【某垃圾场渗透液处理方案的设计计算6800字（论文）】

某垃圾场渗透液处理方案的设计计算目录TOC\o"1-1"\h\u31354某垃圾场渗透液处理方案的设计计算 1282491.1调节池 1257821.2混合池 234961.3絮凝池 3104711.4竖流式沉淀池 498151.5氨吹脱塔 7194981.6UASB反应器 874821.7SBR反应池 13193621.8超滤及反渗透 18245981.9污泥浓缩池 201.1调节池（1）调节池容积1）每日处理总量：Q0=200×1.5=300m3/d2）最大的小时平均流量：Qh=300/24=12.5m3/h3）调节池的水力停留时间：t=6h4）调节池的容积为：V=Qh·t式中：V——调节池的容积，m3；Qh——最大的小时平均流量，m3/h；t——调节池的水力停留时间，h。计算得：调节池容积V=12.5×6=75m3（2）调节池尺寸：表面积为：A=式中： A——调节池的表面积，m2;V——调节池的体积，m3；H——调节池的水深，设H=2m。计算得：调节池的表面积A=752取调节池的池长长度L=7.5m，调节池的池宽宽度B=5m。取超高=0.3m，所以尺寸为7.5m×5m×2.3m=86.25m3。1.2混合池（1）混合池容积1）混合池的混合时间：T=1.5min；2）混合池的设计流量：Q=300m3/d=0.21m3/min；3）混合池的有效的容积：V4）单个混合池的容积：V=（2）混合池尺寸1）设混合池的直径：D=0.5m；2）则混合池的水深：H=3）混合池四周的池壁放置4块用来固定的固定挡板，每块用来固定的固定挡板的宽度1/10D=0.05m,每块用来固定的固定挡板的上下缘距离水面和混合池的池的底部都是为0.3m，用来固定的固定挡板长为0.8-0.6=0.2m。4）设超高为0.5m，则混合池的全部的高为：H=0.8+0.5=1.3m（3）搅拌器计算1）外缘的线速度v=3m/s。直径为：D用来搅拌的搅拌器距离混合池的底的高度采用0.15m，搅拌器的搅拌叶数Z=2，搅拌器的宽度B=0.125m，搅拌器的层数e=2，搅拌器的每层之间的层间距采用0.2m。2）搅拌器的功率：搅拌器的旋转速度：n式中：n0——搅拌器的旋转速度，r/min；v——外缘线速度，m；D0——直径，m。计算得：n旋转角速度：ω=搅拌器正常工作需要的轴功率：N电动机功率：N1.3絮凝池（1）絮凝池的容积取絮凝池的絮凝时间为：T=10min，絮凝池个数：n=2；絮凝池的总的容积为：V=式中：V——絮凝池的总的容积，m3；Q——絮凝池的设计流量，L/min；T——絮凝池的絮凝时间，min。计算可得：V=单个的絮凝池的容积为：V1=12V=（2）絮凝池尺寸絮凝池深径比为：H:D=10:9，1）絮凝池的直径：D=2）絮凝池的池内水深：H3）絮凝池的保护高度采用ΔH=0.3m4）絮凝池的高度：H=ΔH+（3）絮凝池的进出水管径1）絮凝池的进水管的喷嘴的直径d絮凝池的喷嘴的流速取v=3m/s，则d=式中：d——絮凝池的进水管的喷嘴的直径，m；Q——絮凝池的设计流量，m3/h；n——絮凝池个数，个；v——絮凝池的喷嘴的流速，m/s。计算得：d=2）絮凝池的出水口的直径D0絮凝池的出口的流速取v=0.4m/s，则

