生物转盘的设计

1、第一章设计任务21.1 设计目的21.2 设计题目31.3 设计内容31.3.1 查阅资料31.3.2 工艺设计41.3.3 绘图41.3.4 工程量估算41.3.5 资料汇总4第二章设计说明41.1 1基本设计参数与要求41.2 关于生物转盘51.2.1 净化机理51.2.2 特点51.3 工艺流程图71.4 工艺设计及计算71.4.1 生物转盘71.4.2 平流式沉淀池的计算10第三章带控制点工艺流程图133.1 带控制点流程图133.2 平面布置图133.3 高程图13第四章设备材料一览表134.1设备材料表134.2工程造价154.2.1计算依据15第五章总结17参考文献：17第一章设

2、计任务1.1设计目的1、了解水污染控制技术的课程设计规范、内容和要求，及环境工程设计规范与标准；理解掌握水污染控制的基础知识、基本理论、基本工艺和工艺设计方法；2、掌握典型的水污染控制单元系统及其设备构筑物的工艺流程、结构、工作原理、特点、用途、工艺设计参数及工艺设计与计算；3、培养我们查询与搜集相关资料、正确应用环境工程设计规范和标准的能力，进行生物转盘系统及其设备与构筑物的工艺设计与计算的能力；4、熟练运用Auto-CAD和工程制图规范与按标准绘图的能力；5、培养我们理论联系实际、科学、严谨、求实的工作作风，培养我们踏实苦干、勇于创新的敬业精神。1.2 设计题目生物转盘设计系统1.3 设计

3、内容1.3.1 查阅资料（1）水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，环境工程设计规范与标准，工程制图标准；（2）设计任务以及水污染控制单元系统（及其设备与构筑物）的工艺流程、结构、工作原理、特点和用途，工艺设计参数，计算公式及设计方法。3）设计说明等资料的内容与格式，工程量的计算方法（4）其他资料1.3.2 工艺设计工艺设计的内容包括：（1）设备及构筑物布置（平面与部面）设计；（2）管路布置设计（3）标准设备及选材（4）绘制工艺设计计算图并计算（5）编写设计说明1.3.3 绘图需绘制的图纸包括：（1）带控制点工艺流程图（2）非标准设备及构筑物的工艺构造图（3）零件图（4）高程图（5）设备布

4、置图（平立面）（6）管道布置（7）设备材料一览表。1.3.4 工程量估算按照图纸进行工程的估算，如土方数、混凝土体体积、钢板质量、钢板重量、防腐面积等。1.3.5 资料汇总将设计任务、设计说明、工艺设计图纸和工程量估算等内容依次汇编装订，构成水污染控制技术课程设计报告。第二章设计说明21基本设计参数与要求1、污水设计水量为3500m3/d;2、 24/d连续运行；2.2关于生物转盘2.2.1 净化机理“生物转盘由转盘、盘片、氧化槽、驱动装置组成。生物转盘区别于其他生物膜法处理设备的特征是生物膜在水中旋转，盘片由转轴串联成组，盘片面积的40%-50崛没在污水中，转轴高于污水水面10-25cm,工

5、作时驱动装置带动盘片以每分钟0.3-3转的速度缓慢回转，转盘运转后，生物膜与接触反应槽中的废水和空气交替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸附大气中的氧气。盘片的转动带进空气，并引起氧化槽内废水絮动，使槽内溶解氧均匀分布。”1经一段时间后即可在盘片表面形成一层生物膜，并利用污水中的有机物和空气中的氧进行生长繁殖，同时完成对污水的净化过程。同生物滤池一样，当生物膜增厚到一定程度，在其内部会形成厌氧层，并开始老化、剥落和更新。2.2.2 特点（1）处理的效率高。微生物浓度高，特别是最初几级微生物转盘，其微生物模量折合成曝气池的MLVSST达到40000-60000mg/l,F/M为0.05-0

6、.1。（2）生物相分级。再每级转盘上生长着适应于不同污水水质的生物相，有利于微生物的生长繁殖和有机物的降解。3）泥龄较长。在转盘上能够生长世代时间较长的微生物（如硝化菌）,因此，经适当的工艺安排，可以实现污水的脱氮除磷的功能。（4）“剩余污泥量少”2。在生物膜上的食物链较长，产泥量少，约为活性污泥法的1/2左右，且污泥的沉淀性能较好，易于脱水分离。沉淀速度为0.80-1.20mm/s，污泥的含水率为95%-96%。（5） “耐冲击负荷强”2。生物转盘可以对BODtt为1010000mg/I的有机废水进行处理，且得到较好的处理效果。（6）运行费用低。接触反应槽无需曝气，不用回流污泥，因此动力消耗

