制药厂污水处理计算说明书

1、.wd.wd.wd.制药厂污水处理计算说明书目 录前言1第一局部：设计说明书21 工程说明21.1 设计任务及工程概况21.2 设计原始资料21.3 自然概况31.4 设计依据42 设计方案及其工艺流程确定42.1 工艺选择的原那么42.2 工艺确实定43工艺设计说明63.1 水处理单体构筑物设计说明63.2 中水回用深度处理装置的设计说明83.3 污泥处理设计说明93.4主要附属构筑物设计说明94污水厂总体布置94.1污水厂平面布置94.2 污水厂高程布置105 补充说明10第二局部：设计计算书111 水处理构筑物设计计算111.1 中格栅设计计算111.2 细格栅设计计算121.3 集水池

2、设计计算131.4 铁炭电解池设计计算141.5 沉淀池设计计算151.6 均质缓冲池设计计算171.7 UASB反响器设计计算181.8 一级水解酸化池设计计算281.9 CASS反响池设计计算301.10 二级水解酸化池设计计算361.11曝气生物滤池设计计算371.12清水池设计计算442中水回用深度处理装置设计计算442.1 高效过滤器设计计算452.2 吸附塔设计计算452.3 反渗透装置设计计算452.4 接触池设计计算463 泥处理构筑物设计计算463.1 贮泥池池设计计算463.2 污泥浓缩池池设计计算473.3 污泥脱水间设计计算494 附属构筑物设计计算504.1 污水提升

3、泵房的设计计算504.2 鼓风机房的设计计算505 高程设计计算505.1 污水高程设计计算505.2 污泥高程设计计算506 工程概算516.1编制依据516.2处理厂费用的计算516.3 工程效益分析536.4节能措施536.5结论54参考文献55致谢56附录一57附录二59附录三60前言指导教师提供的实际工程某市松原生化生产木糖醇产生的废水处理工程。毕业设计是学生完成专业培养方案规定的课程及获得学院规定的学分后所必须进展的重要实践性教学环节。通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究、收集设计资料，根据具体工程要求和设计标准选择、规划设计方案，并利用标准图集和手册等完成设计任

4、务；进一步提高设计计算、绘图、编制工程概算、编写设计说明书和计算书及使用计算机技能；通过毕业设计，培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生毕业后能够迅速的承担给水排水工程的设计、施工、维护管理等工作任务，受到工程师的 基本训练。工业废水处理工程毕业设计，是给水排水工程专业毕业设计的一个主要设计方向，通过工业废水处理工程毕业设计，培养独立分析和解决工业废水处理工程设计、指导施工、工程调试、运行管理等实际工作的能力。毕业设计是总结在校期间学习成果，完成工程技术人才 基本训练的重要环节，是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，使教育方案中一个有机组成局部，是培养学生综合运用所学理论，

5、 基本知识和 基本技能，分析解决问题的重要一环。它与其他教学环节严密配合，使前面各个环节的继续，深入和开展。通过毕业设计，使学生得到工程师所必须的综合训练，在不同程度上提高调查研究，查阅文件，撰写设计说明书计算书记工程设计绘图的能力，使学生综合运用所学根基知识和专业知识，进一步培养其独立分析问题和解决问题的能力。工业废水处理毕业设计，是给水排水工程专业毕业设计的一个主要设计方向，通过工业废水处理毕业设计，培养独立分析和解决工业废水处理工程设计指导施工工程调试运行管理实际工作的能力。第一局部:设计说明书1 工程说明1.1设计任务及工程概况某市松源生化的木糖醇工程位于某市范家屯开发区规划的工业用地

6、内，某市位于吉林省中西部，四平地区东北部，地处松辽平原的腹地，东邻长春市，西依东辽河，是一个方案由省单列的县级市。该厂建成以后年加工玉米芯17万吨，其主要产品为结晶木糖醇2万吨/年，副产品为木糖醇膏4000吨/年、木糖膏4000吨年。该企业在生产过程中将产生大量工业废水，主要为酸洗废水、离子交换废水、脱出废水、设备及地面冲洗废水和生活等废水。现在要针对该厂污水排放情况设计一套污水处理工艺，以实现污染物浓度达标排放，同时要使出水水质满足以后的中水回用深度处理装置及工程工程的要求。1.2 设计原始资料1水质、水量资料工程处理水量：11000t/d，其中的1000 t为中水回用工程的浓缩废水。原水水

7、质详见下表:CODSS 色度 含盐量PHBOD550007000mg/L20003000mg/L300500倍800010000mg/L4518002500mg/L2 处理后的水质目标污水经处理后最终排放标准执行国家现行?污水综合排放标准?GB89781996中一级排放标准，如下表。CODSSBOD5HH3-N色度PH100mg/L70 mg/L20mg/L15 mg/L50693中水回用深度处理装置及工程设计处理水量：5000 m3/d 设计进水水质:CODSS 色度 含盐量PHBOD5100mg/L70mg/L300500倍60008000mg/L6920mg/L4处理后的水质目标是到达?

