《污水处理工艺设计中构筑物设计计算案例》4800字

目录 1 1 1 1 3 3 3h3=0.5m，h3缓冲层高度。则 5 5 5 6 11 11 11 12 12 14筛网主要应用于废水预处理和粗大颗粒物的回收。不管是哪一类的污水，必须在进入泵或主体结构前都要加一道栅栏来阻挡大颗粒，并设筛网来截取更细小的悬浮物质，在污水处理厂内的全部结构前面或前面设置一个栅栏。但由于本次设计污水量和栅渣量都较小，所以采用了筛网和格栅渠一起。以此来达到初步物理处理结果。筛板是一种难以截获或难以利用重力沉淀法清除的悬浮悬浮体，经常会对后续的结构或设施造成影响，因此可以利用筛网进行过滤。除去对象：纺织、造纸、制革、洗毛等行业的废水中，还存在着细微的纤维状悬浮物，例如棉布毛、化学纤维、纸浆纤维等。其主要设备有转鼓式、旋转式、转盘式、筛式、筛式和微型过滤器等。1、Q=Qmax2、Kz:Kz=2.72Q0.108==2.563、筛网的面积A:Q=150m³/d=6.25m³/h=0.104m³/min=0.00174m³/s取q=0.5m³/㎡∙minA=Qq式（==0.208㎡4、筛网台数：按相关依据，选择筛板面积0.2平方米，斜倾式、材料不锈钢，一个使用，一个备用，其规格为500mm，200mm。网眼为1.0。5、格栅渠有效容积V：V=QT式（1.3）=6.24×2=12.48m³式中T为废水在栅栏中的停留期，选2h6、格栅渠的面积F：F=Vh式（1.=12.48㎡式中h为有效水深，1m6、平面尺寸：L×B=3×4.5m7、格栅渠的总高度H：H=h+h2=1.0+0.2=1.2m式中h2是相应设备超高，取h1=0.2m平流式沉淀池：具有良好的沉降性能，具有良好的抗冲击性和温升性能，具有结构简便、成本低廉、节省空间等优点。适合于小规模的废水处理。Qmax=Kz×Q式（1.5）=2.56×150m³/d=384m³/d=16.00m³/min=0.0044m³/s1、平流式沉砂池的总面积A（㎡）A=Qmax×3600=0.0044×3600式中Qmax——流量m³/s；q’——表面负荷，m³/(m2∙h)，q’=2.0m³/(m2∙h)2、沉淀部分有效水深h2（m）h2=q’×t式（1.7）=2.0×0.5=1.0（m）式中t——污泥沉没所需的时间，h，取t=0.5h。3、沉淀部分有效容积V’（m³）V’=Qmaxt×3600式（1.8）=0.0044×0.5×3600=7.92（m³）4、池长L（m）L=vt×3.6式（1.9）=1.0×0.5×3.6=1.8（m）式中v——该工艺最大的设计流量下的水平流动速度，单位是mm/s，取v=1.0mm/s。5、池子总宽度B（m）B=AL式（=86、池子个数n（个）n=Bb式（=2.22式中b——每个池子宽度，m，设池子宽0.8m。7、校核长宽比L/b=3.6/0.8=1.5＞1.0（符合要求）8、污泥部分需要的总容积V（m³）V=SNT1000式（=0.5×1250×2式中S——每个人每天产生的污泥量，通常情况下为0.2~0.7L/（人∙d）；T——清泥相隔时间，天（d），取T=2天。9、每格池污泥所需容积VV''=V=1.2510、污泥斗容积h4’’=1.0−0.2泥角倾角设为60°，泥斗斗底尺寸为200*200mm，上口尺寸为1000*1000mm。V1h4’’（f1+f2+（f1f2）1/2=13×0.7×（1.0×1.0+0.2×0.2+（1.02×0.22=0.29（m³）11、污泥斗以上部分，即梯形污泥容积V2（m³）V2=(l1+l2式中l1l2h4’=（3.6+0.3-0.7）*0.01=0.032（ml1=3.6+0.3+0.2=1.l2V2=(4.1+0.7)12、容积V1+V2=0.29+0.06（m3）13、沉淀池的总高度Hh3=0.5m，h3缓冲层高度。