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某啤酒厂污水处理站工艺设计

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某啤酒厂污水处理站工艺设计
摘 要

啤酒废水中有机物含量较高，如直接排放，既污染环境又降低啤酒工业的原料利用率。为此，许多学者和厂家对啤酒废水的处理和利用技术进行研究。
本文根据前人的研究成果综述了啤酒废水的处理和利用现状，结合啤酒废水自身的特性，根据进水水质和排放标准，通过对几种处理工艺的比较，确定污水处理采用UASB+CASS的工艺。对格栅、调节池、UASB池、CASS池、污泥浓缩池等进行了正确的设计和计算。并参考经验设计参数进行UASB+CASS的处理工艺设计，采用UASB+CASS工艺处理高浓度有机废水，不但使处理流程简洁，节省了运行管理费用，同时还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用，以便我为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。

关键字 啤酒工业；废水处理；UASB；CASS

The control system design of 200,000t/year brewery production wastewater
Abstract

Being high levels of organic pollutants, brewery wastewater may not only lead to environmental pollution, but also decrease the utilization ratio of raw material used in beer production.Therefore, many scholars and breweries have paid much attention to developing new techniques for treating and making use of brewery wastewater.
This paper makes a comparison among various new techniques on the basis of analyzing the sources and characteristics of brewery wastewater. Through several treatments studying, I make the best way to treatment the wastewater from brewery—UASB+CASS. From this literary you can achieve a lot of ways about UASB+CASS.The treatment of calculation, for example, grid accommodator; regulation tank;UASB tank;CASS tank;concentrate mud pool and make a detailed explanation for the main building. Used UASB treating wastewater of the brewery is maintain the anaerobic granular sludge .With this way, not only make the process flow simple,but also save operating costs, while reducing wastewater concentration, methane can be recycled in the process of the production as energy use, so that I can provide a reference to further investigate the effectiveness of resource-based processing technology.

Keywords brewery industry；wastewater treatment；UASB；CASS

目 录

第一部分 设计说明书 1
1. 概述 1
1.1 工程概况 1
1.2 设计依据 1
1.3 任务书的主要内容和要求 2
1.3.1 主要内容 2
1.3.2 设计要求 3
2. 原水的水质和水量及处理要求 3
2.1 原水水量与水质 3
2.1.1 建设规模 3
2.1.2 设计原水水质指标 3
2.2 处理要求 4
3. 工艺选定 4
3.1 水质分析 4
3.2 啤酒废水处理的流行工艺 4
3.2.1 好氧处理工艺 4
3.2.2 水解—好氧处理工艺 5
3.2.3 厌氧—好氧联合处理技术 5
3.3 适用于啤酒废水处理的工艺比较 6
4. 工艺比较 6
4.1 比较工艺的选择及叙述 6
4.2 方案比较 7
4.2.1 两个方案的主要构筑物比较表 7
4.2.2 两个方案的主要优缺点 8
4.3 处理方案的确定 8
4.3.1 污水处理流程 8
4.3.2 污泥处理流程 8
5. 选定工艺的设计 9
5.1 粗格栅 9
5.1.1 构筑物 9
5.1.2 主要设备 9
5.2 调节池 9
5.2.1 构筑物 9
5.2.2 主要设备 9
5.3 UASB反应池 10
5.3.1 构筑物 10
5.3.2 主要设备 10
5.4 CASS反应池 11
5.4.1 构筑物 11
5.4.2 主要设备 11
5.4 混凝沉淀池 12
5.5 污泥浓缩池 12
6. 厂区的相关布置 13
6.1 平面布置 13
6.1.1各处理单元构筑物的平面布置 13
6.1.2 辅助建筑物 13
6.1.3 平面布置原则 13
6.2 高程布置 15
7. 工程投资概算 15
7.1 估算范围及依据 15
7.2 第一部分费用 15
7.2.1 土建费用概算 15
7.2.2 设备费用概算 16
7.3 第二部分费用 17
7.4 第三部分费用 17
7.5 工程总投资 17
7.6 成本核算 17
7.6.1 能源消耗费E1 18
7.6.2 工资福利费E2 18
7.6.3 折旧费E3 18
7.6.4 大修维护费E4 18
7.6.5 日常检修维护费E5 18
7.6.6 管理费、销售费和其他费用E6 18
7.6.7 处理成本 18
8. 技术经济指标 19
8.1 设计污染物去除率和处理效果 19
8.2 作业制度和劳动定员 19
9. 调试、操作说明 20
9.1 调试 20
9.2 操作 20
第二部分 设计计算书 20
1. 主要构筑物计算 20
1.1 格栅 20
1.1.1格栅的作用 20
1.1.2 设计参数 20
1.1.3设计计算 21
1.2 调节池 25
1.2.1调节池作用 25
1.2.2设计参数 25
1.2.3设计计算 25
1.2.4 调节池的搅拌器 25
1.3 UASB反应器 25
1.3.1 UASB反应器作用 25
1.3.2 设计参数 26
1.3.3 设计计算 26
1.4 CASS反应池 35
1.4.1 CASS反应器作用 35
1.4.2 设计参数 36
1.4.3 设计计算 36
1.5 混凝沉淀池 45
1.5.1混凝沉淀池作用 45
1.5.2 平流式沉淀池的设计 46
1.6 污泥浓缩池 50
1.6.1 污泥来源 50
1.6.2 设计参数 51
1.6.3 设计计算 51
2. 高程计算 54
2.1 高程布置原则 54
2.1 水头损失计算 55
2.1.1 污水流经各处理构筑物水头损失 55
2.1.2 污水管渠水头损失计算表 55
2.1.3 高程确定 57
3.1 污泥高程计算 57
结 论 58
致 谢 59
参 考 文 献 60

