实验室印染废水处理装置设计方案(DOC 42页).doc

目 录 1 设计目的 原则及依据 1 1 1 设计目的 1 1 2 设计原则 1 1 3 设计依据 1 1 3 1 设计标准 1 1 3 2 实验室硬件条件 1 2 设计范围 2 3 项目概况 3 4 废水的水质与水量 4 4 1 进水流量 4 4 2 原水水质 4 5 排放标准 5 6 废水处理工艺 6 6 1 废水工艺的确定 6 6 2 工艺介绍 6 6 2 1 微电解技术 6 6 2 2 芬顿氧化技术 8 6 2 3 改良 A2 O 工艺 10 7 构筑物设计及设备选型 13 7 1 调节池 13 7 2 微电解池 14 7 2 1 反应池容积及形状计算 14 7 2 2 反应池其他附属设备要求 15 7 3 Fendon 反应池 15 7 4 初沉池设计 15 7 5 改良 A2 O 法设计 18 7 5 1 生化区容积 18 7 5 2 污泥量计算 19 7 5 3 污泥泥龄 20 7 5 4 内回流比 21 7 5 5 需氧量的计算 21 7 5 6 反应池主要尺寸 23 7 6 二沉池 25 7 6 1 沉淀区计算 25 7 6 2 污泥区计算 26 7 6 3 沉淀池总高 27 7 6 4 进出水系统的计算 27 7 7 污泥浓缩消化设计 28 7 7 1 混合污泥含水率 28 7 7 2 污泥浓缩池尺寸 28 7 7 3 浓缩后污泥体积 29 缩 7 8 清水池 30 7 9 高程布置及阻力损失 30 8 投资估算 32 8 1 直接费用 32 8 1 1 板材费用 32 8 1 2 管道费用 33 8 1 3 设备费用 33 8 2 间接费用 34 8 3 第二部分费用 34 8 4 工程预备费用 34 9 图纸 35 参考文献 36 1 1 设计目的 原则及依据设计目的 原则及依据 1 1 设计目的设计目的 A 复习和进一步理解所学的 水污染控制工程 课程内容 初步理论联系 实际 培养分析问题和解决问题的能力 B 了解并掌握污水处理工程设计的基本方法 步骤和技术资料 C 训练和培养污水处理的基本计算方法及绘图的基本技能 D 提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力 E 为实验室的设计小型模拟水污染处理全套装置 以便于后来人的学习运 用 1 2 设计原则设计原则 遵循设计依据并在实验室整体规划的指导下 结合处理要求 同统一规划 设计小型污水处理设施 充分发挥建设项目的环境和经济效益 1 3 设计依据设计依据 1 3 1 设计标准 污水处理厂工艺设计手册 第二版 给水排水设计手册 第 5 册 城市排水 给水排水设计手册 第 6 册 工业排水 水污染控制工程 第二版 下册 高廷耀版 给排水工程绘图标准 GB T 501 2001 1 3 2 实验室硬件条件 实验室可容纳小型模拟工程的面积 长 1 2m 宽 0 6m 0 72m2 高度不限 2 2 设计范围设计范围 本工程为处理量为的实验用印染废水处理工程方案设计 涉及到废水处理 的方案原理设计 各模拟构筑物的单体尺寸设计 流程设计 总体造价等 本项目前期主要工作是污水处理方案的原理选择 各单体构筑物的计算选 型 方案校核及确定 在前期工作的基础上 完成工程的模拟图纸 废水实验 室模拟组合工艺建设经济预算与可实现性的估计 3 3 项目概况项目概况 水污染控制工程 作为环境工程专业本科学生的必修课程 是本专业学生 必须学好和掌握的一门专业学科 而作为工程类学科 存在理论和实际工程应 用结合的难题 只有将学到的知识应用于实际 才能加深学生对所学知识的理 解 并熟悉掌握与应用理论知识 然而 现实的经济 环境条件不允许我们建立一个大型的水污染处理工厂来 开展我们的学习 所以 为了充分利用仅有的硬件条件 为了节约资源 更为 了将书本所学与实际接轨实现理论学习与实践体验相结合 特开展本次小型模 拟实验室处理废水的工程设计 所处理的模拟废水是实验室配制的高浓度印染 废水 废水可生化性较差 并含有超标的氮磷元素需要脱除 本实验室项目 