D式中：D0——絮凝池的出水口的直径，m；Q——絮凝池的设计流量，m3/h；n——絮凝池个数，个；v——絮凝池的出口的流速，m/s。计算得：D（4）絮凝池的GT值计算20℃时，H20的动力粘滞系数μ=1.029×10所以絮凝池的速度梯度为：G=GT=110×10×60=66000在1×101.4竖流式沉淀池（1）竖流式沉淀池的中心管的面积QA（2）竖流式沉淀池的中心管的直径d=取d=0.3m（3）竖流式沉淀池的喇叭口与竖流式沉淀池的反射板之间的间隙设废水从间隙流出速度v1=0.02m/s，则竖流式沉淀池的喇叭口与竖流式沉淀池的反射板的间隙高度：dℎ（4）竖流式沉淀池的沉淀的部分的有效断面面积设竖流式沉淀池的表面负荷q’v=2.5m/h=0.0005m/sA（5）竖流式沉淀池的沉淀池的总面积A=（6）竖流式沉淀池的直径D=（7）竖流式沉淀池的中心管的高度设竖流式沉淀池点的沉淀的时间t=1.2h，则竖流式沉淀池点的中心管的高度：ℎ2径深比：D/h2=2.12/2.2=0.96<3，符合要求（8）校核竖流式沉淀池的集水槽出水堰的负荷q式中：q0——竖流式沉淀池的集水槽出水堰的负荷，L/(s·m)；qmax——竖流式沉淀池的设计流量，m3/s；D——竖流式沉淀池的直径，m。计算得：q符合要求（9）竖流式沉淀池的污泥部分的所需要容积V=式中：V——竖流式沉淀池产生的污泥量，m3;qmax——竖流式沉淀池的最大秒流量，m3/s；c1——竖流式沉淀池的进水的悬浮物浓度，kg/m3；c2——竖流式沉淀池的出水的悬浮物浓度，kg/m3；T——竖流式沉淀池的两次清楚污泥相隔时间，取T=0.5d；Kz——污水总变化系数，Kz=1.5；ρ——污泥的密度，ρ=1000kg/m3；P0——竖流式沉淀池的污泥的含水率，取90%。 设竖流式沉淀池对SS的去除率为90%计算得：V=竖流式沉淀池每池污泥的体积为：V（10）竖流式沉淀池的污泥室的圆截锥部分的高度ℎ式中：h5——竖流式沉淀池的污泥室的圆截锥部分的高度，m3；D——竖流式沉淀池的直径，m;d'——竖流式沉淀池的圆锥底部的直径，取dα——竖流式沉淀池的截锥底部的直径，取α=55°计算得：ℎ（11）竖流式沉淀池的圆截锥部分的实有体积V式中：h5——竖流式沉淀池的泥室圆截锥部分的高度，m3；R——竖流式沉淀池的圆截锥上部的半径，mr——竖流式沉淀池圆截锥下部的半径，m。计算得：V符合要求（12）竖流式沉淀池的总的高度H=式中：H——竖流式沉淀池的总的高度，m；h1——超高，取h1=0.5m；h2——竖流式沉淀池的中心管的高度，m；h3——竖流式沉淀池的喇叭口与竖流式沉淀池的反射板缝隙高度，m；h4——竖流式沉淀池的缓冲层的高，取h4=0m；h5——竖流式沉淀池的污泥室的圆截锥部分的高度，m。计算得：H=0.5+2.2+0.0075+0+1.44=4.15m1.5氨吹脱塔（1）氨吹脱塔的设计流量Qmax=300m3/d=12.5m3/h=3.47×10-3m3/s（2）取氨吹脱塔的淋水的密度q=100m3/(m2·d)，取氨吹脱塔的气液比为2500m3/m3废水（3）吹脱塔的截面面积A=式中;A——吹脱塔截面面积，m2Qmax——吹脱塔的设计流量，m3q——吹脱塔的设计的淋水密度，m计算得：A=吹脱塔的直径D=取D=2.00m（4）吹脱塔所需的空气量取吹脱塔中水气液比2500m3/m3，吹脱塔所需的气量为：300×2500=7.5×（5）吹脱塔内的空气流速v=（6）吹脱塔中的填料的高度采用吹脱塔内的填料（聚丙烯鲍尔环）的高度为1.0m，考虑到安全系数，则吹脱塔的填料的总高度为5×1.4=7.0m.（7）吹脱塔的总高度H=7.0+4.0=11.0m1.6UASB反应器1）UASB反应器计算1）UASB反应器的容积体积的计算采用容积负荷法：V=式中：V——UASB反应器的容积，m3，Q——UASB反应器的设计水量，m3S0——UASB反应器的进水的COD浓度，mg/L，Nv——UASB反应器的容积负荷，kgCODcr/(m3∙d)。计算得：V=取有效容积系数为0.83，则实际体积为405×0.83=486m3。