洗煤廢水處理設(shè)計計算說明書

1、前 言畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)成果的檢驗，是完成工程技術(shù)人員基本訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計進一步培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。為此，通過畢業(yè)設(shè)計達(dá)到以下目標(biāo)：（1）總結(jié)和鞏固在校期間所學(xué)知識，使之進一步加深和系統(tǒng)化。（2）將所學(xué)理論運用于解決實際工程問題，從而提高本人獨立工作能力，培養(yǎng)刻苦鉆研、積極進取及創(chuàng)造精神。（3）通過畢業(yè)設(shè)計樹立正確的工程設(shè)計思想及經(jīng)濟觀點，認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家多項建設(shè)方針政策。領(lǐng)會和正確使用有關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)定和技術(shù)規(guī)范。煤炭作為我國的第一能源，在能源消費構(gòu)成中約占70%。因此在國民經(jīng)濟的發(fā)展中占有重要位置。不可否認(rèn)，煤燃燒產(chǎn)物中的SO2和煙塵是造成大氣污染的

2、重要污染源。因此潔凈煤技術(shù)應(yīng)運而生，使煤作為一種能源得到最大限度的利用，而將釋放的污染控制在最低水平，達(dá)到煤的高效，清潔利用的目的。洗煤則是潔凈煤技術(shù)的一種，洗煤過程所產(chǎn)生的廢水則需要進行處理。因此，本人畢業(yè)設(shè)計選題為“某工廠洗煤廢水處理工程設(shè)計”。希望通過畢業(yè)設(shè)計加深對洗煤廢水處理技術(shù)的理解運用，鍛煉自己的工程設(shè)計能力，為畢業(yè)后的實際工作打下基礎(chǔ)。1 總論1.1 廢水來源、水質(zhì)及水量 廢水來源：煤在利用前的清潔生產(chǎn)即洗煤過程所產(chǎn)生的廢水。 廢水水質(zhì)： 本工程設(shè)計進水水質(zhì)： SS 20000mg/l COD 1000mg/l BOD 400mg/l 油 6.08.5mg/l 另外含有少量難分解

3、的高分子化合物.廢水水量及排放規(guī)律： 應(yīng)處理廢水量為500m3/d，廢水排放均勻.1.2 設(shè)計原則工程設(shè)計應(yīng)遵循技術(shù)先進、安全可靠、質(zhì)量第一、經(jīng)濟合理的原則。此外，還應(yīng)遵循以下原則：（1）環(huán)境保護設(shè)計必須遵循國家有關(guān)環(huán)境保護法律、法規(guī)，合理開發(fā)和充分利用各種自然資源。嚴(yán)格控制環(huán)境污染，保護和改善生態(tài)環(huán)境。 （2）建設(shè)項目需要配套建設(shè)的環(huán)境保護設(shè)施，必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用。1.3設(shè)計依據(jù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)法律法規(guī)依據(jù)：（1）中華人民共和國環(huán)境保護法1989年12月6日；（2）防治水污染技術(shù)政策1986年11月26日；（3）中華人民共和國水污染防治法1996年5月15日；（4）中華

4、人民共和國污染防治法實施細(xì)則1989年7月12日.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)：（1）城市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2001年；（2）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996.執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)： 按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996的一級標(biāo)準(zhǔn)限值如下表1-4-1表1-3-1 單位：mg/L項目SSCODBOD5油標(biāo)準(zhǔn)限值7060205 設(shè)計的基本資料： 根據(jù)該廠提供的資料，該污水處理工程的場地為一塊平地。其地質(zhì)能抗7.0級的地震，年地面水溫平均為20，風(fēng)向夏季以偏北風(fēng)為主。2 廢水處理方案選擇及論證 由于煤中雜子的原因，其洗煤廢水中的懸浮物濃度比較高。故在處理時，其懸浮物是處理的主要對象之一，同時在煤脫

5、流的過程中將會產(chǎn)生一些難分解的高分子化合物。21廢水處理方案的選擇1 根據(jù)廢水的水質(zhì)：1 BOD/COD=400/1000=0.4 故其可用生物法來處理。2 懸浮物濃度很高，其處理的方法有很多種。其主要分為兩種：物理法、化學(xué)放。3 難分解的高分子化合物，其主要也有兩種：氣伏法、厭氧水解法。 目前，國內(nèi)外在處理這方面的廢水主要采用的方法是：生物法、絮凝沉降法、混凝-SBR法、氧化法、汽提法、堿吸收法等。目前國內(nèi)多采用浮選、真空過濾等物理方法。而國外多采用氧化、生物曝氣等生化方法。物理方法和一般的化學(xué)方法處理的費用都比較高。而且處理的效果不是很理想。生化方法后期運行管理費用一般不高且一般不必添加化

