日產(chǎn)5萬立方米造紙廢水處理工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4609328

1、成績課程設(shè)計(jì)題目5萬m/d造紙廢水處理工藝設(shè)計(jì)課程名稱：環(huán)境與生物工程學(xué)院院（系、部）：環(huán)境工程系目錄第1部分設(shè)計(jì)任務(wù)書 41.1題目名稱 41.2設(shè)計(jì)資料 41.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 4第2部分污水處理流程說明 52.1關(guān)于造紙廢水處理 52.2造紙廢水處理的研究方案 52.3工藝確定 82.4處理工藝流程圖 82.5 污泥處理方案的確定 9第3部分 處理主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 113.1 格 柵 113.2集水井 113.3沉砂 池 113.4升流式厭氧污泥反應(yīng)床（UASB） 113.5曝氣池 113.6 二沉池 113.7 污泥濃縮池 123.8 帶式壓濾機(jī) 12第4部分工藝計(jì)算 134.1 格柵 134

2、.2 集水池 154.3 沉砂池 154.4 UASB 174.5曝氣池 204.6 二沉池 224.7 污泥量計(jì)算 244.8 污泥濃縮池設(shè) 24第5部分設(shè)備一覽表 26結(jié)束語 27參考文獻(xiàn) 28第1部分設(shè)計(jì)任務(wù)書i.i題目名稱：5萬m/d造紙廢水處理工藝設(shè)計(jì) 1.2設(shè)計(jì)資料1、廢水進(jìn)水水量： Q=5萬nn/d ;2、廢水進(jìn)水水質(zhì)：水質(zhì)指標(biāo)單位數(shù)量CODmg/L< 2000BODmg/L< 600SSmg/L< 900PH93、處理后出水水質(zhì)要求：污水處理后出水排入W類水體，即:水質(zhì)指標(biāo)單位數(shù)量CODmg/L150BODmg/L60SSmg/L200PH6-9 1234、氣

3、象水文資料：東北地區(qū)；冰凍深度 1.7m;主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)計(jì)算；2、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；3、畫圖（2張A1號(hào)-CAD圖）；包括：1張工藝流程圖，1張主體構(gòu)筑物剖面圖。第2部分污水處理工藝流程說明2. 1關(guān)于造紙廢水處理造紙企業(yè)是廢水排放大戶，也是環(huán)境污染的主要行業(yè)，我國 2002年制漿造紙工業(yè)污染排放量 約占全國污染排放總量的 10%以上，排放污水中的化學(xué)耗氧量 (COD)約占全國排放總量的 35.3%，居于第一位。因此造紙廢水的治理早已成為我國工業(yè)污染防治的焦點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。如何按照科學(xué)發(fā)展觀協(xié)調(diào)解決好造紙工業(yè)的原料與環(huán)境問題，使我國造紙工業(yè)走持續(xù)發(fā)展之 路

4、，是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的必然要求。造紙工業(yè)是能耗、物耗高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一，其污染特性是廢水排放量大，其中COD 懸浮物(SS含量高,造紙廢水的處理方法很多，歸納起來主要有物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法以及這3種方法的組合。鑒于目前造紙廢水危害較大且治理難度比較大，2. 2造紙廢水處理的研究方案在實(shí)際和理論研究中一些比較常見的對(duì)于造紙廢水的處理工藝有以下幾種:a.氣浮-接觸氧化工藝，流程如下:部分回用箜系統(tǒng)J廢水 ；一 藍(lán)氧化池二沉池達(dá)標(biāo)排放廠I污泥貯池I 一 $污泥脫水間f泥餅外運(yùn)b.混凝沉淀-AO工藝，流程如下:PAC PAM侃餅外運(yùn)精迺辱池C.水解酸化一好氧生物工藝，流程如下:黒

