设计计算3.2.doc

某棉纺印染废水处理工程设计青岛市某针织公司是集织布、染整、制衣、纺织品进出口贸易于一体的综合性股份制企业，该厂日产废水2000吨，废水色度达到500倍，废水经处理后达到山东省半岛流域水污染物综合排放标准（DB37/676-2007）中的一级排放标准。设计进水水质及排放标准见表1：（你写的好像不是山东半岛的一级标准，是国家污水排放一级标准）表1设计水质和排放标准pHCODcr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）色度（倍）SS（mg/L）设计进水 9.54001408500130标准6-98020154070工艺流程图：第一章 污水处理系统的设计计算1 格栅的设计计算格栅是安装在泵房集水池前或污水厂前端的构筑物，用以截留污水中较大的漂浮物和悬浮物，保护水泵机组和后续处理构筑物。1.1 设计依据a.污水过栅流速宜采用0.61.0 m/s，设计流量应采用最大日最大时流量或污水泵站最大设计提升流量，格栅倾角宜采用4590，在人工清渣时，格栅倾角不应大于70；机械清除时，宜为7090。并考虑格栅上杂物的清除，格栅的清洗和工作人员的安全设施。b.格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。c.格栅工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度，采用机械时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。d.通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。e.栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙1625mm， 适用于0.100.05 m3栅渣/103m3污水；格栅间隙3050mm， 适用于0.030.01 m3栅渣/103m3污水；栅渣含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。1.2 设计计算本工程设计水量2000m3/d=83.4 m3 /h=0.0232 m3 /s, 污水变化系数Kz=1.60，最大设计水量为。设栅前水深h=0.2m，过栅流速，栅条间隙宽度b=10mm，格栅倾角1、栅条间隙数n为：2、格栅宽度：设栅条宽度3、进水渠道渐宽部分长度：设进水渠宽其渐宽展开角度。4、出水渠道渐窄部分：5、水头损失：取则6、栅后槽中高度：取，则7、栅槽总长度：H1栅前槽高H1=h+h2=0.2+0.3=0.5m8、每日栅渣量：在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3每日栅渣量较小，定期进行人工清渣。图1 格栅计算示意图2 调节池的设计计算为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水处理系统之前宜设置调节池，以资均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。2.1设计依据a.调节池的几何形伏宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。b.调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及洒水消饱装置。c.为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置。混合所需的功率约为0.004 0.008 kW/m3池容。所需曝气量约为0.010.015m3空气/（minm2之池表面积）。d.调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。本设计采用矩形调节池，两侧进水，中间出水，底部布有曝气穿孔管，既调节水量，又调节水质。采用停留时间算法，停留时间一般为68h，本设计采用6h。2.2调节池计算1、调节池有效容积：2、调节池尺寸：采用矩形调节池，有效水深采用5m，则调节池的面积为：池宽B取10.0m，则池长L为：保护高，池总高：2.2鼓风机选择1、空气量：采用穿孔管空气搅拌，气水比为3.5：1空气总管D1取90mm，管内流速为：v1在1015m/s范围内，满足规范要求。空气支管D2，共设8根支管，每根支管的空气量q为：支管内的空气流速v2应在510m/s范围内，选v25m，则支管管径D2为：取D250mm，则v2为：穿孔管D3，每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量为：取D330mm，则v3为：2、孔眼计算：孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45，并交错排列，孔眼间距b=100mm，孔径，穿孔管一般为4m，孔眼数m=74个，则孔眼流速为：3、管路阻力计算：供风管道沿程阻力，局部阻力布气孔阻力为h3：总需水头：安装水深=4.5m。即风机需提供风压为48.2kPa ,空气量，选用RD-100型鼓风机两台，工作一台，备用一台。表1 RD-100型鼓风机主要参数流量(m3/min)升压(kPa)轴功率(kW)配套电机功率(kW)转速(r/min)7.858.81318.514503污水提升泵的设计计算本设计因水量较小，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式泵房。