主要针对连续微小连续流废水中 BOD 氮 磷的去除 4 4 废水的水质与水量废水的水质与水量 4 1 进水流量进水流量 进水流量 Q 0 5 4 2 原水水质原水水质 原水水质见表 4 1 表 4 1 原水水质 色度COD mg L BOD5 mg L TP mg L 氨氮 mg L pH 500800 150050 10020 3040 6011 本设计中 进水水质指标均取平均值 即 表 4 2 设计选取进水指标 色度COD mg L BOD5 mg L TP mg L 氨氮 mg L pH 500115075255011 5 5 排放标准排放标准 根据当地环保局的要求 该印染污水经处理后 在总排放口执行 纺织工 业水污染物排放标准 中的新建企业水污染物排放限值标准 主要指标达到 表5 1 处理后水质 色度COD mg L BOD5 mg L TP mg L 氨氮 mg L pH 50100602156 9 6 6 废水处理工艺废水处理工艺 6 1 废水工艺的确定废水工艺的确定 本次课程设计主要针对废水中 COD BOD 氮 磷的去除 考虑到印染废 水难降解 可生化性很低 在水处理中 可采用氧化或还原的方法改变废水中 某些有毒有害化合物中元素的化合价以及改变化合物分子结构 使剧毒的化合 物变为微毒或无毒的化合物 使难于生物降解的有机物转化为可以生物降解的 有机物 因而在生化处理前先对废水进行氧化还原处理 以降低废水 COD 并 提高废水可生化性 本次采用微电解加芬顿氧化技术 后续生化处理采用改良 的 A2 O 工艺 6 2 工艺介绍工艺介绍 6 2 1 微电解技术 A 微电解定义 微电解是指低压直流状态下的电解 可以有效除去水中的钙 镁离子从而 降低水的硬度 同时电解产生可灭菌消毒的活性氢氧自由基和活性氯 且电极 表面的吸附作用也能杀死细菌 特别适用于高盐 高 COD 难降解废水的预处 理 B 微电解原理 微电解就是利用铁 碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池 这些细微电池是以电位低的铁成为阴极 电位高的碳做阳极 在含有酸性电解质的 水溶液中发生电化学反应的 反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入 溶液 对内电解反应器的出水调节 PH 值到 9 左右 由于铁离子与氢氧根作用 形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁 它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸 形成比较稳定的絮凝物 也叫铁泥 而去除 为了增加电位差 促进铁离子的释 放 在铁 碳床中加入一定比例铜粉或铅粉 7 经微电解后 BOD COD 升高了 那是因为一些难降解的大分子被碳粒所 吸附或经铁离子的絮凝而减少 不少人以为微电解可有分解大分子能力 可使难 生化降解的物质转化为易生化的物质 并搬出理论依据是 微电解反应中产生的 新生态 H 可使部分有机物断链 有机官能团发生变化 但用甲基澄和酚做试 验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力 如果要让铁碳床有分解有机大分子能力 一般需要加入过氧化氢 酸性废水与 铁反应生成亚铁离子 亚铁离子与过氧化氢形成 Fenton 试剂 生成羟基自由基具 有极强的氧化性能 将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物 等 同样 反应要在酸性的条件下才能进行 C 微电解填料 废水的铁内电解法的原理非常简单 就是利用铁 碳颗粒之间存在着电位差而 形成了无数个细微原电池 这些细微电池是以电位低的铁成为阳极而腐蚀 电位 高的碳做阴极 在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的 反应的结果是 铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液 