5、歴理|PAMPAC綠合慶水d. CASS工藝，流程如下：高濃度水t調(diào)節(jié)池t水解酸化池tCASS池t出JRbmbihb |1 g捋勰凰itth*說嘰 忖水灌風(fēng)進(jìn)水一3）*®一 出水內(nèi)詫槪桎; 一臨一k需余懺侃回流污泥其中：區(qū)"區(qū)為預(yù)反應(yīng)區(qū).區(qū)為主反區(qū)，區(qū)為沉淀區(qū)，活 性污泥連續(xù)從區(qū)進(jìn)入?yún)^(qū)（主物選擇區(qū)）（齬環(huán)最約為0.1P.25）水力停留時(shí)間KD區(qū)0.6也區(qū)3吐區(qū)5h,®區(qū) 血圖1 CASS平面圖e.混凝氣浮-AO工藝，流程如下:廢水汚泥境理或作農(nóng)肥空氣回流污泥r排水2.3工藝確定COD,BO值較高，但是又由于不涉及到因?yàn)楸敬翁幚淼氖窃旒垙U水，屬于高濃度有機(jī)廢水，N,

6、P的處理，所以只需使處理過程中的 COD,BOD,S達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)即可。不需要太復(fù)雜的工藝， 所以選擇UAS即活性污泥法處理。UASBT藝可以去除80%左右的COD和BOD并且UASB無需 設(shè)初沉池?；钚晕勰喾ǖ娜コ适?90%左右。這樣處理后的水質(zhì)就可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)了。2.4處理工藝流程圖2.5污泥處理方案的確定產(chǎn)生污泥的地方主要是初沉池和二沉池，污泥處理工藝路線有: 路線一：污泥一濃縮一脫水一最終處置路線二：污泥一濃縮一自然干化一堆肥一最終處置 路線三：污泥一濃縮一機(jī)械脫水一干燥焚燒一最終處置 路線四：污泥一濃縮一消化一最終處置污泥處理的方案比較見表2-3表2-3污泥處理方案比較萬案費(fèi)用特

7、點(diǎn)適用條件路線根據(jù)所選的構(gòu)筑物及 設(shè)備決定以脫水為主要處理主體適于一般污泥的處理路線較低以堆肥農(nóng)用為主當(dāng)污泥符合農(nóng)用肥料 條件及附近有農(nóng)、林、 牧或疏采基地時(shí)可以 考慮采用路線費(fèi)用較咼以干燥焚燒為主污泥不適于進(jìn)行消化 處理，或不符和農(nóng)用 條件，或受污水處理 廠用地面積的限制路線費(fèi)用隨消化處理的構(gòu)以消化處理為主體適于污泥中有機(jī)物含四筑物決定量較高的污泥污泥處理工藝路線確定3本設(shè)計(jì)為5oooom/d的流量，流量不算太大，產(chǎn)生污泥不多，修建污泥消化池費(fèi)用較高， 不經(jīng)濟(jì)；污泥干燥焚燒需要脫去更多的水，費(fèi)用也會(huì)很高；堆肥需要的場地較大，且費(fèi)時(shí)，不 合理。最后確定的污泥工藝路線為路線一。污泥濃縮方法的確定

8、污泥濃縮的方法5力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮。重力濃縮需要的費(fèi)用較低；氣浮濃縮需 要通入空氣，消耗能量，運(yùn)行費(fèi)用較高；離心濃縮是利用機(jī)械脫水，費(fèi)用也較高。最后選用的 濃縮的方法為重力濃縮。2）污泥脫水的方法的確定污泥脫水的方法有：自然干化和機(jī)械脫水。自然干化的脫水方法易受外界條件的影響，速 度較慢，占用面積大，甚至還有臭味。所以最后選用的脫水的方法為機(jī)械脫水。3）污泥最終處置的方法的確定污泥最終處置的方法埋、直接衛(wèi)生填埋、堆肥、工業(yè)利用。第3部分處理主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)3.1格柵格柵作為廢水處的第一道工序，是用一組平行的剛性柵條制成的框架，可以用它攔截水中的 大塊漂浮物。格柵通常傾斜架設(shè)在其它處理構(gòu)筑

