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中南民族大学

环境工程课程设计书

设计题目：SBR法处理

高速公路某服务区废水工程设计（1200t/d）

姓名：张孝权

学院：化学与材料科学学院

专业：20XX级环境工程

学号：100820XX

指导老师：孙杰（大）

设计日期：20XX.8.8~20XX.9.6

目录

第一章、绪论3第二章、总体设计 4 2.1 设计方案的选择与确定 4 2.11 CAST工艺的评述 5 2.2 工艺流程说明 5 2.21工艺流程图 5 2.22各构筑物单元作用概述 6第三章工艺流程的计算8 3.1 污水处理部分 8 3.11 格栅计算（粗、细格栅） 8 3.12沉砂池计算 10 3.13初沉池计算 12 3.14 隔油池计算 13 3.15 气浮池计算 14 3.16 SBR反应器计算 15 3.17 消毒池计算 17 3.2 污泥处理部分18 3.21重力浓缩池计算 18 3.21污泥脱水车间设计 19第四章主要设备选型及经济核算19 4.1 主要设备选型列表19 4.2 经济核算20 4.21 污水处理站工程初步经济核算 20 4.22 环境效益分析 22第五章污水处理站的总体布置22 5.1平面布置设计22 5.2 工艺流程高程布置 23第六章结论 (24)

第一章绪论

1.1设计基础资料

⑴废水水量

由于该项目为新建项目，所以废水处理站的废水水量只能根据该项目的环境评价报告书及初步设计文件等技术资料。服务区废水主要来自服务区生活污水和加油站洗车废水，废水日平均排水量1200t∕d。

⑵设计水质

根据该项目的环境评价报告书及初步设计文件等技术资料并参照类似工程需要进行治理的水污染物为CODcr 、BOD5、NH3-N、SS等，水质如下：

CODcr = 400 mg/L，BOD5 = 250mg/L，SS=120mg/L，NH3-N＝80mg/L。

BOD5/ CODcr > 0.45，属于易生化废水，为了确保达标排放的要求，并兼顾工程投资、运行费用等，在采用废水处理工艺时，设计进水水质考虑留有一定的富余量，设计进水水质为：

⑶根据该项目的环境评价报告书及初步设计文件等资料，废水经废水处理站处理后，最终排入半封闭水体，需达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-20XX)的一级B标准。

第二章总体设计

2.1 设计方案的选择与确定

该服务区废水主要来自服务区生活污水和加油站洗车废水，BOD5/CODcr>0.45,属于高浓度可生化有机废水，有很好的可生化性，易于生物降解，故采用生化处理为主。废水的生化处理主要是活性污泥法，而活性污泥法又有很多种工艺，针对本设计的水量不大，属于小型废水处理站的设计。但无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水处理厂往往具有这样的特点：

1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高；

2）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。

3）一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。

4）污水厂往往位于小区或工业企业内，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地制宜，变蔽为利。

5）由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。

鉴于以上的特点，对于小型污水厂，SBR法及氧化沟法为首先考虑的工艺方案。这两种工艺都具有以下优点：

（1）都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；

（2）一般不设初沉池，工艺简化，节省占地；

（3）一般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可减少污泥产量（如果污泥出路可靠，也可适当提高负荷）；

氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式，其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式（近年来，也有鼓风曝气方式的氧化沟，也被称作氧化沟池型的普曝，结合了氧化沟及微孔曝气的优点）。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK 工艺等不同方法。从严格意义上讲，交替式运行的氧化沟实际上也是SBR工艺的一种。

SBR法与氧化沟相比又具有以下优点：

（1）SBR工艺省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加紧凑；

（2）氧化沟的曝气设—表曝机在运行时，溅起水花较大，对周围环境产生不利影响。某些特殊情况下，对污水厂有很高的环保要求，反应池上部需要加盖或增设上部建筑，以隔绝臭气，这样则会影响表曝的曝气效率。

（3）由于SBR池是间歇运行，很较强的调节能力，对于水质水量变化较大的情况，也不需要设调节池（实际上，SBR池本身就有调节池的作用）。

（4）在北方严寒地区，冬季室外气温较低，氧化沟的表面曝气方式也不适宜。

（5）SBR池深也不受限制，必要时可适当加深。

综合上述各种因素，在小型污水处理厂设计中，SBR工艺比氧化沟更广泛的被采用。SBR 法又分为传统SBR、ICEAS、DAT-IAT、CAST、UNITANK。小型污水处理厂主要的要求是操作简单，布置紧凑，不需回流或回流很少的传统SBR和CAST工艺成为设计的首选。

2.11 CAST工艺的评述

CAST工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。

有资料介绍：由于CAST工艺引入了厌氧选择器，使该系统具有很强的除磷脱氮能力。

实际这种说法不完全正确。因为就脱氮而言，CAST系统与传统的SBR没有太多的不同，静止沉淀时的反硝化作用和同时硝化反硝化作用在脱氮过程中起主要的作用。而除磷方面，仅20-30%的回流比，则无法保证选择区内的污泥浓度，举例而言，若反应池内的污泥浓度为6g/L（一般没这么高），回流比为20%时，选择的污泥浓度仅为1g/L。这样低的污泥浓度是很难保证良好的除磷效果的。况且回流是在进水同时进行，这时处在曝气阶段，回流的混合液含有大量的溶解氧和硝态氧，也不利除磷。第三，生物除磷是通过排除富集磷的污泥来实现的，而系统长泥龄低负荷的运行，产泥率很低，同样无法保证良好的除磷效果。实际上，很多实际工程设计中，CAST工艺往往都辅以化学除磷，以保证处理达标。所以，许多资料所介绍的CAST工艺良好的除磷脱氮能力有必要进行进一步的探讨和研究。

综上所述，对于小型污水处理厂，传统SBR工艺和CAST工艺是小型污水处理厂的首选工艺。这两种工艺比较而言，CAST工艺有一定的生物除磷效果，而且在进水污染物浓度很低的情况下，CAST工艺可有效的防止污泥膨胀。而传统的SBR工艺则因没有内回流而使处理更为简化。

就本设计而言，设计水质中不含有磷，所以对除磷的效果没有要求，只要工艺简单对COD、BOD和氨氮等的去除效果达到排放标准就可以了，所以本设计采用处理更为简化的传统的SBR 工艺。

2.2工艺流程说明

2.21工艺流程图