某屠宰場廢水處理工藝設計

摘要本設計是黑龍江省某屠宰場廢水處理工藝設計，采用水解酸化—SBR法處理，出水水質(zhì)達到國家一級排放標準，廢水處理后要求達到：CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60mg/L,pH=6.0-8.5,植物油≤15mg/L,NH3-N≤15mg/L,大腸桿菌≤5000個/L。屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。而我國很多屠宰廠尚沒設置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進行綜合利用，因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機物給水環(huán)境造成了極大的污染，屠宰廢水的污染已不容忽視。本設計就是針對某屠宰廢水設計了一套工藝，水解酸化—SBR法，該工藝處理完的水完全達到國家一級排放標準，而且處理成本低廉，管理方便的特點。關(guān)鍵字：屠宰廢水；SBR反應器；國家標準AbstractThedesignisashambleswastewatertreatmentprocessdesigninHeilongjiangProvince,acidhydrolysis—SBR,effluentqualitytoanationalemissionstandardsforthetreatmentofwastewater:CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60m/L,pH=6.0-8.5.vegetableoillessthan15mg/L,NH3-N≤15mg/L,Ecoli≤5000.SlaughteringindustryisguaranteedsupplyofforeignexchangeandpillarinChina.Wastewaterfromslaughteringlivestockbreeding,poultry,fishslaughterprocessing,isthecountry'slargestsourcesoforganicone.InChina,manyplantshavenotbeenslaughteredinstallawastewatertreatmentplantorwastewaterdischargecomposite,Thuspollutingsubstancesisparticularlyhighconcentrationoforganicwatercausedsevereenvironmentalpollution.Slaughterhousewastewaterpollutionhasnottobeignored.Thedesignismeanttoaddressaslaughterhousewastewaterdesignaprocess,Acidhydrolysis—SBR，EndoftheProcessofwatertoachieveanationalemissionstandards,butalsowiththelowcost,easymanagementfeatures.Keywords:Slaughterhousewastewater；SBRpool；NationalStandards目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章屠宰廢水的現(xiàn)狀、處理方法與工藝選擇 11.1引言 11.2屠宰廢水的處理方法 1l.2.1好氧生物處理 11.2.2厭氧生物處理 2第2章工程概況、設計原則、工藝流程的確定 52.1本工程概況 52.2設計原則、范圍與依據(jù) 52.2.1設計原則 52.2.2設計范圍 52.2.3設計依據(jù) 52.3方案確定 62.3.1設計水質(zhì)水量 62.3.2廢水處理方案的確定 62.3.3工藝流程的確定 6第3章主要構(gòu)筑物的設計計算 83.1格柵設計計算 83.1.1設計說明 83.1.2設計參數(shù)的選取 83.1.3格柵的間隙數(shù)n 83.1.4格柵寬度B 93.1.5柵前漸寬部分長度L1 93.1.6柵后漸窄短長度L2 93.1.7通過格柵水頭損失h1 93.1.8柵后總高度H 103.1.9柵槽總長度L 103.1.10每日清渣量W 103.2調(diào)節(jié)池的計算 113.3隔油沉砂池 123.3.1長度L 123.3.2水流斷面積A 123.3.3池總寬度b 123.3.4貯砂斗所需容積V 123.3.5貯砂斗各部分尺寸計算 133.3.6貯砂斗的高度h3 133.3.7池總高度H 133.4水解酸化池 133.5SBR反應器 143.5.1設計參數(shù) 143.5.2反應池運行周期各工序計算 143.5.3反應器容積計算 143.5.4需氧量計算 163.5.5排泥系統(tǒng)計算 183.6消毒池 193.7污泥濃縮池 193.7.1濃縮池面積 193.7.2濃縮池直徑D 203.7.3濃縮池深度H 203.8污泥干化池 21第4章平面布置及高程布置 234.1平面布置原則及說明 234.2高程布置 234.2.1高程布置原則 234.2.2沿程阻力損失計算及標高確定 23第5章初步技術(shù)經(jīng)濟分析 265.1總投資 265.2運行成本估算 265.2.1人員編制 265.2.2成本分析 26第6章運行中的問題和對策 28結(jié)論 29參考文獻 30致謝 31第1章屠宰廢水的現(xiàn)狀、處理方法與工藝選擇1.1引言屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。據(jù)調(diào)查，屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6％，其污染還有不斷加劇的趨勢。屠宰廢水呈紅褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、油脂和內(nèi)臟雜物。COD、BOD、氨氮、SS等指標均較高，如COD達到600mg/L～6000mg/L、BOD為5300mg/L～3000mg/L、SS為400mg/L～2700mg/L,可生化性優(yōu)良，無毒性。屠宰廢水受其生產(chǎn)過程的影響明顯，其水質(zhì)水量波動范圍較大。我國很多屠宰廠尚沒設置廢水處理裝置或?qū)ε欧诺膹U水進行綜合利用，因而污染物質(zhì)尤其是高濃度的有機物給水環(huán)境造成了極大的污染，屠宰廢水的污染已不容忽視[1]。1.2屠宰廢水的處理方法l.2.1好氧生物處理活性污泥法是當前污水處理領域應用最廣泛的技術(shù)之一。普通活性污泥法處理屠宰廢水很難達到處理要求，普遍存在以下困難：屠宰場的水量變化大，難以滿足連續(xù)流曝氣池對水流穩(wěn)定性的要求；易發(fā)生污泥膨脹；剩余污泥量大、處置費用高；難以滿足脫氮要求。針對普通活性污泥法存在的問題，一些新的處理工藝開發(fā)并成功應用于屠宰廢水的處理。序批式活性污泥系統(tǒng)(SBRSBR(SequencingBatchReactor)工藝適應當前好氧生化處理工藝的發(fā)展趨勢，簡易、高效、低耗，廣泛地應用于屠宰廢水的處理中。其主要優(yōu)點有:(1)流程簡單，無二沉池和污泥回流設備；(2)比普通活性污泥法可節(jié)省基建投資30％、運行費用10～20％；(3)不易發(fā)生污泥膨脹，具有較強的脫氮除磷能力；剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，便于濃縮和脫水；(4)耐沖擊負荷能力強。SBR間歇運行的特點很適合處理流量變化大的屠宰場廢水，已在很多國家廣泛應用于小型污水領域。此工藝處理屠宰廢水COD，BOD的去除率分別達到80％，90％以上，氨氮去除率達80％，90％。J．