工业废水设计计算书

'工业废水课程设计某棉纺染整废水处理工艺初步设计设计计算书学号：201011114姓名：张晓阳指导教师：郭宇杰 工业废水课程设计目录1.计算依据11.1设计规范11.2设计原始资料12.各构筑物的设计计算22.1格栅22.2调节池32.2.1加酸中和32.2.2池体计算32.3水解酸化池42.3.1池体计算43.3.缺氧池计算43.3.1设计参数43.3.2设计计算53.4曝气池53.4.1污水处理程度的计算53.4.2曝气池的计算与各部位尺寸的确定53.4.3曝气系统的计算与设计63.4.4供气量的计算73.5混凝沉淀池设计计算83.6污泥处理103.6.1集泥池103.6.2污泥浓缩池10 工业废水课程设计1.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1002570151406~910 工业废水课程设计2.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),一般应采用机械清渣。（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：设计平均日流量：=0.07m³/sa.栅条间隙数：条（设栅前水深h=0.4m）b.栅槽有效宽度B：取栅条宽度S=0.01mmC.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：d.栅渣量计算对于城镇污水，每单位体积污水拦截污物为=0.05m³/10³m³10 工业废水课程设计每日栅渣量为：W==0.3m³/d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-]=10-1mol/l,加酸量Ns为Ns=Nz·a·k/a=333×10-1×40×1.24×1.1/24×1=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，10 工业废水课程设计2)调节池有效体积VV=Qt=333×6=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=27m保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=4+0.6=4.6米2.3水解酸化池2.3.1池体计算1）池表面积FF=Qmaxq=（8000/24）×1.0=333.3m2其中Qmax————最大设计流量（m3/h）q——表面负荷，一般为0.8～1.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深hh=qt=1.0×4.5=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=333.3×4.5=1500m3设池宽B=12m则池长L=A/B==28m取28m3.3.缺氧池计算3.3.1设计参数设计平均日流量：=256m³/h水力停留时间：T=1h10 工业废水课程设计3.3.2设计计算（1）缺氧池容积：V=Q′T=256×1=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=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BOD5值（S0）为400mg/L，经调节池及水解酸化池、厌氧池，按降低30％考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：S＝400（1-30％）＝280mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5（1.42bXC）=7.1XC计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中C——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；X---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD5＝7.10.090.425＝6.39mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：25-6.39＝18.61mg/L去除率＝3.4.2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0.3BOD5/(kgMLSS·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=10 工业废水课程设计K2值取0.0200,Se=18.6mg/L,=0.93,f=代入各值，BOD5/(kgMLSS·kg)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=X----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=＝mg/L(3)确定曝气池容积，由公式代入各值得：m3（4）确定曝气池各部位尺寸实际水力停留时间h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：L1＝L/2=47/2=24m取超高0.5m，则池总高为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10 工业废水课程设计每日去除的BOD值：kg/d日平均需氧量：O2=BOD+COD=2100+2400=4500㎏/d即187.5㎏/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2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得:水中溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L.(1)空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：Pb＝P+9.8×103H其中：P---大气压力1.013×105PaH---空气扩散装置的安装深度，mPb＝1.013×105Pa+9.8×103×4.2=1.425×103Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比：其中，EA---空气扩散装置的氧转移效率，一般6％-12％对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12％，代入得：（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：其中，CS---大气压力下，氧的饱和度mg/L得mg/L（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：10 工业废水课程设计取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：kg/h（5）曝气池的平均时供氧量:3.5混凝沉淀池设计计算设计参数：沉淀时间t取2.0h表面水力负荷取1.5m³/㎡.h单座沉淀池表面积和池径：㎡②沉淀池有效水深=qt=1.5×2=3m10 工业废水课程设计④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：V=m³⑤沉淀池坡度落差设污泥斗上部半径为5m，下部半径为2m，α=60度=i（R-r）=0.05×(42-5)=1.85m圆锥体体积=m³⑥污泥斗高污泥斗容积=m³⑦污泥部分所需容积m³式中：R-回流污泥比，取100%T-贮泥时间，取0.5d-回流污泥浓度，⑧沉淀池总高度H式中-超高，取0.3m-缓冲层高度，取0.5m-刮泥板高度，取0.5m10 工业废水课程设计3.6污泥处理3.6.1集泥池回流污泥量为：剩余污泥量为：总污泥量：Q=污泥首先进入集泥池中，污泥回流从集泥池中回流，选用两台回流污泥泵，一台剩余污泥泵则每台回流泵的流量为：256.2m³/h集泥池容积V=集泥池的面积：A=式中h-有效水深为2.0m集泥池尺寸：L×B=5×7m3.6.2污泥浓缩池本设计采用1座圆形辐流式污泥浓缩池，设有刮泥设备，采用周边传动，周边线速度为2.0m/min。浓缩前：污泥含水率P1=99.3%污泥浓度为8g/L浓缩后：含水率为P2=97%则（100-P2）/(100-P1)=C2/C1C2=C1(100-P2)/(100-P1)=(100-97)×8/(100-99.3)=34.28g/L①浓缩池的直径采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥固体通量M取1kg/(m2×h)=24kg/(m2·d)，10 工业废水课程设计浓缩池的面积：A=QC/M=22.8×8/24=7.6m2则浓缩池直径：D=（4×7.6）1/2/2π=0.88m①浓缩池工作部分高度h2取污泥浓缩时间T=24h，则h2=TQ/A=24×22.8/(7.6)=0.72m②浓缩池总高度HH=h1+h2+h3=3.0+0.3+0.3=1.32m式中：超高h1取0.3m缓冲层高h3取0.3m③浓缩后污泥体积V2=Q(1-P1)/(1-P2)=22.8×(1-0.993)/(1-0.97)=5.32m³10'