工业废水设计计算书

某棉纺染整废水处理工艺初步设计计计

算

书学号：姓名：指导教师目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1.计算依据 1\o"CurrentDocument"1.1设计规范 1\o"CurrentDocument"1.2设计原始资料 1\o"CurrentDocument"2.各构筑物的设计计算 2\o"CurrentDocument"2.1格栅 2\o"CurrentDocument"2.2调节池 3\o"CurrentDocument"2.2.1加酸中和 3\o"CurrentDocument"2.2.2池体计算 3\o"CurrentDocument"2.3水解酸化池 4\o"CurrentDocument"2.3.1池体计算 4\o"CurrentDocument"3.3.缺氧池计算 43.3.1设计参数 4\o"CurrentDocument"3.3.2设计计算 5\o"CurrentDocument"3.4曝气池 5\o"CurrentDocument"3.4.1污水处理程度的计算 5\o"CurrentDocument"3.4.2曝气池的计算与各部位尺寸的确定 5\o"CurrentDocument"3.4.3曝气系统的计算与设计 6\o"CurrentDocument"3.4.4供气量的计算 7\o"CurrentDocument"3.5混凝沉淀池设计计算 8\o"CurrentDocument"3.6污泥处理 10\o"CurrentDocument"3.6.1集泥池 10\o"CurrentDocument"3.6.2污泥浓缩池 10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》(GB4287—1992)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)1.2设计原始资料设计处理水量：8000m3/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》(GB4287—1992)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：、项目指标CODCrmg/LBOD5mg/L悬浮物mg/L氨氮mg/L总磷mg/L色度倍pH进水400400500<10<130013出水1002570151406~9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：人工清除25〜40mm机械清除16〜25mm（2）在大型污水处理厂或泵站前设大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3）,—般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用45°〜75°。（4） 通过格栅的水头损失一般采用0.08〜0.15m。（5） 过栅流速一般采用0.6〜1.0m/s,栅前流速一般为0.4〜0.9m/s计算过程：设计流量：设计最大日流量：Q =8000m3.fd=0.09m3；smax设计平均日流量：Q=8000m3fd=6154m3.d=0.07m3/sd1*3a.栅条间隙数:Qa.栅条间隙数:Qsinan=——max ehv0.09x0.930.02x0.4x0.6（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=0.01x(18-1)+0.02x18=0.53mC.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：v2 0.62h=kg sina=3x2.42x x0.866=0.12m12g 2x9.8d.栅渣量计算对于城镇污水，每单位体积污水拦截污物为卬=0.05m3/103m30.09x0.050.09x0.05x864001.3x1000=0.3m3/dQWX86400每日栅渣量为：W=max丄Kxioooz拦截污物量大于0.2m3/d，须机械格栅污物的排除采用机械装置：螺旋输送机2.2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NaOH引起的，原水PH为13，即[OH-]=10-imol/l,加酸量Ns为Ns=Nz・a・k/a=333X10-iX40X1.24Xl.l/24Xl=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，1.1〜1.2当硫酸用量超过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=333X6=1998m3其中Q 最大设计流量，m3/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FF=V/h=1998/4=500m2设池宽B=18m，池长L=F/B=500/18二27m保护高h=0.6m，则池总高度H=h+h=4+0.6=4.6米112.3水解酸化池2.3.1池体计算1） 池表面积FF=Qq=（8000/24）X1.0=333.3m2max其中Q 最大设计流量（m3/h）max————q——表面负荷，一般为0.8〜1.5m3/（m2.h），取1.02） 有效水深hh=qt=1.0X4.5=4.5m停留时间t一般在4〜5h，本设计采用4.5h。3） 有效容积VV=Fh=333.3X4.5=1500m3333设池宽B=12m则池长L=A/B==28m取28m123.3.缺氧池计算3.3.1设计参数设计平均日流量：Q=80030m3；d=6154m3fd=256m3/h水力停留时间：T=1h