8、污水综合排放标准?GB8978-1996中一级排放标准的污水即设计目标1的出水，经本建设工程处理后全面到达GB/T50335-2002?污水再生利用工程设计标准?中的工业循环冷却水系统补充水水质标准要求，即中水回用工程建成投产后其设计出水水质主要控制水质指标见下表COD总磷BOD5HH3-NNTUPH60mg/L1.0 mg/L10mg/L10mg/L5691.3自然概况1.3.1地理位置该工程位于某市范家屯开发区规划的工业用地内，某市位于吉林省中西部，四平地区东北部，地处松辽平原的腹地，东邻长春市，西依东辽河，是一个方案由省单列的县级市。 范家屯开发区地外松辽平原中部，东与省城长春接壤，西距

9、公主岭市30公里 全区幅员面积204.9平方公里，开发区地理位置优越、交通便捷，京哈铁路、102国道横贯城区，长平高速公路在该区设有出口，厂子子附近有伊通河的支流新开河流过。1.3.2气候、气象某市气候的特点: 属于中温带半湿润地区大陆性季风气候。平均气温5.6。年日照时数2785.3小时，无霜期144-157天，年降水量594.8毫米。HYPERLINK :/baike.baidu /view/996358.htm l # o 返回页首公主岭市的年平均气温5.9,极端最高气温36.6,极端最低气温-34.6；公主岭市全市盛行西南风，历年平均风速3.9米/秒。1.3.3水文、地质某市地处松辽平

10、原的分水岭,以陶家屯莲花山北西向连线的松辽分水岭，把全市水文网分割成两局部。西部属辽河水系的支流，主要为东辽河及其支流二十家子河、公主岭河、六零河、兴隆河、卡伦河、卡伦总排干、小辽河等。东部属松花江水系支流，主要为新开河及其支流杨柳河、响水河、翁克河等。全市共有大小河流43条。某市地貌类型分为南部山地和北部平原两大地貌区。南部山地属张广才岭的大黑山山脉。北部平原属松辽平原的东部高平原，可划分为松辽分水岭高平原、西部玻璃城子低平原、东辽河河谷平原和新开河河谷平原4个地貌亚区。境有富峰山、内小山、平顶山、尖山子、大青山、黑山嘴、元宝山。1.3.4社会环境到2007年末，全市总人口为1058054人

11、，某市是一个多民族的县级市。2006年，全市实现地区生产总值1190518万元，截至目前，某市共批准成立民营科技企业83家，共有500多名科技人员参与其中，累计投入资金1400多万元。工业企业厂办科研所已达30个，厂办科研室150个。某市是吉林省交通运输的咽喉要道，交通兴旺，是东北地区重要的交通枢纽。在社会经济中起到重要的作用。目前，某市公路主骨架由十一条公路构成，即：公永线、公长线、公伊线、公二线、公景线、京哈102线、长双线、八怀线、伊怀线、怀茂线、四乾线。1.4 设计依据1.4.1工艺设计主要法律、法规1?中华人民共和国水污染防治法?1996年05月2?中华人民共和国水法?2002年08

12、月3?中华人民共和国环境保护法?1989年12月4?中华人民共和国固体废物污染环境防治法?1995年10月5?中华人民共和国环境噪声污染防治法?1996年10月6?中华人民共和国大气污染防治法?2000年09月1.4.2工艺设计主要标准、标准1?室外排水设计标准?GBJ14-871997年版2?污水综合排放标准?GB8978-19963其它国家相关标准、标准2. 设计方案及其工艺流程确定2.1 工艺选择的原那么(1) 合理性：首先工艺确定必须要考虑其合理性，出水水质稳定、可靠、卫生安全；抗水质、水量变化能力强；污泥处理与处置工艺简单。(2) 经济性：建设费用、运行和维护管理费用低；2.2 工艺

13、确实定2.2.1木糖醇废水的特点和危害废水排放量很大，年排废水量为Q=10000 m3/d,生产中产生的废水含有大量色素、胶体、SS,其特点是COD值较高,色度大,浊度高,废水中含有大量玉米芯、木质素、等有机物和无机物的污染物排入水体可使水域变黑发臭。未经处理直接排入水体严重污染河流渗入地下严重污染附近的地下水，对环境造成很大危害,属难处理的工业废水。木糖醇废水常用的处理方法大多为:物化法、化学法、生物法等处理技术。2.2.1 最终确定的工艺流程见图1各个污水处理构筑物的处理效率构筑物名称 BOD去除率 COD去除率SS去除率NH3-N去除率电解池 20%20%30%45%沉淀池 20%25%

14、20%25% 60%75%UASB 80%90%80%95% 20%35% 水解酸化池 20%30% 20%30% 35%45% CASS80%95%80%95%65%85% 60%85%曝气生物滤池 80%90% 80%90% 40%50% 80%90%均质缓冲池沉淀池废水电解池沼 气 柜水 封水解酸化池 CASS水解酸化池UASB贮 泥 池污 泥 脱 水 间污泥 浓 缩 池泥饼外运 曝气生物滤池清 水 池排水 臭氧高效过滤器塔一级反渗透活性炭吸附回用 图1工艺流程图3. 工艺设计说明：3.1水处理构筑物设计说明3.1.1格栅：格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，

15、以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。本设计采用HF系列回转式机械格栅。本设计中共设两个格栅一个中格栅一个细格栅。初步拟定格栅间尺寸：L*B*H=3m*1.5m*4m采用机械清渣。3.1.2电解池调节池被设置在整个处理工艺的最前面，处理对象主要为悬浮物质SS，去除率为3045，同时去除一局部的BOD和COD，同时还可以改善后续构筑物的运行。此电解池采用的是外表机械曝气池。采用矩长方体的构造。其尺寸为LBH=11.5m10m6m3.1.3沉淀池沉淀池的处理对象主要是悬浮物质SS，其去除率约为40%50%以上，同时可去除局部BOD5约占总BOD5的20%