对内电解反应器的出水调节 PH 值到 9 左右 由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁 它与污染 物中带微弱负电荷的微粒异性相吸 形成比较稳定的絮凝物 也叫铁泥 而去除 如果要让铁碳床有分解有机大分子能力 一般需要加入过氧化氢 酸性废水与 铁反应生成亚铁离子 亚铁离子与过氧化氢形成 Fenton 试剂 生成羟基自由基具 有极强的氧化性能 将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物 等 同样 反应要在酸性的条件下才能进行 根据工程试验 铁碳床微电解刚 开始的效果很理想 特别是处理酸性的有机废水 传统上微电解工艺所采用的微 电解材料一般为铁屑和木炭 使用前要加酸碱活化 使用的过程中很容易钝化 板结 又因为铁与炭是物理接触 之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进 行而失去作用 这导致了频繁地更换微电解材料 不但工作量大成本高还影响 废水的处理效果和效率 另外 传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需 要很长的时间 增加了吨水投资成本 这都严重影响了微电解工艺的利用和推 广 新型催化活性微电解填料有具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高 8 温微孔活化技术冶炼生产而成 具有铁炭一体化 熔合催化剂 微孔架构式合 金结构 比表面积大 比重轻 活性强 电流密度大 作用水效率高等特点 作用于废水 可高效去除 COD 降低色度 提高可生化性 处理效果稳定 可 避免运行过程中的填料钝化 板结等现象 D 微电解作用 微电解对色度去除有明显的效果 这是由于电极反应产生的新生态二价铁 离子具有较强的还原能力 可使某些有机物的发色基团硝基 NO2 亚硝基 NO 还原成胺基 NH2 另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物 新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团 如羧基 COOH 偶氮基 N N 的双键打开 使发色基团破坏而除去色度 使部分难降解环状和长链有机 物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性 此外 二价和三价铁离子 是良好的絮凝剂 特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附 絮凝活性 调节废水 的 pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀 吸附污水中的悬浮或胶体态的微小 颗粒及有机高分子 可进一步降低废水的色度 同时去除部分有机污染物质使废水 得到净化 微电解处理废水自诞生以来 便引起国内外环保研究学者的关注 并进行 了大量的研究 已有很多专利和实用技术成果 最近几年 微电解处理工业废水 发展十分迅速 现已用于印染 电镀 石油化工 制药 煤气洗涤 印刷电路 板生产等工业废水及含砷 含氟废水的处理工程 并收到了良好的经济效益和 环保效果 微电解工艺对废水的脱色有良好处理的效果 且以废治废 运行费 用低 因此在我国将具有良好的工业应用前景 6 2 2 芬顿氧化技术 A Fendon 试剂 Fenton 试剂是由 Fe2 和 H2O2组成的组合体系 实质上是在酸性条件下 pH 2 5 H2O2在 Fe2 催化作用下能产生具有高氧化活性的羟基自由基 OH OH 的氧化电位达到 2 8 V 仅次于氟的氧化电位 2 87V 而大 于 O3 2 07V 和 ClO2的氧化电位 1 50V OH 能使大多数有机物降解和 9 矿化 尤其对毒性大 一般氧化剂难以氧化降解或生化难降解的有机废水具有 较强的氧化能力和较高的降解率 目前 世界公认的 