3.1 集水池计算（集水池可以不用，泵直接放入调节池即可）1、设计流量：Qmax=3200m3/d=133.4m3/h =0.038m3/s2、选择水池与机器间合建式的方形泵站，选用4台泵（3用1备），每台水泵的流量为。3、集水池有效容积V=7.8m3（单泵10min流量），有效水深采用H=2m，则集水池面积为F=3.9m2=2m2m。3.2水泵总扬程计算1、集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为5.75 （4.0）=9.75m2、出水管线的水头损失，流量为Qmax=133.4/h，选用的管径为250mm的铸铁管， v=0.78m/s，1000i=4.2。设管总长为20m，局部损失占沿程的30%，则总损失为 20（1+0.3）4.2/1000=0.11m3、泵房内的管线水头损失设为1.5m，考虑自由水头为1.0m。4、水头总扬程为 H=9.75+0.11+1.5+1.0=12.36m，取13m。选用4台80WQA型潜污泵，3用1备。表2 80WQ型潜污泵的主要性能参数表型号流量Q（m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）功率（kW）配电动机（kW）效率N（%）80WQA45.51829004.057.5704 水解酸化池的设计计算水解池一般可采用矩形或圆形结构。对于圆形反应器，在同样的面积下其周长比正方形的少12%，但是圆形反应器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用公用壁。由于本设计采用一个水解酸化池，所以采用圆形水解酸化池。1、容积：采用停留时间算法，设计停留时间为2.5t2、直径：取有效水深4.0m，超高0.5m3、上升流速的核算：符合要求。4、反应器的布水系统：布水形式采用一管多孔的布水形式，一个进水点服务的最大面积为1m2。5、出水收集设备：水解池出水堰与沉淀池出水装置相同，即汇水槽上加设三角堰，出水槽的尺寸为：BH0.2m0.3m。5 生物接触氧化池的设计生物接触氧化池具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单和占地面积小等优点。它可以用于二级生物处理，也可用于三级生物处理；可以在好氧条件下去除有机物，也可在厌氧条件下脱氮。5.1设计依据a.生物接触氧化池的个数或分格数应不少于2个，并按同时工作设计。b.填料的体积按填料容积负荷和平均日污水量计算。容积负荷一般采用10001800g。c.污水在氧化池内的有效接触时间一般为1.5 3.0h。d.填料层总高度一般为3.0m。e.进水浓度应应控制在150 300mg/L范围内。f.接触氧化池中的溶解氧含量一般维持在2.5 3.5mg/L之间，为防止填料阻塞和维持池内的溶解氧，气水比为（15 20）1。g.为保证布水布气均匀，每格氧化池面积一般应不大于25。（现在一般不大有这种说法，这是老式填料的要求）h.生物接触氧化法脱落一些细碎生物膜，造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到150mg/L左右。本设计采用一段式生物接触氧化池，共1座，分为8格。氧化池采用矩形结构，中间设有廊道，方便管道的布置。管道两侧各有4格氧化池。5.2设计参数：污水量：Q=2000m3/d=83.4m3/h设计进水BOD5浓度:La=140mg/l出水BOD5浓度:Lt=20mg/lBOD5去除率：根据试验资料确定：a、填料容积负荷：b、有效接触时间：t=2h（这个停留时间应该长点，因为本身水的生化性不好 ）c、汽水比：5.3设计计算：（这种设计方法基本见不到，现在一般是弹性填料，悬挂在池体中，不分层，只要填料负荷便可计算尺寸）1、有效容积（填料容积）：2、氧化池总面积：设H=3m，分三层，每层高1m3、每格氧化池面积：每个氧化池尺寸：4、校核有效接触时间：5、氧化池总高度：h1保护高取0.6m，h2填料上水深取0.5m，h3填料层间隔高取0.3m，h4配水区高，取1.5m，m填料层数取3（层）；6、污水在池内的实际停留时间：7、所需填料容积：选用25mm蜂窝型玻璃钢填料8、所需气量：采用鼓风曝气供氧9、每格氧化池所需空气量：曝气系统选用HWB型系列微孔曝气器。通过比较知，采用HWB-型微孔曝气器，其规格及主要技术参数见表3：表3 HWB-型微孔曝气器规格及性能参数直径mm厚度mm微孔平均直径m孔隙率%曝气量 m3/(h 个）服务面积m3/个阻力损失（mmH2O）200201504550240.30.715035010、曝气器数量每个曝气器每小时的曝气量按3计，则每格池子需曝气器个数为：个为安全计，采用每格池安装56个，每格池底设7根支管，每个支管上设8个曝气器，每个曝气器的服务面积：符合设备要求。11、空气管道设计空气干管和主干管的经济流速可采用1015m/s，通过扩散装置的空气竖管和支管，其经济流速一般采用45m/s，空气管道的压力损失一般控制在1.0以内，其中空气管道总压力损失控制在0.5m以内。由于扩散装置在使用过程中容易堵塞，故设计中一般规定空气通过扩散装置的阻力损失为0.50.6m/s，对于竖管或穿孔管可酌情减少。故查表知空气管道尺寸：总管DN=100mm，v=11.45m/s，i1.995；干管直径DN=75mm，v=10.20m/s，i2.270；支管直径DN40，v=3.97m/s，i0.8400。管道布置：支管，距池壁150mm，管间距300mm；曝气器，距池壁70mm，每个曝气器间距140mm。