16、30%，主要为悬浮性BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低BOD5负荷。由于本工程的处理量较大，所以采用辐流式沉淀池。设计采用2座池子。沉淀池的尺寸为Dh=21m5.7m。3.1.4均质缓冲池： 由于对进入UASB的废水pH要求很严格,因而在进入UASB前应设置均质缓冲池，对进入UASB的废水进展水量和水质的调节，相当于调节池。 投加中和法是酸碱废水中和处理使用最广泛的一种方法，碱性药剂有石灰、石灰石、苏大、苛性钠等，酸性废水中和作用常用的药剂是石灰。 水深5m 保护高0.5m 均质缓冲池的尺寸为Dh=19m5.5m。3.1.5UASB升流式厌氧污泥床本设计方案的UASB采用中温操作设

17、计。数量：6座，设计处理能力16500m3d；每座池体尺寸：LBH=18m16m7.5m主要构造高度：沉淀区高2.5m，污泥床高2.0m, 悬浮区高2.5m，超高0.5m。设计参数：设计容积负荷为。 3.1.6一级水解酸化池水解酸化目的主要是将原水中的非溶解态有机物转变为溶解态的有机物，特别是工业废水处理，主要是将其中的难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的生化性，以便于后续构筑物的好氧生物处理。池体构造：钢筋混凝土加强级防腐、抗渗数量：一座两格，设计处理能力16500m3d尺体尺寸：LBH=50m40m5.5m水力停留时间：7h有效水深：5m池体超高：0.5m3.1.7 CASS池设

18、计采用CASS池四座。工作过程分为曝气、沉淀、滗水、闲置四个过程。有关设计参数如下：污水进水量16500m3/d ;水温为 20左右;COD672mg/L; BOD5320 mg /L;COD100.8mg/LBOD548mg/L污泥负荷 Ls=0.5kgCOD/kgMLSS.d反响池池数N=6座反响池水深H5m排出比=活性污泥界面以上最小水深0.5mMLSS浓度CA4000mg/L水深5m保护高0.5m进水时间 4h 每天运行周期 3次每周期运行时间 8h初步拟定CASS反响池外形尺寸61.4壁厚200mm曝气系统拟采用高密度聚乙烯复盘形微孔曝气器。3.1.7曝气生物滤池 曝气生物滤池是近年

19、来新开发的一种污水生物处理技术。它是集生物降解固液别离于一体的污水处理设备。本设备与给水处理的快滤池相似类。设计参数：进水：COD=80.64mg/L 出水：COD=61.14mg/L 去除率75%进水：BOD=48.0 mg/L 出水：BOD=8.26mg/L去除率85%进水： SS=123.48 mg/L 出水： SS=60mg/L 去除率80%进水：T-N=60.08mg/L 出水：T-N=12.02mg/L去除率80%数量：1座四格 每个滤池定位尺寸为7.1m配水室的高度h1=1.2m，承托层高度h2=0.3m.，承托板厚0.1m，清水区h3=1.0m，超高h4=0.5m。本设计采用微

20、孔曝气器，型号BZ.PJ-I215铺设于曝气生物滤池池底。根据所需压力及空气量，决定采用 RF240250A型空压机两台。该型空压机风压90，风量57.9。3.2中水回用深度处理装置的设计说明3.2.1高效过滤罐本设计采用QLJ3000型高效纤维球过滤器其相关的性能参数如下：处理量：210m3h；功率：22KW；过滤速度(mh)：30；工作周期848h；悬浮物去除率8899%。本设计中选用两台高效过滤器一用一备。3.2.2吸附塔根据此种废水的特点和回收水质的要求并且依据动态吸附试验的结果，决定采用间歇式移动床活性炭吸附塔，主要设计参数如下：空塔速度VL=10mh; 接触时间T=30min; 通

21、水倍数n=6.0m3h;活性炭填充密度=0.5tm3。选用两塔并联的方式 ，尺寸为Dh=3.7m5m3.2.3反渗透本设计的设计处理水量为5000 m3/d=208.33 m3/h，根据本设计回用水的特点和相关的经历，本设计采用一级二段式反渗透装置，设一级反渗透装置的第一段回收率为70%，第二段的 回收率为60%。RO装置第一段选用膜元件类型为20.32152.4直径长度cm膜面积为40.774 m2的元件12个放在三个压力容器内。RO装置第二段选用膜元件类型为20.32101.8直径长度cm膜面积为30.296.774 m2的元件4个放在一个压力容器内。反渗透系统由国营8271厂生产的卷式反

22、渗透组件，该装置为一级两段，反渗透压力容器按3：1排列，每个压力容器中装4只C8040模型组件，共使用16只该元件，其他保安过滤器和高压泵由8271厂配套供应。该装置外形尺寸为LBH=2m1m0.5m。3.2.4接触池接触池为钢筋混凝土构造一座，分为4格；前一格安装反冲洗水泵用于中水回用构筑物的反冲洗。后一格为消毒接触池与回用水储存池。尺体尺寸：LBH=8.7532(m)有效水深：2m 超高0.5m 有效体积53m3本设计采用臭氧和二氧化氯发生与投加设备各一套。3.3 污泥处理说明3.3.1本次设计污泥处理采用的是重力浓缩和离心脱水。(1 污泥浓缩主要用于降低污泥中的空隙水，因为空隙水占污泥水