则H=h1+h2+h3+h4式（1.16）h4=h4’+h4’’=0.032+0.7=0.732（m）H=0.3+2.0+0.5+0.732=3.532（m）A2/O生物脱磷技术包括：前端厌氧与后段好氧连续相结合的过程。（2）厌氧水池设置在好氧水池前面，作为生化筛选装置，可以有效地控制细菌的生长，提高污泥的沉淀能力，减少污水中的污染。(3)反应器的水动力作用时间缩短，通常在2-4小时内，在3-6小时内完成。厌氧和好氧水力滞留的比例是1:2~1:3。其中，厌氧池：就是厌氧的反应容器，从沉淀池中流出的，且带有含磷的回流淤渣与原废水一起流入该反应池中，该反应器的主要的功能是释放出磷，与此同时，部分有机物进行氨化。而好氧池：除了利用废水中残留的可生物可降解的有机物质，聚磷菌的作用是将体中蓄积的PHB分解，释放出可用于自身的生长和繁衍。同时，它还能在体外主动地从外界吸附溶解磷，并以聚磷酸盐的形态储存于体内。此时，污水的溶解性磷含量已经很小了。1、已知条件（1）Q=150m³/d（2）进水情况：COD=250mg/L;BOD5浓度S0=160mg/L；SS浓度X0=80mg/L;TKN=22mg/L（认为进水中不含NO3--N）;TP（3）出水情况：COD=60mg/L;BOD5的浓度Se=88mg/L；SS的浓度Xe=20mg/L。2、设计计算（1）是不是可以采用此方法：COD/TKN=250/22=11.4＞8.0；TP/BOD5=2/160=0.0125＜0.06。可采用此法。（2参数：（用污泥负荷法为例）选用BOD5污泥负荷N=0.5kgBOD5/（kgMLSS∙d），（MLSS）X=2400mg/L，取值：R=100%。（3）反应池容积V（m³）V=QS0=150×1603、水力停留时间t（h）总时间t=V/Q式（1.18）=20/150=0.13(d)=3.12（h）厌氧段tA:好氧段t0=1:2tA=1t0=24、PXf=MLVSSMLSS=0.75PX=YQ（S0-SE）-KdVXV式（1.19）=0.6×150（0.16-0.02）-0.075×20×2.25=9.23（kg/d）PsPs=（TSS0-TSSe）Q×50%式（1.20）=（0.08-0.02）×150×50%=1.5（kg/d）合计：∆X=PX+PS=9.23+1.5=13.73(kg/d)5、验算估计剩余生物污泥含磷量为5%，处理后的TPe为TPe=TP-0.05×1000PX=2-0.05×=-1.08（mg/L）＜1可以Se根据如下公式计算：Se=QS0Q+==16.97（mg/L）＜20.00(mg/L)可以式中K2——动力学参数，取值0.0167~0.0282，K2取0.0281；f——活性污泥占VSS比，设为0.75。6、尺寸总容积V=20m³，设该池1组，所以1组的体积为V=20m³h取1.1m，则有效面积；h为有效水深S=V/h=20/1.1=18（㎡）采用1廊道推流反应池，廊道宽b=2.2m，则反应池长度L=S校核：b/h=2.2/1.1=2符合L/b=9/2.2=4符合取超高0.4m，则反应池总高H=1.1+0.4=1.5（m）A段（厌氧）与O段（好氧）停留时间比，取值为t厌:t好=1:2，则V厌:V好=Qt厌:Qt好=1:2，1个厌氧，2、3为好氧段。7、反应池进、出水计算（1）进水管。