9、物之前或泵站集水池進(jìn)口處的渠道中，以防漂 浮物阻塞構(gòu)筑物的孔道、閘門和管道或損壞水泵等機(jī)械設(shè)備。因此，格柵起著凈化水質(zhì)和保護(hù) 設(shè)備的雙重作用。所以在進(jìn)入初沉池之前設(shè)置格柵間。紙漿污水中含有一定量的漂浮物及大顆粒懸浮物，一旦進(jìn)入水泵或管道，必將發(fā)生堵塞現(xiàn) 象，為防止堵塞，保護(hù)水泵及污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，特設(shè)置格柵一道，去除這些物質(zhì)。3.2集水井集水井是設(shè)置在格柵之后的集水系統(tǒng)，是為了方便污水的提升以及緩沖污水的流量變化3.3沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于 0.2mm密度連2.65t/m3的砂粒，以保護(hù)管道、閥門 等設(shè)施免受磨損和阻塞。一般情況下，在污水中會(huì)含有相當(dāng)數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。設(shè)置

10、沉砂池可 以避免后續(xù)處理構(gòu)筑物和機(jī)械設(shè)備的磨損，減少管渠和處理構(gòu)筑物產(chǎn)生沉積，避免重力排泥 困難，防止對(duì)生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行的干擾。常用的沉砂池有平流式、豎流式沉砂 池、曝氣沉砂池和旋流式沉砂池。本設(shè)計(jì)采用曝氣沉砂池。3.4升流式厭氧污泥反應(yīng)床（UASB）升流式厭氧生物反應(yīng)器（UASB），其基本原理是：反應(yīng)器主體分為上下兩個(gè)區(qū)域，即反應(yīng)區(qū) 和氣、液、固三相分離區(qū)，在下部的反應(yīng)區(qū)內(nèi)是沉淀性能良好的厭氧污泥床；高濃度有機(jī)廢水 通過布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器底部，向上流過厭氧污泥床，與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)物被轉(zhuǎn) 化為甲烷和二氧化碳，氣、液、固由頂部三相分離器分離。出水COD的去除率可達(dá)到90

11、%以上，容積負(fù)荷5 10kgCOD/（m3.d）,分離后的沼氣可作為能源利用3.5曝氣池在曝氣沉淀池內(nèi)，污水和活性污泥混合，充分接觸，污水中的可生物降解的物質(zhì)被微生物 代謝和利用，最后變?yōu)闊o機(jī)物，達(dá)到去除污染物的目的，最后泥水在外部的沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水 分離，上清夜由出水堰排出，下面的泥部分排出池體，剩下的通過回流縫回流，進(jìn)入曝氣池， 再次利用。3.6二沉池二沉池內(nèi)實(shí)現(xiàn)泥水分離，污泥通過重力沉淀作用向下沉淀。上清液完全達(dá)標(biāo)排放。一般在設(shè)計(jì)沉淀池時(shí)，選用平流式和輔流式沉淀池。為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更 均勻、存排泥更方便，本設(shè)計(jì)采用流輻流式二次沉淀池。 采用采用中心處進(jìn)水，池中心出排泥，

12、 周邊出水。3.7污泥濃縮池污泥濃縮池的主要作用為：污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減少為原來的幾分之一，從 而為后續(xù)處理和處置帶來方便3. 8帶式壓濾機(jī)污泥脫水、干化的作用是去除污泥中的大量水分，從而縮小其體積，減輕其重量。經(jīng)過脫 水、干化處理，污泥含水率能從96流右降到60%-80流右，其體積降為原體積的1/101/5， 有利于運(yùn)輸和后繼處理。因此，國內(nèi)外均比較重視污泥的脫水、干化技術(shù)。多數(shù)國家普遍采用 的脫水機(jī)械為板框式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。污泥脫水中板框壓濾機(jī)由于過濾能力較低， 勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作管理復(fù)雜等因素，不是理想選擇。 帶式壓濾機(jī)具有能連續(xù)或間歇生產(chǎn)、 操作管理簡單、附屬