6、學(xué)藥品和添加劑，處理過程在常溫常壓下進行，無論對工藝的要求還是對設(shè)備的要求都比物化處理低。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，其微生物技術(shù)越來越成熟。所以洗煤廢水的處理是向生化處理方向發(fā)展。2 處理的方法： 其處理的工藝是物理化學(xué)法相結(jié)合（預(yù)處理初沉池生化處理二沉池），其方法列有以下兩種：（1） 旋流沉砂池初沉池水解池好氧池二沉池；（2） 旋流沉砂池混凝氣浮池厭氧-好氧池二沉池。22方案的選擇與論證根據(jù)廢水的進水水質(zhì)，其懸浮物中含有一些較大的顆粒物，故先用沉砂池對其進行處理。選用旋流沉砂池的優(yōu)點在于其占地小，沉淀的效果好。由于廢水中的懸浮物濃度太高，若采用一般的物理沉淀法難以達(dá)到后續(xù)處理的預(yù)處理要求。而采用添

7、加混凝劑則可沉積很大部分的懸浮物。其原理是（1）壓縮雙電層作用；（2）吸附架橋作用；（3）網(wǎng)捕作用。如添加pAM、PAC或者兩者一起，其可混凝沉淀懸浮物92%-96%。若采用混凝氣浮池作初沉池時，其在沉淀懸浮物的同時可去除降解一些難分解的高分子化合物。但是其弊端是增加了日常運行的電費和浮渣的收集與處理。故采用一般的斜板沉淀池，其在滿足沉淀要求的同時占地面積小。反應(yīng)池若采用化學(xué)法來處理，其處理的效果是非常好。但是其處理的費用較高，而且對其工藝操作要求和構(gòu)筑物的防腐等要求很高。而生物法則避免了這些不足，故采用生物法來處理。其原理是利用微生物代謝過程中的氧化-還原反應(yīng)來分解水中的污染物。其優(yōu)點還有：

8、基建投資省、處理條件適宜、勿需高溫高壓等；不產(chǎn)生二次污染、不加藥劑、去除效果好（98%）、過程穩(wěn)定、簡單。經(jīng)過反應(yīng)池后，污泥需要沉淀下來，故添加一個二沉池。經(jīng)過上述對工藝的論證得出本工程廢水處理工藝流程：沉砂池-集水井-初沉池-生物反應(yīng)池-二沉池。3工藝流程設(shè)計及說明31廢水處理工藝流程設(shè)計經(jīng)過上述對工藝流程方案對比與分析，本工程廢水處理工藝流程簡圖如下圖3-1-1：藥箱初沉池管道反應(yīng)器 旋流沉砂池集水井好氧池水解池進水集泥池污泥脫水出水井二沉池 出水圖3-1-13.2工藝說明某廠洗煤工段廢水經(jīng)廠內(nèi)排污管道收集后，首先進入地下的廢水集水溝。流入鐘式旋流沉砂池通過機械的作用而去除較大顆粒物，后進

9、入集水井。用提升泵把污水提升到初沉池，其間加藥用管道反應(yīng)器來混合以使其混合均勻。在預(yù)處理階段將完成去除廢水中較大顆粒物和大量的懸浮物。經(jīng)過預(yù)處理后的廢水再進入到水解池中進行水解，將其中的難分解和高分子化合物分解為小分子化合物，為后續(xù)的生物處理工段作好預(yù)處理。然后進入到生物好氧池進行生物活性污泥法處理，可去除大量的懸浮物和BOD、COD。最后進到二沉池，清水流入出水井，沉下來的污泥進入集泥池后脫水,其脫流出的廢水回流到前面的集水井。脫水后的污泥運置填埋場進行填埋。4 構(gòu)筑物的工藝設(shè)計與計算4.1旋流沉砂池的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù)值本工程的水量小，所以可用一個鐘式旋流沉砂池。其結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計參數(shù)及

10、取值為：Q=500m3/d=20.833 m3/h Qmax=1.5Q=750 m3/d=31.25 m3/h Q-設(shè)計流量（m3/d），Qmax-最大設(shè)計流量（m3/d）.1.流沉砂池 ：設(shè)計參數(shù)及取值為：Q=500m3/d=20.833 m3/h Qmax=1.5Q=750 m3/d=31.25 m3/h Q-設(shè)計流量（m3/d），Qmax-最大設(shè)計流量（m3/d）.其采用鐘式旋流沉砂池，結(jié)構(gòu)如右圖所示： 圖4-1表4-1型號處理流量m3/h直徑/mm電動機功率/kwB/mC/mD/mZXS1.85018300.551.00.3050.610E/mF/mG/mH/mJ/mK/mL/m0.3