2）UAS反应器的尺寸的确定UASB反应器采用矩形，UASB反应器的有效高度取1.5m，UASB反应器的超高取0.5m，则UASB反应器的高度为：H=5.5+0.5=6.0mUASB反应器截面面积A=长：宽应<2，设计长=9.0m，宽=9.0m，取工艺时间为5h，则UASB反应器的水力负荷为：q0.74m3）配水系统设计因为UASB反应器的容积负荷为Nv=6.0kgCODcr/(m3∙d)，本设计的UASB反应器的污泥为颗粒污泥，每一个进水口的补水面积要>2m2。UASB反应器的布水孔的个数：n<取UASB反应器的布水孔的个数n=36个每个进水口负荷：a=符合要求布水管设计采用直穿孔管式配水。设一根粗为DN150mm的总管，6根粗为DN150mm的穿孔支管，用来经行配水的孔径大小为15mm，布水点距离UASB反应器的池的底部=0.2m。校核：UASB反应器一共有配水孔6×6=36个，需要连续5h进水，所以每个的孔口流速为：v=符合要求（2）三项分离器的设计三相分离器包含了两组不同大小的三角形集气罩。拟采用的上集气罩为大，下集气罩为小。1）回流缝设计上三角距离水平面的夹角=55°，下三角距水平面的夹角=60°，上三角保护水深h2=0.7m，下三角高h3=1.2m。①下三角水平宽度：b②两个下三角形之间的距离：b③一个单元分离器的宽度b=3m，单元数为9/3=3个，则b④下三角之间的混合液的上升流速V式中：V1——混合液的上升流速，m/h；Q——UASB的设计流量，m3/h；S1——下三角回流缝的面积，m2；S计算得：V符合要求⑤上下三角形的回流缝流速V式中：V2——上下三角形的回流缝流速，m/h；Q——UASB的设计流量，m3/h；S2——上三角形回流缝面积，m2；S计算得：V符合要求⑥上下集气罩相对位置及尺寸EH=CE∙sin60°=0.9×sin60°=0.78mBC=HG=0.2mEG=EH+HG=0.98mAE=BE=CE∙tan60°=0.9×tan60°=1.56mAB=AE−BE=1.96−1.56=0.4mDI=CD∙sin60°=AB∙sin60°=0.4×sin60°=0.35m上下三角形重叠的宽度=0.2m，则上三角形底边=上三角形的高为：ℎ上下三角形垂直重叠的高度为：ℎ三相分离区的高度为：2.15+1.43=3.58m干舷的高度ℎ2）UASB的沉淀区设计 取表面负荷为0.7m3/(m2·h)，停留时间为1.8h。集气罩顶以上的覆盖水深=0.5m，三相分离器高度=3.58m，UASB反应器的沉淀区的总水深为0.5+3.58=4.08m>1.5m，符合要求。3）气液分离设计消化温度=30℃，沼气密度为ρg=1.22g/L，水密度ρL=997.05kg/m①气体上升的速度为：V式中：Vb——气体上升速度，m/s；β——碰撞系数，取0.95；ρL——水的密度，kg/ρg——沼气密度，kg/d——气泡的直径，m；μ——水的运动粘滞系数，m2计算得：V②水流速度：V③校核：VADV设计满足条件（3）出水系统得设计每单元的三相分离器都要设置一个出水用的出水渠。 处理水量=3.47L/s，溢流负荷F=1.5L/(s·m)，则堰上水面总长L设置出水渠宽=20cm，槽高=20cm，堰高H=50mm，堰口宽B=100mm，堰上水头h=25mm，则堰口水面宽b=50mm，三角堰数量:n=取47个（4）排泥系统设计 每日产泥量ΔX=8100×70%×0.1×300×排泥管应>150mm，拟采用DN200mm的排泥管，排泥一次每24h一次，排泥点设置在UASB反应器的底部上方0.3m处。（5）产气量计算G=式中：G——UASB反应器的产气量，m3/d；Q——UASB反应器的设计流量，m3/dS0Seη——去除效率，取0.5。