工業(yè)廢水設計計算書.doc

工業(yè)廢水課程設計某棉紡染整廢水處理工藝初步設計 設 計 計 算 書 學號：201011114 姓名：張曉陽 指導教師：郭宇杰目錄1. 計算依據11.1設計規(guī)范11.2設計原始資料12.各構筑物的設計計算22.1格柵22.2 調節(jié)池32.2.1 加酸中和32.2.2池體計算32.3 水解酸化池42.3.1 池體計算43.3.缺氧池計算43.3.1設計參數43.3.2設計計算53.4曝氣池53.4.1污水處理程度的計算53.4.2曝氣池的計算與各部位尺寸的確定53.4.3曝氣系統(tǒng)的計算與設計63.4.4 供氣量的計算73.5 混凝沉淀池設計計算83.6污泥處理103.6.1集泥池103.6.2污泥濃縮池101. 計算依據1.1設計規(guī)范給排水設計手冊；給水排水快速設計手冊（排水手冊）；給水排水設計規(guī)范（排水手冊）；三廢處理工程技術手冊（廢水卷）；紡織染整工業(yè)污染物排放標準（GB42871992） 室外排水設計規(guī)范（ GB50014-2006 )1.2設計原始資料設計處理水量：8000 m3/d年有效工作日300天，三班制生產，8小時/班。出水執(zhí)行紡織染整工業(yè)污染物排放標準（GB42871992）級標準，并通過當地環(huán)保部門審批。進水水質和出水水質標準如表所示：項目指標CODCrmg/LBOD5mg/L懸浮物mg/L氨氮mg/L總磷mg/L色度倍pH進水400400500101300 13出水100257015140692.各構筑物的設計計算 2.1格柵設計參數：（1）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：人工清除 2540mm機械清除 1625mm（2）在大型污水處理廠或泵站前設大型格柵(每日柵渣量大于 0.2m3),一般應采用機械清渣。（3）格柵傾角一般用4575。（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s,柵前流速一般為0.40.9m/s計算過程：設計流量：設計最大日流量： 設計平均日流量：=0.07m/sa. 柵條間隙數：條 （設柵前水深h=0.4m）b. 柵槽有效寬度B：取柵條寬度S=0.01m mC.過柵水頭損失：因柵條為矩形截面，取k=3，并將已知數據代入得： d.柵渣量計算對于城鎮(zhèn)污水，每單位體積污水攔截污物為=0.05m/10m每日柵渣量為：W=0.3m/d攔截污物量大于0.2m/d，須機械格柵污物的排除采用機械裝置：螺旋輸送機 2.2 調節(jié)池2.2.1 加酸中和廢水呈堿性主要是由生產過程中投加的NaOH引起的，原水PH為13，即OH-=10-1mol/l,加酸量Ns為Ns=Nzak/a=33310-1401.241.1/241=75.7kg/h其中 Ns酸總耗量，kg/h； Nz廢水含堿量，kg/h； a酸性藥劑比耗量，取1.24 k反應不均勻系數，1.11.2當硫酸用量超過10kg/h時，可采用98的濃硫酸直接投配。硫酸直接從貯酸槽泵入調配槽，經閥門控制流入調節(jié)池反應。2.2.2池體計算1） 參數：廢水停留時間t=6h，2) 調節(jié)池有效體積V V=Qt=3336=1998m3 其中Q-最大設計流量，m3/h3) 調節(jié)池尺寸 設計調節(jié)池平面尺寸為矩形，有效水深為4米，則面積F F=V/h=1998/4=500m2 設池寬B=18m，池長L=F/B=500/18= 27m 保護高h1=0.6m，則池總高度H=h+h1=4+0.6=4.6米2.3 水解酸化池2.3.1 池體計算1）池表面積FF=Qmaxq=（8000/24）1.0=333.3m2其中Qmax最大設計流量（m3/h） q表面負荷，一般為0.81.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深h h=qt=1.04.5=4.5m 停留時間t一般在45h，本設計采用4.5h。3）有效容積V V=Fh=333.34.5=1500m3設池寬B=12m 則池長L=A/B=28m 取28m3.3.缺氧池計算3.3.1設計參數設計平均日流量：=256m/h水力停留時間：T=1h3.3.2設計計算（1）缺氧池容積：V=QT=2561=256m3（2）缺氧池尺寸：水深取為h=4m。則缺氧池面積：A=V/h=256/4=64m2池寬取8m，則池長L=F/B=64/8=8m考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.5=4+0.5=4.5m。3.4曝氣池3.4.1污水處理程度的計算取原污水BOD5值（S0）為400mg/L，經調節(jié)池及水解酸化池、厭氧池，按降低30考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S400（1-30）280mg/L計算去除率，對此，首先按式BOD55（1.42bXC）=7.1XC計算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中C處理水中懸浮固體濃度，取用染整廢水排放一級標準25mg/L;b-微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09；X-活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4得BOD57.10.090.4256.39mg/L.