11、01.400.300.300.200.801.104.2集水井的結(jié)構(gòu)及設(shè)計 其結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)（方型），最小容積不小于最大一臺污水泵5min的出水量。設(shè)計參數(shù)及取值為： V=HRT*q (4-2-1)式中參數(shù)意義及取值如下： HRT-集水時間，HRT=5min; q-最大一臺污水泵的出水量,q=40 m3/h. V-集水井的有效容積,m3.代入公式計算結(jié)果如下： V=5*40/60=3.3(m3/h)集水井的工藝尺寸: V=a3 (4-2-2) H=a+h1 (4-2-3)式中參數(shù)意義及取值如下: a-集水井的邊長,m. H-集水井的總高,m. h1-集水井的超高,m. h1=0.5 m. 代入

12、公式計算結(jié)果如下： a=1.5 m. H=1.5+0.5=2.0(m)4.3加藥箱結(jié)構(gòu)及設(shè)計 加藥箱為鋼筋混凝土，設(shè)置兩個藥池（一用一配疊加，即每12個小時配一次藥）。而用與配置混凝劑的自來水量為12 m3/d，則藥箱的有效容積為6 m3/個。即可根據(jù)容積來選擇藥池的工藝尺寸，其結(jié)構(gòu)如右圖所示： 圖4-244初沉池設(shè)計及計算初沉池采用斜板沉淀池，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)計表面負(fù)荷q=4m3/m2.h，其污泥是利用重力作用排放到集泥池。斜板與水平面呈，長度取1.0m.。斜板凈距為100m，清水區(qū)水深取1.0m，底部高取1.0m，緩沖層高取0.3m。其工藝結(jié)構(gòu)如圖4-3所示： （4-4-1） 式中參數(shù)

13、意義及取值如下：A1-池水面面積，m2. Qmax-最大設(shè)計流量，m3/h n-池數(shù)，n=1個. 0.91-斜板區(qū)面積利用系數(shù). q-設(shè)計表面負(fù)荷, m3/m2.h.代入公式計算結(jié)果如下：= 8.59 (m2) (4-4-2) 式中參數(shù)意義：D-圓形池徑，m.代入公式計算結(jié)果如下： =3.31(m). 圖4-3 h=h1+ h2+ h3 (4-4-3) 式中參數(shù)意義及取值如下： h-池子的有效水深，m. h1-清水區(qū)水深，m. h2-斜板高度.，m. h3-底部高度，m. 代入公式計算結(jié)果如下： h=1+0.866+1=2.866（m） （4-4-4）式中參數(shù)意義： t-池內(nèi)水力停留時間，h.

14、代入公式計算結(jié)果如下： t=(h)=28.2(min)沉淀時間較核：初沉池30min. 故符合。水利條件復(fù)核： （4-4-5）式中參數(shù)意義及取值如下：Fr-水流穩(wěn)定性系數(shù)，范圍10-4-10-3 . v-水平流速，m/s.R-水力半徑，m. R=過水?dāng)嗝娣e/濕周g-重力加速度，m/s2 取9.8 m/s2 代入公式計算結(jié)果如下：（符合） （4-4-6）式中參數(shù)意義及取值如下：h5-污泥斗高度，m. r-污泥斗下端半徑，取r=0.2m.-污泥斗倒角，取60°.代入公式計算結(jié)果如下：(m) (4-4-7) 式中參數(shù)意義： V-污泥斗容積，m3. 代入公式計算結(jié)果如下： (m). (4-4

15、-8)式中參數(shù)意義及取值如下：V1-污泥部分所需的容積m3. Qmax-最大設(shè)計流量，m3/h. C1 、C2 -為進出水懸浮物濃度,t/m3 .斜板沉淀池的懸浮物去除率為95%, C1 =2000mg/l=0.02 t/m3 .故C2 為C1的5%. T-污泥室儲泥周期，T=1/24d. Kz-水量總變化系數(shù). Kz =1.5 -污泥容重, =1t/m3.-污泥含水率, =95%.代入公式計算結(jié)果如下：由上式計算結(jié)果可知V>V1，即符合。 (4-4-9)式中參數(shù)意義及取值如下： H-沉淀池的總高度,m. h4-緩沖層高度, h4 =0.3m. h6-超高, h6 =0.5m. h7-支

