【《硅生产项目废水治理的主要设备设计计算过程案例》4300字】

PAGEPAGEI硅生产项目废水治理的主要设备设计计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u28362硅生产项目废水治理的主要设备设计计算过程案例 1147691.1其他生产废水格栅 280221.1.1设计流量计算 2182481.1.2栅前水深 22561.1.3栅条的间隙数 2191071.1.4栅槽宽度 399901.1.5进水渠道渐宽部分长度 3196881.1.6栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 3136541.1.7过格栅的水头损失 331341.1.8栅后槽总高度 4152641.1.9格栅总长度 489821.1.10每日栅渣量 456461.2其他水隔油池 5252261.3高浓废水收集池 6267811.3.1池体设计 616577V=Q˙HRT=10m3 6129121.3.2出水管计算 68991.3.3设备选型 683431.4高浓废水催化氧化池 6205781.1.1池体设计 7174341.1.2H2O2储罐容积及尺寸 7223001.1.3出水管设计 7115911.1.4设备选型 7123261.5综合废水调节池 8160241.5.1池体设计 862751.5.2出水管设计 8234711.5.3设备选型 8156951.6综合废水混凝沉淀池 8320521.6.1混合设备的选择与设计 873351.6.2反应池设计计算 9144881.7综合废水气浮池 10283751.7.1气浮池回流量计算 107831.7.2所需空气量计算 10250801.7.3反应室尺寸 11289911.7.4接触区尺寸 118551.7.5分离区尺寸 113691.8综合废水生化池 12198211.8.1设计参数 12113401.8.2A2/O池尺寸 12179601.8.3回流管计算 1362381.8.4剩余污泥 14145401.9综合废水二沉池 14284191.9.1池体计算 14122321.9.2进出水系统 1613861.10污泥处理部分的设计 17138621.10.1储泥池 17252781.10.2污泥浓缩脱水机房 171.1其他生产废水格栅中格珊安装在污水渠道内、提升泵房集水池的进口处，作用是截留比较大的悬浮物等。本设计的格栅栅前和栅后各设闸板供格栅检修时用。格栅设2组格栅即N=2组，每组格栅单独设置。1.1.1设计流量计算设计流量为Q=240×1.25=300m³/d=12.5m³/h=3.47×10-3m3/s则：1.1.2栅前水深栅前水深hB1则h=B式中：B1-栅前渠道宽，mh-栅前水深，mv1-栅前流速，取0.7m/s1.1.3栅条的间隙数设:格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角α=60°则：栅条间隙数n=式中：Q——设计流量，m3/s;α——格栅倾角，取a=60°；b——栅条间隙，m，取b=0.01m；n——栅条间隙数，个；h——栅前水深，m，取h=0.05m；v——过栅流速，m/s，取v=0.6m/s。n=0.003471.1.4栅槽宽度设：栅条宽度s=0.01mB=Sn-11.1.5进水渠道渐宽部分长度l式中：l1——进水渠道渐宽部分的长度（m）； B2——进水明渠宽度，取0.9（m）； α1——渐宽处角度（°），一般采用10-30°，取α1=20°。l11.1.6栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l式中：l2——进水渠道渐宽部分的长度（m）； α2——渐宽处角度（°），一般采用10-30°，取α2=20°。l11.1.7过格栅的水头损失h式中：h1——水头损失（m）； β——格栅条的阻力系数，查表β=1.67～2.42，取β=2.42； k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。 

h11.1.8栅后槽总高度H=h+式中： H——栅后明渠的总高度(m)；        h2——明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m，取h2=0.30m 。H=h+h1.1.9格栅总长度L=式中： L——格栅槽总长度（m）；        H1——栅前明渠的深度（m）。 L=l1.1.10每日栅渣量W=式中： W——每日栅渣量（m3/d）； W1——每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.04-0.06m3/103m3污水，取W1=0.05。W=1.2其他水隔油池隔油池的形式应根据含油污水中油珠的粒径，参考类似项目的运行经验或根据相关分析报告选定。