【《某养殖企业废水处理的计算设计案例》7200字】

某养殖企业废水处理的计算设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u31237某养殖企业废水处理的计算设计案例 1295871.1水质水量的计算 1253951.1.1设计水量的确定 167591.1.2进出水水质指标 2209331.2污水构筑物计算 318371.2.1水力筛网 3156471.2.2集水池 478711.2.3固液分离机 575971.2.4厌氧反应器UASB 6273661.2.5接触氧化池 13176311.2.6水解酸化池 16212411.2.7SBR反应器 18291311.2.8紫外消毒器 2288061.3污泥处理构筑物设计计算 22286881.3.1污泥浓缩池 2252671.3.2污泥脱水间 241.1水质水量的计算1.1.1设计水量的确定由设计资料可知，该污水处理厂日流量为：即查GB50014－2006《室外排水设计规范》知：工业区内工业废水的变化系数的确定要根据工艺特点确定，本次工艺选取的是水冲粪工艺，水量变化大，因此总变化系数取2.0。从而可计算得：设计秒流量为:式中———城市每天的平均污水量，；———总变化系数；———设计秒流量，。 1.1.2进出水水质指标由设计任务书已知进水水质遵循行业标准《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001，且本处废水经过处理后由排水点排出用于农业灌溉，因此应该遵守农田用水标准，即《农田灌溉水质标准》GB5084-2005。则可计算污水进出水水质及处理程度如下所示。1.1.2.1污水的COD处理程度计算 式中———的处理程度，%；C———进水的浓度,；———处理后污水排放的浓度，。则 1.1.2.2污水的处理程度计算 式中——的处理程度，%；———进水的浓度，；——处理后污水排放的浓度，。则 1.1.2.3污水的SS处理程度计算 式中———SS的处理程度，%；———进水的SS浓度，；——-处理后污水排放的SS浓度，。则 1.1.2.4污水的氨氮处理程度计算 式中———氨氮的处理程度，%；.———进水的氨氮浓度，；———处理后污水排放的氨氮浓度，。则 1.2污水构筑物计算1.2.1水力筛网1.2.1.1设备选型该养殖企业后续采取固液分离机进行分离，因此本工艺流程中筛网只需去除较大明显的固体污染物，对去除悬浮物等污染物要求不高。本次根据污水设计流量6.94L/s及污水中固体废物的最小颗粒直径选取筛网。因此根据给水排水设计手册第三版第九册表1-23选取型号为552-36＂的水力筛网，一用一备，其规格见下表1，筛网材料的规格考虑到成本参照1-25选取了20目的涤纶网，其规格见下表。表1水力筛网的规格性能型号宽高深进水断面出水管直径质量食品废水（0.04＂筛网）552-36＂1.07m1.54m1.13m0.4m*0.92m0.26m249.48kg817.2m/d表2筛网规格型号材质幅宽密度（根/cm）孔径（mm)有效筛滤面积（%）20目涤纶100±27.870.89248.781.2.2.2进出水设计污水进水直接自养殖区汇入，总管道采用DN100mm的管道，管内流速为： 满足设计所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 满足设计所需要的最小流速要求。1.2.2集水池1.2.2.1设计计算集水池体积 式中V——集水池体积；T——水力停留时间（h），根据UASB设计工艺规范要求应在6~12小时内选取水力停留时间，根据经验值选择6小时。 满足禽畜养殖业污染治理工程规范（HJ497-2009）中集水池不宜小于最大日排放量50%的要求。根据《城市污水处理厂设计计算（第三版）》水深一般取2m左右，且集水池形状宜为圆形或正方形以利形成完全混合状态。则最终选取B=9m，h=2m，L=9m。1.2.2.2泵的选择根据污水流量和集水池的尺寸，参考《给水排水设计手册第三版11册》表1-346选择中150-JYWQ-65-40-3200-18.5型号自动搅匀排污泵。