16、柱高, h7=2.5m.代入公式計算結(jié)果如下： H=1+0.866+1+0.3+2.52+0.3+2.5=8.686 (m) 4.5水解池設(shè)計及計算 水解池的形狀為矩形，其結(jié)構(gòu)為為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如下圖所示： 圖4-4 （4-5-1）式中參數(shù)意義及取值如下：A-池表面積,m2. Qmax-最大設(shè)計流量, m3/h q-表面負(fù)荷,q=1.0m3/m2.h.代入公式計算結(jié)果如下： (m)h1=qt (4-5-2)式中參數(shù)意義及取值如下： h1-有效水深,m. t-水力停留時間,t=4h.代入公式計算結(jié)果如下： (m) (4-5-3)式中參數(shù)意義如下： a-池邊長,m.代入公式計算結(jié)果如下： (m)

17、 (4-5-4)式中參數(shù)意義如下： V-有效容積,m3.代入公式計算結(jié)果如下： ( m3) (4-5-5)式中參數(shù)意義及取值如下： H-池子總高度,m. h-超高,h=0.5m.代入公式計算結(jié)果如下： (m)4.6好氧池設(shè)計及計算其采用普通活性污泥法，矩形的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如下圖所示：圖4-5 BOD5去除率 （4-6-1） 式中參數(shù)意義及取值如下： E-BOD5去除率,%. Sa-進入曝氣池的BOD5濃度,mg/l.在進入曝氣池前，污水經(jīng)過初沉池其能去除30%的BOD5。mg/l. Se-出水, BOD5濃度,Se=20mg/l.代入公式計算結(jié)果如下：確定混合液污泥濃度擬定Ns取0.3，Ns

18、 -污泥負(fù)荷率。校核： （4-6-2）式中參數(shù)意義及取值如下： K2-減數(shù)增長期,取K2=0.0168. ,取f=0.8.- BOD5去除率.代入公式計算結(jié)果如下： (kg BOD5/kg.MLSS.d)計算結(jié)果確定，Ns值取0.3是適宜的。 （4-6-3）式中參數(shù)意義及取值如下： X-池中混合液污泥濃度,mg/l. R-污泥回流比,R=50%. r-污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度因數(shù)有關(guān)的系數(shù)，r=1.2。 SVI-活性污泥體積指數(shù),SVI=120.代入公式計算結(jié)果如下： (mg/l)=3300(mg/l)曝氣池容積計算 (4-6-4)代入公式計算結(jié)果如下： ( m3)=142(m3

19、)較核：水力停留時間T，h. （4-6-5）代入公式計算結(jié)果如下： (h) (4-6-6)式中參數(shù)意義及取值如下： H-池子的總高度，m. h-池子的有效水深，h=3m h1-池子的超高，h1 =0.5m.代入公式計算結(jié)果如下： H=3+0.5=3.5(m) （4-6-7）式中參數(shù)意義及取值如下： V1-池子的實際容積，m3。 L-池子的長，m. B-池子的寬，m.代入公式計算結(jié)果如下： =166.012（m3）干泥量 （4-6-8）式中參數(shù)意義及取值如下： -系統(tǒng)每日排除剩余污泥量，kg/d. a-污泥增值系數(shù)，a=0.6. b-污泥自身氧化率，b=0.06。 Sr-去除BOD濃度，kg/

20、m3 . Xv-揮發(fā)性懸浮物固體濃度MLVSS,且滿足Xv=fX. Kg/ m3.代入公式計算結(jié)果如下： ()kg/d.濕泥量 (4-6-9)式中參數(shù)意義及取值如下： Qs-濕泥量，m3 /d.Xr-回流污泥濃度，mg/l. 代入公式計算結(jié)果如下： (m3 /d)泥齡 （4-6-10）式中參數(shù)意義如下： -泥齡，d.代入公式計算結(jié)果如下： (d)曝氣池需氧量 （4-6-11）式中參數(shù)意義及取值如下： R0-曝氣需氧量，kg/d. -氧化每千克BOD需氧千克數(shù),=0.5 kgO2/kgBOD. -污泥自身氧化需氧量，=0.1 kgO2/kgMLVSS.代入公式計算結(jié)果如下：(kg/d)=4.27