斜板隔油池可除去粒径大于60μm的油珠，而平流式隔油池只可去除粒径大于100μm的油珠。隔油池宜不少于2格，每格应能单独工作。斜板隔油池设计要求如下：(1)表面水力负荷宜为0.6(m3/m2·h)～0.8(m3/m2·h)；(2)污水在池内的停留时间不宜大于30min，水流平均流速宜为0.3mm/min；(3)斜板净距20～40mm为宜，倾角宜为55°～60°，且不宜小于45°。(4)斜板隔油池内应设有集油管、排泥管及斜板冲洗设施。斜板材料应选用耐腐蚀、非亲油材质。1.有效容积式中：——设计污水量，m3/d；——水力停留时间，0.5h。2.隔油池平板尺寸隔油池设置2格，则每格底面积为7.8m2，取每格的底面规格为L×B=2m×3.9m。3.升流速度校核式中：——水解池中污水的升流速度，m/h；——设计污水量，m3/d；——水力停留时间，0.5h；——水解池有效水深，m；——水解池底面尺寸，m2.，满足设计要求1.3高浓废水收集池1.3.1池体设计该企业为批次生产，污水排放周期为1天，因此设置调节池水力停留时间HRT=24h，则调节池有效容积V为：V=Q˙HRT=10设置尺寸为2.0×2.0×3.0（2.5）m，有效容积为10m3。1.3.2出水管计算采用DN50的UPVC管作为总出水管，其中管中流速为1.0m/s。1.3.3设备选型原有调节池容积较大，长宽比值较大，设计采用一端进水，另一端出水的方式，这样废水中的悬浮物可在前端沉淀，原理等同与平流式沉淀池，因此在调节池中不设置搅拌机或空气搅拌装置。调节池配套设备见表1.1。表4-1调节池设备表序号名称数量参数型号备注1调节泵2（1用1备）Q=5m3/h，H=15m，N=0.75kW50PU2.75潜水泵1.4高浓废水催化氧化池为保证出水能够稳定达标，在生化处理末端设置H2O2高级氧化装置一套，包括反应池、内循环泵、H2O2加药泵、紫外光灯组件以及H2O2储罐。1.1.1池体设计设定反应池水力停留时间为HRT=4h，则反应池有效容积为V=Q·HRT=1.67设定有效水深h1=0.7m，保护高度h2=0.5m，则反应池总高度H为：H=反应池表面积A有：A=取反应池长（L）=池宽（B）=1.5m，实际有效容积V=1.8m2。1.1.2H2O2储罐容积及尺寸H2O2药剂选用30%工业用水溶液，投加量为1g/L，储存时间为5天，则H2O2储罐容积为：V=选用200LPE桶作为H2O2储罐。1.1.3出水管设计出水方式采用重力流，用DN50的UPVC管材作为总出水管。1.1.4设备选型调节池配套设备见表1.2。表4-2调节池配套设备表序号名称数量参数型号备注1内循环泵2（1用1备）Q=2m3/h，H=5m，N=0.75kW25FH-16离心泵2H2O2加药泵2（1用1备）Q=2L/h，H=20m，N=0.18kWMS1A064A计量泵3H2O2储罐1250L，PE4紫外灯组件1λ=254nm，N=0.4kWXP-UV-400W1.5综合废水调节池1.5.1池体设计该企业为批次生产，污水排放周期为1天，因此设置调节池水力停留时间HRT=24h，则调节池有效容积V为：V=Q˙HRT=300设置尺寸为12.0×10.0×3.0（2.5）m，有效容积为300m3。1.5.2出水管设计采用DN200的UPVC管作为总出水管，其中管中流速为1.0m/s。1.5.3设备选型原有调节池容积较大，长宽比值较大，设计采用一端进水，另一端出水的方式，这样废水中的悬浮物可在前端沉淀，原理等同与平流式沉淀池，因此在调节池中不设置搅拌机或空气搅拌装置。调节池配套设备见表1.3。表4-3调节池设备表序号名称数量参数型号备注1调节泵2（1用1备）Q=15m3/h，H=15m，N=2.2kW50PU2.75潜水泵1.6综合废水混凝沉淀池1.6.1混合设备的选择与设计混合设备选择为桨板式机械混合设备。为了防止产生死角，采用圆柱槽。设计流量为Qmax=300m3/d=12.5m3/h混合时间t=1min混合流速v=1.5m/s混合槽有效容积 取圆柱槽的内径D=1000mm，则槽深H为根据池体形状及容积，采用YJ-160型可调式搅拌机，其性能规格如下表1.4。表4-4可调式搅拌机技术性能、规格型号桨板长度（mm）转速（r/min）功率（kW）适用池体尺寸（mm）（水深1100）YJ-16016014001.1方池500×500圆池5001.6.2反应池设计计算(1)圆柱部分面积 (2)圆柱部分直径 (3)圆锥底部面积 (4)圆锥底部直径 (5)圆柱部分高度 (6)圆锥部分高度 (7)池子容积 1.7综合废水气浮池1.7.1气浮池回流量计算取回流比R=30%，设置两组气浮池，则每组气浮池回流量Qp=RQ=5.8×0.3=1.74m3/h。1.7.2所需空气量计算悬浮固体总量：S=Q×Sa=5,8×0.5×100=0.29kg/h，Q—进水流量，m3/h,Sa—悬浮固体浓度，mg/L。所需空气量：—气固比，取0.03。