23、分的70%，是降低要经稳定、脱水处置过程或者投放的污泥的体积，污泥含固率的提高，将大幅度减小污泥体积，降低污泥后续处理费用，故污泥浓缩是污泥减容的主要方法。污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮法浓缩和离心法浓缩三种。因为重力浓缩由于装置简单，所需动力小等优点被广泛采用。所以本设计采用的是重力浓缩的方法。(2 机械脱水机械脱水的方法是转筒离心机、板框压滤机、带式压滤机和真空过滤机。本设计采用的是转筒离心机，其具有处理量大、基建费用少、占地少、工作环境卫生、自动化程度高等优点，特别重要的是可以不投加或少投加化学调理剂。其动力费用虽然较高，但总运行费用低。也是世界各国较多采用的机种。3.4主要附属构筑物设

24、计说明3.4.1设污水提升泵房：地下式污水提升泵房，内设污水提升泵3台，正常情况下2用1备。污水提升泵房尺寸拟定为：L*B*H=10m*6m*8m3.4.2鼓风机房：内设鼓风机4台，2用2备。鼓风机房的尺寸设计为：L*B*H=25m*8m*7m4 污水厂总体布置4.1污水厂平面布置污水处理厂平面布置直接影响污水厂占地面积大小，运行是否安全可靠、管理与检修是否方便及厂区环境卫生状况等多项问题。布置的原那么：(1)平面布置必须按室外排水设计标准所规定的各项条款进展设计。(2)如有远期规划，应按远期规划作出分期建设的安排。(3)总体布置因根据厂内各建筑物的功能和流程要求，结合厂址地形，气候与地质条件

25、等因素，并考虑便于施工、操作与运行管理，力求挖填土方平衡，并考虑扩建的可能性，留有适当的扩建余地。通过技术经济比较来确定。(4)各个构筑物的布置应紧凑，节省占地，缩短连接收线，同时还应考虑到敷设管线、闸阀等附属设备、构筑物地基的相互影响以及施工、操作运行与检修方便，构筑物之间必须留有510m的间距。污水处理构筑物应尽可能的集中布置并单独组合，以利于安全并便于管理。本设计的平面总体布置见后图。4.2污水厂高程布置污水厂的高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房标高，确定处理构筑物之间连接收渠的尺寸和标高，通过计算确定各部位的水面标高。布置原那么：(1) 为了使污水与污泥在各构筑物间按重力流动或

26、至少减少提升次数，以减少提升设备与运行费用，必须准确计算各个构筑物之间的水头损失，防止不必要的水头损失。此外，还应该考虑污水厂扩建时预留的贮备水头。(2) 进展水力计算时，应选择距离最长，损失后最大的流程，并按最大的设计流量计算，当有两个以上并联运行构筑物时，应考虑某一构筑物故障时其余构筑物须负担全部流量的情况。必须留有充分的余地，防止水头不够发生涌水应考虑土方平衡。(3) 还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需提升的污泥量，污泥脱水间、浓缩池等高程确定，应注意其污水能自流入其它构筑物的可能性，考虑污泥处置设施排出的污水能自流流入泵站集水池和其他污水处理构筑物。(4) 污水厂出水管须受洪

27、水顶托。本设计的高程布置结果见后图。5 补充说明经计算得出的有关尺寸在绘图时可能会有些改变，以图纸标注尺寸为主。第二局部：计算书1水处理构筑物设计计算1.1中格栅设计计算1.1.1设计说明：格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进展。被截留的物质成为栅渣。1.1.2 中格栅设计参数:设计流量：Qmax=110001.5=16500 m3/d=687.5 m3/h=0.191 m3/s，设栅前水深h0.4m，过栅流速取0.8m/

28、s(v=0.61.0m/s),采用中格栅，栅条间隙e20mm,格栅安装倾角60。1.1.3栅条的间隙数nQsina1/2/eh 0.191sin601/2/0.020.40.827.8个，取28个。1.1.4栅槽的宽度B设栅条宽度S0.01mBSn-1+en0.0128-1+0.02280.83m1.1.5进水渠道渐宽局部的长度1设进水渠宽B10.7m，渐宽局部展开角a120，此时进水渠道内的流速为0.68m/s(v=0.40.9m/S)1(B-B1)/2tg 10.83-0.68/2tg200.21m栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度221/20.11m1.1.6 通过格栅的水头损失因栅条为

29、矩形截面，取k3 2.42(形状系数),0.8m/s=s/e4/3=2.420.01/0.024/3=0.96(为阻力系数，其值与栅条断面形状有关)h0 2sin a /2g0.960.82sin60/29.80.03mh1= h0k=0.033=0.09m1.1.7栅后槽总高度设栅前渠道超高h20.3m，栅前槽高H1h+h20.4+0.30.7mHh+h1+h20.4+0.09+0.30.79m1.1.8栅槽总长度LL121.00.5H1/tg a0.210.111.00.50.7/tg602.22m1.1.9 每日栅渣量取栅渣量W10.06m3/103m3WQW186400/K210000