Keller等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)現(xiàn)，通過控制溶解氧濃度可使約50％的氮通過同步硝化反硝化去除，而控制這種脫氮過程對減少處理費用，提高出水水質(zhì)有重要意義。CASS工藝是SBR的改進工藝，它在反應器前部增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水，剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，泥量只有傳統(tǒng)活性污泥法的60％左右[2]。AB法AB法是生物吸附活性污泥法的簡稱,A段污泥負荷可高達2～6kgBOD/(kgMLSS·d)，對廢水主要起生物吸附作用：而B段負荷較低，不大于0.3kgBOD/(kgMLSS·d)，主要起生物氧化作用。AB法特別適用于屠宰廢水懸浮有機物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特點，一般不設初沉池，對BOD、COD、SS、P和NH3-N的去處率一般高于常規(guī)活性污泥法，且可節(jié)省基建投資約20％，節(jié)省能耗15％左右[3]。氧化溝氧化溝對水質(zhì)、水溫、水量的變動有較強的適應性，污泥齡長，可以產(chǎn)生硝化反硝化反應，有脫氮功能。污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定，勿需消化。表1-1給出了國外采用氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與除污染效果。表1-1氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與效果運行參數(shù)項目進水(mg/l)出水(mg/l)去除率(%)HRT/d3.6COD204026087.3容積負荷/[kgBOD5/(m3.d)]0.4BOD514007094.8溫度/℃17TSS72414280.4MLSS/(mg/l)1425VSS6364293.4DO/(mg/l)0.8NH3-N2118.31.1SVL/(ml/g)382油脂4202.4水解酸化一好氧生物處理針對屠宰廢水高分子有機物濃度高的特點，研究者在好氧生物處理前加入酸化處理，開發(fā)出酸化一好氧生物處理工藝，酸化過程中動物性復雜大分子有機物降解成小分子溶解性有機物，為后續(xù)反應提供優(yōu)質(zhì)的底物，提高了好氧處理效果及整個系統(tǒng)的抗沖擊能力和穩(wěn)定性；同時類似于消化池的固體降解過程實現(xiàn)了污水酸化和污泥消化的集中處理，污泥產(chǎn)量低。1.2.2厭氧生物處理一般地，厭氧生物處理CODcr濃度大于1000mg/L的中高濃度工業(yè)廢水具有優(yōu)勢，可以回收生物能，低能耗，容積負荷率高，對環(huán)境的要求低，剩余污泥穩(wěn)定，產(chǎn)量僅為好氧系統(tǒng)的1/10—1/6；投資費用低、管理簡易，有廣闊的應用潛力。（1）普通厭氧消化池普通厭氧消化池處理屠宰廢水在美國和澳大利亞得到廣泛應用。厭氧消化池處理屠宰廢水的成本低，操作和維護簡便，有機物去除率高，但反應速率慢，水力停留時間長，占地面積大，對溫度要求高，低于21℃效率將會大大下降，大型厭氧消化系統(tǒng)一旦由于低溫而癱瘓就很難恢復，因而此工藝不適合用于土地緊張或常年溫度偏低的地方。（2）厭氧序批式活性污泥系統(tǒng)(ASBR)ASBR較其他厭氧處理工藝具有不需要脫氣和回流設備，有機物和SS去除率高的優(yōu)勢，因而被譽為屠宰廢水處理中很有發(fā)展前途的工藝。消化產(chǎn)生的生物氣可用于系統(tǒng)攪拌，或作為能源直接利用。D．I．Masse研究表明ASBR處理屠宰廢水的適宜條件是：間歇攪拌，溫度25℃—35℃，反應時間24h，污泥負荷0.2kg/(kgMLSS·d)—0.5kg/(kgMLSS·d)，在此條件下COD和SS的去除率分別達到98％和（3）高效厭氧反應器近年來用高效厭氧生物反應器處理屠宰廢水成為熱點。通過強化傳質(zhì)和提高污泥濃度高效厭氧反應器可在短時間內(nèi)得到良好的去除效果，較傳統(tǒng)厭氧消化池其最大的優(yōu)勢是負荷能力高、水力停留時間短、占地小。國內(nèi)外應用于屠宰廢水的工藝主要有：上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧折流床反應器(ABR)、厭氧固定膜反應器(AFFR)、內(nèi)循環(huán)反應器(IC)等。UASB反應器結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、負荷能力高，因而廣受青睞。AyoobTorkian實驗表明UASB處理屠宰廢水13kgCOD/m3·d—30kgCOD/m3·d負荷下，COD去除率為75%—90％。然而UASB也存在一些問題，如污泥易流失，顆粒污泥難于形成，系統(tǒng)難于啟動等。針對這些問題，研究人員不斷采用新的方案改進UASB的性能。I．Ruiz和Rafaelaod．等人分別將UASB與AF串聯(lián)使用處理屠宰廢水，使反應器同時具有UASB和AF的特點。利用AF保持生物量和耐沖擊負荷的優(yōu)點，減輕了對UASB三相分離器的性能要求，提高了系統(tǒng)抗負荷沖擊的能力。隨著系統(tǒng)附著生物量0.5gVSS．L增至5gVSS．L，COD的去除率也升至90.2%—93.4％。ClaudiaE．T．Caixeta使用一種新型高效三相分離器也達到了提高UASB耐負荷沖擊能力和處理效果的目的。AF處理屠宰廢水的穩(wěn)定性好，在有機負荷20kgCOD/m3·d—25kgCOD/m3·d時，CODcr去除率可達80%—90%，但是AF極易堵塞，必須定時沖洗。R．delPozo利用AFFR處理屠宰廢水，對間歇運行的適應性優(yōu)于UASB。IC反應器也是近二十年來發(fā)展起來的高效厭氧反應器，鄧良偉采用IC工藝處理屠宰廢水總磷的去除率可達53.8％[4]。目前，國內(nèi)對上述工藝的研究也比較深入，而水解酸化—SBR法在屠宰廢水中的應用是很成熟的，優(yōu)勢很明顯，實踐證明，在保證處理效果的同時，總投資、占地面積和能耗比傳統(tǒng)活性污泥工藝降低。如表1-2表1-2SBR處理屠宰廢水試驗和工業(yè)裝置全流程運行結(jié)果均值類別名稱進水CODcrmg/L出水CODcrmg/LCODcr去除率(%)進水SSmg/L出水SSmg/LSS去除率(%)統(tǒng)計天數(shù)(d)酸化實驗115069839.35259581.910工業(yè)應用120070041.65001257530SBR實驗6984593.695308.410工業(yè)應用7006890.61254564.030第2章工程概況、設計原則、工藝流程的確定2.1本工程概況該屠宰廠位于中國黑龍江省某市郊，全年最高氣溫35℃，最低-30℃，年平均氣溫10℃左右。夏季主導風向為東南風，冬季西北風為主,該場地形平均坡度為0.5‰，地面平整。規(guī)劃污水處理廠位于主廠區(qū)的南方，面積約2000m2。地坪平均絕對標高為4.80米。屠宰污水的時變化系數(shù)為1.7。2.2設計原則、范圍與依據(jù)2.2.1設計原則(1)根據(jù)屠宰廢水的特點，選擇成熟的工藝路線，既要做到技術(shù)可靠確保處理后出水達標排放，出水穩(wěn)定，還要設備簡單、操作方便、易于維護檢修，日常運行維護費用低。(2)在保證處理效果前提下，充分考慮城市寸土寸金的現(xiàn)實，盡量減少占地面積，降低基建投資。平面布置和工程設計時，布局力求合理、通暢、美觀，合乎工程建設標準。(3)具有一定的自動控制水平，在確定自控程度時兼顧經(jīng)濟合理性。(4)整個處理系統(tǒng)建設時施工方便，工期短，運行時能耗低。2.2.2設計范圍根據(jù)對屠宰廢水特點的分析和處理出水水質(zhì)要求進行初步設計，經(jīng)論證選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的處理方案，然后確定具體的、符合實際的工藝流程。