淀粉污水处理设施初步设计课程设计

1、淀粉污水办理设施初步设计课程设计淀粉污水办理设施初步设计课程设计淀粉污水办理设施初步设计课程设计水办理设施设计与运行课程设计报告题目淀粉污水办理设施初步设计时间班级姓名序号指导教师目录一原水（5分）1二设计目标（5分）1三办理工艺及原理（15分）1（一）方案流程图（2分）1（二）带控制点工艺流程图（5分）1（三）工艺过程及工作原理（4分）1（四）在线检测与控制策略（4分）2四设施和修筑物的设计与计算（30分）2（一）（设施或修筑物名1称）2（二）（设施或修筑物名2称）8五高程部署（5分）21六标准设施、仪表技术要求（5分）24七总结（5分）25一原水（5分）原污水含淀粉、蛋白质、纤维素、糖类等

2、，呈棕色。BOD5=3000mg/L，COD=5000mg/L，SS=2500mg/L，TN=250mg/L，。为可生化性较强的高浓度有机污水。二设计目标（5分）办理水量:Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/s出水达到国家污水综合排放标准（二级）,控制项目为PH、色度、SS、BOD5、COD和NH3-N。水质污要原废水水质出水水质染求因子BOD53000mg/L30mg/LCOD5000mg/L100mg/LSS2500mg/L30mg/LTN250mg/L-PH3.07.569色度-40mg/LNH3-N-25（30）mg/L三办理工艺及原理（15分）（一）方案流程图（2分）

3、沼气玉米蛋白烧碱蒸汽水封空气罗茨风机原水集水池引水罐(1)泵(1)沉降罐调治池引水罐(2)泵(2)中和池加热器分水器UASB缓冲池缺氧池曝气池竖流积淀池出水玉米蛋白污泥泥水泵(4)硝化液泵(4)污泥泵(4)泵(4)上清液泵（5）集泥池泵（6）污泥干化场干污泥渗滤液（二）带控制点工艺流程图（5分）（三）工艺过程及工作原理（4分）原水先经过集水池，使废水中较大的有机颗粒（主要玉米蛋白）沉降下来，尔后经过引水罐1以及泵1到沉降罐再次沉降有机颗粒物，出水自流进入调治池，进行控制进水流量，待水质牢固使其混杂平均后进入引水罐2，再经过泵2进入中和池，在此进行污水的投药中和（加碱）以调治污水的浓度及ph值，

4、污水在此反应大体520分钟，尔后经过加热器及分水器将污水送入UASB，要办理的污水从厌氧污泥办理设施底部流入与污泥层中污泥进行混杂接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转变成沼气。沼气以细小气泡形式不断放出加以回收利用，而污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降到集泥池，尔后经过泵5上清液回流到调治池进行往来循环办理，从UASB流出的水进入缓冲池将沉降的污泥回流到分水器再次办理，尔后进入缺氧池将大分子有机颗粒分解成小分子有机颗粒，进入曝气池后经过罗茨风机向曝气池通风以去除CO2以此大大提升中和排水的PH值，进入曝气池体中的污水在有氧的环境中，与池中微生物形成微生物生物圈，利

5、用微生物对池体污水的生物降解净化作用，达到污水治理的目的，实现水质净化和水质的改进，到达竖流积淀池后污水是从上向下以流速v做竖向流动，对污水中的悬浮颗粒进行拦截和过滤，从而使沉降下来分别回流至缺氧池进行消化作用以除去总氮，回流到UASB再次办理，部分经过集泥池和泵5将上清液再次回流到调治池进行水质均衡调治，部分水则经过泵6到达污泥干化厂进行办理尔后产出干污泥，污泥干化厂的部分污泥经过浸透液到达调治池，达标的部分水质则通过竖流积淀池直接出水。（四）在线检测与控制策略（4分）全厂运行采用集中监察、分别控制的集散系统。总控制室设有操作站、监察器、打印机、彩色硬拷贝和彩色模拟盘，分控制室内设现场控制器