根据此型号泵的流量和其搅拌直径的数量，采用两用两备，共四台。其中泵的性能参数表如下表3-5。表3-5150-JYWQ-65-40-3200-18.5型潜水排污泵参数表排出口井额定流量（m3/h）额定扬程H(（m）效率ŋ（%）搅拌直径（mm）电机功率（kW）转速n（r/min）自耦装置型号150654058320018.51450GAK-1501.2.2.3进出水设计污水进水直接自养殖区汇入，总管道采用DN100mm的管道，管内流速为：满足设计所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 满足设计所需要的最小流速要求。1.2.3固液分离机1.2.1.1设备选型根据进行选型，给水39表7-7选型DNYB1500型袋式浓缩压滤一体机，一用一备。型号滤带线速度（m/min）传动机电功率（kw）滤带宽度（mm）出机滤饼含水量（%）处理量（m3/h）外形尺寸（长*宽*高）（mm）浓缩段压滤段浓缩段压滤段DNYB15004~220.7~51.12.2150085306500*1915*23421.2.1.2进出水设计污水进水直接自养殖区汇入，总管道采用DN100mm的管道，管内流速为： 满足设计所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 满足设计所需要的最小流速要求。1.2.4厌氧反应器UASB1.2.4.1设计参数设计温度容积负荷污泥为颗粒状污泥产率，产气率设计水量1.2.4.2设计计算反应池容积采纳容积负荷法： 式中：V—反应池的有效容积(m3)—进水有机物浓度()则：将考虑到建设成本和设备稳定两方面，UASB选择设计成成本较低且运行较稳定的圆形池子。考虑到水量较少选用一座反应池。反应池容积。根据规范取反应器有效高为则横截面积： 直径 设计取实际截面积：总高，其中超高0.5总容积： 有效反应容积： 反应器实际尺寸： 总有效反应容积： 符合有机负荷要求。UASB反应器体积有效系数： 在70%-90%之间符合要求。水力停留时间（） 水力负荷（） 根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷故符合要求。1.2.1.3配水系统（1）管道与布水器=1\*GB3①本配水系统采用圆形布水器，共设72个布水点，每个布水孔直径为φ10mm，采用连续进水。=2\*GB3②圆环直径计算：每个孔口服务面积 在1~3m2之间，符合设计要求。可设三个圆环，最里面的圆环设12个孔口，中间设24个，最外围设36个。、内圈12个孔口设计服务面积： 折合为服务圆的直径为： 用此直径做一虚圆，在该虚圆内等分虚圆面积设一实圆环，其上布12个孔口，则圆的直径计算如下： 则 每间隔300布设一个布水点。、中圈24个孔口设计服务面积： 折合为服务面积圆直径为： 中间圆环的直径如下 则；每间隔150布设一个布水点。、外圈36个孔口设计服务面积： 折合为服务面积圆直径为：则外圆环的直径计算如下： 则。每间隔100布设一个布水点。总进水管的管径为DN100mm，而水量为300t/d,布水支管共设6根，每根管长为4.8m，均匀布开，为使配水均匀，设布水支管内的水流速为0.4m/s,则每根布水支管的的直径为：，取。设 本设计取；实行脉冲间歇进水。污泥和废水之间的接触可能会导致进水管道部分流水不畅的堵塞，因此一般进水点距UASB反应器的底端要留有200~300mm的间距，本次布水管设置在距UASB反应器底部200mm处。（2）进出水管计算污水进水直接自养殖区汇入，总管道采用DN100mm的管道，管内流速为： 满足设计所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 满足设计所需要的最小流速要求。出水采纳锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m1.2.1.4三相分离器（1）设计原则UASB最重要的设计环节是反应器内的三相分离器设计，它直截了当阻碍气、液、固三相在反应器内的分离成效和反应器的处理成效。