Fenton 反应机理是由基机 理 机理如下 其中式 6 1 为自由基反应链的开始 6 1 Fe 2 H2O2 Fe 3 OH OH 链的传递 Fe3 H2O2 Fe2 H 2 H Fe2 OH Fe3 OH H 2 Fe 3 Fe2 2 H OH 2 Fe3 e 2 链的终止 OH OH H 2O2 H 2 H 2 H2O2 2 OH 2 O 2 OH Fe3 O2 Fe2 2 H 2 Fe 3 Fe2 2 H H 2 Fe 2 H Fe3 H2O2 H 2 O2 H 2 H2O2 B Fenton 工艺 由微电解工艺处理的废水 在联合 Fenton 试剂体系处理 能达到以下 三个优点 1 利用微电解后废水中存在的 Fe2 直接投加适量的 H2O2 就形成了 Fenton 试剂 两种方法联合使用不仅使处理效果大大的提高 而且无须另外投 加含有 Fe2 的药剂 充分利用了废水中的 Fe2 既节省药剂费用 又达到以废 治废的环保要求 10 2 微电解反应可以使环状有机物断环 废水中部分大分子有机物被转化 为小分子 有利于后续 Fenton 反应的进行 减轻了 Fenton 反应的处理负荷 同 时 Fenton 反应可以去除或破坏一部分微电解作用难以降解的有机物 3 微电解反应后的 pH 值环境正好有利于 Fenton 反应的发生 不需再另 行调节溶液 pH 值 省时省力又节省成本 6 2 3 改良 A2 O 工艺 A 传统 A2 O 工艺 A2 O 工艺亦称 A A O 工艺 是英文 Anaerobic Anoxic Oxic 第一个字母的 简称 生物脱氮除磷 按实质意义来说 本工艺称为厌氧 缺氧 好氧法 生物 脱氮除磷工艺的简称 8 A2 O 工艺是流程最简单 应用最广泛的脱氮除磷工艺 污水首先进入厌氧 池 兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成 VFAs 回流污泥带入的聚磷 菌将体内的聚磷分解 此为释磷 所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌 氧环境下维持生存 另一部分供聚磷菌主动吸收 VFAs 并在体内储存 PHB 进入缺氧区 反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进 行反硝化脱氮 接着进入好氧区 聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解 BOD 外 主要分解体内储存的 PHB 产生能量供自身生长繁殖 并主动吸收环 境中的溶解磷 此为吸磷 以聚磷的形式在体内储存 污水经厌氧 缺氧区 有机物分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后浓度已很低 有利于自养的硝化菌的 生长繁殖 最后 混合液进入沉淀池 进行泥水分离 上清液作为处理水排放 沉淀污泥的一部风回流厌氧池 另一部分作为剩余污泥排放 下图 6 1 和图 6 2 分别示意了脱氮和除磷的机理 11 图 6 1 生物脱氮过程 图 6 2 除磷机制的作用过程 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺 总的水力停留时间 少于其他同类工艺 而且在厌氧 缺氧 好养交替运行条件下 不易发生污泥膨 胀 运行中切勿投药 厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌 运行费用低 该工艺处理效率一般能达到 BOD5和 SS 为 90 95 总氮为 70 以上 磷为 90 左右 一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂 但 A2 O 工艺 的基建费和运行费均高于普通活性污泥法 运行管理要求高 所以对目前我国 国情来说 当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化 从而影 响给水水源时 