21、(kg/h) (4-6-12)代入公式計算結(jié)果如下：(kg/d)=5.625(kg/h)1供氧量的計算： （4-6-13）式中參數(shù)意義及取值如下： K-安全系數(shù)，K=1.4.代入公式計算結(jié)果如下： (kg/h)采用膜片微孔曝氣器擴散器，氧轉(zhuǎn)移利用率為0.18，服務(wù)面積為m2。敷設(shè)于距池底0.25m處。如圖4-6所示：計算溫度定為30·C。查表得水中溶解氧 圖4-6飽和度：Cs(20)=9.17mg/l. Cs(30)=7.63mg/l.（1） 空氣擴散器出口的壓力計算： （4-6-14）式中參數(shù)意義及取值如下： -曝氣頭擴散器出口的絕對壓力，Pa.-常壓下的空氣壓力，（Pa） -水的

22、密度，=103kg/m3. g-重力加速度，g=9.8(m/s2)h-管淹沒水深，m.代入公式計算結(jié)果如下： =( Pa)（2） 空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算： （4-6-15）式中參數(shù)意義如下： Ot-氧的百分比. EA-氧轉(zhuǎn)移利用率. EA=0.18.代入公式計算結(jié)果如下：（3） 曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）： （4-6-16）最不利溫度條件按30。C考慮，代入各值，得： （mg/l）（4） 換算為在20。C條件下脫氧清水的充氧量： （4-6-17）式中參數(shù)意義及取值如下： -曝氣設(shè)備在污水與清水中氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)之比值，=0.8. -污水與清水中飽和溶解氧濃度之

23、比值，=0.9. -不同地區(qū)氣壓修正系數(shù)，=1. Ct-曝氣池正常運行中應(yīng)維持的溶解氧濃度值，Ct=2mg/l.把各值代入公式計算結(jié)果如下： （kg/h）2.供氣量的計算： （4-6-18）把各值代入公式計算結(jié)果如下： （m3/h）=4.169(m3/min)4.7 二沉池設(shè)計及計算 1二沉池采用豎流式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉淀池。如圖4-7所示：中心管面積： （4-7-1）式中參數(shù)意義及取值如下： qmax-最大設(shè)計流量，m3/s.把各值代入公式計算結(jié)果如下： (m2)2中心管徑： （4-7-2）把各值代入公式計算結(jié)果如下： 圖4-7 （m）3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度： （4-7-3）

24、式中參數(shù)意義及取值如下： v1-污水有中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度，v1 =0.02mm/s. h-喇叭高度，m。h=1.35d0 .把各值代入公式計算結(jié)果如下： （m）4沉淀部分有效面積： （4-7-4）式中參數(shù)意義及取值如下： v-污水在沉淀池中流速，m/h. 在數(shù)值上等于水力表面負(fù)荷（q）。q=1.5m3/ m2.h 即v=1.5 m/h.把各值代入公式計算結(jié)果如下： ( m2)5沉淀池直徑： （4-7-5）把各值代入公式計算結(jié)果如下：（m）6沉淀池有效水深： （4-7-6）式中參數(shù)意義及取值如下： t-沉淀時間， t=2h把各值代入公式計算結(jié)果如下： (m)7沉淀部分所需總?cè)?/p>

25、積： （4-7-7） 式中參數(shù)意義及取值如下： qmax-最大設(shè)計流量，m3/s.C1、C2-進出水懸浮物濃度，t/m3. C1 =3300mg/l. C2 =70mg/l. T-兩次排泥間隔時間，T=1/24d. -污泥容重，=1 t/m3. K2-污水流量總變化系數(shù)，K2 =1.5. P0 -污泥含水率，P0 =99%. 把各值代入公式計算結(jié)果如下：( m3) 8圓錐部分容積： 1 錐高： （4-7-8）式中參數(shù)意義及取值如下： h5-圓錐的錐高，m. r-錐體下端的半徑，r=0.5m. -圓錐的倒角，=55°C.把各值代入公式計算結(jié)果如下： (m) 2 圓錐的體積：（m3） （

26、4-7-9） 48 集泥池設(shè)計及計算 集泥池是用于收集初沉池和從回流污泥管排入的污泥，其為混凝土結(jié)構(gòu)。1收集的污泥量： （4-7-2）式中參數(shù)意義及取值如下： -污泥池收集的污泥量，m3/d. -從初沉池排入的污泥量，m3/d. -從回流污泥管排入的污泥量，m3/d.把各值代入公式計算結(jié)果如下： （m3/d）=200（m3/d）集泥池經(jīng)過一定時間后，混合液上層漸清。這時可不比輸送到脫水機，而直接排回到集水井。清夜排出管設(shè)置如圖4-8所示：圖4-8第一個排出閥距池面0.5m；第二個排出閥距池面0.5m；第三個排出閥距池面0.5m；第四個排出閥距池面0.5m。 若脫水機每天開機T=10個小時，則集