對所選流程中的主要構(gòu)筑物進行工藝計算，主要設備進行選型。根據(jù)任務書要求，進行合理的平面布置。確定自動控制及監(jiān)測方案，進行初步的技術(shù)經(jīng)濟分析，包括工程投資和人員編制、成本分析等，附必要的圖紙。2.2.3設計依據(jù)1.《肉類加工業(yè)污染物排放標準》(GB13457－1992)中的一級標準，廢水處理后要求達到：CODCr≤80mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤60mg/L，pH=6.0-8.5，植物油≤15mg/L,NH3-N≤15mg/L,大腸桿菌≤5000個/L[5].2.畢業(yè)設計任務書及其他相關(guān)規(guī)范要求。2.3方案確定2.3.1設計水質(zhì)水量根據(jù)所給資料該廠處理工程設計最大水量為1500m3/d，處理水質(zhì)執(zhí)行《肉類加工業(yè)污染物排放標準》(GB13457－1992)表2-1進水水質(zhì)及排放標準水質(zhì)指標COD（㎎∕L）BOD（㎎∕L）SS（㎎∕L）NH3-N（㎎/L）pH值進水水質(zhì)200012004101206～9出水水質(zhì)≤80≤20≤60≤156～82.3.2廢水處理方案的確定屠宰廢水中的BOD，COD值較高，非常有利于進行生物處理。且生物理較之物化處理，化學處理工藝成熟，處理效率高。同時，運行費用、水處理成本低。經(jīng)過對各種工藝的比較，本設計選用SBR反應器，因為該工藝技術(shù)成熟，處理效率高，占地省，投資省，運行靈活，污泥的性能良好，出水水質(zhì)可達標。更重要是SBR法有除氮的功能，完全可以滿足氮的去除。水解酸化—SBR工藝處理屠宰廢水，具有工藝簡單、處理流程短、操作方便、投資省和運行費用低等優(yōu)點，適合于小型肉類加工廠屠宰廢水處理。本工藝對廢水的水量及有機負荷的沖擊有較好的緩沖能力，按設計的處理程序運行，無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。因此，本設計處理方案采用水解酸化—SBR（厭氧—好氧相結(jié)合）工藝，既滿足出水要求，又盡可能的節(jié)約了投資，節(jié)省了運行費用。2.3.3工藝流程的確定主工藝為水解酸化—SBR工藝，格柵處理后的廢水中動植物油和有機懸浮物含量還較高，采用隔油沉砂池能很好地去除廢水中的動植物油和初步去除污水中大顆粒懸浮有機污染物。在實際運行過程中，廢水中含有大量浮渣，該單元發(fā)揮重要作用，去除大部分浮渣，浮渣經(jīng)過排渣管排到污泥干化池干化，沉淀物依靠重力排至污泥濃縮池。SBR反應池主要用于降解有機物，是整個處理工藝的核心，通過調(diào)整運行方式，可以降解部分難降解有機物，是處理屠宰肉類加工廢水常用工藝，SBR法在一個反應池內(nèi)完成進水、生物降解、硝化與反硝化脫氮、重力沉淀分離(二次沉淀)等過程。其基本工序分五步完成，即進水、反應、沉淀、排水和閑置5個工序。每個池子設置曝氣系統(tǒng)、潷水系統(tǒng)和剩余污泥排出系統(tǒng)。按工程實際設計2座SBR反應池交替運行，每座反應池的運行周期為12h，其中進水期為1h，邊進水邊曝氣，使污泥再生恢復其活性；反應期為4～7h(包括進水期)；停止曝氣進入?yún)捬鯛顟B(tài)0.5h；厭氧狀態(tài)結(jié)束后微曝0.5h；靜止沉淀期2.0h；排水期1.5h，閑置期0.5h。根據(jù)水質(zhì)情況反應時間可靈活調(diào)整，減少曝氣時間，降低運行成本。曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風機，撇水系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式撇水器，多余的污泥通過剩余污泥排放系統(tǒng)從池子中排出至污泥濃縮池[3]。消毒池采用CIO消毒劑，CIO消毒劑具有強氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機污染物有一定的氧化作用。使用CIO，發(fā)生器制作CIO，投加量2mg/L～3mg/L。SBR和沉砂池污泥定期排到污泥濃縮池，濃縮池內(nèi)設污泥提升泵，根據(jù)污泥濃縮池污泥濃縮程度，將污泥提升至污泥干化池。沉砂池浮渣和污泥濃縮池污泥排至污泥干化池，在設計中，污泥干化池靠近隔油沉砂池，保證隔油沉砂池浮渣重力排入污泥干化池，污泥干化池滲出液排入至調(diào)節(jié)池。具體工藝流程圖見圖2-1圖2-1工藝流程圖流程說明：屠宰廢水首先經(jīng)過格柵，由于水中含有大量的豬毛，內(nèi)臟碎塊等大塊雜物，如不及時清除會造成后續(xù)單元的堵塞和淤積。廢水經(jīng)過格柵，進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池起到調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用，在通過污水提升泵到隔油沉砂池，主要去除廢水中的油和沙粒，之后進入水解酸化池，.利用水解和產(chǎn)酸菌的反應，將難降解有機物如血紅素分解成小分子可降解物質(zhì)，進一步提高可生化性，從而降低了后續(xù)好氧單元的土建造價和能耗。水解酸化池出水將進入主體設備SBR反應池，進水、反應、沉淀、排水依次在同一池里進行，在好氧的環(huán)境里污水得到極大處理，廢水再到消毒池，投加消毒劑，約停留30min，就可以排放。第3章主要構(gòu)筑物的設計計算3.1格柵設計計算3.1.1設計說明格柵是一種簡單的過濾設備，由一組或多組平行的金屬條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的渠道中。格柵設于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物和漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。按柵條間隙，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細格柵（3-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機械清渣格柵兩種。3.1.2設計參數(shù)的選取過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采用45°-75°；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；柵前渠道內(nèi)水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.5m，工作臺上應有安全和商品沖洗設施[5]；工作臺兩側(cè)過道寬不小于0.7m，工作臺正面過道寬度，人工清渣不小于1.2m，機械清渣不小于1.5m。3.1.3格柵的間隙數(shù)n已知，最大設計流量Qmax=1500m3/d=1500/(6×3600)m3/s=0.069m3/s，假設格柵傾角α=60°,柵條間隙b=0.01m，柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.5m/s，代入公式得n===28式中，n—柵條間隙數(shù)，個；Qmax—最大設計流量，m3/s；α—格柵傾角，度；b—柵條間隙，m；h—柵前水深，m；v—過柵流速，m/s。3.1.4格柵寬度B已知，柵條間隙數(shù)n=23個，柵條間隙b=0.01m，假設柵條寬度S=0.01m，代入公式得B=S(n-1)+bn=m式中，B—格柵寬度，m；S—柵條寬度，m；n—柵條間隙數(shù)，個；b—柵條間隙，m。3.1.5柵前漸寬部分長度L1已知，格柵寬度B=0.45，假設進水渠道寬B1=0.15m，進水渠展開角度α1=20°，代入公式得L1=m式中，L1—進水渠漸寬部分長度，m；B—格柵寬度，m；B1—進水渠道寬，m；α1—進水渠展開角度，度。