工业废水设计计算书

1、工业废水课程设计某棉纺染整废水处理工艺初步设计学号：201011114姓名：张晓阳指导教师：郭宇杰目录1. 计算依据11.1设计规范11.2设计原始资料12. 各构筑物的设计计算 22.1格栅22.2调节池32.2.1加酸中和32.2.2池体计算32.3水解酸化池42.3.1池体计算43.3.缺氧池计算 43.3.1设计参数43.3.2设计计算53.4曝气池53.4.1污水处理程度的计算 53.4.2曝气池的计算与各部位尺寸的确定 53.4.3曝气系统的计算与设计 63.4.4 供气量的计算73.5混凝沉淀池设计计算83.6污泥处理103.6.1集泥池103.6.2污泥浓缩池10工业废水课程设

2、计1计算依据1.1设计规范给排水设计手册；给水排水快速设计手册(排水手册)；给水排水设计规范(排水手册)；三废处理工程技术手册(废水卷)；纺织染整工业污染物排放标准(GB428A1992)室外排水设计规范(GB50014-2006 )1.2设计原始资料设计处理水量：8000 m3/d年有效工作日300天，三班制生产，8小时/班。出水执行纺织染整工业污染物排放标准(GB428A1992) I级标准，并通过当地环保部门审批。进水水质和出水水质标准如表所示：CODBOD悬浮物氨氮总磷色度pH指£mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L倍进水400400500< 10< 1300

3、13出水10025701514069122.各构筑物的设计计算2.1格栅设计参数：(1) 污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工活除2540mm机械活除1625mm(2) 在大型污水处理厂或泵站前设大型格栅(每日栅渣量大丁0.2m 3), 一般应采用机械活渣。(3) 格栅倾角一般用45°75°。(4) 通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。(5) 过栅流速一般采用0.61.0m/s,栅前流速一般为0.40.9m/s 计算过程：设计流量：设计最大日流量：Qr8000m3 d =0.09 m3 smax设计平均日流量：Q = 8000 m3. d = 6154

4、m3 d=0.07m3/sd 1.3a. 栅条间隙数：n = Qmax' sn" = °.09、0.93出伟条ehv 0.02 0.4 0.6（设栅前水深h=0.4m ）b. 栅槽有效宽度B:取栅条宽度S=0.01mB =S（n -1） +en = 0.01 乂（18-1） +0.02 x 18 = 0.53 mC.过栅水头损失：因栅条为矩形截面，取k=3,并将已知数据代入得： 220.6h1=k vsin： =3 2.42 0.866 =0.12m1 2g2 9.8d.栅渣量计算对丁城镇污水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.05m3/10 3m3每日栅渣量为:W

5、0M1 86400 = 0.09 0.05 86400 =0.3的d Kz 10001.3 1000拦截污物量大丁 0.2m3/d ,须机械格栅污物的排除采用机械装置：螺旋输送机1L-/LL±_h_iHi2.2调节池2.2.1加酸中和废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaO闱起的，原水PH为 13,即OH=10-1mol/l,加酸量 Ns为Ns=Nz a - k/a=333 X 10-1 x 40 x 1.24 x 1.1/24 x 1=75.7kg/h其中Ns酸总耗量，kg/h ；Nz废水含碱量，kg/h ;a 酸性药剂比耗量，取1.24k反应不均匀系数，1.11.2当硫酸用量超过

6、10kg/h时，可采用98%的浓硫酸直接投配。硫 酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。2.2.2池体计算1）参数：废水停留时间t=6h,2）调节池有效体积VV=Qt=333 X 6=1998n3其中Q-最大设计流量，m/h3）调节池尺寸设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为4米，则面积F_ 2F=V/h=1998/4=500m设池宽 B=18m 池长 L=F/B=500/18= 27m保护高h1=0.6m,则池总高度H=h+h=4+0.6=4.6米2.3水解酸化池2.3.1池体计算1）池表面积FF=Qaq= （8000/24） X 1.0=333.3m2其中Qna最大设计流量（n