进水管流量Q1=KZ*Q86400管道的流速v为0.6m/sA=Q1/v式（1.23）=0.004/0.6=0.0073（m2）管径d=（4A/Π）1/2式（1.24）=（4*0.0073/3.14）1/2=0.096（m）=96（mm）取进水管的管道DN110mm，校核其vv=Q1/A式（1.25）=0.0044/（0.096/2）*3.14=0.6（m/s）（2）QRQR=RQ式（1.26）=1*0.00174=0.00174（m3/s）流速v取为0.6m/s，渠道断面积A=QR/v式（1.27）取渠道断面b*h=0.06*0.05校核流速v=0.00174/0.06*0.05=0.58（m/s）≈0.6（m/s）渠道超高取0.03，渠道总高为0.03+0.05=0.08（m）（3）竖井：孔流量Q2=（Q1+QR）*1/2式（1.28）=（0.0044+0.00174）*1/2=0.00307（m3/s）V取值为0.6m/sA=Q2/v式（1.29）=0.00307/0.6=0.0051（m2）孔口尺寸取0.08m*0.07m，平面尺寸0.1m*0.2m。（4）出水堰和出水竖井Q3=0.42（2g）1/2bH3/2式（1.30）=1.86*b*H3/2式中b——b取值为0.6m；Q3等于Q2等于0.0030（m3/s）H=（Q3/1.86b）2/3=（0.00307/1.86*0.6）2/3=0.02（m）出水孔同进水孔。（5）管。流量Q5=Q3=0.00307（m3/s）管道流速v=0.6m/s，管道过水断面你A=Q5/v=0.0030/0.6=0.005（m2）管径d=（4A/Π）1/2=（4*0.0051/3.14）1/2=0.08（m）8、曝气系统（1）需氧量RR=O2=a’Q（S0-Se）+b’VXv式（1.31）式中：a’——范围0.41~0.52kgO2/（kgBOD5）。b’——范围0.12~0.18kgO2/（kgMLVSS∙d）。取a’=0.50，b’=0.15代入：R=0.5*150*（0.16-0.02）+0.15*20*2250=6.8（kg/d）每日去除的BOD5的量为：BOD5=150*（0.16-0.02）=21kg/L除每1kgBOD5需氧量=6.8/21=0.32kgO2/kgBOD5（2）供气量的计算水中溶解饱和度：Cs（20）=9.17mg/LCs（25）=8.38mg/L绝对压力PbPb=1.013*105+9.8*103*0.02=1.015*105（pa）空气离开曝气池面时，氧的百分比QtQt=21(1−EA)=21∗(1−0.12)79+21(1−0.2)式中：EA——范围7%~12%；取值11%；最不利的温度条件——25℃计算Csb（T）=Cs（T）（Pb2.026∗10Csb（25）=Cs（25）（1.015*105/2.026*105+19.29/42）=8.04（mg/L）换算，R0R0=R∗Cs(20)α=6.8∗9.17式中：α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，C=2.0曝气池供气量GsGs=R00.3EA每天去除的供气量：19.1/21*24=22m3空气/kgBOD51立方米的污水的供气量：19.1/150*24=3.1m3空气/m3污水空气的总用量我考虑到空气是回流污泥的5倍考虑，R取值为100%因此，提升回流污泥所需的空气量为：5∗1∗15024=31.25（m总需氧量：31.25+19.1=50.35（m3/h）（3）空气管系统计算干管1根，配气竖管1根，供气量得：19.5/1=19.5m3/h曝气池面积：VH=每个扩散器的服务面积按0.44m2，则需空气扩散器总数为：13.33/0.44=30（个）相应的数目为：13.33/1≈14（个）每个配气量为：19.1/13.33=1.43m3/h（9）污泥回流设备R取为100%回流量Qe=100%*150=150m3/d=6.25m3/h用台潜污泵回流，一个正常使用，一个突发情况备着用。