12、鼓风机房计算选型供气管道的总压力损失为：h1=0.5m；曝气器阻力损失取大值：h2=0.5m；曝气器安装在距池底1m处，安装深度4.8m，h3=4.8m，则池子所需压力：H=h1+h2+h3=0.5+0.5+4.8=5.8m风压P=gh=10009.85.8=56.84kPa,风量所以接触氧化池供气选用RD-150型鼓风机2台，工作一台，备用一台。表4 RD-150型鼓风机主要参数流量（m3/min）升压(kPa)轴功率(kW)配套电机功率(kW)转速（r/min）29.258.840.6551750图3 生物接触氧化池计算示意图6 二沉池的设计计算由于本设计主要构筑物采用接触氧化池，可不设初沉池。二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。6.1设计依据本设计二沉池采用竖流沉淀池，竖流沉淀池适用于水量较小，用地紧张的小型污水处理厂、处理站等。a.竖流式沉淀池池面多呈圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般采用47米，不大于10米，池子直径与有效水深之比一般不大于3。b.沉淀池的超高不应小于0.3m。c.污泥斗的斜壁与水平面的倾角在5560。d.排泥管直径不应小于200mm。e.中心管流速v0不宜大于30.0mm/s，喇叭口与反射板间的间隙流速v1不应大于40mm/s。6.2设计计算1、设计参数：进水SS：C0=130mg/L出水SS：C1=70mg/L污泥含水率P0=99污泥容重r0：当P095时，r0=1000kg/m32、中心管面积：设v0=0.03m/s3、中心管直径：取d0=1.3m。4、中心喇叭口至反射板的垂直距离：设v1=0.02m/s，喇叭口宽度 反射板宽度 ，取2.3m5、沉淀部分有效断面积：设表面负荷，则6、沉淀池直径：采用D=9.5m。7、沉淀池部分有效水深：设t=2h8、校核集水槽出水堰负荷，集水槽每米出水堰负荷为： ，符合要求。9、污泥区计算：10、污泥斗高度及容积：取55，设圆截锥体下底直径d=0.4m，则11、沉淀池总高度：式中： H 沉淀池总高度，m； h1池子超高，；取为0.3m； h2沉淀池有效水深，； h3中心喇叭口至反射板的垂直距离，； h4缓冲层高，取为0.3m； h5污泥斗高度，；图4 竖流式二沉池计算示意图第二章 污泥处理系统设计计算1 污泥浓缩脱水为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池.1.1 设计依据a.进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%。b.污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2.d)。c.浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。d.有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。1.2、参数选取1污泥量计算：滤池进水SS： C1=0.13kg/m3滤池出水SS： C2=0.070kg/m3滤池进水BOD： Sa=0.14 kg/m3滤池出水BOD： Se=0.02 kg/m3BOD污泥产量： 0.58kg/kgBOD污泥容重： =1000kg/m3污泥含水率： 99%滤池去除BOD： S=SaSe=0.140.02 =0.12kg/m3滤池去除的BOD量： BOD=SQ=0.122000=240kg/d滤池由BOD产泥量： M1=2400.58=139.2kg/d滤池去除SS： C=C1C2=0.130.07=0.06kg/m3滤池去除的SS量： M2=SS=CQ=0.062000=120kg/d干污泥重量： M=M1M2=139.2120=259.2kg/d干污泥量： Qp=M/=259.2/10000.26m3 /d污泥产量： Qp = Qs/(199%)=26m3 /d污泥固体通量：G=30浓缩后的污泥含水率：95污泥停留时间：t=15h1.2污泥浓缩池的设计计算1、污泥池的总面积：式中 Qp污泥量（m3/d）；C污泥固体浓度（g/L）；G污泥固体通量 2、浓缩池直径：取D=3.5m。3、浓缩池工作部分有效水深： ，采用2m。4、污泥斗高：污泥斗夹角采用55，斗底直径d0.5m5、浓缩池总高度：超高h30.3m，缓冲h4=0.3m6、浓缩后污泥量：2 污泥脱水采用CSD1000S7Q型折带式压滤机进行脱水。表5 CSD1000S7Q型折带式压滤机相关参数机型外型尺寸(长宽高)滤带重量(T)功率(kw)网带冲洗网带撑紧及调偏宽度速度耗水量(m3/h)水压(MPa)耗气量(m3/h)气压(MPa)CSD1000S7Q38001800200010000.5741.53.50.70.50.6第三章 其他构筑物设计计算1 鼓风机房鼓风机房主要提供调节池和生物接触氧化池曝气所需的空气。鼓风机房的设计计算是根据空气量和空气压力确定鼓风机的大小，然后据鼓风机的大小确定鼓风机房的大小，同时也得考虑防噪声的影响。根据风机的安装要求和设计规范，鼓风机房的设计尺寸为：LBH720051004500mm。2 脱水机房脱水机房中除了安装主要的设备CSD1000S7Q型折带式压滤机外，还有药剂混合、投加设备等，要有药剂和污泥的堆放场所。所以根据需要和设计规范，脱水机房的尺寸为：LBH1200060004500mm。3 泵房由于泵房采用的是半地下式，且污水提升泵为潜水污物泵，所以泵房的尺寸为：LBH1100060004500mm。4 综合办公楼综合办公楼是集办公、化验等功能于一体的的现代化楼宇，其设计符合建筑设计规范要求。综合办公楼设为三层，其尺寸为：LBH900045006000mm。5 计量设施计量设备设在竖