7、Vh ）q表面负荷，一般为 0.81.5m3/（m2.h）,取1.02）有效水深hh=qt=1.0 x 4.5=4.5m停留时间t 一般在45h,本设计米用4.5h o3）有效容积VV=Fh=333.3 X 4.5=1500吊333 一设池宽B=12m则池长L=A/B=28m取28m 123.3.缺氧池计算3.3.1设计参数设计平均日流量：Q = 8000 m3 d = 6154 m3 d=256n3/h d 1.3水力停留时间：T=1h3.3.2设计计算(1) 缺氧池容积：3V=Q T=256Xl=256m(2) 缺氧池尺寸：水深取为 h=4m则缺氧池面积：A=V/h=256/4=64m池宽

8、取8m则池长L=F/B=64/8=8m考虑0.5m的超高，故池总高为 H=h+0.5=4+0.5=4.5m。3.4曝气池3.4.1污水处理程度的计算取原污水BODfi (So)为400mg/L,经调节池及水解酸化池、厌氧池，按降低30%考虑，则进入曝气池的污水，其 BODfi (Sot)为：Sa = 400 (1-30%) = 280mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD55K (1.42bXaCe) =7.1Xa Ce计算处理水中的非溶解性BOD值，上式中Ce处理水中悬浮固体浓度，取用染整废水排放一级标准25mg/L;b-微生物自身氧化率，一般介丁 0.05-0.1之间，取0.09 ;Xa

9、-活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4得 BOA7.1 X0.09 乂0.4 25 = 6.39mg/L.处理水中溶解性 BOEfi为：25-6.39 = 18.61mg/L去除率 n = 280 T8.6 =0.932803.4.2曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD亏泥负荷率确定拟定采用的BOD污泥负荷率为0.3BOD/(kgMLSS kg)但为稳妥计，需加以校 核，校核公式：z k2SefNs=n&值取 0.0200,Se=18.6mg/L,听=0.93,f= MLVSS =0.75 MLSS代入各值,K1 0.0200 18.6 0.750.93Ns = = 0.

10、3BOD(kgMLSS - kg)计算结果确证，Ns取0.3是适宜的。(2)确定混合液污泥浓度(X)根据已确定的Ns值，查图七1得相应的SVI值为100-120，取值120根据式X=皿! 三rSVI 1 RX-曝气池混合液污泥浓度R-污泥回流比取 r=1.2,R=100 %,代入得:7 106 R106 1 1.2=5000 mg/LX=r =SVI 1 R 1201 1(3)确定曝气池容积，由公式QSX代入各值得:8000 2803V = =1493 m0.3 5000(4)确定曝气池各部位尺寸实际水力停留时间tsV(1 R)Q1493 24(1 1)8000= 2.2h池深 H=4m则面积

11、 F=1493/4=373m2池宽取B=8m则B/H=8/4=2，介丁 1-2之间，符合要求。池长 L=F/B=373/8=47m设2廊道式曝气池，则每廊道长：Li = L/2=47/2=24m取超局0.5m,则池总局为H=4+0.5= 4.5m3.4.3曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统(1)、需氧量计算每日去除的BODS:dcc8000 x(280 25), dn3BOD 5 = =2.1 10 kg/d1000日平均需氧量：O=BOD+COD=2100+2400=4500 /d即 187.5 kg /h。3.4.4供气量的计算本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3

12、米处，淹没水深4.2米，计算温度定为30摄氏度。选用Wm-18理网状膜空气扩散装置。其特点不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护和管理，氧的利用率较高。每扩散器服务面积0.5 动力效率2.7-3.7 kg O/KWh，氧利用率12% -15 %。查表*得：水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, C s(3o)=7.63mg/L.(1) 空气扩散器出口的绝对压力(Pb):Pb= P+9.8 x 103H其中：P-大气压力1.013 x 105PaH-空气扩散装置的安装深度，mPb= 1.013 x 105Pa+9.8 x 103x 4.2=1.425 x 103Pa(2) 空气离开曝