3.1.6柵后漸窄短長度L2已知，柵前漸寬段長度L1=0.41m，代入公式得m式中，L2—柵后漸窄段長度，m；L1—柵前漸寬段長度，m。3.1.7通過格柵水頭損失h1已知，過柵速度v=0.8m/s，重力加速度g=9.84m2/s，格柵傾角α=60o，柵條間隙b=0.01m，柵條寬度S=0.01m，假設格柵斷面背水面部分為半圓矩形β=1.67，代入公式得=mm式中，h1—通過格柵的水頭損失，m；k—系數(shù)，一般取3；h0—計算得出的水頭損失；ε—阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；v—過柵流速，m/s；g—重力加速度，m2/s；α—格柵傾角，度；β—系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；S—柵條寬度，m；b—柵條間隙，m。3.1.8柵后總高度H已知，水頭損失h1=0.14m，假設，柵前渠道超高h2=0.3m，柵槽中水深h=0.5m，代入公式得H=h1+h2+h=0.13+0.3+0.4=0.83m式中，H—柵后槽總高度，m；h1—水頭損失，m；h2—柵前渠道超高，m；h—柵槽中水深，m。3.1.9柵槽總長度L已知，柵前漸寬段長度L1=0.41，柵后漸窄段長度L2=0.21m，柵前水深H1=0.3m，進水渠展開角度α1=20o，代入公式得m式中，L—柵槽總長度，m；L1—柵前漸寬段長度，m；L2—柵后漸窄段長度，m；H1—柵后漸窄段長度，m；α1—進水渠展開角度，度。3.1.10每日清渣量W已知，最大設計流量Qmax=0.069m3/s，格柵間隙n=28個，所以取柵渣量標準W1=0.08m3柵渣/103m3污水，假設屠宰污水量變化系數(shù)k2=1.7，代入公式得=＞0.20所以宜采用機械格柵清渣。式中，W—每日清渣量，m3/d；Qmax—最大設計流量，m3/s；W1—柵渣量標準，m3柵渣/103當格柵間隙為16-25時，W1=0.05-0.10；當格柵間隙為30-50時，W1=0.01-0.03；k2—生活污水流量變化系數(shù)。圖3-1格柵示意圖3.2調(diào)節(jié)池的計算調(diào)節(jié)池主要是用來調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。取調(diào)節(jié)時間為8小時，則池容積V1為：式中,Q—最大日處理量（m3/h）；T—調(diào)節(jié)時間（h）；=333.3m設計中考慮增加理論調(diào)節(jié)容積的10%-20%，取15%，則=1.5×333.3=500m設池內(nèi)有效水深H1=5m，則調(diào)節(jié)池的表面積為設計調(diào)節(jié)池為方形，則其長寬都為10m，超高H2=0.5m，保護水深H3=0.5m，則調(diào)節(jié)池深度H為：即調(diào)解池規(guī)格為：。3.3隔油沉砂池設計參數(shù)的選取:污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s。最大流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不少于30s，一般為30s—60s。有效水深應不大于1.2m，一般采用0.25—1.0，池寬不小于0.6m。池底坡度一般為0.01—0.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)除砂設備的要求，考慮池底形狀。3.3.1長度LL=vt=0.15×60=9.0m式中,v—最大設計流量時的速度，m/s;t─最大設計流量時的停留時間，s。3.3.2水流斷面積A式中,Qmax─最大設計流量;3.3.3池總寬度b式中,h2—設計有效水深，m;3.3.4貯砂斗所需容積V式中,X—污水的沉砂量，一般采用;T—排砂時間的間隔，d;k—肉類污水流量總變化系數(shù)。3.3.5貯砂斗各部分尺寸計算設貯砂斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60o，則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積V1：式中,—貯砂斗高度，m;—分別為貯砂斗上口和下口的面積。3.3.6貯砂斗的高度h3設采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則3.3.7池總高度H采用超高h1=0.5，設采用機械刮泥，池底坡i=0，且池底不存泥。則H=h1+h2+h3=0.5+0.3+0.51=1.31m式中，h1—超高，m;h3—貯砂斗高度，m;3.4水解酸化池水解酸化池設計主要是確定其有效容積。反應器容積計算公式為：V=Q×T式中,V—反應器的有效容積，m3；Q—廢水流量，m3/d；HRT：水力停留時間，h，取HRT＝8h；所以V=Q×T＝800×8/24＝266.7m3取設水解酸化池，尺寸為8.0m×8.0m×5.0m。池進水配水系統(tǒng)(1)進水配水系統(tǒng)主要功能將進入反應器的原廢水均勻的分配到反應器的整個橫斷面，并均勻上升，并起到水力上升的作用。(2)本系統(tǒng)采用穿孔管進水。(3)采用出水槽從池面出水。3.5SBR反應器3.5.1設計參數(shù)日處理量Q=800;進水BOD：200mg/L;反應器個數(shù)：2池;有效水深：5m;排水比：1/4;MLSS濃度：4000mg/L;BOD污泥負荷：。3.5.2反應池運行周期各工序計算(1)曝氣時間h(2)沉淀時間(3)排水時間=2.0h(4)一個周期所需時間取T為8由于是間歇進水一天處理一次取n=1，則每1周期為8h，進水時間3.5.3反應器容積計算(1)反應器有效容積(2)反應池修正容積由進水時間和進水量的變動理論，求得一個循環(huán)周期的最大流量變動比r=1.5,超過一個周期，進水量與V的對比為：考慮流量比，反應池的修正容量為：反應器水深為6m，則所需水面積為取反應器長為15m寬為10m。SBR反應池設計運行水位如下圖3-2：圖3-2 SBR反應池設計運行水位排水結(jié)束時水位基準水位高峰水位警報，溢流水位污泥界面3.5.4需氧量計算需氧量需氧量為有機物（BOD）氧化需氧量、微生物自身氧化需氧量、保持好氧池一定的溶解氧所需氧量之和。即有機物氧化需氧量式中,a——去除1kgBOD的需氧量，a=0.45；——進水BOD與出水BOD，；Q——進水量，。所以微生物自身氧化需氧量式中,b——微生物自身氧化系數(shù)，X——MLSS濃度，;V——好氧池有效容積，。所以維持好氧池一定溶解氧的需氧量式中,d——好氧池末端溶解氧濃度，；——污泥回流濃度，；——回流混合液量，。所以所以反應池總需氧量曝氣時間3.5h,每小時需氧量曝氣裝置(1)供氧能力設混合液DO為1.5，池內(nèi)水深5m。查詢資料，知其水中溶解氧飽和度分別為。微孔曝氣器出口的處的絕對壓力（）為微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率（E）為15%，則空氣離開曝氣池時氧的百分比為曝氣池中的平均溶解氧飽和度（按最不利溫度條件考慮為）：代入數(shù)據(jù)得溫度為20℃時，曝氣池中的溶解氧飽和度為代入數(shù)據(jù)得溫度為20℃時，脫氧清水的充氧量為式中,——氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，取0.85；——氧溶解折算系數(shù)，取0.97；——密度，kg/L,為1.0kg/L；——廢水中實際溶解氧濃度，mg/L；——需氧量，kg/L，為14006.4kg/h。(2)鼓風能力取氧利用率為15%。根據(jù)供氧能力，求得曝氣空氣量為(3)布氣系統(tǒng)計算反應池平面面積為，設90個曝氣器，則每個曝氣器，則每個曝氣器的曝氣量設空氣干管流速為15m/s,支管流速為10m/s,小支管流速為5m/s，則空氣干管直徑選用DN200mm鋼管；設支管數(shù)量為n=3，則空氣支管直徑選用DN100mm鋼管;安裝曝氣器的小支管數(shù)量為n=10，則小支管管徑選用DN50mm鋼管。