13、設(shè)備較少等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛。 本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)，污泥含水率能降至 80%左右，體積已大大縮小，脫水后污泥可以直接 外用。第4部分工藝計(jì)算4.1格柵格柵是一種最簡單的過濾設(shè)備，也是最常用的攔污設(shè)備。一般置于進(jìn)水渠道上或泵站集水池的 進(jìn)口處，主要去除污水中較大的懸浮物或漂浮物。(1)格柵間隙數(shù)n卩Qmax sin nbhvQmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/S；a格柵傾角，度(°)；b柵條間隙，m;h柵前水深，m;v污水的過柵流速，m/sQmax=1.2XQ/24X3600=1.2 >50000/24 >3600=0.695 m3/s設(shè)h=0.4 m，過柵流速v =0. m

14、/s，柵條間隙寬度b=0.01 m,傾角a =60°n=0.695 >n60 °2/0.01 >4 >.9=179.7為安全考慮，取n=190個(gè)格柵槽寬度B B=S(n-1)+bnS柵條寬度，m;取 S=0.01 m B=0.01(190-1)+0.01 1>90=3.79m;(3)通過格柵的水頭損失h22h2 khoho s in2gho計(jì)算水頭損失，m；g重力加速度，m/s2般取3；k格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),4Z阻力系數(shù);設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，則B =2.42h0=2.42 >(0.01/0.01)4/3>(0.92/

15、2 >9.81) sin60 =0.086m h2=3 >0.086=0.258m柵后槽總高度HH=h+h什h2h1 柵前渠超高，一般取 0.3mH=0.4+0.3+0.258=0.96m柵槽總長度LLHL1L2 1.0 0.5tanL1B B12 tanL22H1h h1L1 進(jìn)水渠漸寬部分的長度，m；L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度， m;Bi進(jìn)水渠寬，m； ai進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取 20°取Bi=3.0m,則進(jìn)水渠內(nèi)流速為Qmax/(Bi Xhi)=0.695/(3.0 0.3)=0.77m/s;在0.40.9 m/s之間，符合要求。Li=(3.79-3.

16、0)/2 tan20=1.106mL2=1.106/2=0.553H=0.3+0.4=0.7m L=1.106+0.553+1.0+0.5+0.7/ta n60 =3.564m每日柵渣量W86400Q maxW1W11000KzW每日柵渣量，m3/d;W1 單位體積污水柵渣量，m3/10 m3污水；一般取0.10.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值; Kz污水流量總變化系數(shù)。當(dāng)柵渣間距 b=10伽時(shí)，W1=0.1，Kz=1.3W=8640(X 0.695 0.07/1000 2 =3.23m3/d> 0.2 m3/d宜采用機(jī)械清渣計(jì)算草圖I8】：4.2集水井集水井的設(shè)計(jì)以自流1h不溢流為限

17、，即水力停留時(shí)間（HRT ）為1h; 水流量Q=50000 m3/d=2100 m3/h。1.集水井的整容積的計(jì)算V = Q Xh= 2100 作 2100 m3式中：h 水力停留時(shí)間，h;Q水流量，m3/h;V集水井體積，m3。2.集水井尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算H 取 5m。考慮到建設(shè)成本及設(shè)計(jì)水位，集水井的深度 集水井的面積S = V/H = 420 譏集水井的設(shè)計(jì)為圓形，所以可計(jì)算的直徑D為23.13m。集水井設(shè)計(jì)尺寸為：高 H = 5m，直徑D =23.13m。4.3沉砂池選擇平流式沉砂池，共選兩組，每組兩格，則Qmax=2 24 3600500002 24 3600=0.29(m3/s)設(shè)沉砂池