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第一部分 设计说明书
1. 概述
1.1 工程概况
某啤酒厂位于华东某市，地处太湖之滨。该厂的生产规模为40万吨啤酒/年，啤酒生产工艺基本采用国内外先进成熟的工艺。啤酒废水的主要来源是糖化车间（糖化、过滤洗涤废水）、发酵车间（发酵罐洗涤、过滤废水）、灌装车间（洗瓶、灭菌废水及酒瓶破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。部分车间的定期消毒和冲洗地面也要排出一些废水。厂区也排出一定量的生活废水。不同车间排出的废水水质有很大差异，麦芽在浸泡过程中，可溶出许多可容性物质如多糖、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物质盐和外皮的蛋白朊和纤维素等，这些可容性物质约占麦粒重量的0.5—1.5%，其中2/3为有机物，其余为无机物。糖化、发酵和灌装车间排出的废水主要含有各种糖类、多种氨基酸、醇、多种维生素、各种微量元素、酵母菌、纤维素和麦糟等。
建设单位提供场地基本平坦，设计范围130×110米；此外，附近还有大块农田可征用。污水自场地西北角流入，流入点标高为-0.8m(±0.00m以生产车间室内地坪为准)。处理后污水要求由场地东南角排出，排出点标高在-0.8米。该厂所在区域的电费为0.63元/KWh，人员工资按2700元/人计。计算折旧时按直线折旧法，折旧率为7.8%；厂内有锅炉房，蒸汽成本为250元/吨。
1.2 设计依据
《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）
《室内排水设计规范》（GBJ14-87）
《室外排水设计规范》（GBJ14-1996）
《低压电气设备控制》（GB/T4720-1984）
《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231—75）
《环境噪声标准》（GB5096-93）
《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号，1998.11.29）
《建筑给水排水设计规范》 （GBJ15-88）
《中华人民共和国水污染防治法(1996年修正)》 (1996年修正)
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
1.3 任务书的主要内容和要求
1.3.1 主要内容
① 收集和查阅参考资料，了解废水的水质、水量特点；
② 制订处理方案
在对水质、水量了解的基础上，结合废水处理要求，提出可行的处理方案和工艺流程，通过论证和技术经济比较，选择较为合理的处理流程。
③ 工艺设计和计算
确定设计规模，选择适宜的设计参数，对工艺流程中各构筑物进行工艺计算；确定构筑物的型式、工艺尺寸和主要构造，选择主要设备的规格、型号及配置。
④ 平面和高程布置
进行污水处理厂的总平面布置设计。平面布置应按工艺流程和功能的要求合理安排处理构筑物、厂内管道系统和辅助建筑物的平面位置；
进行污水处理构筑物的高程布置。在必要的水力计算的基础上，确定流程中的处理构筑物，泵房等的标高；选定各连接管渠的尺寸并决定其标高，计算定出各部分的水面标高，保证水流通畅。
⑤ 主要构筑物的工艺施工图设计（选3~4个）
综合工艺、水力、施工、结构和使用要求，对构筑物进行完整的工艺设计，确定各部分的几何尺寸，构造方式，各种管渠的空间布局，施工要求，用图纸清楚准确地表达出来，并给出该构筑物所需设备、材料明细表。
⑥ 工程的投资概算和运行成本概算。
⑦ 其它
主要设备的型号、配置、污水处理启动，调试方法、运行方式及控制参数，日常分析监测项目和取样点；劳动定员和其它必要的统计数据。
1.3.2 设计要求
①. 设计方案选择合理，工艺流程具有一定灵活性,达到设计任务要求；
②. 设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；说明书简明扼要，文字流畅，论点明确，书写工整；
③. 图纸表达正确，符合制图规范；图面整洁，布局合理，图中线型和尺寸标注符合要求，字体应为工程字。
2. 原水的水质和水量及处理要求
2.1 原水水量与水质
2.1.1 建设规模
根据厂方提供的资料，啤酒厂的废水总量为300万吨/年，年生产时间为250天。
2.1.2 设计原水水质指标
其中各种污染物浓度见下表1-1。
序号
指 标
浓度（mg/l）
备注
1
pH
6—9