才采用该工艺 本工艺具有如下特点 a 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺 总的水力停留时 间少于其他同类工艺 b 在厌氧 缺氧 好氧交替运行条件下 丝状菌不能大量增殖 无污泥膨 胀之虞 SVI 值一般均小于 100 c 污泥中含磷浓度高 具有很高的肥效 d 运行中勿需投药 两个 A 断只用轻缓搅拌 并不增加溶解氧浓度 运行 费用高 12 但是采用传统 A2 O 工艺进行处理时普遍存在以下问题 a 混合液的回流方式在工程上不好处理 如用泵回流则电耗较高 同时 混合 液回流也给污水厂的日常生产运行及曝气管路布置等带来了不便 b 回流污泥中富含的硝酸盐对生物除磷产生了不利影响 c 碳源不足导致氮的去除率不高 因此基于 A2 O 工艺 进行改进 进而有了改良 A2 O 工艺 B 改良 A2 O 工艺 图 6 3 倒置 A2 O 工艺流程框图 改良 A2 O 工艺综合了 A2 O 工艺和改良 UCT 的优点 它在传统 A2 O 工 艺之前增加了预缺氧池 二沉池的污泥回流至预缺氧池 回流挟带的硝酸盐在 预缺氧池中得到反硝化 降低了回流污泥中硝酸盐对厌氧释磷的影响 对除磷 有利 其技术特点有 a 出水水质高改良 A2 O 工艺工艺原理是针对高效生物脱氮除磷 工艺运 行可靠 节省化学药剂使用 b 运行管理方便改良 A2 O 工艺抗冲击负荷能力强 运行稳定 c 污泥肥效高改良 A2 O 工艺剩余污泥含磷量 3 5 肥效高 可利用 作污泥堆肥 13 7 构筑物设计及设备选型构筑物设计及设备选型 本次设计框图如下 图 7 1 印染废水设计流程框图 7 1 调节池调节池 A 调节池有效容积 1 7 1 1 1 式中 设计流量 L h 本设计取 0 5 设计调节池停留时间 h 取 4 0h 1 则 1 1 0 5 4 0 2 B 调节池尺寸设计 设调节池的有效水深为 10cm 则调节池的面积 7 2 1 1 式中 调节池有效容积 L h 1 调节池的有效水深 cm 取 10cm 1 14 因此 1 1 2 1000 0 1 0 02 2 200cm2 调节池选用圆柱形 则底面直径 1 1 4 4 200 15 96 取 16cm 设超高为 1cm 则调节池的实际水深为 2 10 1 11 后面的酸碱调节池尺寸与此调节池相同 C 加酸酸化 废水呈碱性主要是由生产过程中投加的 NaOH 引起的 原水的 pH 为 11 即 需要将其调节至 pH 为 3 即 10 3 L 则加酸量 Na 10 3 L 7 3 a 98 2 式中 酸碱中和反应的不均匀系数 1 1 1 2 酸碱中和反应摩尔比 本设计用硫酸中和 取 a 0 5 则加酸量 a 98 1 2 0 5 10 3 10 3 2 0 1078 表 7 1 调节池设计尺寸 调节池各部分调节池各部分尺寸尺寸调节池各部分调节池各部分尺寸尺寸 调节池直径 D1 cm16加酸量 Na g h 4 91 调节池有效容积 V1 L2调节池有效水深 h1 cm10 7 2 微电解池微电解池 7 2 1 反应池容积及形状计算 15 根据研究表明 1 5 微电解反应的时间及 Fe C 比营根据实际水质确定 其 中反应时间从 30min 到 2h 不等 设计中根据实际需要 取微电解反应池体积为 4 5L 在中间位置留有高为 50mm 70mm 90mm 110mm 130mm 处留有对 应出水孔 以利于运行过程中 根据进水水质及实际需求调整微电解反应时间 反应池采用直径 100mm 的圆柱形反应池 总高度为 160mm 填料为 Fe C 混 合物 7 2 2 反应池其他附属设备要求 微电解反应池采用曝气混合的方式进行混合增大反应接触面积 提高反应 速率 进水采用蠕动泵控制流量 出水采用重力自流 7 3 Fendon 反应池反应池 根据以往的研究经验 1 2 6 7 显示 Fendon 反应的速率和处理效果与反应时 间和 Fendon 试剂投加量有关 本工艺采用的是 Fendon 生化联合工艺 其中 Fendon 处理段的主要目的是提高废水的可生化性 因此 