處理水中溶解性BOD5值為：25-6.3918.61mg/L去除率3.4.2曝氣池的計算與各部位尺寸的確定曝氣池按BOD污泥負荷率確定擬定采用的BOD-污泥負荷率為0.3BOD5/(kgMLSSkg)但為穩(wěn)妥計，需加以校核，校核公式：Ns=K2值取0.0200,Se=18.6mg/L,=0.93,f=代入各值，BOD5/(kgMLSSkg)計算結果確證，Ns取0.3是適宜的。(2)確定混合液污泥濃度（X）根據已確定的Ns值，查圖*11得相應的SVI值為100-120，取值120根據式 X=X-曝氣池混合液污泥濃度R-污泥回流比取r=1.2,R=100，代入得：X=mg/L(3)確定曝氣池容積，由公式代入各值得：m3（4）確定曝氣池各部位尺寸實際水力停留時間h池深H=4m,則面積 F=1493/4=373m2池寬取B=8m，則B/H=8/4=2 ，介于1-2之間，符合要求。池長 L=F/B=373/8=47m設2廊道式曝氣池，則每廊道長：L1L/2=47/2=24m取超高0.5m，則池總高為H=4+0.54.5m3.4.3曝氣系統(tǒng)的計算與設計本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)（1）、需氧量計算每日去除的BOD值：kg/d日平均需氧量：O2=BOD+COD=2100+2400=4500/d即187.5/h。3.4.4 供氣量的計算本設計采用網狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.3米處，淹沒水深4.2米，計算溫度定為30攝氏度。選用Wm-180型網狀膜空氣擴散裝置。其特點不易堵塞，布氣均勻，構造簡單，便于維護和管理，氧的利用率較高。每擴散器服務面積0.5，動力效率2.7-3.7O2/KWh，氧利用率12-15。查表*得:水中溶解氧飽和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空氣擴散器出口的絕對壓力（Pb）：PbP+9.8103H其中：P-大氣壓力 1.013105Pa H-空氣擴散裝置的安裝深度，mPb1.013105Pa+9.81034.2=1.425103Pa(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：其中，EA-空氣擴散裝置的氧轉移效率，一般6-12對于網狀膜中微孔空氣擴散器，EA取12，代入得：（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度），即：其中，CS-大氣壓力下，氧的飽和度mg/L得mg/L（4）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧輕水的充氧量，即：取值0.85，0.95，C=1.875,=1.0;代入各值，得：kg/h（5）曝氣池的平均時供氧量:3.5 混凝沉淀池設計計算設計參數：沉淀時間t取2.0h表面水力負荷取1.5m/.h單座沉淀池表面積和池徑：沉淀池有效水深=qt=1.52=3m污泥斗尺寸本設計采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，坡底設計坡度為0.05，為了防止磷在二沉池中厭氧釋放，故貯泥時間采用2小時，則沉淀部分有效容積為：V=m沉淀池坡度落差設污泥斗上部半徑為5m，下部半徑為2m，=60度=i（R-r）=0.05(42-5)=1.85m圓錐體體積=m污泥斗高污泥斗容積=m污泥部分所需容積m式中：R-回流污泥比，取100% T-貯泥時間，取0.5d -回流污泥濃度，沉淀池總高度H式中-超高，取0.3m -緩沖層高度，取0.5m -刮泥板高度，取0.5m3.6污泥處理3.6.1集泥池回流污泥量為：剩余污泥量為：總污泥量：Q=污泥首先進入集泥池中，污泥回流從集泥池中回流，選用兩臺回流污泥泵，一臺剩余污泥泵則每臺回流泵的流量為：256.2m/h集泥池容積V=集泥池的面積：A= 式中h-有效水深為2.0m集泥池尺寸：LB=57m3.6.2污泥濃縮池本設計采用1座圓形輻流式污泥濃縮池，設有刮泥設備，采用周邊傳動，周邊線速度為2.0m/min。濃縮前：污泥含水率P1=99.3% 污泥濃度為8g/L濃縮后：含水率為P2=97% 則（100-P2）/(100-P1)=C2/C1 C2=C1(100-P2)/(100-P1)=(100-97)8/(100-99.3)=34.28g/L 濃縮池的直徑 采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池，濃縮污泥固體通量M取1kg/(m2h)=24kg/(m2d)， 濃縮池的面積：A=QC/M=22.88/24=7.6m