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，按照已有的研究和工程体会，三相分离器应满足以下几点要求：沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h；三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采纳0.5～1.0m；沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，污泥不积聚，尽快落入反应区，沉淀区斜面高度约为0.5～1.0m；进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；集气室的隙缝部分的面积应该占反应器全部面积的15％～20％，在集气室内应该保持气液界面以开释和收集气体，阻止浮渣层的形成；反射板与隙缝之间的遮盖应该在100～200mm以幸免上升的气体进入沉淀室；在出水堰之间应该设置浮渣挡板。出气管的直管应该充足以保证从集气室引出沼气，专门是有泡沫的情形。在集气室的上部应该设置消泡喷嘴，当处理污水有严峻泡沫时消泡。（2）设计运算UASB运算示意图见图，设下三角型集气罩斜面水平角，集气罩水平夹角， 取三相分离器保护高度，下三角型高度，集气罩以上覆盖水深h2=0.5m，设单元三相分离器宽度为直径。沉淀区表面负荷： 在区间0.1~0.9之间，符合要求。下三角集气罩宽： 下三角集气罩的回流缝宽度： 则下三角形回流缝面积为 下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速，可用下式运算： 式中反应器中废水流量，下三角形集气罩回流缝面积，N=反应器个数,符合要求上下三角形集气罩之间回流缝中流速（）可用下式运算：，式中—为上三角形集气罩回流缝之面积取回流缝宽：，上集气罩下底宽：则 符合要求由上述计算得。 m 根据上述尺寸得m 延AB方向的水流速度即取气泡直径，废水密度，，重力加速度，碰撞系数。动力粘滞系数： μ——废水的动力粘滞系数，；ρl——液体密度，；ν——废水的运动粘滞系数，取 考虑到污水的动力粘滞系数值应比净水大，参考净水的动力沾滞系数取0.2g/cm.s。代入斯托克斯公式得。

由上面可知，>，可使气泡分离不进入沉淀区符合设计要求。三相分离器总高度则设计反应器UASB总高度H=8.5m，沉淀区高1.5m，污泥床高2.0m，悬浮区高2.5m，超高0.5m。1.2.1.5排泥系统按照厌氧生物处理取污泥产量。流量，进水COD浓度为20000mg/L，COD去除率为80％。UASB反应器总产泥量：据,泥含水率为98％，当含水率大于95%，取，则理论污泥产量：m3/d1.2.1.6产气系统按照产气率：则产气量：按照三相分离器的特点,每个集气罩分别引一根出气管取，充满度为0.7，管内流速为。1.2.5接触氧化池1.2.5.1设计参数（1）五日生化需氧量填料容积负荷参考选1.0～1.0,本设计取值1.0；（2）污水在池中有效接触时间一般为2~6小时；（3）填料层高度一样大于1.0，当采纳蜂窝填料时，应分层填装，每层高度为1，蜂窝孔径不应小于25；采纳小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度；（4）每单元接触氧化池面积不应大于，保证布水布气平均；个数或分格数不易小于2个，并按照同时工作设计。（5）生物接触氧化池沿水流方向池长不宜大于10m，长宽比宜采纳1:2-1:1，超高不易小于0.5m，有效水深3~6m。1.2.5.2设计运算(1)有效容积V 式中：Q设计污水处理量，；进水BOD浓度，；出水BOD浓度，；M容积负荷,取填料的填充比，取0.75代入数据运算得： 式中：Q设计污水处理量；进水氨氮浓度，；出水氨氮浓度，；M容积负荷,取填料的填充比，取0.75代入数据运算得：根据相关设计规范，同时除去碳源污染物和氨氮时，同时计算所需容积并取大。因此取(2)总面积F式中：H滤料层总高度，取故代入数据运算得： 根据设计规范应选取两个及以上格数，因此取八个格，每格单池面积取，符合要求。