3.5.5排泥系統(tǒng)計算SBR產(chǎn)泥量SBR的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有黑哨部分由進水懸浮物沉淀形成。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為式中,a——微生物代謝增值系數(shù)，，取0.83;b——微生物自身氧化率，1/d，取0.05。所以假定排泥含水率為98%，則排泥量為考慮一定安全系數(shù)，則每天排泥量為9,兩個池子的排泥量則為18。3.6消毒池由于生物處理之后帶有部分的細菌，故設一消毒池進行滅菌，采用HCIO消毒劑，HCIO消毒劑具有強氧化性、脫色作用、除臭作用和光譜殺菌消毒效果，對有機污染物有一定的氧化作用。使用HCIO發(fā)生器制作HCIO，，投加量2～3mg／L。初步采用發(fā)生器的的型號為：HBR-01功率：1.7KW。消毒池的尺寸為10m×10m×5m水力停留時間為30min。3.7污泥濃縮池濃縮池選用輻流式濃縮池。其簡圖如圖3-3。圖3-3輻流式濃縮池計算簡圖3.7.1濃縮池面積A設其剩余污泥含水率，即固體濃度，濃縮后使污泥固體濃度為，即污泥含水率，選取污泥固體通量為30kg/(m2·d)，則式中，——污泥量（m3/d），由3.4.6章節(jié)知道；——污泥固體濃度（kg/m3）；G——污泥固體通量（kg/(m2·d)），這里取30kg/(m2·d)。代入數(shù)據(jù)=20（m2）3.7.2濃縮池直徑D式中，——濃縮池面積（m2）；代入數(shù)據(jù)=5.21（m）（取6m）3.7.3濃縮池深度H式中，——濃縮池工作部分的有效水深（m）；——濃縮時間（h），取1.5h；——污泥量（m3/d）；——濃縮池面積（m2）；代入數(shù)據(jù)=2.5（m）設超高，緩沖層高度，濃縮池設機械刮泥，池底坡度，污泥斗下底直徑，上底直徑，斗壁與水平面的傾角為55°，則池底坡度造成的深度式中，——濃縮池直徑（m）；——污泥斗上底直徑（m）；——池底坡度。代入數(shù)據(jù)=0.10（m）污泥斗高度式中，——污泥斗下底直徑（m）；——污泥斗上底直徑（m）。代入數(shù)據(jù)=1（m）濃縮池深度式中，——超高（m）；——濃縮池工作部分的有效水深（m）；——緩沖層高度（m）；——池底坡度造成的深度（m）；——污泥斗高度（m）。代入數(shù)據(jù)=4.2（m）3.8污泥干化池由于每天的污泥量比較少，該廠處在市郊，可以進行把污泥堆肥，可以節(jié)約成本，故污泥濃縮后排入干化池，達到一定量后，可以運走，貯泥池的設計為方形。設計參數(shù)停留時間HRT為一周（每天實際處理時間6h），設計泥量Q=20m污泥干化池所需體積V=Q.HRT=140m3取高度Ｈ＝6m，長度和寬度為5m，則污泥干化池尺寸為5m×5m×6m第4章平面布置及高程布置4.1平面布置原則及說明(1)處理構(gòu)筑物應盡量按順序布置，避免管線迂回，充分利用地形，降低能耗，減少土方量。(2)處理構(gòu)筑物的布置緊湊，縮短連接管渠，節(jié)省占地，便于管理?？紤]到在構(gòu)筑物之間輔設管渠、閥門等附屬設備，施工和運行管理的要求，構(gòu)筑物之間一定的間距。(3)經(jīng)常有人工作、活動的建筑物，如辦公室、化驗室、中心控制室等，布置在夏季主導風向的上風向。(4)污泥構(gòu)筑物盡量集中布置，以利于安全和管理。污泥區(qū)不設在夏季主導風向的上風向，并遠離辦公樓的生活區(qū)。(5)處理構(gòu)筑物合理設置超越管線，以便在事故或檢修時污水能超越后續(xù)構(gòu)筑物排入事故池或直接排入水體[6]。4.2高程布置4.2.1高程布置原則(1)充分利用地形地勢，使污水能盡量自流通過污水處理構(gòu)筑物，最后排出廠外。(2)協(xié)調(diào)好高程布置平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又有利于污水、污泥輸送。(3)做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。(4)協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。4.2.2沿程阻力損失計算及標高確定根據(jù)流量Q，確定管徑D，確定流速v。管路水力損失計算：直管水頭損失Hr=L管件局部水頭損失Hf=∑·2/2g管道總阻力損失h=Hr＋Hf局部損失：管道進口局部損失系數(shù)1=0.5；管道出口局部損失系數(shù)2=1.0；具體計算結(jié)果見表4。由于在進行阻力損失計算時沒有考慮實際管網(wǎng)布置，因此在實際的高程布置時，所取的高差都將略大于表4中的計算結(jié)果[7]。管道及構(gòu)筑物名稱Qm3/h管渠設計參數(shù)DvLmmm/sm水頭損失沿程局部構(gòu)筑物合計mmmm格柵133—————0.830.83格柵至調(diào)節(jié)池1332001.082640.04190.0126—0.0544調(diào)節(jié)池120—————55調(diào)節(jié)池至隔油沉砂池1203000.4562120.01470.0044—0.0191隔油沉砂池120—————1.311.31隔油沉砂池至水解酸化池1203000.456260.00730.0022—0.0095水解酸化池120—————0.50.5水解酸化池池至SBR1203000.456280.00980.0029—0.0127SBR120—————6.06.0SBR至消毒池1303000.494380.01130.0034—0.0147消毒池130———————消毒池至出水口1303000.494360.00850.0025—0.011表4-1阻力損失計算一覽表表4-2主要設備表序號設備名稱規(guī)格型號揚程/m功率/kw數(shù)量備注1污水提升泵IS80-65-125185.521用1備2污泥泵20QW300-7—114—3羅茨鼓風機TSD150—2232用1備4攪拌器———5—5電氣自控系統(tǒng)———一套—6廠區(qū)照明——1—晚間使用7次氯酸發(fā)生器HBR-01—171消毒池消毒第5章初步技術(shù)經(jīng)濟分析5.1總投資5.1.1根據(jù)市場經(jīng)驗：土方投資10萬，混凝土和鋼筋30萬，施工費60萬。5.1.2主要設備清單一臺格柵除污機共5萬元，2臺污水提升泵共15萬元，3臺污泥提升泵共15萬元，三臺羅茨鼓風機共30萬元，自動控制系統(tǒng)5萬元，消毒設備2萬元，加熱設備約5萬元，廠區(qū)照明設備1萬元，其他約10萬元，總設備投資約為103萬元。投資額約為：10+30+60+10+93=203萬元。其它費用：203×10%=20.3萬元?？偼顿Y額約為：203+20.3=223.3萬元。5.2運行成本估算5.2.1人員編制實行3班制，共3人。5.2.2成本分析成本估算有關(guān)單價(1)電價0.6元/（kW.h）；(2)工資福利平均每人每年1.5萬元/（人·年）；(3)維修大修費率大修提成率3.1%；維護綜合費率1.0%；(4)設備折舊費按每年2%算；(5)運行成本估算。動力費(1)格刪除污機每天工作6h用電量6×1×1.5=9kW·h；(2)污水提升泵8h運轉(zhuǎn)，用電量8×3×5.5=132kW·h；(3)鼓風機4h運行，用電量4×2×22=176kW·h；(4)濃縮污泥提升泵每天運行4h，用電量4×3×11=132kW·h；其他用電量與照明共計10kW·h；則合計每天用電量459kW·h；綜合電價459×0.6=275.4元/d；每年電費10.05萬元；設備折舊費103萬元×2%=2.03萬元；資福利費定員3人，共計費用為3×1.5=4.5萬元/年；藥劑費用0.55萬元/年；運費每天外運泥，自備汽車運輸，運價0.4元/(t·km)，費用為0.6萬元/年；維護費（修理）費用約為5萬元／年；則年運行成本為10.05+2.03+4.5+0.55+0.6+5=22.73萬元；管理費為22.73×10%=2.27萬元。