6、PLC，按编制运行，并将采集的大量信息输至总控制室进行办理，厂内还设有电脑对厂区主要部位及进水泵房、鼓风机房等主要设施经过电脑进行监察。四设施和修筑物的设计与计算（30分）（一）集水池设计水量：Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/s水力停留时间：t6h有效水深取：h5.5m，超高0.5m集水池的有效容积：VQt29.166174m3V174水面面积：A31.8m，取32m5.5横断面积为：LB8m5m尺寸为：LBH8m5m6m（二）格栅格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或飘扬物，主要对水泵起保护作用，其他可减少后续修筑物的办理负荷。

7、设计参数：取细格栅；栅条缝隙d=3mm；栅前水深h=0.4m；格栅前渠道超高h2=0.3m;过栅流速v=0.6m/s；安装倾角=45；设计流量：Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/s设计草图以以下图所示：格栅设计计算草图1、栅条缝隙数(n)：n=Qmaxsinabhv0.0018sin4500.0030.40.62.08取n=13条式中：Q-设计流量，m3/s-格栅倾角，取450b-栅条缝隙，取0.003mh-栅前水深，取0.4mv-过栅流速，取0.6m/s；2、栅槽总宽度(B)设计采用宽40mm长70mm，迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.04mB=S(n-1)+bn=0.0

8、4(13-1)+0.00313=0.519m式中：S-格条宽度，取0.04mn-格栅缝隙数，13条b-栅条缝隙，取0.003m3、进水渠道渐宽部分长度(L1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B1=0.17m,渐宽部分张开角a1取为20B-B1则L1=2tga12tg200=0.47m式中：L1-进水渠道间宽部位的长度，mB-栅槽总宽度，mB1-进水渠道宽度，ma1进水渠张开角，度-4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（L2）L10.47L20.23m522L2-格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m5、过栅水头损失（h1）取k=3,=1.83(栅条断面为半圆形的矩形)，v=0

9、.6m/s4h0(S)3V22gsin450b483(0.04)30.6229.8sin4500.0030.75mh1k1h030.752.25m式中：h0-计算水头损失，mh1-过格栅水头损失，mk1-系数，水头损失增大倍数-形状系数，与断面形状有关S-格栅条宽度，mb-栅条缝隙，mv-过栅流速，m/s-格栅倾角，度6、栅槽总高度(H)取栅前渠道超高：h20.3m栅前槽高：H1hh2则总高度：Hhh1h22.95m7、栅槽总长度(L)H1LL1L2tg4500.7tg4502.905m式中：H1-格栅前槽高，H1hh28、每日栅渣量(W)取：W10.1m3/103m3k23.0则QW1864

10、00W1000k20.00180.186400310000.005m3/d式中：-设计流量，m3/s栅渣量（m3/103m3污水），取0.10.01，粗格栅用小值，W1-细格栅用大值，中格栅用中值k2-污水流量总变化系数（三）引水罐容积的计算进污水流量：Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/s面积SQ29.160.04m2;u取0.2m/su36000.2进水容积：V0R2h220.0628m3式中：管径取200mm，高度取2mV50V0500.06283.14m3式中：引水罐直径取1000mm高HV3.144m4000mmR23.140.52引水罐表示图（四）调治池调治池，采用

11、钢筋混凝土池，以防积淀物在调治池中积淀下来，平时情况下，用于工业废水的调治池，可按6-8h的废水量计算，若水质水量变化大时，可取10-12小时的流量，甚至采用24小时流量计算。1、尺寸设计（1）池容VQt式中：QQ流量，m3/h；-t-调治时间，取7h则：V=29.167204m3（2）调治池面积AVH式中H-调治池水深一般在35m之间，取3.5m，超高0.5m代入得AV20468m2H3取调治池长宽高=10m9m3.5m表示图:m910m调治池（五）中和池中和池是中和酸性或碱性废水的水办理修筑物，按水的流向分平流式和竖流式（又分升流式和降流式），滤料粒径一般为30-50mm，不得混有粉料杂质