30、.1910.0686400/1.510000.66m3/d 0.2m3/d 宜采用机械清渣1.1.10 用HF回转式格栅污机由于本设计流量为11000m3/d，设计计算格栅宽度为0.83m，所以选用HF1000，2台一用一备，格栅间隙为20mm。1.2细格栅设计计算1.2.1细格栅设计参数:设计流量：Qmax=110001.5=16500 m3/d=687.5 m3/h=0.191 m3/s，设栅前水深h0.3m,过栅流速取0.9m/s(v=0.61.0m/s),采用细格栅，栅条间隙e10mm,格栅安装倾角601.2.2栅条的间隙数 nQsina1/2/eh 0.191sin601/2/0.0

31、10.30.965.8个，取66个。1.2.3 栅槽的宽度B设栅条宽度S0.01mBSn-1+en0.0166-1+0.01661.31m1.2.4进水渠道渐宽局部的长度1设进水渠宽B10.8m，渐宽局部展开角a120，此时进水渠道内的流速为0.79m/s(v=0.40.9m/S)1(B-B1)/2tg 11.31-0.8/2tg200.7m栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度221/20.35m1.2.5通过格栅的水头损失因栅条为矩形截面，取k3 2.42(形状系数),0.8m/s=s/e4/3=2.420.01/0.014/3=2.42(为阻力系数，其值与栅条断面形状有关)h0 2sin a

32、 /2g2.420.92sin60/29.80.08mh1= h0k=0.083=0.24m1.2.6 栅后槽总高度设栅前渠道超高h20.3m，栅前槽高H1h+h20.3+0.30.6mHh+h1+h20.3+0.24+0.30.84m1.2.7 栅槽总长度LL121.00.5H1/tg a0.70.351.00.50.6/tg602.9m1.2.8每日栅渣量 取栅渣量W10.09m3/103m3WQW186400/K21000 0.1910.0986400/1.51000 0.99m3/d 0.2m3/d 宜采用机械清渣1.2.9 用HF回转式格栅污机由于本设计流量为11000m3/d，设计

33、计算格栅宽度为1.31m，所以选用HF1500，2台一用一备，格栅间隙为10mm。1.2.10 格栅计算草图见图1图1格栅计算草图1.3集水池的计算1.3.1参数选择：设计水量Qmax=110001.2=16500m3/d=687.5 m3/h=0.191m3/s=191 L/s选择集水池泵房合建式，考虑选用三台水泵两用一备，那么每台水泵的容量为191/2=95.5L/s。集水池容积：采用相当于一台水泵运行30min的容量：m3有效水深采用H=3m,那么集水池面积F=180/3=60 m2集水池的尺寸：采用宽6m ,长为60/6=10m。1.3.3 选泵前总扬程确实定： 经过格栅的水头损失为0

34、.33m，估计所需最高水位3m，集水池最低工作水位于所需提升最高工作水位之间的高差为：3-2.4-2.0=7.4m 出水管线的水头损失:出水总管：Q=191L/s,选用管径为400mm的钢管里面用水泥砂浆做衬里以便管道的防腐，查表的：v=1.47m/s，1000i=7.44,当一台水泵运转时Q=95.5L/s，选用铸钢管其管径为300mm，查表的：v=0.95m/s，设总出水管管中心埋深2.0m，局部损失为沿线损失的30%，那么泵外部水头损失为：泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m，那么水头损失总扬程为： H=1.5+7.4+0.2431+1=10.14m取为11 m按照一

35、台水泵运转时Q=95.5L/s=343.8 m3/h，所选择水泵为：300QWDL-37/8。其性能如下：型号流量m3/h扬程M转速r/min功率kw效率%出口直径mm额定电压V300QWDL-37/834090061573037723003801.4铁炭微电解池的计算1.4.1设计参数：滤料粒径38 m； 滤料高度24.5 m； 滤床单位面积100 m2。运行参数：BOD5容积负荷24kg BOD5m3/d；滤速28m3m2 h；充气速率415m3m2 h；铁粒与炭粒质量比为1：1。1.4.2微电解池内滤料的体积V=Q1000式中：进入微电解池的BOD5 mgL；BOD5 容积负荷kg BO

36、D5m3/d按经历取为2；Q 处理水量m3/d；代入数据得： V=165001275-102010002=2103.75 m31.4.3微电解池的面积为： A=QVTn式中：Q 单池处理水量m3/d；V 微电解池的滤速mh，取为6mh； T 工作时间， 24 h；n 滤池个数， 1个；代入数据得：A=165006241=114.6 m2采用矩形的构造，其尺寸为LB=11.510=115 m2铁炭微电解池的总高度包括进水区h1,承托层h2,滤料层H,超高h3一般进水区h10.6m；承托层h2=0.8m；滤料层H=24.5m，取为3m,超高h30.150.25m ，取为h3=0.2m,所以电解池的

37、总高度为： Hh1h2h3310.80.2=5m采用机械外表搅拌的曝气方法。1.5沉淀池辐流沉淀池1.5.1设计说明：沉淀池的处理对象主要是悬浮物质SS，其去除率约为40%50%以上，同时可去除局部BOD5约占总BOD5的20%30%，主要为悬浮性BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低BOD5负荷。1.5.2设计参数：设计水量Qmax=16500m3/d=687.5m3/h，外表负荷率取2m3/(m2h),设计采用1座池子。1.5.3设计计算：1.5.4沉淀池面积：=343.75m2采用圆形池子，其直径为：取21m。1.5.5沉淀局部有效水深h2：设停留时间t=1.5h，那么h2=1.