2
CODCr
1900

3
BOD5
950

4
SS
320

5
NH3-N
13

6
TN
22

7
TP
8

2.2 处理要求
废水经处理后要求达到的标准见下表1-2。
序号
项 目
排放浓度（mg/l）
1
pH
6—9
2
CODCr
80
3
BOD5
20
4
SS
70
5
NH3-N
15
6
TN
10
7
TP
3
3. 工艺选定
3.1 水质分析
啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些物质具有良好的生物可降解性，处理方法主要是生物氧化法。
3.2 啤酒废水处理的流行工艺
3.2.1 好氧处理工艺
啤酒废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。
CASS工艺(循环式活性污泥法)是对SBR方法的改进。该工艺简单，占地面积小，投资较低；有机物去除率高，出水水质好，具有脱氮除磷的功能，运行可靠，不易发生污泥膨胀，运行费用省。
3.2.2 水解—好氧处理工艺
水解酸化可以使啤酒废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。啤酒废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理啤酒废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。
3.2.3 厌氧—好氧联合处理技术
厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。
厌氧法的缺点式不能去除氮、磷，出水往往不达标，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。
常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等，UASB反应器与其他反应器相比有以下优点：
①沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流
②不填载体，构造简单节省造价
③由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备
④污泥浓度和有机负荷高，停留时间短
同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。
3.3 适用于啤酒废水处理的工艺比较
不同处理方法的技术、经济特点比较，见表1-3。
表1-3 不同处理方法的技术、经济特点比较
处理方法
主要技术、经济特点
好氧工艺
生物接触氧化法
采用两级接触氧化工艺，可防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象；但需要填料过大，不便于运输和装填，且污泥排放量大。
氧化沟
工艺简单，运行管理方便，出水水质好，但污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大，曝气效率低，对环境温度要求高
SBR法
占地面积小，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。
厌氧好氧
工艺
水解—好氧技术
节能效果显著，且BOD/COD值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少
UASB—好氧技术
技术上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品，由一定收益；操作要求严
4. 工艺比较
4.1 比较工艺的选择及叙述
由以上可知，在啤酒废水处理中，处理效率较好的为厌氧好氧组合工艺。为了更清楚的了解厌氧好氧组合工艺的处理方法的处理效果及最优化方案，选用UASB-CASS组合工艺与IC+CASS进行模拟比较。
4.2 方案比较
4.2.1 两个方案的主要构筑物比较表
表1-4 主要构筑物比较表
指标
IC（内循环厌氧反应器）
UASB（升流式厌氧污泥床反应器）
初期投资比较（万）
高
低
设备成熟性
较成熟（90年代发明）
最成熟（70年代发明）
微生物温度范围要求
35±3
35±3
微生物PH范围要求
6.8~7.2
6.8~7.2
污泥要求
颗粒污泥
颗粒或絮状污泥
容积负荷
10~24
5~8
（KgCOD/m3/d）
长径比
4~8
1~3
占地面积
较小
较大
厂家推荐设备材质
碳钢+防腐
钢砼
设备耐久性能
一般
较好
施工难度
较大
一般
动力消耗情况
较大
一般
COD去除效率
85~90%
85~90%
耐负荷冲击
最强
较强
维修维护
较复杂
简单
悬浮物（SS）要求
较高（要求SS含量低）
一般
系统总运行价格
（元/吨）
中
低
单个设备价格
稍高
一般
污泥是否容易解体
更容易
容易
污泥是否容易购买
不易购买
易购买
污泥估计价格
1000元/吨
400元/吨
4.2.2 两个方案的主要优缺点
UASB+CASS法处理工艺与IC+CASS处理工艺优缺点比较如下表：
表1-5 工艺优缺点比较

