水课程设计印染废水工艺设计说明计算书.doc

目录一 城市基础资料 .2（一） 水环境质量状况 2（二） 城市气象条件 2（三） 地质资料 2二 设计任务 .2（一） 设计内容 2（二） 工程规模 3（三） 进出水水质 3三 设计说明书 .3（一） 选择理由 3（二） 工艺流程 3（三） 各构筑物的去除效率 4四 设计计算书 .4（一） 细格栅 41、设计说明 42、设计计算 5（二） 中和调节池 6（三） 平流式沉淀池 61、设计说明 62、设计计算 7（四） SBR 91、 主要参数 92、 设计计算 9（五）活性炭吸附池 .12（六）氯消毒池 13五 高程计算 13六 设备的选取 141、 设计说明 142、 选型 143、 提升泵房的设计 144、 鼓风机 145 、滗水器 146 、泵 14七 参考资料 14印染废水工艺设计说明计算书一 城市基础资料（一） 水环境质量状况近几年邢台市水环境质量状况图20052009年三条出市河流滏阳河、滏阳新河、滏东排河化学需氧量年平均浓度变化趋势图（二） 城市气象条件表1 污水处理厂所处城市气象资料年平均气温13.2月平均最高气温25.9月平均最低气温-1.1最高气温38.2最低气温-16.9年平均降雨量1000冰冻线深300主风向夏季东南风冬季西北风温度在-10度以下2天相对湿度40（三） 地质资料土壤为中性偏碱的沙壤土质，平均地下水位在地表以下20m二 设计任务（一） 设计内容对某印染公司废水处理的工艺流程进行设计,对流程进行详细的 工艺计算,水力计算 ,对工程进行简单概算,绘制工艺流程图、流程高程图、单体构筑物工艺图.工艺要求对污水进行生物脱氮.（二） 工程规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为900m3。主要处理印染废水，按印染污水量来取其变化系数为1.3。（三） 进出水水质该水经处理以后，水质应符合国家综合废水排放标准（GB89781996）中的二级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有一定的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除水中的N，P达到排放标准。表2 污水厂设计进出水水质对照表单位:mg/lCOD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH3-NPH色度进水230-370150-250200-35035-45偏碱500倍出水<=100<=20<=20<=256-9<=50倍三 设计说明书（一） 选择理由印染污水一般以BOD,COD,SS,NH3-N和色度为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除25-40%，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90以上，已具备排放水体的标准。又该印染污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5,COD,SS和色度又要适当去除N,故本设计采用SBR法。该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的格栅、初沉池进入二级处理的SBR系统，其出水进入活性炭吸附池进而去除色度,进入氯消毒池进行最后的消毒处理,SBR的污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。（二） 工艺流程细格栅中和调节池平流式沉淀池SBR1池SBR2池活性炭吸附池氯消毒池污泥浓缩脱水进水 提升泵出水污泥外运 （三） 各构筑物的去除效率表3各构筑物的去除效率格栅沉淀池SBR系统活性炭吸附池SS60%-70%50%-60%40%-50%-BOD5-25%-40%90%-93%92%CODCr-35%左右90%-93%63%色度-20%-30%97%NH3-N-70%-四 设计计算书（一） 细格栅1、设计说明(1) 格栅的位置和作用格栅是一级污水处理厂的主体处理构筑物。主要作用是将污水中的大块污染物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成伤害。按栅条间净间距分：粗格栅，栅距>40mm、中格栅,栅距1525mm、细格栅，栅距410mm。