7、低，且通过调节转盘的转速可以控制污水与生物膜的接触时间和曝气强度，运转灵活，维护简单。（7）驯化时间短。生物膜易驯化，成熟时间短，通常在710d内可以完成。（8）易受气温变化的影响。北方寒冷地区的生物转盘系统易受低温影响，应加罩或建在室内，使基建投资增大。（9）管理运行方便。2.2 3主要设备（1）盘片盘片是生物膜生长的载体，因此是生物转盘的主要构件，应具有质量小、强度高、耐腐蚀、不易变形的特点。盘片多为圆形的平板或波纹板，并排安装在水平轴上形成盘体，并可随轴旋转。使用的材料多为聚氯乙烯塑料或聚酯玻璃钢。(2)接触反应槽一般与盘片相吻合的半圆形，课建成地下式或半地下式，或直接建成地表。槽底设有

8、排泥和排空管，槽的两侧设有进出水设备。多级生物转盘的接触反应槽分为若干格，格与格之间设导流槽。(3)转轴和驱动装置转轴是支撑盘体并带动其旋转的主要部件，安装在接触反应槽两端的支座上。一般采用实心钢轴或无缝钢管，长度一般控制在0.57.0,不能太长，否则易于扭曲变形，发生磨断或扭断。驱动装置包括动力设备、减速设备及传动设备。动力设备包括电力机械传动、空气传动和水力传动等。国内一般采用电力机械传动和空气传动。对于大型转盘，一般一台设备设一套驱动设备；对于中、小型的转盘，可由一套驱动装置带动3-4级转盘。2.3 工艺流程图生物转盘-平流式沉淀码排放A出水回流图2-1工艺流程图2.4 工艺设计及计算2

9、.4.1生物转盘2.4.1.1 设计说明(1)生物转盘盘片外缘与槽壁的净距不宜小于150mm盘片进水端宜为25-35mm出水端宜为10-20mm(2)盘片在槽内的浸没深度不应小于盘片直径的35%转轴中心高度应高出水位150mmmZ上。(3)生物转盘转速宜为2.0-4.0r/min,盘体外缘线线速度宜为15-19m/min。2.4.1.2 设计计算(1)确定设计参数：污水处理量Q=3500m/d,进水BOD=300mg/L(La),出水BOD=20mg/L(Lt),盘片直径=3mBOD的去除率：盘面负荷：当t=16C,刀=93.3%时，查图2-2和图2-3得N=15/(md)查图2-32 32。

10、 /,一m / min得知25000；即q=0.058m/(md)3图2-2图2-3(2)转盘计算1）转盘总面积F按面积负荷计算:Q(La Lt)N3500(300 20)265333.3 m按水力负荷计算:35000.058采用65333.3 m 2作为转盘设计总面积。2）转盘盘片总数m：取 D 3m,0.637FD20.6371560344.865333.34624 片3)转盘采用硬聚氯乙烯板4)转盘组数及每级盘数，转盘分为17组，每组盘片数 m=272片，每组设一个氧化槽,布置成单轴四级的形式（如图2-4所示），每级盘片数为68片。图2-4单轴四级式生物转盘5)氧化槽有效长度L:取a（盘

11、片厚度）=5mmb（盘片净距）=25mmK1.26）每个氧化槽有效容积:取C200mm,7）每个氧化槽净有效容积：8）氧化槽有效宽度：9）转盘转速：10）电动机功率：每组转盘由一电动机带动，R150cm,n01.83r/min,m1272片b2.5,1,3（查表1得）生物膜厚度系数表2-1生物膜厚度（mmB值生物膜厚度（mmB值0-122-341-2311）污水在氧化槽的停留时间：2.4.1.3设计示意图：图2-5生物转盘系统图2-6生物转盘剖面2.4.2.1设计说明“平流式沉淀池设计内容包括沉淀池数量、沉淀池的尺寸等，当无污水悬浮物沉降资料时，常按照表面水力负荷进行设计计算。”32.4.2.