12、，当废水中含有可能拥堵滤料的物质时，应进行预办理，过滤速度一般不大于5m/h，接触时间不小于10min，滤床厚度一般为11.5m，本设计采用升流式中和滤池。进水受水槽出水出水配水管进水放空管带孔底板放空管带孔底板（）升流式（）降流式中和池（六）UASBUASB反应设施表示图UASB升流式厌氧生物反应器（UpflowAnaerobicSludgeBlanket)，它的工艺特色是在反应器的适合地址（上部）设计有适合于该废水的气、固、液的三相分别器；反应器中部为污泥悬浮层区，此间设置有软性填料，其表面极易存留生物膜形态生长的微生物集体，在其缝隙中则截留了大量悬浮状态下生长的微生物。因此，废水经过填料

13、层，有机物被截留，吸附及代谢分解；下部为污泥床区。设计水量：Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/s反应器的体积QS0Vq式中V反应器的有效容积，m3；Q污水流量，m3/d;S0进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L。q容积负荷kgCO/D(3m/)d。设计中取q6kg/(m3d)，S05gCOD/L；则QS07005583m3V6q反应器的高度选择适合的反应器高度的原则是运行上和经济上综合考虑，从运行方面考虑反应器高度的选纲要考虑以下因素：高流速增加污水系统扰动，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；土方工程随池深增加而增加，但占地面积则相反高程选择应该使污水（或出水）可不

14、用或减少用提升；考虑当地天气和地形条件，一般将反应器建在半地下减少建筑和保温花销；最经济的反应器高度一般是46m之间，并且大多数情况下这也是最优的运行范围等。本设计中取反应器高度H6m.反应器的面积和反应的长、宽在反应器高度已知的情况下，反应器截面积的关系以下：VAH式中A反应器表面积；反应器的高度。则：计算已知：V583m3,H6m;AV58397m2H6依照一般情况下长宽比为2:1，则长L15.8m，宽B7.9m;将UASB设计成长方形池子，布水平均，办理收效好。实质表面水力负荷为q1Q29.16A0.21则满足设计要求1254）三相分别器设计三相分别器设计计算草图见以下图三相分别器设计计

15、算草图设计说明三相分别器要拥有气、液、固三相分其他功能。三相分别器的设计主要包括积淀区、回流缝、气液分别器的设计。积淀区的设计三相分别器的积淀区的设计主若是考虑积淀区的面积和水深，面积依照废水量和表面负荷率决定。由于积淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生必然的生化反应产生少量气体，这对固液分别不利，故设计时应满足以下要求：1）积淀区水力表面负荷净水的,故取=0.02g/cms由斯托克斯公式可得气体上升速度为：Vrgrrgd2b18m1=0.959.811.031.21030.012180.020.266cm/s9.58m/hVaV24.75m/h则：Vb9.582.02,BC0.420.11Va4

16、.75AB0.4VbBC0.01cm的气泡。由于,因此满足设计要求，可以脱除直径等于或大于VaAB三相分别器与UASB高度设计三相分别区总高度：hh2h3h4h5h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。AFh3/cos4001/cos4001.3m；BDCD/sin4000.78mDFAFABhDFsin5000.1m则：hh2h3h4h52.6m即：UASB总高H=8.7m，积淀区高2.6m，污泥区高1.5m，悬浮区高1.1m，超高0.5m。（七）缺氧池（1）有效容积：VQt3（2）尺寸：取D=3.0m用2个池子V29.16则：h24.1mD224（3）表示图以以下图（八）曝气池（推流式活性

17、污泥曝气池）设计进水COD=3000mg/L，出水COD=600mg/L；则（1）COD负荷率的确定30006000.83000k2取0.0185Le=1800mg/L，fMLVSS取0.75MLSSK2Lef0.018518000.75Ns31.2kgCOD(kgMLSSd)0.8（2）确定混杂液污泥浓度X查表确定SVI为90100之间，取值95，取r=1.2，R=50%。Rr1066X4210mgL4200mgL(1R)SVI(10.5)95（3）确定曝气池容积VQSa700300016.02m3NsX31.24200（4）确定曝气池各部位尺寸设一组曝气池，则容积为V16.02m3池深取2