13、气池面时，氧的百分比：Ot=21 (1且 0079 21 (1 -Ea)其中，Ea-空气扩散装置的氧转移效率，一般 6% -12%对于网状膜中微孔空气扩散器，Ea取12%,代入得：_21 (1-0.12)0Ot 0 - I8.43 %79 21 (1 -0.12)30摄氏度)，即:(3) 曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件Csb(T)= Cs(Pb 5 全)2.026 1042其中，Cs-大气压力下，氧的饱和度mg/L一 _ 5 一 一一1 425 105 18 43 一 一一 一 一得 Csb(30) = 7.63 (5 843) =7.63 (0.7034 0.4388) = 8

14、.71 mg/L()2.026 10542(4) 换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即:R0RCS(20)：/Csb(t)-C1.024t-2°取值 a= 0.85 , 6= 0.95 , C=1.875, p =1.0;代入各值，得:R°1.710 9.170.850.95 1.0 8.71 -1.8751.02 430-20=189 kg/h(5) 曝气池的平均时供氧量Rn1893Gs = 100= 100 = 5250m /h0.3Ea0.3 123.5混凝沉淀池设计计算® 6 辐流式沉淀池设计参数：沉淀时间t取2.0h表面水力负荷取1.5m3/

15、 m2.h单座沉淀池表面积和池径：八 QAi =3331 1.5= 222 m2nqD = 17m沉淀池有效水深h2=qt=1.5 x 2=3m 污泥斗尺寸本设计采用机械刮吸泥机连续排泥，坡底设计坡度为0.05,为了防止磷在二沉池中厌氧释放，故贮泥时间采用 2小时，则沉淀部分有效容积为：一 ， ，一 2-= 680.6 m33.14 1734 沉淀池坡度落差h4设污泥斗上部半径为5门下部半径为2m a =60度h4=i (R-r) =0.05 x (42-5)=1.85m圆锥体体积 V1=*2 Rr * 3.14 1.85( 232 21 5 5勺 m 污泥斗高h5 = (-2)tan

16、9; =3.2m污泥斗容积V 2 =匚$2、3.14乂3.2 侦52 + 2乂5+22)=124 m3 污泥部分所需容积一 T(1 R)QX 一 0.5 (1 1) 50000 3000 69444 尚V 3 24(X X)24 (4000 6000)式中：R-回流污泥比，取100%T- 贮泥时间，取0.5d1 R.X-回流污泥浓度， X =X()=10000mg/lR 沉淀池总高度HH =h1 h2 h3 h4 h5 = 0.3 3 0.5 1.85 3.2 =8.85m式中h1 -超高，取0.3mh3 -缓冲层局度，取0.5mh4-刮泥板高度，取0.5m3.6污泥处理3.6.1集泥池回流污

17、泥量为：3Q = RQ平=256.2m /h剩余污泥量为：33Qs = 546.8m /d = 22.8m /h总污泥量：Q=Q Qs = 256.2 22.8 = 279m 3/h污泥首先进入集泥池中，污泥回流从集泥池中回流，选用两台回流污泥泵，一台 剩余污泥泵则每台回流泵的流量为：256.2m3/h集泥池容积V=2W渴皿'1000集泥池的面积：A=V 二丝=34.5m2h 2式中h-有效水深为2.0m集泥池尺寸：LX B=5X 7m3.6.2污泥浓缩池本设计采用1座圆形辐流式污泥浓缩池，设有刮泥设备，采用周边传动，周边线 速度为2.0m/min。浓缩前：污泥含水率Pi=99.3%污泥浓度为8g/L浓缩后：含水率为P2=97%则(100-P2)/(100-P 1)=C2/CiC2=G(100-P2)/(100-P i)=(100-97) X 8/(100-99.3)=34.28g/L浓缩池的直径采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥固体通量