥浓缩池，消化池等构筑物的高程时，应注 意它们的污泥水 能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。 4.2.2 污水处理高程计算污水处理高程计算 废水水力计算: 沿程水头损失计算公式： g v D L hf 2 2 38 弯头局部水头损失计算公式： g v hj 2 2 式中： L管长； D管径； v断面平均流速； g重力加速度； 沿程阻力系数，查化工原理可以取 0.025 进行设计计算； 局部阻力系数，查化工原理90 弯头取阻力系数为 0.75， 进出水口的局部阻力系数取 0.5、1.0。
34、 (1)水头损失计算 根据要求， 管道损失一般不超过构筑物损失的 30%， 而总水头损失为管道损 失和经过构筑物的损失之和， 所以可以认为总水头损失约是污水流经构筑物损失 的 1.3 倍。 本流程所设计的污水处理构筑物水头损失见表 4.1。 表 4.1 各个构筑物的水头损失 则有： 废水至格栅的水头损失为 h1=0.3 1.3=0.39 m； 格栅至调节池的水头损失为 h2=0.6 1.3=0.78m； 调节池至初沉池水头损失为 h3=0.5 1.3=0.65m； 初沉池至 UASB 池的水头损失为 h4=0.5 1.3=0.65m； UASB 池至接触氧化池的水头损失为 h5=2 0.5 1
35、.3=1.3m； 构筑物 名称 格栅 调节池 UASB 池 接触氧化池 沉淀池 水头损失 取值范围 （m） 0.150.3 0.60.7 0.50.6 0.250.5 0.50.6 实际取值 （m） 0.3 0.6 0.5 0.5 0.5 39 接触氧化池至二沉池的水头损失为 h6=0.5 1.3=0.65m 沿线损失约 h= h1 +h2 + h3 + h4 + h5 + h6 =4.93m。 (2)高程计算 为简化计算，将地平面标高设定为 0m。 沉淀池液面标高 2.35m； 接触氧化池液面标高 3.00m； UASB 池液面标高 4.30m； 调节池液面标高 4.95m； 泵站（设于细格
36、栅前）建成地下式，底部标高为 0m； 格栅液面标高 0。 表 4.2 各污水处理构筑物的设计水面标高池底标高及池顶标高 构筑物名称 池顶标高(m) 水面标高 (m) 池底标高 (m) 泵站 3.00 0.00 -0.50 调节池 5.45 4.95 3.45 UASB 反应池 4.60 4.30 1.38 接触氧化池 3.50 3.00 -1.60 二沉池 2.65 2.35 -6.412 污泥浓缩池 1.55 1.05 -2.25 贮泥池 1.00 0.40 -4.30 本设计高程标注详见相关图纸。 所选设备及各池池型总结 设备和主要构筑物如表 4.3 和表 4.4 40 表 4.3 设备一
37、览表 设备名称 型号 数量 备注 三叶罗茨鼓风机 LSR125-1WD 5 台 其中 1 台备用 罗茨鼓风机 RD-127 2 台 其中 1 台备用 中微孔曝气器 WZP 100 个 中心驱动式刮吸泥 机 1 台 卧式螺旋卸料沉淀 离心机 LWB450 2 台 污水提升泵 IS80-50-200 6 台 其中 1 台备用 格栅除污机 2 台 表 4.4 主要构筑物池型一览表 名称 尺寸(m) 数量 停留时间(h) 调节池 16 10.4 2 1 6 UASB 反应池 D=13.28，H=2.92 1 接触氧化池 10 7.2 5.1 1 5.2 沉淀池 D=7.0，H=9.062 2 1.5
38、污泥浓缩池 D=6，H=3.3 1 18 贮泥池 4 4 5.3 1 4 泵站 4 2 3.5 1 41 第五章第五章 经济核算经济核算 建设项目的经济核算是工程设计的有机组成部分和重要内容， 是项目和方案 决策科学化的重要手段。经济核算是通过对项目方案的投入费和产出效益进行 计算，对拟建项目的经济可行性和合理性进行论证分析，作出全面的技术经济 评价，为项目的决策提供依据。 5.1 工程初步投资预算工程初步投资预算 根据主要构筑物及设备，估计出的工程投资表如表 5.1 所示。 表 5.1 工程投资估算表 工程或费用名称 建筑工程费用 （万元） 运输安装工程费用 （万元） 设备购置费用 （万元）