18、中最大流速Vmax=0.3m/S, 最大流量時(shí)停留時(shí)間t=50s。1.沉砂池長度（L）L=vmaxt=0.3X 50=15(m)2.水流斷面面積(A)A=Q maxV= 0.29=0.3=0.97(m2)3池總寬度（B） 設(shè)n=2格，每格寬b=0.8mB=nb=2 x 0.8=1.6（m）4有效水深（h2）A 0.97 h2=0.61（m）B 1.65. 沉砂斗所需容積（V）設(shè)T=2d，則V=1.93(m3)QmaxXTV 86400=0.29 50 2 86400Kz 1061.3 10611JL11JL圖3-2-2平流式沉砂池計(jì)算草圖6. 每個(gè)沉砂斗容積（V。）設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗，則V

19、0=13=0.48（m3）2 27. 沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55°,斗高h(yuǎn)3=0.35m,沉砂斗 上口寬：2h32 0.35 c c/、a= + a1=+0.5=1.0（m）tg55tg558. 沉砂室高度（h3）采用重力排砂，設(shè)池底坡度為 0.01，坡向砂斗，則h3 =h3+0.021 2=0.35+0.01 X 2.65=0.38(m)(12為砂粒密度)9.池總高度(H)設(shè)超咼h1=0.3 m貝UH= hi+ h2+h3=0.3+0.79+0.38=1.47(m)10.驗(yàn)證最小流速Vmin在最小流量時(shí)只用一格工作(n 1=1)Q3 0.29

20、Vmin= =4=0.45(m/s)>0.15(m/s)n1wmin 1 0.61 0.84.4 UASB1. UASB反應(yīng)器容積的確定9本設(shè)計(jì)采用容積負(fù)荷法確立其容積 V ,容積負(fù)荷取8.5kgCOD/(m3.d)V=QS0/NvV反應(yīng)器的有效容積(m3)S。一進(jìn)水有機(jī)物濃度(gCOD/L)V=50000*1.4/8.5=8235.3m3取有效容積系數(shù)為0.8,則實(shí)際體積為10293.75m32. 主要構(gòu)造尺寸的確定UASB反應(yīng)器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負(fù)荷q1=0.6m3/ (m2 d)反應(yīng)器表面積A=Q/q 1=2100/0.6=3500n?反應(yīng)器高度H=V/A=

21、8235.3/3500=2.35m 取 H=2.5m米用4座UASB反應(yīng)器，則直徑為：DJ4 *350033.39m 取 D=35m V 3.14* 4則實(shí)際橫截面積A2=3.14D2/4=961.6m2實(shí)際表面水力負(fù)荷q1=Q/4A2=2100/4*961.6=0.546q1在0.5 1.5m/h之間，符合設(shè)計(jì)要求。3配水系數(shù)設(shè)計(jì)本系數(shù)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè) UASB反應(yīng)器設(shè)200個(gè)布水點(diǎn)，采用連續(xù)均勻進(jìn)水。 參數(shù)每個(gè)池子的流量：Q=(Q/4=2100/4=525m3/h 圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積a=A 2/18=525/200=2.625 m2 a 在 1 3ni之間，符合要求。可設(shè)

22、4個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)12個(gè)孔口，中間設(shè)24和48個(gè)孔口，最外面設(shè)116個(gè)孔 內(nèi)圈12個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S=12a=12X 2.63 m2 =31,.56 m2折合為服務(wù)區(qū)圓點(diǎn)直徑:Di= (4S 1/ n )?=20.m用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分面積處設(shè)計(jì)實(shí)圓環(huán)，其上布 12個(gè)孔口。則圓的直徑計(jì)算如下:則 di=(2Si/ n ) ?=4.5m中圈24個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S2=24a=63.1 m折合服務(wù)圓直徑為D2=4(S+S) / n ?=11m中間圓環(huán)的直徑如下:n (D22-d 22)/4=S 2/2中圈48個(gè)孔口設(shè)計(jì)則 d2=9m服務(wù)面積：S3=48a=126.2 m折合