应控制 Fendon 段的 反应时间不能过久 使得废水的有机质含量过低 导致生化处理不能正常运行 具体停留时间及药剂投加量应在实际运行过程中加以调试 设计过程中 参考 以往的实验结论 设计反应池体积为 4 5L 同时留有高为 50mm 70mm 90mm 110mm 130mm 处留有对应出水孔 使得运行过程中 可以对停留时间加以有效调整 以提高整体处理效果 反应池采用直径 100mm 的聚合树脂圆柱材料 总高度为 150mm 采用曝 气混合的方式 同时通过加液管添加 Fendon 试剂 7 4 初沉池设计初沉池设计 A 沉淀池有效断面积 F 沉淀池有效断面积 F 计算公式如下 9 16 7 4 2 2 式中 初沉池有效深度 cm 2 初沉池沉淀时间 h 2 初沉池沉淀时间 1 0 2 5h 本设计中选择沉淀时间为 2h 实际沉淀时间 127 2min 取有效水深 则 2 6 2 2 0 5 10 3 2 6 10 2 0 0167 2 166 7 2 B 中心管面积f 中心管面积 计算公式 f 7 5 f v0 式中 中心管流速 cm s v0 本设计中选用竖流式初沉池 其中心管最大流速不超过 30mm s 1 取中心 管流速 则中心管面积 v0 30 f f v0 500 3600 0 03 4 63 2 中心管直径 0 0 4 4 4 63 2 43 取 0 2 5cm 校核面积f 1 4 02 1 4 2 52 4 91 2 中心管流速v0 f 500 3600 4 91 0 0283 C 喇叭口直径 1 查阅设计手册可知 喇叭口直径为中心管直径的 1 35 倍 即 1 1 1 35 0 则 17 1 1 35 0 1 35 2 5 3 375 D 中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 3 7 6 3 1 1 式中 喇叭口与反射板之间水流流速 mm s 取 1 1 0 09 mm s 则 3 1 1 500 3600 0 09 10 3 375 1 46 取 3 1 5 E 池子直径D2 D2 4 4 166 7 4 91 14 78 取 D2 15 对池子直径和有效水深之比校核 即 符合规范要求 D2 2 2 15 6 3 校核集水槽出水堰负荷 集水槽每米出水堰负荷为 D2 0 5 3600 0 15 2 95 10 4 m 667 3 H 沉淀池总高度 设超高为 1 5cm 缓冲层高度也为 1 5cm 5 6 则 2 3 4 5 6 1 5 6 1 5 1 5 11 3 21 3 表 7 2 沉淀池各主要部分尺寸 初沉池各部分初沉池各部分尺寸尺寸初沉池各部分初沉池各部分尺寸尺寸 沉淀池有效面积 F cm2166 7沉淀池有效深度 h2 cm6 喇叭口直径 d1 cm3 375中心管面积 f cm24 91 池子直径 D2 cm15喇叭口与反射板间距 h3 cm1 5 初沉池污泥斗容积 V3 L0 766初沉池污泥体积 V2 L0 667 污泥斗高 h4 cm11 3沉淀池总高 H cm21 3 7 5 改良改良 A2 O 法设计法设计 生化处理阶段设计基本参数 表 7 3 各污染物浓度 污染物 5 3 含量 3001802050 7 5 1 生化区容积 A 曝气池混合液浓度 7 7 1 污泥负荷为N 0 15 BOD5 kgMLSS 19 式中 污泥回流比 取 50 10 回流污泥浓 取 10000 则 1 10000 0 5 0 5 1 3333 3 B 生化池有效容积 4 好氧区停留时间取 6h 则其有效容积为 41 41 41 3 0 5 6 3 生化池各段停留时间的按下比例计算 A1 A2 O 11 1 1 3 则缺氧区停留时间取 2h 厌氧区停留时间也取 2h 则 42 43 缺氧区容积 42 42 42 0 5 2 1 厌氧区容积 43 43 42 1 预反硝化容积 40 为保证系统除磷的效果 在厌氧段前增设预硝化反应阶段 水力停留时间 为 20 30min 本设计中取 则 40 30min 40 40 0 5 0 5 0 25 