年運行成本合計年運行費用為22.73+2.27=25萬元；則處理每立方米污水成本為250000/800/365=0.86元/m3。第6章運行中的問題和對策該工藝在實際運行是主要是SBR反應器有可能發(fā)生異常情況,現(xiàn)將比較常見的問題作說明，如表6-1．表6-1SBR活性污泥系統(tǒng)的異常問題及解決對策問題原因解決辦法污泥不增長或減少現(xiàn)象污泥所需養(yǎng)料不足或嚴重不平衡；污泥絮凝性差隨出水流失；已過度曝氣污泥自身氧化污泥直接在曝氣池中靜止沉淀或投加少量絮凝劑等措施提高沉淀效率；投入足夠的的營養(yǎng)量（C、N、P）；根據(jù)污泥量曝氣池溶解氧濃度合理控制曝氣量溶解氧過高或過低DO過高，可能是污泥中毒或培訓初期污泥濃度和污泥負荷過低；DO過低可能是排泥量少，曝氣池污泥濃度過高調(diào)整進水水質(zhì)、排泥量、曝氣量等污泥解體污泥中毒，失去凈化活性和絮凝活性；過度曝氣，引起污泥內(nèi)源呼吸喪失活性克服生產(chǎn)事故性排污沖擊或局部進行預處理；調(diào)整曝氣量結(jié)論屠宰廢水是一種非常典型的有機廢水，其中主要含有大量的有機物質(zhì)和動物油脂，懸浮物濃度及氮、磷的含量也較高，廢水呈紅褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、油脂和內(nèi)臟雜物。經(jīng)過國內(nèi)外大量的理論研究和實踐證明，生物法處理屠宰廢水效果穩(wěn)定、工藝可靠。這其中又以生物法中的SBR工藝最為明顯，而且其還具有構(gòu)筑物少、投資及運行費用低、占地面積小、不易發(fā)生污泥膨脹、脫氮除磷能力強、流程簡單、操作靈活、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，特別適用于處理沖擊負荷強的牲畜家禽屠宰及肉類加工企業(yè)的廢水處理。本設計采用水解酸化-SBR工藝處理屠宰廢水，由于設計出水執(zhí)行《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457—1992）一級排放標準，所以本工藝強化了懸浮物及油脂的去除，而且添加了水解酸化池，利用水解和產(chǎn)酸菌的作用，將不溶性有機物水解為溶解型有機物，大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，大大提高了廢水的可生化性，為下一步處理提供了較好的條件，還通過SBR反應池進行了除磷脫氮處理，在保證出水達到排放標準的同時，使一次性投資和運行費用降到最低。參考文獻[1]彭黨聰.水污染控制工程實踐教程.北京:化學工業(yè)出版社,2004:56—59.[2]楊岳平,徐新華.廢水處理工程及實例分析.北京:化學工業(yè)出版社,2003:200—203.[3]趙麗珍,繆應祺.SBR技術(shù)的研究及進展.江蘇理工大學學報,2001:58—61.[4]陳家慶.環(huán)保設備原理與設計.北京:中國石化出版社,2005:201—203.[5]婁金生.水污染治理新工藝與設計.北京:海洋出版社,1991:43—47.[6]韓相奎,崔玉波，張文華.用SBR法處理屠宰廢水.中國給水排水,2001:56—57.[7]何強,龍騰銳.屠宰廢水處理技術(shù)評價.重慶環(huán)境科學,1995:41—44.[8]孫英.SBR法在屠宰廢水處理中的應用實例.遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2002:31—32.[9]胡風平,劉建斌.水解酸化-生物接觸氧化氣浮工藝肉類加工廢水.給水排水,2001:54—55.[10]劉紹根,黃現(xiàn)懷.UASB-SBR工藝處理屠宰廢水.安徽建筑工業(yè)學院學報(自然報),2001:54—57.[11]J.Keller.K,Subramaniam,J.Goosswein,P.F.Greenfield.Nutrientremovalfromindustrialwastwaterusingsingletanksequencingbatchreactors.Wat.Sci.Tech,1997,35(6):137-144.[12]LiGao,TimC.Keener,LianZhuang,etal.Atechnicalandeconomiccomparisonofbiofiltrationandwetchemicaloxidation(scrubbing)forodorcontrolwastewatertreatmentplants.EnvironmentalEngineeringandPolicy,2001,2(4):213-212.致謝經(jīng)過長達2個月的畢業(yè)設計讓我又學會的了更多的東西，更加理解了專業(yè)知識，最為重要的是自己能從簡單的課本上轉(zhuǎn)化到實際問題當中，讓自己對這幾年來所學的進行了全面系統(tǒng)的領悟，另外，在我遇到困難的時候能堅持不懈，請教老師和同學，讓我學到了許多，在這里我非常感謝他們對我的幫助。

附錄資料：不需要的可以自行刪除全員生產(chǎn)維修(TPM)介紹概論TPM（TotalProductiveMaintenance）的意思就是是“全員生產(chǎn)維修”，這是日本人在70年代提出的，是一種全員參與的生產(chǎn)維修方式，其主要點就在“生產(chǎn)維修”及“全員參與”上。通過建立一個全系統(tǒng)員工參與的生產(chǎn)維修活動，使設備性能達到最優(yōu)。什么是TPM？TPM的提出是建立在美國的生產(chǎn)維修體制的基礎上，同時也吸收了英國設備綜合工程學、中國鞍鋼憲法中群眾參與管理的思想。在非日本國家，由于國情不同，對TPM的理解是：利用包括操作者在內(nèi)的生產(chǎn)維修活動，提高設備的全面性能。TPEM：TotalProductiveEquipmentManagement就是全面生產(chǎn)設備管理。這是一種新的維修思想，是由國際TPM協(xié)會發(fā)展出來的。它是根據(jù)非日本文化的特點制定的。使得在一個工廠里安裝TPM活動更容易成功一些，和日本的TPM不同的是它的柔性更大一些，也就是說你可根據(jù)工廠設備的實際需求來決定開展TPM的內(nèi)容，也可以說是一種動態(tài)的方法。TPM的特點、目標、理論基礎和推行要素TPM的特點：TPM的特點就是三個“全”，即全效率、全系統(tǒng)和全員參加。全效率：指設備壽命周期費用評價和設備綜合效率。全系統(tǒng)：指生產(chǎn)維修系統(tǒng)的各個方法都要包括在內(nèi)。即是PM、MP、CM、BM等都要包含。全員參加：指設備的計劃、使用、維修等所有部門都要參加，尤其注重的是操作者的自主小組活動。TPM的目標：TPM的目標可以概括為四個“零”，即停機為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。停機為零：指計劃外的設備停機時間為零。計劃外的停機對生產(chǎn)造成沖擊相當大，使整個生產(chǎn)品配發(fā)生困難，造成資源閑置等浪費。計劃時間要有一個合理值，不能為了滿足非計劃停機為零而使計劃停機時間值達到很高。廢品為零：指由設備原因造成的廢品為零。“完美的質(zhì)量需要完善的機器”，機器是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，而人是保證機器好壞的關(guān)鍵。事故為零：指設備運行過程中事故為零。設備事故的危害非常大，影響生產(chǎn)不說，可能會造成人身傷害，嚴重的可能會“機毀人亡”。速度損失為零：指設備速度降低造成的產(chǎn)量損失為零。由于設備保養(yǎng)不好，設備精度降低而不能按高速度使用設備，等于降低了設備性能。TPM的理論基礎：TPM的理論基礎可以用下圖表示：推行TPM的要素：推行TPM要從三大要素上下功夫，這三大要素是：①提高工作技能：不管是操作工，還是設備工程師，都要努力提高工作技能，沒有好的工作技能，全員參與將是一句空話。