废水处理毕业设计计算书
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设计计算书
一.格栅
1.设计参数
设计流量 3350000/0.58/Qmdms
栅前流速 10.8/vms 过栅流速 20.9/vms
栅条宽度 0.01sm 格栅间隙宽度 0.016bm
栅前部分长度0.5m 格栅倾角 =60°
栅后部分长度1.0m
2.设计计算
(1)确定格栅前水深。根据最优水力断面公式 21112BvQ 计算得出:格栅前槽宽111220.581.20.8QBmV 则栅前水深11.20.622Bhm
(2)栅条间隙数 sin0.58sin60590.0160.60.9Qnbhv
(3)格栅有效宽度 (1)0.01(591)0.01659BSnbnm
(4)进水渠道渐宽部分长度1111.5241.20.42tan2tan20BBLm 1为进水渠道展开角20°
(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
120.40.222LLm
(6)通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐角矩形断面
33322244410.010.90.010.9()sin2.42()sin6032.42()sin6030.13820.01619.60.01619.6Svhkmbg(7)栅后槽总高度
设栅前渠道超高 20.3hm 120.60.1380.31.038Hhhhm
(8)格栅总长度
1120.51.00.60.30.40.20.51.0600.95.233.460HLLLtgtgmtg
(9)每日栅渣量
在格栅间隙16mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.05 m3
33max18640086.40.580.052.51/0.2/1000ZQWWmdmdK
所以应采用机械清渣。
选用PZ1000型高链式格栅除污机
性能:安装角70°,栅条净间距15mm,格栅有效宽度1600mm,H=1.5m,电动机功率2.2kw.
二.调节池
已知:设计流量32084/Qmh 停留时间 10Th
采用穿孔管空气搅拌,空气量 334/(.)mmh
(1)调节池有效容积
320841020840VQTm 调节池设2座
每座调节池有效容积为
31208401042022VVm
(2)调节池尺寸 调节池平面形状为矩形,由于受场地的限制,其有效水深25hm,调节池面积 2121042020845VFmh
池宽B取36米,则池长20846036FLmB 保护高10.6hm 池总高0.655.6Hm
(3) 空气管的计算 空气量332084/2441681.16sQmhmh
空气总管径D1取350mm,管内流速为1221441.1612.13.140.35sQVmsD
V1在10~15m/s范围内,满足规范要求。
空气管共设4根,每根支管的空气流量为31.160.29104sQqmh
支管内的空气流速V2应在5~10m/s范围内,取V2=8m/s,则支管管径为
22440.292153.148qDmmV 取D2=250mm
则 2240.2963.140.25Vms
穿孔管:每根支管连接18根穿孔管,则每根穿孔管的空气流量310.016qms取3310Vms , 则管径D3为
340.0160.04510Dm
取350Dmm 则3240.0168.1/0.05Vms
(4) 孔眼计算
孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45处,并交错排列,孔眼间距b=100mm,孔径4mm,穿孔管长一般为4m,孔眼数m=160个,则孔眼流速v为:
1220.01615/0.7850.0041604qvmsm
安装水深取00.45Hm,采用鼓风预曝气。
三.水解酸化池
3.4.1 设计概述
水解酸化池 印染废水中含有高分子有机物较难直接被好氧微生物降解,水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质,在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段,通过缺氧降解,使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物,从而提高废水的可生化性,保证后续生化处理效果。水解池中安装高速潜水推流器,保证厌氧微生物和废水能充分接触,均匀水质。
3.4.2 设计计算
1.设计参数
设计流量 : Q=50000m3/d COD=1400mg/l B/C=0.23
容积负荷Nv=2.4kgCOD/(m3/d)
2.容积计算
池容:31.450000291702.4SQVmNv 329500m取
分两大格,每格尺寸为:56×42×6(有效水深为5.5m),为防止短路,每大格分8小格,即:14×21×6