生物反应池总容积 4 4 40 41 42 43 3 1 1 0 25 5 25 生物反应池总停留时间 4 4 4 5 25 0 5 10 5 C 校核负荷污泥 污泥负荷可根据以下公式计算 7 8 0 41 20 式中 生化池进水 BOD 浓度 mg L 0 生化池出水 BOD 浓度 mg L 则 0 41 0 5 24 10 3 0 18 0 02 3 33 3 10 3 0 192 BOD5 kgMLSS 750 3 7 6 3 沉淀池总高 沉淀池总高度 2 设超高 缓冲层高度 则 11 1 6 1 5 2 8 9 10 11 6 3 5 7 0 13 1 1 5 13 13 沉淀池池边高度 8 11 6 6 7 6 4 进出水系统的计算 采用周边集水槽 单侧集水 每池只有一个总出水口 13 A 出水渠设计计算 集水槽宽度 b2 0 9 集 0 4 0 9 1 5 0 5 1000 3600 0 4 2 5 取为 3mm b2 集水槽起点水深 起 1 25 4 75 集水槽终点水深 29 终 0 75 0 75 3 2 25 槽深取 6 5mm 2 超高取 3 5mm 集水槽总高度 H 为6 5 3 5 1 B 出水堰计算 出水堰流堰 采用出水 90 三角堰 堰上水头 即三角堰底部至上游水面的高度 3 0 021 每个三角堰的流量 q q 1 4 32 5 1 4 0 0212 5 8 95 10 5 3 三角堰的个数 n n 0 5 1000 3600 8 95 10 5 1 55 10 3 因而 取 n 1 表 7 6 二沉池尺寸 二沉池各部分二沉池各部分尺寸尺寸二沉池各部分二沉池各部分尺寸尺寸 二沉池有效面积 A2 cm2346沉淀池有效深度 h8 cm3 5 污泥容积 V5 L0 75污泥区总容积 V 总 L0 855 沉淀池总高 H cm15集水槽宽度 b2 mm3 集水槽总高 H cm1三角堰个数1 7 7 污泥浓缩消化设计污泥浓缩消化设计 7 7 1 混合污泥含水率 初沉污泥的含水率为 95 97 剩余污泥的含水率为 99 2 99 6 14 本 设计中初沉污泥含水率取 97 剩余污泥含水率取 99 6 1 2 初沉池每隔 4 小时拍一次泥 因此每天排湿污泥量为 2 2 4 2 6 0 667 4 2 2 1 1 1 4 1 0 03 0 12 30 式中 污泥密度 g L 取 1000g L 下同 1 剩余污泥量 3 3 1 1 1 2 0 585 1000 0 004 0 146 两者混合后含水率 P 为 1 1 2 1 1 1 2 1 2 100 1 0 585 120 120 1 0 97 0 585 1 0 996 100 97 1 7 7 2 污泥浓缩池尺寸 污泥总量 泥 2 3 4 146 污泥浓缩池面积 3 7 22 3 泥 式中 C 固体浓度 g L M 固体通量 g m2 d 则 3 泥 4 146 29 27 10 3 20 6 07 10 3 2 60 7 2 A 浓缩池直径 采用圆形建造 直径为 4 4 0 5 4 60 7 0 5 8 79 取 9cm 校核面积 3 92 4 63 6 2 31 B 浓缩池高度 浓缩池工作部分高度 7 23 13 泥 24 式中 浓缩池浓缩时间 h 取 10h 6 则 13 泥 24 10 4146 24 60 7 28 46 取 28 5cm 浓缩池总高度 3 取缓冲层 超高 14 3cm 15 3cm 3 13 14 15 28 5 3 3 34 5 7 7 3 浓缩后污泥体积 缩 假设污泥浓缩后含水率为 92 3 缩 泥 1 1 3 4 146 1 0 971 1 0 92 1 50 表 7 7 污泥浓缩池设计值 设计部分设计部分计算值计算值设计部分设计部分计算值计算值 混合污泥含水率 P 97 10 污泥浓缩池面积 A3 cm263 6 浓缩池高度 h13 cm28 5 浓缩后污泥体积 L d 缩 1 5 7 8 清水池清水池 水力停留时间为 2h 故所需容积为 1L 6 取其高度为 10cm 超高为 10cm 底面为圆形 则 16 底面直径 