27、水井的容積為： （4-7-3） 把各值代入公式計算結(jié)果如下： ( m3)2集泥池的尺寸 池子的長為6m,寬為4.5m，高為4.4（4.5）m。所有的主要構(gòu)（建）筑物列入下表4-2中：表4-2主要構(gòu)（建）筑物一覽表序號名稱參數(shù)尺寸（m）結(jié)構(gòu)1旋流沉砂池Q=31.25 m3/hDN=1.83 H=2.8鋼混2集水井HRT =7minDN=2 H=2磚混3砂水分離亭15 m2L×B×H=5×3×3鋼構(gòu)架4提升泵和加藥間20 m2L×B×H=5×4×4鋼混5斜流沉淀池q=4 m3 / m2 .h DN=3.31 H=5.9

28、86鋼混6水解池q=1 m3 / m2 .hHRT=4hL×B×H=5.6×5.6×4.5鋼混7好氧池Ns=0.3kgBOD5/MLSS.dR=0.5 SVI=120L×B×H=15.4×3.08×3.5鋼混8豎流沉淀池q=1.5 m3 / m2 .hHRT=2hDN=5.187 H=8.686鋼混9污泥回流泵和風(fēng)機房12m2L×B×H=4×3×3鋼混10集污池總排泥量（m3/d）L×B×H=6×4.5×4.4(4.5)磚混11污泥脫水

29、間32.5 m2L×B×H=6.5×5×4鋼混12工作室32L×B×H=8×4×4鋼混13清水池27m3L×B×H=3×3×3磚混5 水力計算及泵的選型5.1 砂水分離器的選擇每天約有10 m3/d的砂粒物，故可根據(jù)此量來選擇一個砂水分離器如表5-1所示： 表5-1型號處理流量L/s電動機功率/kwL/mm機體最大寬度L/mmH/mmH1/mmH2/mmL1/mmL2/mmLSSF-260120.2538401170150015502100300010005.2初沉池前所選的

30、管道混合反應(yīng)器設(shè)計最大設(shè)計流量Qmax=1.5Q=750 m3/d=31.25 m3/h，而管道內(nèi)的流體平均流速為0.91.2 m/s。管道直徑： (5-2-1)式中參數(shù)意義及取值如下：-管道內(nèi)的流體平均流速， =1.2 m/s，=0.9 m/s。代入公式計算結(jié)果如下：（m）=111(mm)（m）=96(mm)如圖5-1所示： 圖5-1表5-2型號公稱直徑/mm管外徑/mm法蘭外徑/mm長度/mm重量/kgJT1001102205708.55.3污水提升泵的選擇 污水提升的管路輸送系統(tǒng)示意圖如下圖所示：圖5-2以截面1、-1基準(zhǔn)水平面，以截面1、-1和22、之間里柏努利方程： （5-3-1）其

31、中Z1 =-0.5m Z2 =05m. P1 =0 P2 =0.1MP a g=9.8N/kg =103 kg/m3 u1 =0 (m/s)（上式中D-為管道反應(yīng)器的直徑。）假設(shè)提升泵的排水管徑為100mm，則污水在管道中的流速： （m/s）在C下，995.7kg/m3 P a .s（注釋：污水管道和污泥管道是用鑄鐵管，其絕對粗糙度為0.3）查出：=0.027 （5-3-2） （注釋：-單位重量流體在系統(tǒng)中流動，因克服流動阻力而損失的能量。）式中參數(shù)意義及取值如下： -從集水井到初沉池的管道長度，=50m.k-工程設(shè)計原則，k=1.5.把, k，值代入（5-3-2）式計算結(jié)果如下： (J/kg

32、)把各值代入（5-3-1）式計算結(jié)果如下： （J/kg）（m） (注釋：He -輸送設(shè)備對流體所提供的有效壓頭)提升泵的選擇：（m3/d）=31.25(m3/h)He =12.61(m)表5-3型號流量Q/(m3/h)揚程H/(m)轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率(kw)效率/(%)允許吸上真空高度H1(m)葉輪直徑D/(mm)泵重kg軸功率電機功率80PWF421414403.52Y1325-45.545.55.5230115校核：提升泵的出口直徑是80 mm，則污水在管道中的流速為（m/s） 查得：把各值代（5-3-2）式計算結(jié)果如下：把各值代入（5-3-1）式計算結(jié)果如下：（P a）>

