工业废水设计计算书

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1、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

2、浓缩池101. 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（GB42871992） 室外排水设计规范（ GB50014-2006 )1.2设计原始资料设计处理水量：8000 m3/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（GB42871992）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400400500101300 13出

3、水100257015140692.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 2540mm机械清除 1625mm（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4575。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s,栅前流速一般为0.40.9m/s计算过程：设计流量：设计最大日流量： 设计平均日流量：=0.07m/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=0.01m mC.过栅水头损失

4、：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=0.05m/10m每日栅渣量为：W=0.3m/d拦截污物量大于0.2m/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=Nzak/a=33310-1401.241.1/241=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1.24 k反应不均匀系数，1.11.2当硫酸用量超过10kg/h时，可

5、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，2) 调节池有效体积V V=Qt=3336=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F F=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

6、表面负荷，一般为0.81.5m3/(m2.h),取1.02）有效水深h h=qt=1.04.5=4.5m 停留时间t一般在45h，本设计采用4.5h。3）有效容积V V=Fh=333.34.5=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：=256m/h水力停留时间：T=1h3.3.2设计计算（1）缺氧池容积：V=QT=2561=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.

7、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：S400（1-30）280mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD55（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BOD57.10.090.4256.39mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：25-6.3918.61mg/L

8、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/(kgMLSSkg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=K2值取0.0200,Se=18.6mg/L,=0.93,f=代入各值，BOD5/(kgMLSSkg)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

9、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：L1L/2=47/2=24m取超高0.5m，则池总高为H=4+0.54.5m3.4.3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

10、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2.7-3.7O2/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）：PbP+9.8103H其中：P-大气压力 1.013105Pa H-空气扩散装置的安装深度，mPb1.013105Pa+9.81034.2=1.425103Pa(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

11、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：取值0.85，0.95，C=1.875,=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1.5m/.h单座沉淀池表面积和池径：沉淀池有效水深=qt=1.52=3m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=m沉淀池坡度落差设污泥斗上部半径为5m，下部半

12、径为2m，=60度=i（R-r）=0.05(42-5)=1.85m圆锥体体积=m污泥斗高污泥斗容积=m污泥部分所需容积m式中：R-回流污泥比，取100% T-贮泥时间，取0.5d -回流污泥浓度，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0.5m3.6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：256.2m/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：LB=57m3.6.2污泥浓缩池本设计采用1座圆形辐流

13、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/C1 C2=C1(100-P2)/(100-P1)=(100-97)8/(100-99.3)=34.28g/L 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/(m2h)=24kg/(m2d)， 浓缩池的面积：A=QC/M=22.88/24=7.6m2 则浓缩池直径： D=（47.6）1/2/2=0.88m 浓缩池工作部分高度h2 取污泥浓缩时间T=24h，则 h2=TQ/A=2422.8/(7.6)=0.72m 浓缩池总高度H H=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0.3m 浓缩后污泥体积 V2=Q(1-P1)/(1-P2)=22.8(1-0.993)/(1-0.97)=5.32m10