标准状况下空气体积1.7.3反应室尺寸反应室体积：t—反应时间，min；有效水深取1m，则反应室面积尺寸L×B=1m×1m。1.7.4接触区尺寸分离区面积：v—气浮池接触区上升流速，m／s。尺寸L×B=0.5m×0.3m。1.7.5分离区尺寸分离区面积：q—气浮池分离区表面负荷，m3／(m2．h)；尺寸L×B=2m×1m。有效水深设1m1.8综合废水生化池设计流量Q=250×1.2=300m³/d=12.5m³/h=3.47L/s其中用推流式曝气对好氧段曝气（鼓风机提供气源，微孔曝气器进行曝气）。将空气扩散装置安装于廊道底部的一边。1.8.1设计参数(1)回流污泥浓度Xr=1(2)污泥回流比取R=0.5(3)TN去除效率：ηTN=S1-S2S1(4)内回流比：r=ηTN1.8.2A2/O池尺寸(1)总容积VV=QaSoNX=300×3000.14×3000=211.式中：N-BOD5污泥负荷，取0.14kgBOD5/(kgMLSS·d)SO-进水BOD5浓度，为260mg/L(2)水力停留时间tt=VQa=(3)各段水力停留时间及容积设厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3所以，t1=18×=3.6h，V1=15×214.3=42.86mt2=18×=3.6h，V2=15×214.3=42.86mt3=18×=10.8h，V3=35×214.3=128.58m(4)单组反应池面积积A1A=V/h=211.3/5=42.86m2A1=A/n=42.86/1=42.86m2式中：h-反应池有效水深，取5mA-反应池总面积，m2n-池子个数，个故采用5廊道推流式反应池,其中第一个廊道为厌氧段，第二个廊道为缺氧段，其余三个廊道为好氧段。L/h=7.5/5=1.5（满足L/h=1~2）(5)反应池总高HH=h+h1=5+0.5=5.5m式中：h-有效水深，mh1-超高，取0.5m1.8.3回流管计算(1)污泥回流管在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过一根DN200mm的回流管道分别进入首段厌氧段，管内污泥流速为0.87m/s。d1=4Q1πv1=式中：v1-进水流速，取0.87m/s(2)硝化液回流管硝化液回流比为66.7%，从好氧段出水回至缺氧段首段，硝化液回流管道管径为DN200mm，管内流速为0.87m/s。d2=4Q1πv1=1.8.4剩余污泥W=a(So-Se)Qa-bVXV+(Co-Ce)Qa×=0.55×(300-20)×300=56.6kg/d式中：a-污泥产泥系数，一般取0.55So,Se-进出的BOD浓度，mg/LCo,Ce-进出的COD浓度，mg/L50%-不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）占TSS的百分数剩余污泥经污泥浓缩脱水一体机处理后外运处置。1.9综合废水二沉池本设计采用的是圆形辐流式二沉池。二沉池设计为中心进水周边出水的辐流式沉淀池，共1座。每池设计流量为Q1=Qa/1=3.47L/s。二沉池面积按照表面负荷法计算，其水力停留时间为t=2.5h，表面负荷取1.0m3/（m2•h-1）1.9.1池体计算(1)沉淀池表面积FF=Q1×3600q=12.5m(2)沉淀池直径DD=4Fπ=(3)沉淀池有效水深h2h2=qt=1.0×2.5=2.5m(4)校核堰口负荷q1=Q13.6πD=3.47/1000×3600(5)底部圆锥体高度h4h4=（r-r1）×i=（2-1）×0.05=0.05m式中：r-沉淀池半径，为19mr1-沉淀池进水竖井半径，取1.0mi-沉淀池池底坡度，取0.05(6)污泥区高度h5VW=2T(1+R)Q1X×3600(X+XR）=2×2×(1+0.55)×3.47/1000×3600×3000(3000+12000)V2=π3h4×(r2h5=VW-V2F=15.5-0.37(7)沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.5+0.3+0.05+1.21=1.36m式中：h1-超高，取0.3mh3-缓冲层高度，取0.3m(8)校核径深比D/H=4/1.36≈0.92，符合要求图4-5辐流式沉淀池1.9.2进出水系统(1)进水管径d1d1=4Q1πv1=式中：v1-进水流速，取0.6m/s(2)进水竖井计算采用D2=2.0m的进水竖井。进水竖井本设计采用的是多孔配水，配水口尺寸为a×b=0.5m×1.5m，共设1个沿井壁均匀分布。则流速v2=Q1/A=0.347/(0.5×1.5×4)=0.115m/s孔距L===1.3825m(3)稳流筒计算f=Q1/V3=0.345/0.03=11.5m2D3=4fπ+D22式中：V3-稳流筒中流速，m/sf-过流面积，m2D3-稳流筒直径，m(4)出水堰计算本设计采用三角堰（90º）出水，三角堰上水头H1=0.0