根据长宽比，选择长5m，宽4m。(3)接触时刻t (4)池总高度式中：超高，,本设计取0.6m；填料上水深，,本设计取0.5m；填料层间隙高度，本设计取0.3m；配水区高度，当采纳多孔管曝气时，不进入检修时，进入检修时,本设计采纳多孔管曝气；m填料层数，本设计取3层。故代入数据运算得：(5)实际停留时间h代入数据运算得：(6)需气量D式中：D——需气量，；D0——1m³污水需气量，,宜大于10，一样取15-20，本设计取。故带入数据运算得：（7）曝气头数量式中：n--曝气头个数，个S—单个池底面积，m2--单个曝气头服务面积，.个，取.个故带入数据运算得：为方便设计取49个。1.2.5.3设备选型(1)生物接触氧化池选用软性纤维填料，其要紧技术参数见表4-12。表4-12软性纤维填料规格纤维束长度D(mm)纤维束间距b(mm)纤维每束重量(g/束)纤维束数(束/m3)成膜后质量(kg/m3)比表面积（m2/m3）孔隙率(%)1401402.5~37292.5～1.01987>99(2)鼓风设备鼓风机选用罗兹风机3L14XD型号两座，一用一备，规格参数见表。表4-13罗茨风机规格参数型号质量/kg转速（r.p.m）进口流量（m3/min）功率(KW)配套电机型号3L14XD65145020.58Y802-4(3)曝气头表4-14膜片选择可变微孔曝气器规格参数动力效率/（kg/kW·h）工作通气量服务面积氧利用率充氧能力供气量4~61`5m3/h0.4-0.8m3/h.18~23%0.10~0.20kgO2/h1~5m3/h1.2.5.4污泥量运算按照《生物接触氧化法污水处理工程技术规范（HJ2009-2011）》中6.7.3条目规定，生物接触氧化系统产生的污泥量可按去除每公斤BOD产生0.2-0.4kgVSS运算。故生物接触氧化池每日产生干污泥量：，污泥含水率以96%计，则每天产生的干污泥量为226.8/1000=0.267t/d,则每天产生的湿污泥体积为污水进水直接自养殖区汇入，总管道采用DN100mm的管道，管内流速为：出水管道采用DN40mm的管道。 满足设计所需要的最小流速要求。1.2.6水解酸化池1.2.6.1设计参数：水力停留时间：根据工艺规范选择7.8-12h，选8h。反应器高度H：4~6m，取4m反应器的升流速度V：0.5~1.8m/h碳氧化滤池出水中的溶解氧宜控制为1.0mg/L~4.0mg/L。本次设计采用两座曝气生物滤池。1.2.6.2设计计算反应器的体积水解池的有效截面积池型长宽比一般采取2：1，且反应器宽度应小于20m，因此考虑到有效截面积小，水解池总体为一格，不再隔断，取池宽5m，则池长10m。水解池上升流速核算 式中：―上升流速，m/h―反应器高度，m―水力停留时间，h处于所需反应器的升流速度之间，符合要求。产泥量式中：―产泥系数―进水COD浓度，kg/m3―COD去除效率取污泥含水率97%，则1.2.6.3进出水设计污水进水总管道采用DN100mm的管道，管内流速为：采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底2m，位于服务面积的中心，出水管道采用DN100mm的管道。 符合要求。出水采用钢板矩形堰。1.2.7SBR反应器1.2.7.1设计计算反应时间 式中：——反应时间，h；m——充水比，；——反应池进水五日生化需氧量，，；LS——反应池的五日生化需氧量污泥负荷，，在区间之间，取；X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，在3~5kgMLSS/m3区间取值，取。 取反应时间。进水时间： 沉淀时间根据序批式活性污泥法设计规范取沉淀时间，排水时间，休息时间1小时。运行周期T：设排水时间为1h，反应池数，则一个周期所需要的时间为：所以每天的周期数为：反应池容积SBR反应池容积，可按下式计算：式中：V——反应池有效容积，；Q’——每个周期进水量，，每个周期进水量为；——反应池进水五日生化需氧量，，；LS——反应池的五日生化需氧量污泥负荷，，在区间之间，取；X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，在3~5kgMLSS/m3区间取值，取。