3. 复核
29170241450000VHRThQ
4. 设计进水配水系统
进水配水系统的主要功能:
(1) 将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器的整个横断面,并
均匀上升;
(2) 起到水力搅拌的作用。
本系统采用穿孔管进水。
1) 干管 干管流量 q=1042m3/h
采用管径600mm,干管始端流速v=0.99m/s。
2) 支管
每池进水管两根,流量为65.2m3/h
查表得管径为150mm,支管始端流速v`=1.00m/s
四.A/B/C曝气池
A/B/C 曝气池
为钢筋混凝土结构,二座。每座尺寸42m×65.2m×5.15m,容积13840 m3,有效容积12100 m3,废水水力停留时间t=11.6h。充分考虑印染废水C:N:P 比例失调,运行中向系统添加适量的N、P 营养源,保证废水C:N:P=100:5:1,确保微生物正常生长和系统良好的去除效率。
[设计计算]
最大废水量Q=50000m3/d,每座Q=25000m3/d 进入曝气池A 段中。
处理参数确定根据污泥负荷FW 与污泥容积指数SVI 的关系图1与W.Wesley
Eckenfelder 两段处理公式计算。
图1 污泥负荷FW~污泥容积指数关系曲线
根据图1,为控制污泥膨胀和提高系统处理效率,本方案曝气池设计为A、B、C 三格处理系统,使运行落实在图5-1 曲线中a~a’段、b~b’段、c~c’段,既能使有机物在反应系统中迅速彻底代谢,又能使污泥保持良好性能。
A ~ a’ 曲线区为高负荷区, 污泥负荷在1.5 ~2.5kgBOD5/kgMLSS.d。在此区有机物一最大速率转化,合成污泥较多。
A 格:Food/Microbe>2.2 的最大负荷区,SVI 可控制在200 以下,一般不会产生污泥膨胀。 当SVI=200 时,回流污泥浓度610/5000RXSVImg
废水流量Q=50000m3/d ,L0=200mg/l,则:
0()/2.2,,5000/RRRVRQLQXXXmgl
∴33()50000200909.1/37.9/50002.2RAQmdmd
设计时取3()40/RAQmd,废水在A 格停留时间为t1=2.36 小时。
A 格曝气池容积37644.52016AVm
废水流入方式:水解酸化池底部预埋Dg500 钢管(或铸铁管),水解酸化池水由压差流至A 格前的混合区,在此废水与回流污泥进行混合,混合后组成的混合液流入A 格,由于A 格选择在高负荷区运行,废水中有机物迅速合成新的微生物,此时细菌能量水平很高,微生物生长曲线处于对数增殖区,有机物代谢速率很快。
B 格:Food/Microbe=0.2,选择在减速增殖期,为维持这一值,宜用回流污泥量进行控制。若SVI=200,XR=5000mg/l,使曝气池混合液X=2000mg/l 时,则回流污泥量QR 应取的数值如下:
(1)RRQRXQX
式中:Q———废水流量3/md
R———回流污泥量/废水流量
RQ———回流污泥量3/md
RX———回流污泥浓度/gl
X———混合液污泥浓度/gl
经计算,当SVI 为200 时,若使B 格曝气池混合液浓度维持在2g/l时,回流污泥量338000/333/RQmdmh。废水在B 格停留时间为t2=4小时。
B 格的容积321644.56048BVm
B 格曝气池总容积为:3221644.512096m
C 格:Food/Microbe=0.1,选择污泥处于内源代谢呼吸期。 根据几个大工程实例,C 格不回流污泥,而在其中设置填料,废水从B 格推流至C 格,混合液在填料上在生物膜与活性污泥双重作用下净化,F/M 比值大大降低。微生物处于内源呼吸期,周围营养源已无法满足生物膜和活性污泥中细菌需求,此时,细菌在好氧条件下衰亡,分解成营养料供应活着的微生物,达到了污泥减容化。废水在此格停留时间:t3=2.3 小时。
C 格的容积:314644.54032CVm
C 格曝气池总容积为:3221644.58064m
污泥量的产生
在A/B/C 活性污泥处理系统中,剩余污泥的产生量,三格中各不相同。在A 格由于F/M 值>2.2,因此有机物以最大速率转化为污泥的合成;B、C 两格污泥合成比A 格低得多,假设A、B、C 三格污泥合成指数平均值a 为0.30,污泥自身氧化率b 为0.026,则每天产生的剩余污泥量为:
()VacVXaQLLbVX
式中:VX——每日产生挥发性的污泥量,kg/d
Q——废水中的日流量m3/d
a——降解每公斤5BOD 合成污泥的公斤数
aL——废水中BOD5 浓度,g/l
cL——出水中BOD5 浓度,g/l
b——每公斤污泥每日自身氧化的公斤数,/ld
V——曝气池的容积,3m
VX——混合液挥发性污泥的浓度,g/l
VX=0.30×50000×(0.32-0.06)- 0.026×24192×1.75=2799kg/d。取2800kg/d。
假设印染废水中MLVSS/MLSS=0.7
则: ΔX(即MLSS)=2800/0.7=4000kg/d。