3.3.2设计计算（1）缺氧池容积：V=QZT=256x1=256m3（2）缺氧池尺寸：水深取为h=4m。则缺氧池面积：A=V/h=256/4=64m2池宽取8m,则池长L=F/B=64/8=8m考虑0.5m的超高，故池总高为H二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BOD值（S）为400mg/L，经调节池及水解酸化池、厌氧池，按降50低30%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD值（Sa）为：5Sa=400（l-30%）=280mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5=5x（1.42bXaCe）=7.1XaCe计算处理水中的非溶解性BOD值,上式中5Ce 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，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；Xa---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD=7.1x0.09x0.4x25=6.39mg/L.5处理水中溶解性BOD值为：25-6.39=18.61mg/L5去除率耳=280—18.6=0.932803.4.2曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD污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5核，校核公式：Ns=k2SefK2值取°.0200'Se=18.6mg/S=0.93'f=於=0..75代入各值，Ns-0.0200X18.6X0.75-0.3BOD/(kgMLSS・kg)0.93 5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*11得相应的SVI值为100-120,取值120根据式X=竺・-^rSVI1+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:X=SVf•iTRr二盟-岳=5000mg/L（3）确定曝气池容积，由公式（3）确定曝气池容积，由公式V=Nl代入各值得:“ 8000x280V= =1493m30.3x5000（4）确定曝气池各部位尺寸实际水力停留时间=1493=1493x24=2.2hts—(1+R)Q(1+1)8000池深H=4m,则面积F=1493/4=373m2池宽取B=8m，则B/H=8/4=2，介于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:L=L/2=47/2=24m1取超咼0.5m，则池总咼为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BOD值:BOD58000x(280-25)1000=2.1x103kg/d日平均需氧量:O=BOD+COD=2100+2400=4500kg/d即187.5kg/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米处，淹没水深4.2米，计算温度定为30摄氏度。选用Wm-180型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2.7-3.7kO2/KWh，氧利用率12%-15%。查表*得：水中溶解氧饱和度C=9.17mg/L,C=7.63mg/L.s(20) s(30)空气扩散器出口的绝对压力(Pb)：Pb=P+9.8X103H其中：P―-大气压力1.013X105PaH-—空气扩散装置的安装深度，mPb=1.013X105Pa+9.8X103X4.2=1.425X103Pa空气离开曝气池面时，氧的百分比：21x(1-E)A 0-'79+21x(1-E厂0A其中，E―-空气扩散装置的氧转移效率，一般6%-12%A对于网状膜中微孔空气扩散器，E取12%，代入得：A7921；1：-1駕2)00=1843%3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件30摄氏度)，即：Csb(T)(Csb(T)(Pbs(2.026x105O——t-42其中，Cs―-大气压力下，氧的饱和度mg/L得C =7.63x(1.425x105+1843)=7.63x(0.7034+0.4388)=8.71mg/Lsb(30) 2.026x105 424)换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：

RCR= S(20) 0 引0pC -C]1.024t-20SB(T)取值a=0.85,B=0.95,C=1.875,P=1.0;代入各值，得:d 1.710x9.17—189—189kg/h0 0.85[0.95x1.0x8.71-1.875]1.02430-20(5)曝气池的平均时供氧量：r 189G— —x100— x100—5250m3/hs0.3E 0.3x12A3.5混凝沉淀池设计计算®6®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/mlh单座沉淀池表面积和池径:A—Q— —2221nq1x1.5②沉淀池有效水深h=qt=1.5X2=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：3.14x172x3=680.6m”兀3.14x172x3=680.6mV=24沉淀池坡度落差h4设污泥斗上部半径为5m,下部半径为2m,a=60度h=i(R-r)=0.05X(42-5)=1.85m4圆锥体体积V= R2+Rr+r2)=3・14x】・85(212+21x5+52)=1106m3TOC\o"1-5"\h\zi3 3污泥斗高h=(r-r)tana=3.2m5 1 23.14x3.2x(52+2x5+22)

3=3.14x3.2x(52+2x5+22)

3=124m2 3 1 12 2污泥部分所需容积=694.44m3V_T(1+R)QX_0.5x(1+1)x50000x30003一24(X+X) 24x(4000+6000)=694.44m3r式中：R-回流污泥比，取100%T-贮泥时间，取0.5dX-回流污泥浓度，X=X（巳）=10000mg/lr rR沉淀池总高度HH=h+h+h+h+h=0.3+3+0.5+1.85+3.2=8.85m12345式中h-超高，取0.3m1h-缓冲层高度，取0.5m3h-刮泥板高度，取0.5m43.6污泥处理3.6.1集泥池回流污泥量为：Q=rQ=256.2m3/h1平剩余污泥量为：Q=546.8m3/d=22.8m3/hs总污泥量：Q=Q+Q=256.2+22.8=279m3/h1S污泥首先进入集