本次选择的是细格栅。(2) 格栅的设计参数1)栅前流速：污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.40.8ms。2)过栅流速：一般控制在0.61.0ms之间。3)过栅水头损失：一般在0.20.5 ms之间。4)栅渣量：栅渣量以每单位水量产渣量计0.10.01m3103 .m3污水，粗格栅用小值，细格栅用大值。2、设计计算栅前水深 过栅流速v=0.6m/s 栅条间隙宽度b=0.004m 格栅倾角 栅条宽度s=0.01m 水渠宽B1=0.09m开角度栅前超高h2=0.3m 进水渠流速v1=0.4m/s(1) 格栅间隙数(2) 格槽宽度B注：栅条的断面形状取锐边矩形 (3) 过栅水头损失h1(m)格栅阻力增大系数K取3(4) 栅槽总高度H(m) (5) 栅槽总长L（m）进水渠道渐扩部分长度：格槽与出水渠道连接处渐缩部分长度:(6) 每日栅渣量W(m3/d) 注：W1：单位栅渣量 取0.1m3渣/103m30.069<0.2m3/天 故采用人工清渣(7) 设计草图（二） 中和调节池 调节池容积： 修正容积：调节池有效水深为5m 超高为0.5m 池总高度为5.5m则池底面积为长宽比要满足1:12:1 池长为 池宽为（三） 平流式沉淀池1、设计说明(1) 沉淀池的位置和作用初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级处理厂设在生物处理构筑物的前面。处理对象是悬浮物质，同时可去除BOD5，可改善生物处理构筑物运行条件并降低BOD5负荷。按池内水流方向不同分：平流式、辐流式、竖流式。本次选择的是平流式初沉池，它具有沉淀效果好，对冲击负荷和适应温度变化，平面布置紧凑，占地面积小等优点。(2) 沉淀池的设计数据1)池子的长宽比不小于4，大型沉淀池可考虑设导流墙2)采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定3)池子长深比一般采用8124)一般按表面负荷计算，按水平流速校核，最大水平流速，初沉池7mm/s，二沉池5mm/s5)池底纵坡：采用机械刮泥时，小于0.005，一般采用0.010.026)刮泥机的行进速度不小于1.2m/min，一般采用0.60.9m/min进口处应设置挡板，高出池内水面0.10.15m，挡板淹没深度，进口处视初沉池深度而定，不应小于0.25m，一般为0.51.0m；7)出口处一般为0.30.4m；8)挡板位置：距进水口为0.510.m；距出水口为0.250.5m2、设计计算（1）池子总面积设表面负荷q=2.0m3(m2.h),流量Q=37.5m3/hA=（2) 沉淀部分有效水深 （3) 沉淀部分有效容积（4） 沉淀池池长设水平流速v=1.5mm/s,L=（5） 池子总宽度B=池子个数n=1 则每个池子宽2.3m（6） 污泥区1) 每日产生污泥量两次排泥的间隔时间t=2d=48h，脱水率为P0=97%，kz=1.3, 污泥区所需容积为2.44m3污泥斗容积 设斗上口宽a=2.3吗，下口宽a1=0.3m. 贮泥斗高度 3）污泥斗以上梯形部分污泥容积 污泥斗和梯形部分容积 （7） 池子总高度 设缓冲层高度 超高（8） 设计草图（四） SBR1、 主要参数BOD污泥负荷Ls=0.07（kg BOD/kg.MLSS.d）反应池数 N=2反应池水深 H=5m排出比 1/m=1/4活性污泥界面以上最小水深=0.5mMLSS浓度 CA=4000mg/L2、 设计计算(1) 曝气时间= CS：进水的平均BOD-187.5mg/L(2) 沉淀时间初期沉降速度：CA-1.26 因此，必要的沉淀时间为： =1.3h(3) 排出时间排出时间2h左右与沉淀时间合计为3h左右。(4) 一个周期所需的时间为： 所以，周期次数n为: n=3.4n以3计，则每个周期为8h。(5) 进水时间为：TF=TC/N=4h(6) 反应池容积的计算： 1）反应池容量： = 2）进水变动的讨论：根据进水时间为4h/周期（2池3周期的场合）和进水流量模式， 一个周期的最大进水量变化比r=1.5,超过一个周期污水进水量与 V的比值为：考虑到流量的变动反应池的修正容积如下：反应池水深为5m,则所需的水面积为：此外，在沉淀、排出工序中可能接受多余的污水量，以V的10% 计，则各反应池所需的安全容量为：反应池的修正容量为：反应池水深为5m,则所需水面积为：排水结束时水位：基准水位：高峰水位：警报的溢流水位：污泥界面：(7) 需氧量的计算： 1）需氧量以每kgBOD需要2.0kgO2计每池每周期所需氧量为：曝气时间以4h计，则每小时的需氧：(8) 曝气装置： 采用鼓风曝气，设混合液水温为20°混合液DO浓度为1.5mg/L 水深5m.