23、為服務(wù)圓直徑：D=4 ( S+S+S) / n ?=16.77m則外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：n (Ds2-d 32)/4=S 3/2則d3=14.17m外圈116個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S=116a=305.08 m；折合為服務(wù)圓直徑：D=4 (S1+S+S+S) / n ?=26m則外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：n (D42-d 42)/4=S "2 ;則d4=21.9m計(jì)算草圖如下：(4) 三相分離器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明三相分離器主要具有氣，液，固三相分離的功能。一般設(shè)在沉淀區(qū)的下部。三相分離器是 UASB反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的主要特點(diǎn)之一， 它同時(shí)具有傳統(tǒng)廢水生物處理工藝中的二沉池 與污

24、泥回流及氣體收集的功能，因而三相分離器的合理設(shè)計(jì)是保證UASB反應(yīng)器正常有效運(yùn)行的一個(gè)重要內(nèi)容。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)，回流縫，氣液分離器的設(shè)計(jì)。 沉淀區(qū)設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相似，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面 積根據(jù)廢水水量和表面負(fù)荷來決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分 離器不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：a. 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷w 1.0m/h。b. 沉淀器斜壁角度約為500，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。c. 進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速w 2m/h。d. 總沉淀水深應(yīng)1.5m。 e.水力停留時(shí)間介

25、于1.5 2h。如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。 沉淀器(集氣罩)斜壁傾角 錯(cuò)誤!未找到引用源。=500沉淀區(qū)面積 A=n D24=122.7 m2,表面水力負(fù)荷：q=Q/A=208/(2 X 122.7)=0.85 <1.0,符合要 求?；亓骺p設(shè)計(jì) 如圖所示：'取 h1=0.3m， h2=0.5m,h3=1.5m,h1h2h5h4CI-.H DB 050h3b1Ab2b1h3tg圖3-4 UASB三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖式中：b1-下三角集氣罩水平寬度，b1錯(cuò)誤!未找到引用源。9 -下三角集氣罩斜面的水平夾角。H3-下三角集氣罩的垂直高度，m1 5"=1.

26、26m；; b2=D-2b1=6.2 2X 1.26= 3.68m tg50A. 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V可用下 式計(jì)算:Vi=Q/Si;式中：q-反應(yīng)器中廢水流量，m/h ； Si-下三角形集氣罩回流逢面積，m；M=4 Qi/2 n b22 =1.96m/h ； ； V<2m/s,符合設(shè)計(jì)要求B. 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算：M=Q/S 2， 式中：q 反應(yīng)器中廢水流量，m/h ；s 上三角形集氣罩回流逢之間面積，m；取回流逢寬CD=1.2m上集氣罩下底寬 CF=6.0m貝U DH=CDX sin50 ° =0.92m2DE=

27、2DH+CF =2X 0.92+6.0 =7.84m S 2= n (CF+DE)CD/2=26.07m貝U V 2= Q1/S 2=41.7/26.07=1.60m/h<V 1<2m/h 故符合設(shè)計(jì)要求C. 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知：CH=CDsin40° =1.2' sin 40° = 0.77m1 (7.84-3.6 8) X tg50=2.48m1AI=Dltg50 ° = (DE4) X tg502故 h 4=CH+AI=0.77+2.48=3.25 ； h 5=1.0m由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為CF-2

28、hstg40 ° =6.0- 2X 1.0 X tg40 ° =4.32m1 1BC=CD/sin40° =1.2/sin40 ° =1.87m； Dl=1 (DE-b2)= 1 (7.84-3.68)=2.08m2 2AD=DI/cos50 ° =2.08/cos50 ° =3.24m； BD=DH/cos50 =0.92/cos50 ° =1.43m AB=AD-BD=3.24-1.43=1.81m 氣液分離器的設(shè)計(jì)；d=0.01cm(氣泡)，T=20°Cr 1=1.03g/cm3,r g=1.2 X 10-3