5 4 6 16 4 1000 10 11 3 32 7 9 高程布置及阻力损失高程布置及阻力损失 平均流速为 本设计中管道流速为 0 6m s 0 6 1 0 设计流量为 Q 0 5L h 则管径为 d4 4 4 0 5 1000 3600 0 6 5 43 本设计中选内径为 8mm 的软管 在满流状态下 管内流速 4 d 4 2 4 0 5 1000 3600 8 1000 2 2 76 10 3 阻力计算 表 7 8 水头损失计算汇总表 名称名称沿程损失沿程损失 cm局部损失局部损失 cm总损失总损失 cm 清水池至二沉池出口21 53 5 二沉池出口至好氧池20 82 8 好氧池至缺氧池0 600 6 缺氧池至厌氧池0 600 6 厌氧池至预硝化池0 600 6 预硝化池出口至预硝 化池进水口 0 600 6 预消化池出口至初沉 池 20 82 8 初沉池至调节池10 51 5 调节池至 Fenton 池10 51 5 Fenton 池至 Fe C 催化 池 20 52 5 Fe C 催化池至调节池10 51 5 各构筑物的高程如下 取清水池水面标高为 0cm 表 7 4 各构筑物标高运算图 处理构筑物处理构筑物水面标高水面标高 cm池底标高池底标高 cm池顶标高池顶标高 cm 调节池16 4 1 5 17 917 9 16 1 917 9 1 18 9 Fe C 催化池13 9 2 5 16 416 4 15 1 416 4 1 5 17 9 芬顿池12 4 1 5 13 9 13 9 15 1 113 9 1 5 15 4 调节池10 9 1 5 12 412 4 10 2 412 4 1 13 4 33 初沉池8 1 2 8 10 910 9 20 3 9 410 9 1 5 12 4 预消化池7 5 0 6 8 18 1 5 3 18 1 1 9 1 厌氧池6 9 0 6 7 57 5 5 2 57 5 1 8 5 缺氧池6 3 0 6 6 96 9 5 1 96 9 1 7 9 好氧池3 5 2 8 6 36 3 5 1 36 3 1 7 3 二沉池0 3 5 3 53 5 12 13 8 63 3 5 1 4 5 对于水泵 假设进水水位标高为 15cm 水泵进出口水头损失总和为 80cm 需要的水泵扬程 H H 15 17 9 80 112 9 34 8 投资估算投资估算 8 1 直接费用直接费用 8 1 1 板材费用 A 圆柱形板材面积 本设计中底面为圆形的池有调节池 Fe C 微电解柱 芬顿反应池 碱调节 池 清水池 它们的总面积为 1 2 2 3 0 082 2 0 08 0 11 2 0 12 2 0 1 0 165 0 282 2 B 生化部分板材面积 本设计中生化部分池底面为矩形 四个区总面积为 2 2 2 58 5 18 3 2 18 3 6 2 58 5 16 104 0 316 2 C 沉淀池及浓缩池板材面积 竖流式初沉池材料面积 3 4 0 105 0 15 0 012 0 0752 0 01 0 131 0 075 0 131 0 116 2 幅流式二沉池材料面积 4 4 0 21 0 06 0 042 0 082 0 04 0 081 0 08 0 081 2 0 106 0 105 0 176 2 同理浓缩池材料面积 5 0 207 2 故需要的板材总面积为 1 2 3 4 5 1 097 2 35 为方便计算总面积取 1 1 2 板材总费用为 1 1 1 0 22 6 165元 8 1 2 管道费用 本设计中选用软管 对于污水管道选用 8mm 软管 药剂管选用 8mm 软管 对于污泥管道选用 12mm 软管 污水管道总长 l1 假设每个构筑物间水平距离为 20cm 1 9 0 2 1 5 2 7 药剂管总长 l2 2 0 3 4 1 5 1 8 混合液回流管总长 l3 3 0 11 0 33 0 15 2 1 5 1 2 污泥管道总长 l4 4 0 10 0 60 1 5 0 2 3 1 5 2 管道总费用 2 2 7 1 8 1 2 4 2 6 35元 8 1 3 设备费