33、P2 =0.1MP a （符合）以截面2、-2和截面3、-3列柏努利方程： （5-3-3）其中Z2=0.5m P2 =0.1MP a g=9.8N/kg =103 kg/m3 P3 =0 P au3 =0 (m/s)排出管徑為80 mm，則污水在管道中的流速：（m/s） 查得，=0.0268 而取20m，按工程設(shè)計原則，K取1.2。 （J/kg）把各值代入（5-3-3）式計算結(jié)果如下：(m) 而實際=8.686（m）<9.5m，故符合。5.4鼓風(fēng)機的選型采用直徑215mm的曝氣擴散器時，服務(wù)面A=0.5m2/個，則所需空氣擴散器的總數(shù)為： （個） 取安裝96個。而每個曝氣頭的服務(wù)半徑：（

34、m）若每一橫排安裝四個曝氣頭，即（注釋：池子的寬度在服務(wù)之內(nèi)），則安裝的排數(shù)：96/4=24（排）。第一排距進水端0.25m，最后一排距出水端0.2 m，則每一橫排之間的間距：。（注釋：符合曝氣頭的服務(wù)之內(nèi)）橫排曝氣頭的布置如 圖5-3圖5-3所示：若兩端的曝氣頭離池壁各0.34m，則中間相鄰的曝氣頭相距： 每 個空氣擴散器的配氣量為：（m3/h）=0.0434（m3/min）空氣管道布置如圖5-4所示：選擇一條從鼓風(fēng)機開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)計算節(jié)點，統(tǒng)一編號后列表進行空氣管道計算?？諝飧晒芎椭Ч芤约芭錃庳Q管的管徑，據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速 圖5-4查表加以確定

35、，計算結(jié)果列入表中第6項。空氣管路的局部阻力損失，根據(jù)配件的類型折算成當(dāng)量長度損失l0，并計算出管道的計算長度l+l0（m），計算結(jié)果列入表中的第8、9項?？諝夤艿赖难爻套枇p失，根據(jù)空氣管的管徑、空氣量、計算溫度和曝氣池水深，查表求得結(jié)果列入表中的第10項。第9項與第10項相乘，得壓力損失h1+ h2，結(jié)果列入表中第11項。標(biāo)態(tài)下去估算： =1.205（kg/ m3） Pa以12-11段號計算為例： u=0.9(m/s) 查表得，=0.033每米管長的壓強降： （Pa/m）同理計算11-1段號，其結(jié)果列入下表中。表5-4空氣管路計算表管段編號管段長度L/m空氣流量空氣流速vm/s管徑D/mm

36、配件管段當(dāng)量長度l0/m管段計算長度l+l0/m壓力損失h1+ h2m3/hm3/min9.8Pa/m9./ Pa123456789101112-110.82.6060.04340.9032灣頭一個22.80.51.411-100.85.2120.04681.8032三通一個0.851.650.981.6210-90.87.8180.13032.7032三通一個0.851.656.3110.419-80.3410.4240.17373.6032三通和異形管各一個0.85+0.61.7510.7418.808-70.6510.4240.17371.4850灣頭一個33.651.164.237-6

37、0.6520.8240.34752.9550三通一個11.654.096.56-50.32531.2720.52124.4350三通和異形管各一個1.0+1.02.3258.750.345-43.7562.5441.04243.4680三通、灣頭各一個5+2.511.252.9833.534-33.7562.5441.04243.4680灣頭一個2.56.252.918.133-21.875125.0882.0366.9280三通和異形管各一個、閥門1.5+0.5+36.87511.1876.862-110.0250.134.0728.85100三通一個6.516.518.4303.6總計：

38、495.67將空氣管路計算表中11項各值累加，得空氣管路系統(tǒng)的總壓力損失：（Pa）=4.86（kPa）.膜片空氣擴散器的壓力損失：（Pa）=2.744（kPa），則總壓力損失為4.86+2.744=7.604（kPa）。為了安全考慮，設(shè)計取值9.8 kPa。 空氣擴散器安裝在距曝氣池池底0.25 m處，因此空壓機所需壓力為： （Pa）=36.75（kPa）風(fēng)機的選擇：表5-5型號Qs / m3. min-1所需軸功率La/kw轉(zhuǎn)速/r.min-1Tsc-80720-14505.5污泥回流泵的選擇污泥回流的管路輸送系統(tǒng)示意圖如下圖所示：以截面1、-1基準(zhǔn)水平面，以截面1、-1和22、之間里柏努利