UASB+CASS
IC+CASS
主要优点
UASB
(1) 处理能力大，处理效率高，运行性能稳定，构造比较简单；
(2) 顶部具有特殊的三相分离器；
(3) 污泥无需特殊的搅拌设备；
IC
(1) 反应器为立式结构，占地面积小；
(2) 有机负荷高；
(3) 耐冲击负荷性能强。
主要缺点
1. 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；
2. 污泥床内有短流现象，影响处理能力；
1. 运行费用高
2. 缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。目前国内引进的IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种，增加了工程造价。
4.3 处理方案的确定
4.3.1 污水处理流程
通过上述分析比较，本案选用厌氧—好氧处理。其工艺流程如下所示。
废水→格栅/调节池→UASB反应器→CASS反应池→混凝沉淀池→出水
4.3.2 污泥处理流程
本流程污泥的主要来源为格栅、调节池和沉淀池需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运，处理流程如下：
污泥→污泥浓缩池–→污泥脱水–→外运泥饼
5. 选定工艺的设计
5.1 粗格栅
5.1.1 构筑物
功 能：放置机械格栅
数 量：1座
结 构：砖混结构
尺 寸：320×130×920（H）mm
5.1.2 主要设备
机械格栅
功 能：去除大颗粒悬浮物
型 号：HF-500
数 量：1台
栅 宽：B=20mm
栅 隙：b=20mm
安装角度：= 60°
电机功率：N=1.1kw
5.2 调节池
5.2.1 构筑物
功 能：调节水量
数 量：1座
尺 寸：25000×20000×8500（H）mm
HRT：6.0h
5.2.2 主要设备
① 潜水搅拌机
功 能：使废水混合均匀
型 号：QJB7.5/6－640/3-303/c/s
推 力：990N
数 量：3台
功 率：N=7.5kw
② 配水泵
功 能：UASB进水泵
型 号：QXG250-11-11
数 量：2台
流 量：Q=69.5L/s
扬 程：H=15m
功 率：N=11.0KW
5.3 UASB反应池
5.3.1 构筑物
功 能：去除CODcr、BOD5、SS，产生沼气
池 数：6座
类 型：钢筋砼结构
尺 寸：18000×11000×6500（H）mm
容积负荷（Nv）为：
污泥产率（X）：
产期率：
COD去除率80%；BOD去除率85%
5.3.2 主要设备
① 水封
功 能：保持UASB中气相一定压力
数 量：2台
尺 寸：φ500×1200（H）mm
② 沼气贮罐
尺 寸：φ13000mm×H6500mm
数 量：1台
5.4 CASS反应池
5.4.1 构筑物
功 能：去除CODcr、BOD5、SS
结 构：钢筋砼结构
数 量：6座
尺 寸：45000×8500×5000（H）mm
BOD污泥负荷（Ns）为：
水充比（）：0.32
5.4.2 主要设备
① 鼓风机
功 能：提供气源
数 量：2台（一用一备）
型 号：DG超小型离心鼓风机
风 量：Q=50m3/min
风 压：P=63.8Kpa
功 率：N=75.0KW
② 盘式膜片曝气器
功 能：充氧、搅拌
数 量：1728个
型 号：QMZM-300
氧利用率：35%～59%
③ 滗水器
功 能：排上清液
型 号：XBS—300
数 量：6台
管 径：DN200
排水量：
功 率：N=1.5KW
5.4 混凝沉淀池
功 能：去除SS
结 构：钢筋砼结构
数 量：4座
尺 寸：18000×11000×6500（H）mm
5.5 污泥浓缩池
功 能：浓缩污泥
数 量：2座
结 构：钢筋砼结构
尺 寸：D6500×H5800mm
6. 厂区的相关布置
6.1 平面布置
6.1.1各处理单元构筑物的平面布置
处理构筑物是污水处理的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：
（1）贯通连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免曲折，造成管理不便。
（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段。
（3）在各处理构筑物之间应保持一定间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。
（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，减少占地面积。
6.1.2 辅助建筑物
污水处理的辅助建筑物有泵房、办公室、集中控制室、水质分析化验室等，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便、安全。化验室化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风向处。
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。
本设计的平面布置详见相关图纸。
6.1.3 平面布置原则
(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。
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。
表1-6 平面布置
序号
名称
规格
数量（座）
备注
L×B×H(m)
D×H(m)
1
格栅
3.2×1.3×0.92