——每个周期反应时间，h。 设计SBR池4座，单座池体容积为，池体有效水深在区间4m~6m之间选择，本次选择为5m，则表面积，根据设计规范要求边长长宽比应在之间，则选择SBR单池长度4m，宽2.5m。反应池中污泥体积反应池最小水量校核总停留时间 在区间10~29h之间，符合要求。SBR反应池最低水位为：SBR反应池污泥高度为：可见，SBR最低水位与污泥污位之间的距离为1.0m，大于0.5m的缓冲层，符合要求。剩余污泥量根据《室外排水设计规范》要求可按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物进行计算： 式中，⊿X—剩余污泥量，；V—生物反应池容积；X—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，；—污泥泥龄，d；Y—污泥产率系数，，20℃时为0.6~1.0，取；Q—设计平均日污水量，；—生物反应池进水五日生化需氧量，；—生物反应池出水五日生化需氧量，；—衰减系数（d-1）,20℃的数值为0.04～0.075，取0.05；—生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，gMLVSS/L，取1.0gMLVSS/L；f—SS的污泥转化率，已根据实验资料确定，无试验资料时可取0.5～0.7gMLSS/gSS，取0.5gMLSS/gSS；—生物反应池进水悬浮物浓度，；—生物反应池出水悬浮物浓度，。因此：曝气头数量式中：n--曝气头个数，个S—总池底面积，m2S0--单个曝气头服务面积，个，取个故带入数据运算得：为方便分布，选择48个曝气头，每个池子12个。SBR曝气池共设4座，有效水深，滗水高度：生物反应池中好氧区的污水需氧量确定需氧量Q2由公式：取出水，，代入数据：1.2.7.2设备选型根据Q=25m³/h，选择RFR100型浮动滗水器，其性能见表3-7。型号出水口直径（cm）排水量（m³/h）基础尺寸（mm）abcdeDBFR10025100200300540400120表3-7BFR100型浮动滗水器性能及尺寸表鼓风机选用罗兹风机3L13XD型号两座，一用一备，规格参数见表。表4-13罗茨风机规格参数型号质量/kg转速（r.p.m）进口流量（m3/min）功率(KW)配套电机型号3L14XD12714500.881.7Y100-4混合搅拌装备选择LJF型立轴式机械反应搅拌器，其参数见表搅拌器器参数。型号池子尺寸/mm（长宽高）搅拌器尺寸搅拌规律/kw搅拌器转速/kwDh0h1ⅠⅡⅢⅠⅡⅢIJF-42004.7*4.7*40.750.0370.350.750.370.371.91.22.5选择SX-1型盆式曝气喷头，其氧转移率：6%~9%，氧动力效率：，供氧量，处理面积，曝气头出口距水底0.35~0.50m:距离池壁：0.4~0.5m：适合曝气水深：4~5m。1.2.7.3进出水计算进水管道采用DN60mm的管道。 出水管道采用DN60mm的管道。 1.2.8紫外消毒器1.2.8.1设备选型根据其水量和水质特点选择TKZS-12紫外线杀毒器，其性能见表。设备型号最大处理水量/(m3/h）杀菌效率/%灯管参数管道接口尺寸/mm外观尺寸（长宽高直径）/mm型号功率/w数量/支进口出口高TKZS-123099ZS4045012法兰92法兰9270640100011403001.2.8.2进出水管道将入口处的管道尺寸带入计算公式得： 1.3污泥处理构筑物设计计算1.3.1污泥浓缩池1.3.1.1设计参数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，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。不使用刮泥设备时，池底一般设有泥斗，泥斗与水平面的倾角应不小于50°。参数选取：固