39、 合计 （万元） （一）污水污泥处理部分 格栅 0.1 0.5 1.5 2.1 调节池及提升泵房 3.4 2.4 35 40.8 UASB 反应池 10.5 3.5 13 27 接触氧化池 11.8 4.5 15.5 31.8 沉淀池 3.2 3.4 10 16.6 鼓风机 1.5 1.5 5 8 污泥浓缩池 3.4 2.6 8.5 14.5 污泥脱水间 2.1 1.5 35 38.6 总 计（万元） 36 39.9 207 282.9 5.2 经济效经济效益分析益分析 （1）基础投资费用： 工程投资 282.9 万元，其中设备投资约 207 万元。 （2）运行费用： 42 包括人工费，电费，
40、折旧费等约 64.85 万元。 具体见表 5.2，表 5.3。 表 5.2 劳动定员及人员构成一览表 序号 名称 工人 技术人员 管理人员 合计 一 固液分离 4 1 1 7 二 废水处理车间 4 1 1 8 三 车间总人数 12 表 5.3 项目运行费用 项目 数量 单价 费用（万元/a） 工资福利 12 人 1 万/a 人 12 电费 27 万 kW ha 1.0 元/kW h 27 维修费 总投资的 1% 4.2 折旧 总投资的 5% 21 药品费 0.65 总计 64.85 （3）经济效益分析：每年可减少因超标排放而发生的排污费用约 100 万元。 全部投资的回收期从建设开工算起约为
41、4 年，从投产算起约为 3 年，回收时间不 长。从以上的主要指标看，该项目经济效益好。另外，项目的实施可减少环境污 染，综合利用资源，所以该项目是可以接受的。 43 第六章第六章 结论结论 本设计通过UASB+生物接触法的工艺组合处理豆制品废水，出水水质达到 污水综合排放标准(GB 89781996)的一级标准。 废水通过UASB处理单元后，生化指标下降明显，大大减轻了后续好氧处理 单元的负荷，因此降低了好氧处理段的曝气能耗和剩余污泥量。而生物接触氧化 法净化效率高，处理所需时间短，对进水有机负荷的变动适应性较强，不必进行 污泥回流，同时没有污泥膨胀问题。UASB+生物接触氧化，将这两种处理单
42、元 进行组合,使处理流程简洁，节省了运行费用。 该工艺用于豆制品废水处理，工艺切实可行，既能降低运行成本，又能产生 经济效益。 44 参考文献：参考文献： 1 高廷耀 顾国维 周琪.水污染控制工程 （下册）.高等教育出版社,2007 2 孙体昌 娄金生.水污染控制工程.机械工业出版社,2009.6. 3 童华.环境工程设计.化学工艺出版社，2008.12 4 郑铭 刘宏 陈万金.环保设备-原理.设计.应用.化学工业出版社，2006.10 5 王良均 吴孟周.污水处理技术与工程实例.中国石化出版社,2006 6 魏先勋 陈信常 马菊元 韩绍昌.环境工程设计手册 （修订版）.湖南科学技术出版 社,
43、2002.7 7 闫波.环境工程土建概论.哈尔滨工业大学出版社，2007.9 8 严煦世 范瑾初.给水工程 （第四版）.中国建筑工业出版社，1999 9 王军 杨雪峰 赵金龙 江激宇.资源与环境经济学.中国农业大学出版社，2009.9 10 孙铁珩，周启星，李培军.污染生态学.2001 11 周群英，王士芬.环境工程微生物学.（第三版）.高等教育出版社，2008. 12 孙慧修.排水工程 （上册）.（第四版）.中国建筑工业出版社，1999. 13 张自杰.排水工程 （下册）.（第四版）.中国建筑工业出版社，2000. 14 姜乃昌.水泵及水泵站.（第五版）.中国建筑工业出版社，1998. 15 曾科， 卜秋平， 陆少鸣. 污水处理厂设计与运行 .(第一版).化学工业出版社， 2008. 16 高俊发，王社平.污水处理厂设计手册.(第一版).化学工业出版社，2003. 17 于宗保.工业管道工程.(第一版).化学工业出版社，2011. 18 谭天恩，窦梅，周明华.化工原理.(第三版).北京：化学工业出版社，2007. 19 中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册 （第 1 册）,第二版.中国建筑工 业出版社，2000.