1

2
调节池
30×25×4.5

1

3
UASB
18×11×6.5

6

4
CASS
45×8.5×5

6

5
混凝池
3×3×3.2

6

6
平流式沉淀池
18×11×6.5

4

7
集泥井
6×4×8

1

8
污泥浓缩池

9.5×5
2

9
一体机房
10×9×4

1

10
沼气罐

11×6.5
1

11
综合楼
14×8×4

1

6.2 高程布置
根据要求污水处理厂流程最后一个构筑物的出水必须保证能自流排放。同时考虑到构筑物地基处理问题，因此污水处理厂流程最后一个构筑物平流沉淀池的设计水位为＋1.10m。
7. 工程投资概算
7.1 估算范围及依据
污水处理厂的投资包括第一部分费用（土建费和设备费用）、第二部分费用（设计、安装调试费用）和第三部分费用（税收费用）。
7.2 第一部分费用
7.2.1 土建费用概算
序
号
名
称
构筑物
尺寸大小
数
量
体积
（m3）
材
质
单价
（万元）
造价
（万元）
1
格栅
3.2×1.3×0.92
1
4
钢筋砼
0.05
0.2
2
调节池
30×25×4.5
1
3375
钢筋砼
0.05
168.75
3
UASB
18×11×6.5
6
7722
钢筋砼
0.05
386.1
4
CASS
45×8.5×5
6
11475
钢筋砼
0.05
573.75
5
混凝池
3×3×3.2
6
172.8
钢筋砼
0.05
8.64
6
平流式沉淀池
18×11×6.5
4
5148
钢筋砼
0.05
257.4
7
集泥井
6×4×8
1
270
钢筋砼
0.05
13.5
8
污泥浓缩池
D=9.5m；H=5m
2
708.5
钢筋砼
0.05
35.425
9
一体机房
10×9×4
1
306
钢筋砼
0.05
15.3
10
综合楼
14×8×4
1
448
钢筋砼
0.05
22.4
合计
1481.465万元
表1-7 土建费用概算表
7.2.2 设备费用概算
表1-8 设备费用概算表
名称
型号
个数
单价金额
（万元）
备注
中格栅
HF-500型链条式回转格栅除污机
1
10