污泥泵房1座（11）厌氧池设备选择厌氧池内设导流墙，机械搅拌，取功率为5W/m3，V厌=6.67m3所需功率=6.67*5=33.35W二沉池的作用是对污泥的分离，澄清，浓缩，活性污泥的回流。其操作结果对污水处理后的污水处理和回流污泥浓度有很大的影响。大型污水处理厂的主要设备为机械吸泥径向流圆形沉淀池。活性污泥的混合液浓度高（2000~4000mg/L)，是一种具有絮凝作用的沉积物。沉降作用使得淤泥与水的界面变得很清楚，而絮凝体则会形成一个整体的沉陷。本设计工艺采用的是升流式异向流斜管沉淀池。1、已知条件Qmax=150m3/d=6.25m3/h，Kz=2.56，二沉池拟采用升流式异向流斜管沉淀池，斜管长度为0.5m，倾斜角度为60°。进入二沉池的X=3000mg/L，污泥回流比60%，二沉池的底流浓度9000mg/L。2、设计计算（1）池子水面面积A（m2）A=Qmax0.91nq=6.250.91∗1∗1.2=1.式中0.91——斜管面积利用系数。（2）沉淀池平面尺寸a=（A）1/2=1.9（m）（3）池内停留时间t（min）t=60(ℎ2=60∗(0.7+0.6)1.5式中h2——上部清水层，m；h3——自身垂直高度，m。h2=0.6mh3=0.6*sin60°=0.5m（4）污泥储量2小时污泥储量V=2T(1+R)QXX+X=2∗2∗1+0.6∗6.25∗3.03.0+12.0（5）污泥斗的容积设污泥斗底边a1=0.4m，则h5=（a2-a12=（1.92-0.4V=ℎ53（a2+aa1+a1=1.303*（1.92+1.9*0.4+0.42）=1.96（m3）小于10.9（m所以采用即时排泥（6）沉淀池总高度h1=0.3，h4=0.4H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+0.7+0.6+0.4+1.96=3.96（m）经过以上结构的废水，尽管水质得到改善，细菌数量明显下降，但是微生物数量依然不太理想，而且存在着致病的可能性。所以，在排出废水前，必须先进行消毒。二氧化氯是目前世界上公认的最有效的杀菌杀菌方法。二氧化氯对细菌的细胞壁膜有很好的吸收和渗透作用，能够对含有疏基酶的生物进行氧化，并且能够迅速地阻止细菌的蛋白的产生而对细菌进行杀灭。二氧化氯的消毒灭菌功能1、高效、强力。在普通的消毒药剂中，ClO2的含量是在同一时间段达到同等消毒作用的最小值。ClO2对异养菌的杀伤作用只需要Cl2的1/2。2、快速、持久。二氧化氯溶解后，与水几乎没有反应，也没有二聚或多聚的现象。其在水中的扩散速率和渗透性均高于氯化物，尤其是在低浓度时尤为明显。在105-106个/毫升的条件下，0.5ppmClO2对异养菌的杀灭效果超过99%；0.5ppmC12的杀菌率最高为75%，实验结果显示，0.5ppmClO2对异养菌的杀伤率超过99%，持续24小时，杀菌率仅为86.3%。4、无毒、无刺激。通过对其进行的急性口腔毒性实验，结果显示，该灭菌剂属于真实的无毒类，而累积性实验结果为弱累积性。用它对口腔粘膜、皮膜和斗出进行杀菌处理，对口腔粘膜、皮膜和斗出均无损害，具有完全的安全性和稳定性。由于其用量较少，所以ClO2灭菌非常的安全，而且没有任何的残余毒素。它的安全等级被WHO列为AI级别。二氧化氯是一种具有强烈氧化性的物质，具有除藻、去泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化、漂白等作用。ClO2是目前世界上最好的消毒灭菌药物，是目前世界上最好的消毒灭菌产品。二氧化氯在水中溶解，溶于2900克/升。在加压和加压下，二氧化氯的稳定性很差，在水里有很高的挥发性。所以不能存放，只能在野外进行。采用化学和电解的方法进行了研究。化学方法以氯化物、氯化物、盐酸为主要