②改進精神面貌：精神面貌好，才能形成好的團隊，共同促進，共同提高。③改善操作環(huán)境：通過5S等活動，使操作環(huán)境良好，一方面可以提高工作興趣及效率，另一方面可以避免一些不必要設備事故?，F(xiàn)場整潔，物料、工具等分門別類擺放，也可使設置調(diào)整時間縮短。設備維修體制簡介①事后維修BM（BreakdownMaintenance）這是最早期的維修方式，即出了故障再修，不壞不修。②預防維修－－PM（PreventiveMaintanance）這是以檢查為基礎的維修，利用狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)對設備進行預測，有針對性地對故障隱患加以排除，從而避免和減少停機損失，分定期維修和預知維修兩種方式。③改善維修－－CM（CorrectiveMaintanance）改善維修是不斷地利用先進的工藝方法和技術(shù)，改正設備的某些缺陷和先天不足，提高設備的先進性、可靠性及維修性，提高設備的利用率。④維修預防－－MP（MaintenancePrevention）維修預防實際就是可維修性設計，提倡在設計階段就認真考慮設備的可靠性和維修性問題。從設計、生產(chǎn)上提高設備素質(zhì)，從根本上防止故障和事故的發(fā)生，減少和避免維修。⑤生產(chǎn)維修－－PM（ProductiveMaintenance）是一種以生產(chǎn)為中心，為生產(chǎn)服務的一種維修體制。它包含了以上四種維修方式的具體內(nèi)容。對不重要的設備仍然實行事后維修，對重要設備則實行預防維修，同時在修理中對設備進行改善維修，設備選型或自行開發(fā)設備時則注重設備的維修性（維修預防）。1.全面生產(chǎn)維護英文TotalProductiveMaintenance的縮略語，中文譯名叫全面生產(chǎn)維護，又譯為全員生產(chǎn)保全。是以提高設備綜合效率為目標，以全系統(tǒng)的預防維護為過程，全體人員參與為基礎的設備保養(yǎng)和維護管理體系。TPM強調(diào)五大要素，即：——TPM致力于設備綜合效率最大化的目標；——TPM在設備一生建立徹底的預防維修體制；——TPM由各個部門共同推行；——TPM涉及每個雇員，從最高管理者到現(xiàn)場工人；——TPM通過動機管理，即自主的小組活動來推進。(PM)其具體含義有下面4個方面：1.以追求生產(chǎn)系統(tǒng)效率（綜合效率）的極限為目標；2.從意識改變到使用各種有效的手段，構(gòu)筑能防止所有災害、不良、浪費的體系，最終構(gòu)成“零”災害、“零”不良、“零”浪費的體系；3.從生產(chǎn)部門開始實施，逐漸發(fā)展到開發(fā)、管理等所有部門；4.從最高領導到第一線作業(yè)者全員參與。TPM活動由“設備保全”、“質(zhì)量保全”、“個別改進”、“事務改進”、“環(huán)境保全”、“人才培養(yǎng)”這6個方面組成，對企業(yè)進行全方位的改進。1．TPM概念從理論上講，TPM是一種維修程序。它與TQM（全員質(zhì)量管理）有以下幾點相似之處：（1）要求將包括高級管理層在內(nèi)的公司全體人員納入TPM；（2）要求必須授權(quán)公司員工可以自主進行校正作業(yè)；（3）要求有一個較長的作業(yè)期限，這是因為TPM自身有一個發(fā)展過程，貫徹TPM需要約一年甚至更多的時間，而且使公司員工從思想上轉(zhuǎn)變也需要時間。TPM將維修變成了企業(yè)中必不可少的和極其重要的組成部分，維修停機時間也成了工作日計劃表中不可缺少的一項，而維修也不再是一項沒有效益的作業(yè)。在某些情況下可將維修視為整個制造過程的組成部分，而不是簡單地在流水線出現(xiàn)故障后進行，其目的是將應急的和計劃外的維修最小化。TPM的應用在開始應用TPM之前，應首先使全體員工確信公司高級管理層也將參與TPM作業(yè)。實施TPM的第一步則是聘請或任命一位TPM協(xié)調(diào)員，由他負責培訓公司全體員工TPM知識，并通過教育和說服工作，使公司員工們篤信TPM不是一個短期作業(yè)，不是只需幾個月就能完成的事情，而是要在幾年甚至更長時間內(nèi)進行的作業(yè)。一旦TPM協(xié)調(diào)員認為公司員工已經(jīng)掌握有關(guān)知識并堅信TPM能夠帶來利益，就可以認為第一批TPM的研究和行動團隊已經(jīng)形成。這些團隊通常由那些能對生產(chǎn)中存在問題部位有直接影響的人員組成，包括操作人員、維修人員、值班主管、調(diào)度員乃至高層管理員。團隊中的每個人都是這一過程的中堅力量，應鼓勵它們盡其最大努力以確保每個團隊成功地完成任務。通常這些團隊的領導一開始應由TPM協(xié)調(diào)員擔當，直到團隊的其他成員對TPM過程完全熟悉為止。行動團隊的職責是對問題進行準確定位，細化并啟動修復作業(yè)程序。對一些團隊成員來說，發(fā)現(xiàn)問題并啟動解決方案一開始可能并不容易，這需要一個過程。盡管在其他車間工作可能有機會了解到不同的工作方法，但團隊成員并不需要這樣的經(jīng)驗。TPM作業(yè)進行的順利與否，在于團隊成員能否經(jīng)常到其他合作車間，以觀察對比采用TPM的方法、技術(shù)以及TPM工作。這種對比過程也是進行整體檢測技術(shù)（稱為水準基點）的組成部分，是TPM過程最寶貴的成果之一。在TPM中，鼓勵這些團隊從簡單問題開始，并保存其工作過程的詳細記錄。這是因為團隊開始工作時的成功通常會加強管理層對團隊的認可。而工作程序及其結(jié)果的推廣是整個TPM過程成功的要決之一。一旦團隊成員完全熟悉了TPM過程，并有了一定的解決問題的經(jīng)驗后，就可以嘗試解決一些重要的和復雜的問題。4．案例分析在一家采用TPM技術(shù)的制造公司中，TPM團隊在一開始選擇了一個沖床作為分析對象，對它進行了深入細致的研究和評估，經(jīng)過一段較長時間的生產(chǎn)，建立了沖床生產(chǎn)使用和非生產(chǎn)時間的對比記錄。一些團隊成員發(fā)現(xiàn)沖床在幾種十分相似狀態(tài)下的工作效率卻相差懸殊。這個發(fā)現(xiàn)使他們開始考慮如何才能提高其工作狀態(tài)。隨后不久他們就設計出一套先進的沖床操作程序，它包括為沖床上耗損的零部件清潔、涂漆、調(diào)整和更換等維護作業(yè)，從而使沖床處于具有世界級水平的制造狀態(tài)。作為其中的一部分，他們對設備使用和維修人員的培訓工作也進行了重新設計，開發(fā)了一個由操作人員負責檢查的按日維護作業(yè)清單，并由工廠代理人協(xié)助完成某些階段的工作。在對一臺設備成功進行TPM后，其案例記錄會表明TPM確能大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量，廠方會因而更加支持對下一臺設備采用TPM技術(shù)，如此下去，就可以把整個生產(chǎn)線的狀態(tài)提高到世界級水平，公司的生產(chǎn)率也會顯著提高。由上述案例可知：TPM要求將設備的操作人員也當作設備維修中的一項要素，這就是TPM的一種創(chuàng)新。那種“我只負責操作”的觀念在這里不再適用了。而例行的日常維修核查、少量的調(diào)整作業(yè)、潤滑以及個別部件的更換工作都成了操作人員的責任。在操作人員的協(xié)助下，專業(yè)維修人員則主要負責控制設備的過度耗損和主要停機問題。甚至是在不得不聘請外部或工廠內(nèi)部維修專家的情況下，操作人員也應在維修過程中扮演顯著角色。TPM協(xié)調(diào)員有幾種培訓方式。多數(shù)與制造業(yè)相結(jié)合的大型專業(yè)組織與私人咨詢部、培訓組織一樣均可提供有關(guān)TPM實施的信息。制造工程協(xié)會（SME）和生產(chǎn)率報業(yè)就是兩個例子，他們都提供介紹TPM的磁帶、書籍和其它相關(guān)教學資料。生產(chǎn)率報業(yè)還在美國境內(nèi)各大城市長期舉辦有關(guān)TPM研討會，同時也提供工業(yè)水準基點的指導和培訓工作。5．