《化工污水处理系统设计计算案例》3100字

化工污水处理系统设计计算案例综述1.1废水流量确定化工废水总变化系数 （3—1） ， 本设计中采用稀释污水的方式降低有机负荷。REF_Ref4933\r\h[8]主要方式为污水回流，回流比为0.8，所以原化工废水水量为30000m3/d，回流后水量为54000m3/d.1、回流前污水30000m3/d=347.2L/s污水总变化系数：=2.7/Qd0.11=2.7/347.20.11=1.42污水的最大设计流量：347.2×1.42=491.02L/s=42597m³/d2、回流后污水54000m3/d=625L/s污水总变化系数：=2.7/Qd0.11=2.7/6250.11=1.33污水的最大设计流量：625×1.33=831.25L/s=70332m³/d1.2预期处理效果由于本设计中化工废水中污染物浓度较高，为了后续处理工艺的正常运行。本设计采用污水回流方式来稀释污水，回流比为0.8。稀释后的污染物浓度分别为：CODcr=2331.3mg/L，BOD5=555.6mg/L，SS=55.6mg/L，氨氮=88.9—111.1mg/L表SEQ表\*ARABIC3—1预处理效率构筑物CODcr/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L氨氮mg/L进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率中格栅——————55.5644.4520%———平流式沉砂池——————44.4531.3425%———水解酸化池2331.332099.9710%555.6331.3640%——————厌氧池2099.97734.9965%——————111.1181.3325%缺氧池741.99477.7435%331.36131.3460%———81.3316.6780%好氧池477.7447.7790%131.3411.3390%———16.6712.5025%二沉池——————31.3421.6735%———总去除率98%97.6%61%88.7%1.3中格栅格栅分为平面格栅和曲面格栅，本设计采用平面格栅机。1.1.1设计说明10、本设计采用半圆形的矩形栅条，β=1.83。REF_Ref5054\r\h[9]1.1.2格栅参数栅渣含水率为80%，密度约为960kg/m3。REF_Ref5086\r\h[10]1.1.3设计计算1、栅前水深2、格栅间隙数： （3—5）3、栅槽有效宽度：4、进水渠道渐宽部分长度： 《给水排水设计手册》中规定过栅的水头损失一般为0.08—0.15m，所以过栅水头损失应控制在0.3m以内。REF_Ref5132\r\h[11]7、栅后槽总高度H8、格栅总长度 （3—10）9、每日栅渣量 （3—11）1.1.4设备选型本设计中选用GF1100型回转式格栅除污机。主要技术参数见表3—2。表3—2GF1100型回转式格栅除污机1.1.5中格栅草图图3—1中格栅草图1.4提升泵房1.4.1设计说明泵房形式分为干式和湿式两种，本设计采用潜污泵湿式安装，即泵直接放在集水池中，泵的效率较高，而且节省投资和运行费用。本设计选用5台潜污泵（4用1备），取有效水深h＝2m，水泵水头损失取2m。REF_Ref5178\r\h[12]1.4.2设计计算1、流量的确定2、扬程的确定集水池尺寸L×B×H=5m×4m×14m1.4.3设备选型本设计中选用WQ型潜水污水泵，污水泵采用双流道设计提高污物通过能力，并且无需建泵房。主要技术参数见表3—3。表3—3WQ型潜水污水泵型号流量m³/h扬程m转速r/min功率kW出水配管口径mmWQK20-7QG2071450075501.5调节池1.5.1设计说明本设计中设置调节池的目的是为了调节污水的水质水量，停留时间取4h。REF_Ref5256\r\h[14]由于污水回流进入调节池进行水质水量调节，回流比为0.8，所以最大设计流量为70332m³/d。1.5.2设计计算（1）池子的实际容积（2）池子的尺寸计算1.5.3调节池草图图3—2调节池草图1.6平流式沉砂池1.6.1设计说明平流式沉砂池构造简单，除砂效率好，由于配套的除砂设备国产化率高，因此它国内作为主要池型使用。REF_Ref5295\r\h[15]具体平流式沉砂池结构剖视图见附页一。1.6.2设计参数设计流量：=0.81，设沉砂池为两座。每座沉沙池流量：Q=0.405。相对密度2.65，粒径大于0.2mm的沙粒确定设计流量的确定按最大设计流量计算。设计有效水深时应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池宽不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。池底坡度一般为0.01~0.02。REF_Ref5321\r\h[16]1.6.3设计计算1、沉砂池长度2、水流过水断面面积 （3—16）3、沉砂池宽度4、沉砂量 （3—18）5、沉砂室所需容积 （3—19）6、每个沉砂斗容积 （3—20）7、沉砂斗高度沉砂斗的倾角>60°。 （3—21）8、沉砂室高度 （3—22）9、沉砂池总高度 （3—23）10、进水渠道污水在渠道内的流速为： （3—24）11、出水管道堰上水头为： （3—25）沉砂池尺寸L×B×H=10m×6.5m×1.5m1.7水解酸化池1.7.1设计说明水解酸化中水解的目的是将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。REF_Ref5387\r\h[17]1.7.2设计计算1、水解池的容积本设计设置两个水解酸化池，每个池子容积为14652.5/2=7326.25m3；水解酸化池长31.5m，宽31m，有效水深为7m，设超高为0.5m，则总高为7.5m。池子尺寸为L×B×H=31.5×31×7.52、水解酸化池上升流速校核水解反应器的上升流速v=0.5—1.8m/h，v符合设计要求。REF_Ref5423\r\h[18]1.7.3水解酸化池草图图3—3水解酸化池草图1.8A/A/O池1.8.1设计说明A/A/O反应池中在厌氧区域，聚磷菌因为缺氧而释放出磷酸盐，去除有机物。缺氧区域中由好氧池污水回流供给NO3—N作为电子受体从而反硝化脱氮。在好氧段中，好氧微生物进行硝化和大量去除有机物，也大量吸收溶解性磷酸盐，并将其贮藏在体内，通过排放剩余污泥达到除磷效果。REF_Ref5521\r\h[19]具体A/A/O反应池结构剖视图见附页二。1.8.2设计参数设计计算参数确定设计参数如表3—4。REF_Ref5762\r\h[20]表3—4A2/O脱氮除磷工艺设计参数1.8.3设计计算1、反应池容积： （3—29）2、生物反应池总水力停留时间： （3—30）3、水力停留时间及有效容积：4、剩余污泥量 （3—31）5、泥龄： （3—32）6、反应池主要尺寸，设2池运行：7、曝气计算：1）最大需氧量与平均需氧量设计需氧量： （3—36）碳化需氧量： （3—37）故设计需氧量：b.标准需氧量氧转移效率EA=20%，年平均水温为25℃ （3—42）故标准需氧量为：1.8.4设备选型1、A/A/O反应池中厌氧阶段和缺氧阶段需设置搅拌装置，本设计选用的设备为高速推流式潜水搅拌器。主要技术参数见表3—5。表3—5QJB型潜水搅拌器型号功率/kW叶轮直径/mm叶轮转速/（r/min）QJB15/6-790/3-36815790368根据反应池体积及其功率确定在厌氧池中每个廊道设置1台搅拌器，共有6台搅拌器。共选用8台搅拌器，6用2备。由于缺氧池池子体积与厌氧池相同，同样在缺氧池内设水下搅拌器6台，6用2备。REF_Ref5638\r\h[21]2、回流泵选型参数如表3—6，每池各安装一台共2台，2用1备。REF_Ref6040\r\h[22]分别安装在好氧池与缺氧池的隔墙上。表3—6QW型混合液回流泵3、曝气器设计表3—7曝气管选型参数1.9二沉池1.9.1设计说明本设计中二沉池选用辐流式沉淀池，辐流式沉淀池采用机械排泥，运行较好，设备较简单，排泥设备已有定型产品，沉淀性效果好，日处理量大，对水体搅动小，有利于悬浮物的去除。REF_Ref5932\r\h[23]具体辐流式沉淀池结构剖视图见附页三。1.9.2设计计算1、每座沉淀池表面积A和池径D （3—45） （3—46）2、校核堰口负荷： （3—47）3、沉淀池有效水深h2 （3—48）4、污泥区容积V （3—49）R——污泥回流比50%。则每个沉淀池污泥区的容积为3375.3/2=1687.7m3。5、沉淀池总高度 （3—50）2）圆锥体高度 （3—51）3）竖直段污泥部分的高度 （3—52）4）污泥区的高度： （3—53）7、沉淀池的总高度H设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，则： （3—54）所以辐流式沉淀池尺寸为D×H=35m×4.5m1.9.3设备选型辐流式沉淀池池径为40m，选用两台SZG型全桥式周边传动刮泥机。REF_Ref5178\r\h[12]其参数见表3—8。表3—8全桥式周边传动刮泥机型号池径/m池深/m周边线速度/（m/min）功率/kWSZG-40404.521.51.10消毒池1.10.1设计说明化工废水经过前期主体工艺处理后，水质有所提升，但在污水排出前，应对污水进行消毒处理。污水温度升高，液氯消毒效果越好。在二沉池出水粪大肠菌群105~106数量级，氨氮浓度小于1mg/L的水质条件下，加氯量在2mg/L~3mg/L左右，总余氯0.5mg/L左右，基本上能达到出水粪大肠菌群数小于100个/L。REF_Ref6141\r\h[25]本设计中需要向消毒池内输送氯气，设备选用真空加氯机。1.10.2设计计算污水最大设计流量为，本设计采用加液氯消毒工艺，接触时间t=30min，设计消毒池各部尺寸。1、加氯量的计算2、消毒池容积V （3—56）3、消毒池表面积 （3—57）4、每台消毒池池长 （3—58）5、池高水深h=4.0m，池子超高0.3m，所以池高H=4.3m。6、堰上水头 （3—60）7、复核池子容积：由以上计算可得：消毒池宽B=4×4=16.0m，长L=23m，所以L×B×H=16.0×23×4.3。1.10.3消毒池草图图3—4消毒池草图1.11辅助设备计算与选型1.11.1集配水井由于沉砂池、水解酸化池、A/A/O反应池、二沉池的数量均为两座，所以在这几个构筑物之间需要进行聚集污水和分配污水的处理。设计要求如下：1、保证各个配水方向的水损相等；2、管道的水流速度不大于1.0m/s；3、进水管管径