29、g/cm3； V=0.0101cm2/s,p =0.95卩=V p 1=0.0101 X 1.03 =0 .0104g/cm s一般廢水的卩 凈水的卩,故取卩=0.02g/cm s由斯托克斯工式可得氣體上升速度為:；Vb = -(r1 - r g)d2=9.58m/h; Va=V2=1.60m/h 18m則 Vb/ Va=5.9,BC/AB=1.87/1.81=1.03;並 >BC，故滿足設(shè)計(jì)要求。VaAB4.5曝氣池采用完全混合式曝氣法。設(shè)計(jì)兩個(gè)曝氣池，每個(gè)池子的流量(按平均流量計(jì)算)為Q =Q/2=50000/2=25000m3/d每個(gè)池子設(shè)5個(gè)廊道。(1) 水處理成都計(jì)算根據(jù)要求，

30、處理效率為：n= (600-60)/600*%=90%(2) 曝氣池的計(jì)算按BOD污泥負(fù)荷法計(jì)算。1) BOD 污泥負(fù)荷率的確定。擬采用的BOD 污泥負(fù)荷率為Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS?d)。2) 確定混合液的污泥濃度(X )。根據(jù)已定的Ns確定相應(yīng)的SVI值應(yīng)在100-150之間，取值120。則Xr=106SVI?r1061.21309031mg/ L取回流比R=0.5.R0 5則 X= ?Xr90313333.3mg / L 3300mg/L1 R1 0.53) 確定曝氣池容積。3V=QSr/NsX=(50000*180)/(0.3*3300)=9090.9 9091 m4)

31、 單池個(gè)部分尺寸計(jì)算。設(shè)計(jì)2組曝氣池，每組容積為V單=V/2=9091/2=4545.5m3，取V單=4545用取曝氣池深h=4.5m,則每組池子的面積為F=4545/4.5=1010 m 3取池寬 b=8m B/h=8/4.5=1.78，介于 1-2 之間，符合規(guī)定，擴(kuò)散裝置設(shè)在廊道的一側(cè)。池長L=F/B=1010/8=126.25m；L/B=126.25/8=15.8>10，符合規(guī)定滿足要求。設(shè)2廊道式曝氣池，單廊道長L1=L/2=126.25/2=63.13m，在 50-70m之間，合理。取超高0.5m，則總高度為 H=0.5+h=0.5+4.5=5m(3) 剩余污泥的計(jì)算。干污泥

32、量W=aQSr-bVXv=0.5*50000*0.18-0.07*9091*0.75*3.3=2925kg/d=121.9kg/h式中：a污泥增值系數(shù)，b 污泥自身氧化率，Xv揮發(fā)性懸浮固體濃度 MLVS(kg/m3), Xv=fX=0.75X濕污泥量Q=W/fXr=2925/(0.75*10)=390mA3/d(4) 曝氣系統(tǒng)的計(jì)算曝氣池混合液需氧量W=a QSr+b VXv=0.42*50000*0.18+0.15*9091*0.75*3.3=3375kg/d=140.6kg/h式中：a' 氧化每公斤 BOD需氧公斤數(shù)(kgQ/kgBOD), b ' 污泥自身氧化需氧率(k

33、gQ/MLVSS d), 每日去除的 BOD的量BOD 5=QSr=50000*0.18=9000 m3去除每公斤BOD的需氧量 O=R/BOD=3375/9000=0.375kg O2/kg BOD5(5) 計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度。采用網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于曝氣池底部，據(jù)池底0.2m，計(jì)算溫度為30CCsbCsPb2.066 1054253Fb 1.013 109.8 1054.5 0.21.43 10Ot211 Ea79 21 1 EA100%21 1 0.179 21 1 0.1100% 19.8%Cs209.2mg/LCs30C sb 30CsFbOt7.632.0661

34、0542Csb 20CsFbOt9.22.066105421.4310519.38.75mg / L2.066105421.4310519.310.8mg / L2.066105427.63mg/L(6) 計(jì)算鼓風(fēng)曝氣池20C時(shí)脫氧清水的需氧量。R=RC(t)/aBpC-C1.024A 說 =3375*10.6/0.850.95*1*8.79-2 =5228kg/d=217.8kg/h(7) 供氣量Gs=Ro/0.3Ea*100=217.8/0.3*100=7260kg/h回流污泥圖6曝氣池平面圖4.6二沉池二沉池主要是處理出水的懸浮物，經(jīng)過二沉池后出水的 SS達(dá)到了設(shè)計(jì)所規(guī)定的出水指標(biāo)。本次