39、方程：（5-5-1） 圖5-6其中 =1.0m，=0，=0 =2.5m，=1000（kg/ m3）。假設(shè)污泥輸送管的管徑d=80mm，則管道中的流體流速u為：(m/s) (注釋：R-為污泥回流比) 查得，=0.029 從二沉池到好氧池的管道當(dāng)量長度取50m，按工程設(shè)計原則，k=1.5（J/kg） 把各值代入（5-5-1）式計算結(jié)果如下： （J/kg） （m）泵的選擇：表5-6型號流量Qm3/h揚程Hm轉(zhuǎn)速r/min功率kw效率%允許吸上真空高度(m)葉輪直徑D(mm)泵重kg軸功率電機功率50PWF1914.514402.58Y112M-4 4295230115較核： 回流泵的排出口徑=50m

40、m，則管道中流體的流速（m/s） 查得，=0.033 則；（J/kg）把各值代入（5-5-1）式計算結(jié)果如下：(J/kg) (m)<H(14.5m) 即符合。同理可計算和選擇得出其它的泵，其結(jié)果所選的泵列入下表：表5-7序號設(shè)備名稱型號數(shù)量備注1污水提升泵80PWF N=5.5KW2臺1備1用2加藥泵J-ZB-1300/0.8 N=0.18KW3臺1備2用3鼓風(fēng)機JTS-80 N=7.5KW2臺1備1用4污泥回流泵50PWF N=4KW2臺1備1用5脫水機DYL-1500 N=2.2KW1臺6返沖洗水提升泵3B57A N=10KW1臺7攪拌機BJ-750 N=0.55KW2臺加藥混合用8

41、管道混合反應(yīng)器JT型 DN80 / DN1002個混合作用9砂水分離器LSSF-260 N=0.25KW 1臺10旋流沉砂池JEJA50 N=0.55KW1臺11污泥提升泵CP-5-3.7-80 N=3.7KW1臺12空壓機CA-65 N=0.75KW P=0.8M Pa 1臺調(diào)節(jié)污泥脫水機皮帶的松緊5.6 高程水力計算 污水的進水管道是從地下進入到污水處理站的，在構(gòu)筑物間依靠重力的作用來輸送流體時都是采用公稱直徑為200mm的不銹鋼鋼管。其各個構(gòu)筑物的高層布置及其之間的水力損失如下表所示：表58 高程水力損失計算表構(gòu)筑物名稱各構(gòu)筑物的水面離地平面高度/m相鄰兩構(gòu)筑物間的管道長度/m工程設(shè)計原

42、則，管道的當(dāng)量長度系數(shù)實際在額定條件管路能量損失(J/kg)管路所允許的能量損失(J/kg)集泥池2.0501.50.02760.62旋流沉淀池8.186300.1641.02水解池4.0300.0214.7好氧池2.5300.2214.7二沉池1.06 污水處理站總體布置6.1 平面布置原則 本污水處理站平面布置遵循以下原則：（1）處理構(gòu)筑物與設(shè)備的布置應(yīng)順應(yīng)工藝流程，功能分區(qū)，配置得當(dāng)，以便于節(jié)約用地和運行管理。（2）構(gòu)、建筑物之間的間距滿足交通、管道等的敷設(shè)及便于施工和操作管理方面的要求。（3）依據(jù)地形、風(fēng)向等因數(shù)去布置平面圖。平面布置結(jié)果 污水處理站為一塊矩形的場地，其大門朝南。東西圍

43、墻長60m，南北寬40m，總面積約2400m2。構(gòu)筑物的位置排放分為三橫排，從大門進入首先看到的第一排從左到右依次是旋流沉砂池、集水井、砂水分離器、工作室和化驗室、污泥脫水房、出水井；第二排從左到右依次是提升泵和加藥間、集泥池、污泥回流泵和風(fēng)機房、豎流沉淀池；第三排從左到右依次是斜流沉淀池、水解池、好氧池。其具體情況見附件平面布置圖62 高程布置621高程布置原則： （1）充分利用地形及廠區(qū)污水收集系統(tǒng)，平衡土方、降低工程費用，以使污水經(jīng)一次提升便可順利重力自流通過污水處理各處理池直至排出廠外。（2）做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。（3）協(xié)調(diào)污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計，減少單體埋深施工困難，同時還要便于正常排放，又有利于檢修自流排空。 高程布置結(jié)果 以地平面為±0.00m標(biāo)高，則旋流沉砂池、集