计算得：G=1.7SBR反应池（1）运行周期SBR反应池的数量：n1=2，SBR反应池的处理周期时间：t=6h，SBR反应池的处理周期数：tSBR反应池的排水时间取：tdMLSS取X=4000mg/L，则：u=4.6×滗水高度h1=1.1m，安全水深ε=0.5m，SBR反应池的沉淀时间为：tSBR反应池的曝气时间为：t反应时间比为：e=（2）SBR反应池的曝气池体积出水BOD5分为溶解性BOD5和悬浮性BOD5，只有溶解性BOD5与本工艺有关。SBR反应池的出水溶解性BOD5：S式中：Se——SBR反应池的出水溶解性BOD5Sz——SBR反应池的出水总BOD5，mg/L，Kd——活性污泥自身氧化系数，d−1,取f——SBR反应池的出水SS中VSS所占比例，取f=0.75；Ce——SBR反应池的出水SS，mg/L，C计算得：S曝气段污泥龄θcV=（3）复核滗水高度有效水深H=5m，滗水的高度为:ℎ结果与设定值相同（4）复核污泥负荷N（5）剩余污泥产量剩余污泥=生物污泥+非生物污泥。1）剩余生物污泥为:Δ水温为20℃时，Kd(20)计算得：Δ2）剩余非生物污泥为：Δ式中：ΔXQ——SBR反应池的设计流量，m3/d；fb——SBR反应池的进水VSS中可生化部分比例，ff——SBR反应池的出水SS中VSS所占比例，取f=0.75；C0Ce计算得：Δ3）剩余污泥总量ΔX=Δ含水率取99.2%，湿污泥量为7.8m3/d.（6）复核SBR反应池的出水BOD5L计算得：L出水BOD5可以达到设计要求。（7）复核出水NH3-N夏季温度=25℃，冬季温度=10℃，1）硝化菌比增长速度为：μ夏季：μ冬季：μ2）硝化菌增长半速度常数为：K夏季：K冬季：K3）硝化菌自身氧化系数：b夏季：b冬季：b4）硝化菌比增长速度为：μ夏季：μ冬季：μ5）出水氨氮为：N夏季：N冬季：N结果表明，出水水质可以满足要求（8）设计需氧量1）SBR反应池氧化有机物和污泥所需氧量AOR1：AOR式中：AOR1——氧化有机物和污泥所需氧量，kg/d；a'——有机物氧化需氧系数，取aQ——SBR反应池的设计流量，m3/d;Se——SBR反应池的出水溶解性BOD5S0——SBR反应池的设计进水总BOD5，e——SBR反应池的反应时间比；b'——污泥需氧量，取bX——MLSS，mg/L；V——SBR池的容积，m3；f——SBR反应池的出水SS中VSS所占比例，取f=0.75；计算得：AOR2）硝化氨氮需氧量AOR2为：AOR式中：AOR2Q——设计流量，m3/d;N0——进水总氮，NNe——出水氨氮，Ne——反应时间比；X——MLSS，mg/L；V——SBR池容积，m3；计算得：AOR3）反硝化产生的氧量AOR3为：AOR计算得：AOR4）总需氧量为：AOR=（9）标准需氧量SOR四方县平均海拔15m，大气压力约P=1.03×压力修正系数为：ρ=微孔曝气头需要安装在SBR反应池的底部0.3m处，淹没的深度H=4.7m，其绝对压力为;P氧转移效率EA为20%，气泡离开水面含氧量为:O夏季的水温=25℃，清水氧饱和度Cs(25)C同样可得：C标准需氧量为:夏季：SOR冬季：SOR则空气用量：ρ夏季：ρ冬季：ρ（10）曝气池布置每个曝气圆盘的曝气面积=2m，曝气圆盘的个数为：12×621.8超滤及反渗透（1）超滤段1）超滤膜面积F式中：Fc——超滤膜总面积，m2Q——超滤膜段的设计流量，m3/d；tc——超滤膜的工作时间，tTc——超滤膜的膜通量，L/(m2·h)，取T计算得：F2）超滤膜的管数n式中：ncFc——超滤膜的总面积，m2Fa——单支膜的管面积，取90m3计算得：n取超滤膜的膜管数为2管，设一道超滤系统。（2）反渗透段1）反渗透膜的总面积F式中：FRO——反渗透膜的总面积，m2Q——反渗透膜段的设计流量，m3/d；tRO——反渗透膜的