TPM效果成功實施TPM的公司很多，其中包括許多世界馳名公司，如：福特汽車公司、柯達公司、戴納公司和艾雷?布雷德利公司等。這些公司有關(guān)TPM的報告都說明了公司實施TPM后，生產(chǎn)率有顯著提高。尤其是柯達公司，它聲稱自公司采用TPM技術(shù)后，獲得了500萬比1600萬的投入產(chǎn)出比。另一家制造公司則稱其沖模更換時間從原來的幾小時下降到了20分鐘。這相當于無需購買就能使用兩臺甚至更多的、價值上百萬美元的設備。德克薩斯州立大學聲稱通過研究發(fā)現(xiàn)，在某些領域采用TPM可以提高其生產(chǎn)率達80%左右。而且這些公司均聲稱通過TPM可以減少50%甚至更多的設備停機時間，降低備件存貨量，提高按時交貨率。在許多案例中它還可以大幅減少對外部采辦部件、甚至整個生產(chǎn)線的需求.TPM是全員勞動生產(chǎn)率保持，目的是在各個環(huán)節(jié)上持續(xù)不斷地進行改善。2.全員生產(chǎn)維修制度TPM(TotalProductiveMaintenance)，中文翻譯為“全面生產(chǎn)保養(yǎng)”，是一種以設備為中心展開效率化改善的制造管理技術(shù)，與全面品質(zhì)管理（TotalQualityManagement，TQM）、精實生產(chǎn)（LeanProduction）并稱為世界級三大制造管理技術(shù)。TPM自1971年正式誕生于日本，在1989年之前主要的重點有五項，焦點放在設備面：設備效率化的個別改善（以管理者及技術(shù)支援者來進行6大損失的對策）；建立以作業(yè)人員為中心的5S（自主保養(yǎng)）體制；建立保養(yǎng)部門的計劃保養(yǎng)體制；操作及保養(yǎng)技能的訓練；建立設備初期管理的體制。在1989年之后，其重點由五項增加為八項，焦點由設備面擴增至企業(yè)整體面：設備效率化的個別改善；自主保養(yǎng)體制的確立；計劃保養(yǎng)體制的確立；MP設計和初期流動管理體制的確立；建立品質(zhì)保養(yǎng)體制；教育訓練；管理間接部門的效率化；安全、衛(wèi)生和環(huán)境的管理。目前TPM在世界各國各企業(yè)間都普遍在實施，對于生產(chǎn)效率的提升方面，也產(chǎn)生了實質(zhì)的幫助。日本在吸收了歐美最新研究成果的基礎上，結(jié)合他們自己豐富的管理經(jīng)驗，創(chuàng)建了富有特色的全員生產(chǎn)維修制度TPM（TotalProductiveManagement）。其主要內(nèi)容是：（1）目標是使設備的總效率最高；（2）建議包括設備整個壽命周期的生產(chǎn)維修系統(tǒng)；（3）包括與設備有關(guān)的部門，如設備規(guī)劃、使用、維修部門等等；（4）從最高管理部門到基層工人全體人員都參加；（5）加強思想教育，開展小組自主活動，推進生產(chǎn)維修。3．TPM全面生產(chǎn)維護【TPM的定義】先進的設備管理系統(tǒng)是制造型企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的最有力的支持工具之一，能夠保證生產(chǎn)計劃的如期執(zhí)行以及時響應客戶的市場需求，同時能夠有效地降低企業(yè)的制造成本，如庫存積壓成本，維修維護成本及其它管理（人工、時間）成本，而且能夠有效降低不良品的產(chǎn)生機率，從過去認為維護只是生產(chǎn)費用的管理提升為企業(yè)在失常競爭力的關(guān)鍵項目之一，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟增值水平。TPM活動就是通過全員參與，并以團隊工作的方式，創(chuàng)建并維持優(yōu)良的設備管理系統(tǒng)，提高設備的開機率（利用率），增進安全性及高質(zhì)量，從而全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運作效率?！綯PM的組成部分】在今日世界先進企業(yè)實施的TPM稱為全面生產(chǎn)性維護(TotalProductiveMaintenance),有兩個組成部分:-全面預防性維護與-全面預測性維護。預防性維護是基于時間和使用計劃的設備維護方法，維護行動在計劃的時間/或使用間隔內(nèi)實施，以防止機器故障的發(fā)生。預測性維護是基于狀態(tài)的設備維護方法。維護行動在有明顯的信號時或采用診斷技術(shù)實施，以防故障發(fā)生。【TPM活動】TPM是一個以EVA為衡量指標的管理系統(tǒng)隨著TPM的推廣，TPM已形成一個以“價值”為基礎的管理模式。GAPConsulting應用“LEAN-SIXSIGMA”幫助客戶使用”EVA”方式來衡量公司管理的每一個過程，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，幫助客戶提高市場份額與在市場的領先地位。應用EVA衡量的方式，同時協(xié)助客戶了解改善的價值在哪里，使公司的改善重點始終圍繞著為客戶、股東創(chuàng)造最大的價值。全員參與的改善提案活動TPM的導入與推廣應用需要全公司、全體員工的參與，每個人都有他的角色、職責與重要性。公司最高領導層總裁、副總裁開始，每一位高層決策領導人員首先要認識TPM的內(nèi)容，清晰的向全體員工發(fā)出了明確信號，公司是認真的、全力以赴要導入TPM，讓TPM成為公司文化重要的一環(huán)。每個人在TPM中都起到作用，就像足球隊，每一名隊員都有他明確的分工，球隊才有機會在比賽中成功。在TPM導入過程中，公司的高層、中層、基層都有他不可缺少的重要性。TPM活動提倡員工的全員參與，而最具全員參與意義的活動就是員工一般改善提案活動，就是我們常說的提合理化建議活動。評價這項活動的兩個指標是人均提案件數(shù)和員工提案參與率。自主保全活動自主保全分科活動是以改變企業(yè)面貌和工廠現(xiàn)場管理水平為主要目的的改善活動。簡單地說，自主保全就是自己的工廠自己管理、自己的設備自己維護。自主保全活動能使一個環(huán)境潔凈亮麗、設備完好無損、管理井然有序的優(yōu)秀工廠將展現(xiàn)在您的面前。與此同時，員工的自主管理意識也將會獲得質(zhì)的飛躍。倡導創(chuàng)新與改善的TPMTPM是應用了“系統(tǒng)”的觀點來提升，同時關(guān)注企業(yè)的文化、策略與執(zhí)行運作。TPM活動是以追求生產(chǎn)系統(tǒng)的效率極限(損耗為零、浪費為零、事故為零、不良為零等等)為目標，并從企業(yè)經(jīng)營的高處著眼開展的重要課題改善活動。在導入TPM時，著重于“價值的創(chuàng)造”應用TPM技巧工具來驅(qū)動生產(chǎn)力的提升，有不同組織、階層之間取得調(diào)和，以便達成共同的承諾，在公司內(nèi)培養(yǎng)一種樂于學習，樂于改變的風氣，在達成目標的過程中，同時提升了個人與組織效率、效益，發(fā)展個人動態(tài)的合理的技能，為股東創(chuàng)造最大效益。透過TPM方案與項目的推動，人的管理能力、問題解決能力與對變化的適應能力都同步得到了提高?？傊?，只要持續(xù)推進TPM活動，必將為企業(yè)帶來極其豐厚的回報致力于團隊合作的TPMTPM重于團隊的合作，而成功的團隊來自有高效領導力的領導者，在TPM的框架中，應用ILE來培養(yǎng)領導人員的領導、溝通技巧。通過人員多技能的培養(yǎng)與組織合理化來創(chuàng)造改善機會。應用團隊來推動生產(chǎn)力改進，形成公司內(nèi)的一種氣氛來產(chǎn)生共識與承諾，通過團隊（跨功能小組）的集體研討、學習，產(chǎn)生共識來消除部門之間的壁壘。5．TPM的內(nèi)涵在日本，TPM被定義為“全員參與下的生產(chǎn)維修”。在這一前提下，TPM還涉及使生產(chǎn)設備效率的最大化以及包括一個廣泛的、每一個管理人員積極參與的預防維修體系的建立。其核心是“維修”與“員工的參與”。在其它國家中，這樣的定義產(chǎn)生了一些問題。對于西方國家而言，核心問