12、2设计计算(1)沉淀区水面积A：取q=1.2m3/(m2h)Qnax最大设计流量m3/h；q表面水力负荷m3/(m2h);(2)采用2座沉淀池，每个池子的表面积为Ai60.77m2,每个池子的处理量为Q172.92m3/h；平流式沉淀池有效水深h2：取t=1.6ht沉淀时间h;(3)沉淀区的有效容积V：(4)池长mv最大设计流量时的水平流速，取v5mm/s(5)池子宽度m1长宽比核算28.8:4.22=6.82>(4：1)合格。(6)污泥区容积：其中W-每日污泥量m3/d;S每人每日产生的污泥量g/(人d),取10g/(人d);N设计人口，取300000;t一两次排泥的时间间隔，初沉池按

13、2d考虑，曝气池后的二沉池按2h考虑，机械排泥的初沉池和生物膜法处理后的二沉池污泥区容积按4h设计计算，所以t取4h0每座沉淀池的污泥量W120006000m3/d2(7)污泥斗容积Vi：设污泥斗为方斗；污泥斗平底采用f2400400mm；污泥斗上口采用f160006000mm;污泥斗斜壁与水平面的夹角为60°。污泥斗的高度h44.8m11:.33V1h4(f1f2vf1f2)4.8(360.16x360.1661.7m>60.77m33(8)沉淀池白总高度H:h1-超高，取0.3m;h3-缓冲区高度，取0.5m。（9）沉淀池的总长度L：0.5流入口至挡板距离；0.3流出口至挡

14、板的距离。2.4.2.3设计示意图图2-7平流式沉淀池第三章带控制点工艺流程图3.1 带控制点流程图图3-1带控制点流程图3.2 平面布置图图3-23.3 高程图图3-3第四章设备材料一览表4.1 设备材料表设备材料表4-1型号或类型OribelDiseSX曝气转盘YBP曝气转盘曝气转盘曝气转盘研制单位或生产厂家美国Envicex）东省石油化工设计院宜兴水工业器材设备厂重庆建筑大学清华大学环工系直径（mm13871372140012081370转速(r/min)43-5745-5550-555546-73浸没深（m）0.28-0.5330.4-0.530.40-0.530.400.20-0.3

15、5充氧能力kgO2/盘b0.567-1.130.80-1.12-0.340.268-0.863动力效率kgO2/(kwh)1.85-2.141.80-2.03-1.50.96-1.42单盘轴功率（kw）0.353-0.610.40-0.630.43-0.702-试验水池有效容积（m3）8503410010012水表面积22013195012(m2)应用工程项广州石化总苏州吴县北京燕山石-目厂污水处理市城巾污化有限公司厂水处理厂污水净化厂4.2工程造价4.2.1 计算依据估算指标采用于1989年1月1日试行的建设部文件（88）建标字第182号关于发布试行城市基础设施工程投资概算指标的通知中审查批

16、准的由原城乡建设环境保护部、城市建设管理局组织制定的城市基础设施工程投资估算指标。1、第一部分费用；第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第一部分费用=18.30100005.301000024.7万元2、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。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计，则有:23.750%11.85万元3、第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、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，则有：33.710%3

17、.37万元价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则有:23.75%1.19万元建设期贷款利息、铺底流动资金按20%计，则：23.720%3.24万元第三部分费用合计：3.371.193.247.80万元4、工程总投资合计：项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用=24.711.857.844.35万元第五章总结为期两个星期的水污染控制实验眨眼间就结束了，在这两个星期的实训中我们学到许多平时接触不到的知识，而且这两个星期的学习方法跟以前上课大不相同，我们是自己设计一个生物转盘系统，首先根据分好的组到图书馆借阅资料，根据资料我们要设计一个生物转盘系统，这个必须要我们有独立完成的精神，因为每个人进水流量是不一样的，但是在独立完成的同时我们还应该注意合作，不懂得可以小组成员之间相互讨论，解决问题。这次实训让我们得到很大的锻炼，我们理解了生物转盘的工作原理，并且学会了怎样设计生物转盘，而且也画出了相应的设计图包括CAD制图、高程图，根据资料我们各自完成了自己的设计方案并且以电子稿、手稿、打印稿的形式完成了，并且根据资料计算出工程造价。这次实训给我们提供了一个良好的学习平台，让我们对水污染控制有了更深一步的了