污水提升水泵
200QW250-15-18.5
3
67
2用1备
滗水器
XBS-300
6
1.4

刮泥机
HJG-5刮泥机
2
14.8

曝气器
QMZM-300
1728
0.01

推流搅拌机
QJB7.5/6－640/3-303/c/s
20
3.5

鼓风机
RF-250A型
4
4.2
3用1备
污泥回流泵
350QW1100-10-45泵
6
72.6

压滤机
箱式压滤机
3
90
2用1备
污泥浓缩池搅拌机
ZJ-470型搅拌刮泥机
6
2.1

设备费用小计
1062.88万元
直接费用为：1481.465+1062.88=2544.345万元
7.3 第二部分费用
第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招标管理费等。按第一部分费用的50%计算。
2544.345×50%=1272.2万元
7.4 第三部分费用
第三部分费用包括预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则：
2544.345×10%=254.5万元
价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则：
2544.345×5%=127.22万元
贷款期利息、铺底流动资金按第一部分费用的20%计，则：
2544.345×20%=508.869万元
第三部分费用合计：
254.5+127.22+508.869=890.589万元
7.5 工程总投资
项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用 ：
2544.345+1272.2+890.589=4707.134万元
7.6 成本核算
污水处理厂处理成本通常包括处理后污水排放费、能源消耗费、药剂费、工资福利费、固定资产折旧费、大修理费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等费用。
项目总投资S=4707.134万元
7.6.1 能源消耗费E1
E1=365×24N×d=8760×(90×4+45×6+100)×1.2=767.376万元/年
式中 N——污水处理厂内水泵，鼓风机或空压机及其他机电设备（不包括备用设备）功率，kw；
D——电费单价，元/(kw·h)，取1.2元/(kw·h)。
7.6.2 工资福利费E2
E2=AN=2.4×46=110.4万元/年
7.6.3 折旧费E3
E3=SP3=4707.134×5%=235.357万元/年
7.6.4 大修维护费E4
E4=SP4=4707.134×2%=94.143万元/年
7.6.5 日常检修维护费E5
E5=SP5=4707.134×1%=47.071万元/年
7.6.6 管理费、销售费和其他费用E6
管理费、销售费和其他费用包括管理和销售部门的办公费、取暖费、租凭费、保险费、差旅费、研究试验费、会议费、成本中列支的税金，以及其他不属于以上项目的支出等，可以按以上各项目费用总和的15%的比率计算。所以：
E6=(E1+E2+E3+E4+E5)P6
=(767.376+110.4+235.357+94.143+47.071)×15%=188.16万元/年
7.6.7 处理成本
1）年处理成本：∑E=E1+E2+E3+E4+E5+E6=376.312万元
2）年处理量：Q=300万吨/年
3）单位处理成本：∑E/∑Q=1.25元/m³水
8. 技术经济指标
8.1 设计污染物去除率和处理效果
根据处理要求和处理工艺流程，各级处理单元的污染物去除率分析如下。
表1-9 各级处理单元的污染物去除率分析
序号
名称
项目
CODcr
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
NH3-N
(mg/l)
SS
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
1
格栅+调节池
进水
1900
950
13
320
22
8
去除率
/
/
/
-
/
/
出水
1900
950
13
-
22
8
2
UASB反应器
进水
1900
950
13
-
22
8
去除率
80%
85%
/
-
/
/
出水
380
142.5
13
-
22
8
3
CASS反应池
进水
380
142.5
13
-
22
8
去除率
85%
88%
80%
-
60%
60%
出水
57
17.1
2.6
-
8.8
4.8
4
混凝沉淀池
进水
57
17.1
2.6
-
8.8
4.8
去除率
/
/
/
-
/
80%
出水
57
17.1
2.6
56
8.8
0.96
注：在处理废水时，SS在生物处理中均能被去除且与产生的生物污泥混合去除，至出水排放时可以达到出水标准，故表格中不再核算SS的去除率。
8.2 作业制度和劳动定员
污水处理厂全年连续运行，实行一周五日工作制，部分工序实行每日三班，每班八小时。污水处理厂总共有员工10人，工作人员8人，管理人员2人。
9. 调试、操作说明
9.1 调试
在工程竣工，应有专业人员进行调试，待运转正常后方可投入生产。主要为调试CASS池的空气进量，以确保在CASS中有足够的溶解氧以供反应池中反应的正常进行。
9.2 操作
操作管理人员应该掌握基本的管理方法和检测方法，工作的内容为：
①每天三次测定CASS池中的溶解氧，并调节空气量。
②每天在UASB池中取样，检查出水中的BOD、COD。
③每天在混凝沉淀池取样，检测出水中的COD、BOD、SS，调节混凝池中的加药量，确保达到出水标准。

第二部分 设计计算书
1. 主要构筑物计算
1.1 格栅
1.1.1格栅的作用
格栅是污水处理厂的第一道处理构筑物，它的作用是保护水泵，用以拦截可能堵塞水泵机组和阀们的污水中较大的悬浮物、漂染物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的处理能正常运行。
1.1.2 设计参数
设计流量Q=300万吨/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；
最大设计流量Qmax=0.1391.5=0.2085m3/s；
进水渠内有效水深一般为0.2~0.5 m，现取值h=0.5m；
栅前流速0.4~0.8m/s；现取值为v1=0.8m/s；
过栅流速0.6~1.0m/s；现取值为v=0.6m/s；
进水渠道宽 ;
1.1.3设计计算
中格栅栅条间距为10~40mm，现取值为b=20mm=0.020m；
⑴ 栅条间隙数（n）
(n取值33)
式中：
——最大设计流量，m3/s；
——格栅倾角，取60°；
——格栅净间距，m；
——栅前水深，m；
——过栅流速，m/s；

图2-1 格栅设计计算示意图
⑵ 栅槽宽度（B）
设栅条断面为锐边圆形断面

式中：
——栅条宽度，m ；
——栅条间隙数，个；
——格栅净间距，m；
⑶ 进水渠道渐宽部分的长度（）
设渐宽部分展开角度，
则
式中：
——栅槽宽度，m；
——进水渠宽，m；
——渐宽部分展开角度，取20°；
校核栅前流速： ，符合要求
⑷ 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（）

式中：——进水渠道渐宽部分的长度m
⑸ 通过格栅的水头损失（）
设栅条断面为锐边矩形断面，见下表5-1查得
表2-1阻力系数计算公式
栅条断面形状
公式
形状系数
锐边矩形

2.42
迎水面为半圆形的矩形
1.83
圆形
1.79
迎水、背水均为半圆形的矩形
1.67
正方形

:收缩系数，一般