38、5.6沉淀局部有效容积V：V=Ah2=343.753=1031.25m31.5.7污泥局部所需的容积：式中：流量;C1进水悬浮物浓度； C2出水悬浮物浓度；污泥容重，取1.0t/ m3； T两次去除污泥间隔时间；N池数；o污泥含水率，取97%。1.5.8污泥斗容积坡地落差：因此池底可贮存污泥体积即污泥斗以上圆锥体局部污泥体积为： R=10.5mr1=2mi=0.05=60r2=1m图2沉淀池设计计算草图1.5.9 沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.3+0.43+1.73=5.76m式中h1超高，取0.3m； h3缓冲层高度，取0.3；径深比校核：D/ h2=2

39、1/3=7，合格。1.5.10校核出水堰长度负荷：出水堰长度= , Q=16500m3/d=687.5m3/h=191L/s2.9合格。1.6均质缓冲池1.6.1设计说明：因为对于进入UASB的废水的pH值(要求进水碱度控制在20004000mg/L)要求较高要求保持在中性条件左右，同时也可以满足出水的PH值要求PH=6.58.5因而在进入UASB之前设置一均质缓冲池，用来调节废水pH值，其作用相当于调节池和中和池。1.6.2设计参数：均质缓冲池的时间间隔t取4h, 设计水量Qmax=16500m3/4=687.5m3/h1.6.3池子有效容积：水面面积A：池子有效水深H取5.00m，超高取0

40、.5m，那么： A=V/H=2750/5.0=550m2取两座均质缓冲池，那么单池面积Ai=275 m21.6.5池子直径D：，取19m。1.6.6在均质缓冲池内设置液下搅拌器： 选型：SM-7.5型水下搅拌机四台， 螺旋桨：转速100r/min，直径480mm，轴功率7.5kW，淹没工作深度2m。搅 拌 器 出水 进水图3均质缓冲池构造草图1.6.7药剂量估算： Q=16500m3/d=687.5m3/h，设进水pH值为4，那么废水中OH-=10-10mol/L那么，HCO3-=10-1061 g/L =0.6110-8 g/L，那么废水中HCO3-的含量为0.6110-816500=0.0

41、001kg/d。UASB进水碱度要求为20004000mg/L，取4000 mg/L，所以，水中HCO3-含量为：16500 m3/d4000 mg/L =0.066 kg/d。那么需要参加的碱量为0.066-0.0001=0.0659 kg/d。投加的碱性药剂选用石灰Ca(OH)2,即石灰的投加量为0.0659 kg/d，石灰乳浓度取5%。那么石灰乳量为石灰乳容重为0.91.1t/ m3,取0.9 t/ m3，石灰乳量为：。由于UASB进水较高，因而在进入UASB前应由水泵泵入反响器中，为了减少施工工程量，节省用地，在均质缓冲池内设置水泵，满足UASB的进水。水量Q=16500m3/d=68

42、7.5m3/h，考虑选用三台泵，两用一备,考虑选用3000QWDL-37/8型号的泵。1.7UASB升流式厌氧污泥床的设计计算1.7.1UASB反响器构造尺寸设计计算1UASB反响器的有效容积包括沉淀区和反响区设计容积负荷为进出水COD浓度 ，E=0.85 V= ，取为9818式中Q设计处理流量C0进出水COD浓度kgCOD/E去除率NV容积负荷 2UASB反响器的形状和尺寸。工程设计反响器6座，横截面积为矩形。1反响器有效高为那么横截面积：单池面积：2) 单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形长宽比在2：1以下较适宜。设池长，那么宽，设计中取单池截面积：设计反响器总高，其中超高0.5单池总容积：

43、单池有效反响容积：单个反响器实际尺寸：反响器总池面积：反响器总容积：总有效反响容积：符合有机负荷要求。UASB反响器体积有效系数： 在70%-90%之间符合要求。3水力停留时间HRT及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。1.7.2三项别离器构造设计计算沉淀区设计根据一般设计要求，水流在沉淀室内外表负荷率沉淀室底部进水口外表负荷一般小于2.0。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置8个集气罩，构成7个别离单元，那么每池设置7个三项别离器。三项别离器长度：每个单元宽度：沉淀区的沉淀面积即为反响器的水平面积即288沉淀区外表负荷率：回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55

44、，取式中：单元三项别离器宽度，m；下三角形集气罩底的宽度，m；相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离即污泥回流缝之一，m；下三角形集气罩的垂直高度，m；设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55，取式中：单元三项别离器宽度，m；下三角形集气罩底的宽度，m；bh1h2h4h3b1b2图4三相别离器计算草图相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离即污泥回流缝之一，m；下三角形集气罩的垂直高度，m；下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速式中：下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速，m/h；下三角形集气罩回流缝总面积，m2；反响器的宽度，即三项别离器的长度b,m；反响器三项别离器的单元数；为使回流缝

45、水流稳定，固、液别离效果好，污泥回流顺利，一般，上三角集器罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速。设式中：上三角集气罩下断语下三角集气罩斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速，m/h；上三角形集气罩回流缝总面积，m2；上三角形集气罩回流缝的宽度，m；假设为控制断面，一般其面积不低于反响器面积的20%，就是，同时要满足：气、液别离设计由上图1知：设那么校核气、液别离。如图2所示。假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法那么，要使气泡别离不进入沉淀区的必要条件是：或沿AB方向水流速度：式中：B三项别离器长度，m； N每池三项别离器数量；气泡上升速度：式中：气泡直径，cm；液体密度