则供氧能力为： OD:每小时需氧量（kg/h） CA：混合液的水温CSW：清水在T1（）的氧饱和浓度（mg/L）CS: 清水在T2（）的氧饱和浓度（mg/L）T1:以曝气装置的性能为基点的清水温度（）T2：混合液的水温（）：Kra的修正系数 高负荷法：0.83 低负荷法：0.93：氧饱和温度的修正系数 高负荷法：0.95 低负荷法：0.97P：处理厂的大气压（mmHg绝对大气压）根据供氧能力求得曝气空气量为： EA：氧的利用率（%）以18%计 ：空气密度（=1.293kg/Nm3）OW:空气的氧重量（0.233kgO2/kg空气） 2池合用1台鼓风机，交替使用。此外另设备用鼓风机1台，1台的空气曝气量为：(9) 上清液排出装置 污水进水量QS=900m3/min 池数N=2 周期数n=3 则每一池的排出负荷量为： 每池设一台排出装置，每台的排出负荷为：排出设备的排出能力在最大流量比（r=1.5）时能够排出，所以排出能力为(10) SBR的整体设计 有效水深为5m,超高为0.5m SBR池的池深为5.5m 反应池底的容积为675m3 则底面积为6755.5=122.7m2 长宽比要满足1:12:1 池长为14.5m 池宽为8.5m（五）活性炭吸附池采用降流式固定床吸附 吸附塔的总面积：每个塔的面积：吸附塔的直径： 采用4m吸附塔的炭层高度：每个吸附塔炭层的容积：每个塔填充活性炭的质量：每塔每天应处理的水量：（六）氯消毒池最大加氯量 设Cl与水的接触时间为15min。投加量： 故选用ZJ-2型加氯机 加氯量为0.50.6kg/h 外形尺寸 550*310*770，净重30kg，价格500元。 有效水深为h=3m 超高为0.3m则消毒池的容积为： 消毒池的底面积为： 只要消毒池的面积A>=5.68m2就符合要求，所以池长池宽五 高程计算该厂区地势为西南方较高，东北方较低，厂区的排出路在东北方向，在厂区的背面有一条河流为污水的最终受纳水体其出水口距河流500m。厂区地势较平坦，地面标高（黄海高程）30m，受纳水体的洪水位为28m。厂区污水的进水总干管入口处管径为300mm，管底埋深1.0m。根据设计要求，高程计算如下已知：各构筑物的水头损失如下 氯消毒池：0.2m,活性炭吸附塔：0.5m,SBR池：0.2m,平流式沉淀池：0.2m,中和调节池：0.1m,排除管管长500m.沿程水力损失h=il=500局部损失构筑物名称构筑物损失局部损失沿程损失水位标高地下埋深消毒池0.2m1.51.5m1.5m吸附塔0.5m0.025m0.0153.54m1.46mSBR池0.2m0.05m0.0154.5m0.5m平流式沉淀池0.2m0.0151.5m2m调节中和池0.1m0.0154.53m0.47m细格栅0.0150.94m0.18m六 设备的选取1、 设计说明 全工艺可考虑只经过一次提升，然后经过自流到下面的曝气池和沉淀池，这样可节省投资费用，设计流量Qmax=900m3/d2、 选型根据以上的参数，选用IS100-80-160B型潜水排污泵，理由为适用于所有的污水、泥浆水、雨水及工艺用水的抽送、排放。IS100-80-160B型排污性能强，具有独特设计的“高效、无堵、防缠绕”性能的特种水泵。选IS100-80-160B泵2台，1用1备。该泵的流量是1.76L/S，扬程为5m，轴功率为56.9kw，配用功率90KW。3、 提升泵房的设计 L×B×H=5m×3m×2.5m4、 鼓风机型号口径功率转速厂家鼓风机RB-5050A58.8W1450r/min长沙鼓风机T5 、滗水器 型号BFR125 基础尺寸a100 b370 c300-800 d515 e 525 D150mm 6 、泵 IS100-80-160B Q=1.76L/S H=5 转速1450r/min 泵一共三台（两台工作，一台备用）。七 参考资料 1 污水综合排放标准2给水排水设计手册第一、五、十、十一册等3室外排水设计规范（GB50014-2006） 4 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）5 孙力平等编，污水处理新工艺与设计计算实例，科学出版社， 20016 期刊杂志：给水排水、中国给排水等。