18、.5m,则曝气池的的面积为16.026.4m22.5池宽取3m，B31.2介于12之间，吻合规定H2.5池长：F6.4B2.13m3表示图以以下图：进水管出回流消化液管排净管隔膜爆气头排净管平均分进水管布爆气头出水管5）曝气系统的设计与计算本设计采用鼓风曝气系统。平均需氧量的计算：O2aQSrbVXv查表得a=0.6；b=0.2Q300060042000.75oO20.6700(1020.97kg/h10001000最大需氧量的计算：取K=1.35QO0.67001.35(3000600)42000.751373.77kg/h2max10001000每日去除COD值：(3000600)700C

19、OD1680kg/d1000最大需氧量与平均需氧量之比：QO2(max)1762.58QO21308.98供襟怀计算1.35采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深1.3m,计算温度为300C。查表得：水中溶解氧饱和度：Cs(20)9.17mg/L;Cs(30)7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)按下式计算，即：Pb1.0131059.8103H(Pa)代入各值，得Pb1.0131059.81.31031.14105(Pa)空气走开曝气池面时，氧的百分比按下式计算，即：Ot21(1EA)100%7921(1EA)式中：EA空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中

20、微孔扩散器，取值12%。代入EA值，得Ot21(10.12)100%=18.43%7921(10.12)曝气池混杂液中平均氧饱和度（按最不利温度条件考虑）按下式计算，即：Csm(30)Cs(PbOt)2.02610542最不利温度条件，按300C考虑，代入各值，得:Csm(30)7.63(1.1410518.43)2.026105427.6m4g/L换算在条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即:RCs(20)R0Csm(T)C1.024T20取值=0.82;0.95;C2.0;1.0代入各值，得：R018.29.1730.5kg/h0.951.07.642.01.02430200.82相应的

21、最大时需氧量为：R024.59.1741kg/h0.951.07.642.01.02430200.82曝气池平均供襟怀，按下式计算，即：R0Gs1000.3EA代入各值，得Gs30.530.31008.m5h/12曝气池最大时供襟怀Gsmax4110011.4m3/h0.312去除每千克COD的供襟怀：8.5240.3m3空气/kgCOD720每立方米污水供襟怀8.5240.23m3空气/m3污水900（九）竖流积淀池废水中含有一些颗粒杂质及加药混凝形成的絮花在此获取充分的积淀办理，以减少后续设施的进水负荷，采用竖流式积淀池（排泥方便，管理简单，占地面积小）中心管面积设中心管内流速为0.025

22、m/s，且该设计的流量为：Q700m3/d29.16m3/h0.0081m3/sQf1v0式中f1中心管面积，m2v0中心管流速，m/s则：f1Q0.00810.324m2v00.025中心管管径为：40.324取650mmd00.64m,d0（2）积淀池有效高度，即中心管高度：h2vt36000.00071.536003.8m式中：v池内水流速度，m/s，取0.0007m/st积淀时间，取1.5h；(3)中心管喇叭口到反射板之间的缝隙高度,喇叭口的管径取中心管直径的1.35倍：Q0.0081h30.34mv1d1式中：d11.35d01.350.7280.983m,v1取0.001m/s反射

23、板直径：d21.3d1v1中心管喇叭口与反射板之间缝隙的流速，取0.001m/s；d1喇叭口直径，m；（4）积淀池总面积及积淀池直径取积淀池的表面负荷为q1.2m3/(m2h)，则有积淀池水平流速每座积淀池的积淀区面积f2Q0.008111.57m2v0.0007因此，池子的总面积为Af1f20.4162积淀池直径为：4A415.276D4.4m5）污泥斗及污泥斗高度取=600，截头直径0.4m,则h510.4tan6000.52m2h5污泥室截圆锥部分高度m；（6）积淀池的总高度Hh1h2h3h4h55.26m式中：h1池超高，取0.3m；h4缓冲层高度，m，一般为0.3m；R截圆锥上部半径，取4m；r截圆锥下部半径，取0.5m如图示：竖流式积淀池五高程部署（5分）高程部署原则以下：1、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算,并应适合留有余地，以保证在任何情况下，办理系统都可以运行正常。2、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为修筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设施时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。3、设置终点泵站的污水办理厂，