46、，g/cm3；沼气密度，g/cm3；碰撞系数，取0.95；废水动力黏滞系数，g/(cm.s)；液体的运动黏滞系数，cm2；设气泡直径，设水温30。C，；由于废水动力黏滞系数值比净水的大，取0.02那么：可以脱去的气泡4三项别离器与UASB高度设计三相别离区总高度：式中：集气罩以上的覆盖水深，取0.5m；那么：UASB总高度H=7.5m，沉淀区高2.5m，污泥床高2.0m,悬浮区高2.5m，超高0.5m。1.7.3布水系统的设计计算反响器布水点数量设置预处理流量、进水浓度，容积负荷等因素有关，有资料知，颗粒污泥每个布水点服务2-5m2,出水流速2-5m/s，配水中心距池底一般为20-25cm。1

47、配水系统：配水系统形式采用多管多孔配水方式，每个反响器设1根D=100mm的总水管，16根d=50mm的支水管。支管分别位于总水管两侧，同侧每根只管之间的中心距为2.0m，配水孔径取孔距2.0m，每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积孔口向下。2布水孔孔径的计算：流速=布水孔个，出水流速为，那么孔径为：取本装置采用连续进料方式，布水口向下，有利于防止管口堵塞，而且由于UASB反响器底部反射散布作用，有利于布水均匀，为了污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距反响底部200300mm，本工程设计采用布水管离UASB底部200mm处。布水管设置在距UASB反响器底部处。1.7.4排

48、泥系统的设计计算1UASB反响器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为，那么UASB反响器中污泥总量：厌氧生物处理 污泥产量取剩余污泥量确实定与每天去除的有机物量有关，当设有相关的动力学常数时，可根据经历数据确定，一般情况下，可按每去除1kgCOD产生0.050.10kgVSS计算，本工程取流量，进水COD浓度，COD去除率，那么1UASB反响器的总产泥量2不同试验规模下是不同的，因为规模越大，被处理的废水含无机杂质越多，因此取，那么单池产泥3污泥含水率98%，当污泥含水率95%时，取那么污泥产量：单池排泥量：4)污泥龄1.7.5排泥系统的设计在距UASB

49、反响器底部100cm和200cm高处个设置两个排泥口，共4个排泥口。排泥时由污泥泵从排泥管强排。反响器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中，排泥管选钢管DN150mm。由计算所得污泥量选择污泥泵，型号为：WQK25174污泥泵，主要性能： 流量：Q=25m3/h；扬程：H=17m；电机功率：P=4Kw；数量：3台；用2台泵同时给两组反响器排泥，设每天排泥一次1.7.6 出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出，出水是否均匀对处理效果有很大的影响且形式与三向别离器及沉淀区设计有关。1出水槽设计对于每个反响池有7个单元三项别离器，出水槽共有7条，槽宽0.2m2单

50、个反响器流量：3设出水槽槽口附近水流速度为0.3那么槽口附近水深取槽口附近槽深为0.20m，出水槽坡度为0.01，出水槽尺寸：，出水槽数量为7座。4溢流堰设计出水溢流堰共有17条7，每条长10。设计90三角堰，堰高50，堰口宽100，那么堰口水面宽50。每个UASB反响器处理水量31.8，查得溢流负荷为设计溢流负荷为，那么溢流堰上水面总长为：三角堰数：个，取354个每条溢流堰三角堰数：个，取为36个一个溢流堰上共有36个100mm的堰口堰上水头校核每个堰处流率：按90三角堰计算公式：那么堰上水头：1.7.7出水渠设计计算UASB反响器沿长边设一条矩形出水渠，7条出水槽的出水流至此出水渠，设出水

51、渠宽0.3m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度为0.2m/s。渠口附近水深：以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深：出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为：16.6 出水渠长为：16.6+0.1=16.7出水渠尺寸：向渠口坡度为：0.0011.7.8UASB排水管设计Q=17.67L/s,选用D=200 mm的钢管排水，充满度为0.6，设计坡度为0.001，管内水流速度为v=0.14m/s1.7.9 沼气收集系统设计计算1沼气产量计算1 沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取总产气量：那么单个UASB反响器产气量：2 集气管：每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有13根集气管，每根集气管

52、内最大流量根据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm本设计中取100mm，构造图5如下：3 沼气主管：每池13根集气管，选通到一根单池主管然后再汇入两池沼气主管，采用钢管，单池沼气主管道坡度为0.5%。那么单池沼气主管内最大气流量：，充满度设计值为0.8。那么流速：4 管内最大气流量：取D= 500mm; 充满度0.6; 流速v=DN100 图5集气管构造示意图1.7.10 水封罐设计水封罐主要是用来控制三项别离器的集气室中气、液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体局部进入沉降室，同时兼有隔绝和排除冷凝水作用，每一反响器配一水封罐。水封高度取H=

53、 式中-反响器至储气罐的压头损失和储气罐的压头为保证安全取储气罐内压头，集气罩中出气气压最大取2m,储气罐内的压强为400mm，那么H=2-0.4=1.6m取水封高度为2.5m,直径为1500mm,进水管、出气管各一根，D=200mm.进水管、放空管各一根，D=50mm,并设液面计。1气水别离器气水别离器起到对沼气高燥的作用，选用钢制气水别离器4个，气水别离器中预装钢丝填料，在气水别离器前设置过滤器以净化沼气，在别离器出气管上装设流量计及压力表。1.7.11 沼气柜容积确定由上述计算知该处理中日产沼气31416=1309，那么沼气柜容积应为3h产气量的体积来确定，即，选用3座沼气柜，那么每座沼