35、設(shè)計(jì)采用 輻流式沉淀池。1. 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)取值1）水力表面負(fù)荷q 般在1.01.5m3/m2h，設(shè)計(jì)取1.1m3/m2h。2）沉淀個(gè)數(shù)n=1，沉淀時(shí)間T=3h。3）沉淀池超高取h1取0.3m。4）緩沖層高度h3取0.5m。5）刮泥板高度h5取0.5m。6）污泥回流比R取0.5。7）穩(wěn)流筒中流速v筒一般0.020.03m/s，設(shè)計(jì)取0.03m/so2. 二沉池尺寸計(jì)算1）池表面積 A 計(jì)算 A = Q/q = 50000/ （24X1.1）=1894 m22）池直徑 D 計(jì)算 D=2 （A/ n 1/2=2 （1894/3.14） 1/2=49.12 m設(shè)計(jì)采用中心傳動(dòng)式刮泥機(jī)。3）部分有效水深

36、h2計(jì)算h2 = q X T 1.1 3>= 3.3 m式中：q水力表面負(fù)荷，m3/m2 h；T沉淀時(shí)間，ho3. 沉淀部分有效容積計(jì)算V = nD Xh/4= 3.14 49.12A2 X3/4= 6250m34. 沉淀池底坡落差h4計(jì)算設(shè)池底坡度 i=0.05oh4 = i X（ D/2 2） = 0.05 （ 49.12/2- 2） = 1.128m5. 沉淀池周邊（有效）水深H0計(jì)算H0 = h2+ h3 + h5= 3.3+0.5+0.5= 4.3 m式中：h2 部分有效水深，m；h3緩沖層高度，m；h5 刮泥板高度，m。6. 沉淀池總高度計(jì)算H = H0+ h4 + h1=

37、4.3+1.128+0.3= 5.73 m二沉池對(duì)廢水中污染物有一定的去除率，但由于廢水在經(jīng)過生物接觸氧化處理后已經(jīng)可達(dá)標(biāo)排放，所以不予考慮，因此，上述的設(shè)計(jì)可對(duì)本次課題所設(shè)定的廢水進(jìn)行處理并達(dá)標(biāo)排放。出水4.7污泥量計(jì)算初沉遲污泥量的確定圖6輻流式沉淀池100 Co Q310(100 P)100 900 50 50000310(100 96) 100056250(m1 d)V初沉池泥量，midCO 進(jìn)水懸浮物濃度；mgL;P污泥含水率；沉淀污泥濃度;1000kg m3去除率;為：0%Q 進(jìn)水量;50000m3. d剩余污泥產(chǎn)量Y a Q Sr 0.6 50000 122.51 b c 1 0

38、.08 5a 污泥增殖系數(shù)；0.5 0.7； 取 0.6；2625( kg d)b 污泥自身氧化率；0.04 0.1;取0.08;Sr Sa Se 142.5 20 122.5(mg L); c 5d;Q 50000m3 d總污泥量Q總 V Y 58875 m3. d4.8污泥濃縮池設(shè)計(jì)1作用污泥濃縮池的主要作用為：污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減少為原來的幾分之一, 從而為后續(xù)處理和處置帶來方便。2設(shè)計(jì)規(guī)定連續(xù)流污泥濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；污泥濃縮池面積應(yīng)該按污泥沉淀曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定的污泥固體負(fù)荷來進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)無污泥 沉淀曲線數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)污泥種類，污泥中有機(jī)物的含量采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)；連續(xù)式污泥濃縮池，一般采用圓形豎流或輻流沉淀池的形式。污泥室容積，應(yīng)該根據(jù)排泥 方法和兩次排泥時(shí)間間隔而定，濃縮池較少時(shí)可采用豎流式濃縮池，一般不設(shè)刮泥機(jī)，沉淀池 按濃縮分離出來的污水流量進(jìn)行