54、气柜容积为：3927/3=1309。设计选用800钢板水槽内导轨湿式贮气柜，尺寸为：1.7.12 UASB的其他设计考虑1 取样管设计 在池壁高度上设置假设干个取样管，用以采取反响器内的污泥样，以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况，在距反响器底1.11.2m 位置，沿池壁高度上设置4根，沿反响器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距2.0m。取样管选用DN100mm的钢管，取样口设于距地面1.1m处，配球阀取样。2 检修1 人孔 为便于检修，在UASB反响器距地坪1.0m处设置人孔一个2 风为防治局部容重过大的沼气在UASB反响器内聚集，影响检修和发生不安全，检修时可向UASB反响器中

55、通入压缩空气，因此在UASB一侧预埋压缩空气管由鼓风机房引来3 采光为保证检修时采光，除采用临时灯光外，不设UASB预盖。3 防腐措施 厌氧反响器腐蚀比较严重的地方是反响器的上部，此处无论是钢材或是水泥都会被损坏，因此，UASB反响器应重点进展顶部的防腐处理。在水平面以下，溶解的会发生腐蚀，水泥中的会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀，为了延长反响器的使用寿命，反响器的防腐措施是必不可少的。本次设计中，反响器上部2m以上池壁用玻璃钢防腐，三相别离器-所有裸露的碳钢部位用玻璃钢防腐。1.8水解酸化池一级水解酸化池中的PH值一般控制在5.56.5之间,水解酸化池主要对废水中残留的难降解有机物进

56、展酸化水解，通过酸化菌降解废水中的有机污染物，同时将高分子有机物分解成小分子有机物，进而提高废水的可生化性，为后续生物处理提高处理效率创造条件。1.8.1酸化池的体积据相关资料，酸化池的停留时间一般为612小时，此设计采用7h，根据其水量算出酸化池的有效容积为 V = Q T = =4812.5(m3) 设有效水深h=5.0m, 超高0.5m所以S=，取为963 m2池子分为两大格，每个尺寸为池长L=25m ,宽B=20m，所以实际体积S=L，根据以往的经历，采用水力条件，这样的出水水质效果更好，同时又会节省能源，将酸化池共分10个格，9个板，下板距池底0.5m,，水流为跳跃式流动，其草图如图

57、6：1.8.2进水系统的设计在酸化池的上面设一个集水槽，由两根进水钢管直接进入该集水槽，之后重力流入该酸化池。出水系统的设计 出水采用两根出水管直接出水，分别为DN300mm，汇入一根总的出水管.查表得总水管的管径为DN400mm。1.8.4 排泥系统的设计产泥量的计算厌氧生物处理污泥产量取r=0.08kgVSS/kgCOD。流量16500m3/d，进入酸化池的COD的浓度840mg/L，去除率为E=20%。所以产泥量为 =0.08 =221.76kgVSS/d图6水解酸化池一级构造示意图根据VSS/SS=0.8所以产泥量为 污泥含水率为98%，但含水率大于95%时，取，那么污泥产量为Ws =

58、2 排泥系统的设计在酸化池的池底设置排泥支管，共设置了12根管径为DN150mm的排泥支管，12根排泥支管最后汇到管径DN200mm的排泥总管，排泥总管最后将泥排入到贮泥池。1.9CASS反响池的计算1.9.1 CASS反响池的介绍CASS法是利用不同微生物在不同负荷的条件下，增值速度差异与废水生物脱氮除磷机理，将生物选择器与传统的SBR反响器结合的产物。CASS反响池的运行工序可分为进水曝气期、沉淀期、滗水期与闲置期，在进水曝气期完成生物降解过程，在沉淀期与滗水期完成固液别离的过程。1.9.2主要参数的选择本工程用容积负荷计算法。容积负荷计算法不考虑CASS池内的基质浓度、活性污泥浓度与溶解

59、氧含量在时间上的变化，只计算出有机物浓度差值，同时忽略同一周期内闲置、沉淀、排水阶段的生物降解作用，采用与传统活性污泥法 基本一样的计算公式。：1)污水进水量16500m3/d ;水温为 20左右;COD672mg/L; BOD5320mg /L;COD100.8mg/LBOD548mg/L2 污泥负荷 Ls=0.5kgCOD/kgMLSS.d3反响池池数N=6座4反响池水深H5m5排出比=6活性污泥界面以上最小水深0.5m7MLSS浓度CA4000mg/L运行周期以及时间曝气时间TATA=3.2h沉降时间TSTS所以 TS排水闲置时间取TD=2h,与沉淀时间合计2+1.88=3.88h一周期

60、所需时间为TC TA +TS+TD=3.2+3.88=7.08(h)周期数n取3，每周期为8h，其中曝气为4h，沉淀为2h，排水闲置为2h。1.9.3反响池容积计算：根据运行时间的安排和自动控制特点，CASS反响池设置6个1 CASS反响池容积单池容积为 Vi=2292m3反响池总容积为 V=6Vi=62292=13750 m3式中 Vi 单池容积m 排出比的倒数 n 周期数 N 池数2 CASS反响池的构造尺寸CASS反响池为满足运行灵活及设备的安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。CASS池单池有效水深为H=5m，超高hc取0.5m，保护水深=0.5m。单池体积 Vi =L