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  • 2022-04-26 发布

红星淀粉厂废水处理工程设计

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西安工业大学毕业设计本科毕业设计(论文)题目:红星淀粉厂废水处理工程设计3西安工业大学毕业设计摘要在我国主要的工业污水排放中,高浓度有机废水占据了很大比例[1]。而在排放高浓度有机废水中的行业中,淀粉工业产生的废水是其中的大户;淀粉工业废水具有有机物含量高,可生化性好的特点,其COD含量一般在在2000~20000mg/l之间。本设计所处理的某淀粉厂废水水质为:COD:6800-8000mg/L,BOD5:2700-3500mg/L,SS:1800-3000mg/L,PH:4—6;出水要求达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级现有标准要求,即COD<200(mg/L)BOD5<80(mg/L)SS<250(mg/L)pH6~9;达到去除率COD97.5%,BOD97.7%,SS91.7%。In西安工业大学毕业设计本设计对该淀粉厂产生的高浓度有机废水的处理工艺进行了详细分析与对比。在废水从工厂排出后,经格栅过滤,泵房提升后,进入调节沉淀池调节水质水量,再由厌氧工艺UASB处理,通过平流式沉淀池和好氧工艺SBR,最后排出;如此经厌氧和好氧两级处理,工厂排出污水达到国家规定排放标准。本设计厌氧段选取了UASB工艺,好氧段选取SBR工艺,这俩种工艺具有规模小,处理效率高,非常适合工厂废水处理要求等优点,UASB工艺在除去废水中污染物的同时,厌氧菌分解有机物的同时产生沼气,可以解决工厂的一部分能源需求,环保经济性俱佳。本设计选用工艺具有处理效率高、占地少、经济实用、技术成熟可靠的优点:其运行自动化程度高,节省人力,处理能力稳定,适合于流量较小的工业废水处理。其经济社会效益显著。关键词:淀粉工业;废水;UASB;SBR;COD;BODI西安工业大学毕业设计VIn西安工业大学毕业设计AbstractThisdesignisaboutthestarchindustrywastewatertreatment;inChina'smajorindustrialdischarges,thehighconcentrationorganicwastewateraccountedforalargeproportion.Inthedischargeofhighconcentrationorganicwastewaterindustry,starchindustrywastewatergeneratedisoneofthebig;starchindustrywastewaterwithhighorganiccontent,andgoodbiodegradability,theCODcontentisgenerallyat2000~20000mg/lbetween.Thedesignprocessofastarchfactorywastewateritsmaincomponents:COD:6800-8000mg/L,BOD5:2700-3500mg/L,SS:1800-3000mg/L,PH:4—6;effluentcanmeetthenationalstandardGB8978-1996,namelyCOD<60(mg/L)VX,∴合格。④校核周期进水量周期进水量应满足下式:Q0<(1-SVI·MLSS/106)V1=(1-100×4000/106)×1136.2=454.48m3Q0=281.25m3,合格。⑤确定单座反应池的尺寸SBR有效水深取6.0m,超高1m,则SBR总高为7m,SBR的面积为V1/H=1136.2/6=189.36m2,设SBR的长:宽=2:1,则SBR的池宽为9.7m,池长为19.4m。6.2.2SBR运行水位SBR反应池最低水位为:Vmin/(9.7×19.4)=851.2/(9.7×19.4)=4.52m,SBR反应池污泥高度为:VX/(9.7×19.4)=454.4/(9.7×19.4)=2.4m,可见,SBR最低水位与污泥位之间的距离为4.52-2.4=2.4m,大于0.5m的缓冲层,符合要求。61n西安工业大学毕业设计6.3排水口高度和排水管管径6.3.1排水口高度为保证每次换水V=285m3的水量及时快速排出,以及排水装置运行的需要,排水口应在反应池最低水位之下约0.5~0.7m,设计排水口在最高水位之下2.5m,设计池内底埋深1.5m,则排水口相对地坪标高为1.0m,最低水位相对地面标高为1.7m。6.3.2排水管管径每池设浮动排装置一套,出水口两个,排水管一根;固定设于SBR墙上。浮动排水装置规格DN200mm,排水管管径DN300mm。设排水管排水平均流速为1.1m/s,则排水量为(m3/s)则每周期(平均流量时)所需排水时间为(h)6.4排泥量及排泥系统6.4.1SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来微生代谢的增殖污泥,还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为式中a——微生物代谢系数,kgVSS/kgBOD;b——微生物自身氧化率,1/d。61n西安工业大学毕业设计根据淀粉废水性质,参考类似经验数据,设计a=0.83,b=0.05,则有(kg/d)假定排泥含水率为98%,则排泥量为(m3/d)或(m3/d)(P=99%)考虑一定安全系数,则每天排泥量为18m3/d。6.4.2排泥系统每池排泥坑中接出泥管DN150一根。剩余污泥在重力作用下排入集泥池。6.5需氧量及曝气系统设计计算6.5.1需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为式中a′——微生物代谢有机物需氧率,kg/kg;b′——微生物自氧需氧率,1/d。根据类似工程经验数据,取a′=0.55,b′=0.15,需氧量为O2=0.55×4560×0.208+0.15×5×4560×0.208=1233.024(kgO2/d)=51(kgO2/h)6.5.2供氧量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器,敷设SBR反应池池底,淹没深度6m61n西安工业大学毕业设计。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8查表知20℃、30℃时溶解氧饱和度分别为Cs(20)=9.17mg/L、Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口的绝对压力pb为pb=1.013×105+9.8×103×H=1.013×105+9.8×103×9.8=1.454×105(Pa)空气离开曝气池时,氧的百分比为=19.6%曝气池中溶解氧平均饱和度为(按最不利温度条件计算)水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为(mg/L)20℃时脱氧清水充氧量为计算时取值α=0.82,β=0.95,Cj=2.0,P=1.0,则计算得(kgO2/h)SBR反应池供气量Gs为=22.08(m3/min)每立方污水供气量为去除每千克BOD5的供气量为去除每千克BOD5的供氧量为61n西安工业大学毕业设计6.5.3空气管计算鼓风机房出来的空气供气干管,在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管,为两SBR池供气。在每根支管上设10条配气竖管,为SBR池配气,四池共四根供气管,40条配气管。每条配气管安装SX-1扩散器8个,每池共80个扩散器。空气支管供气量为(m3/min)=0.12m3/s由于SBR反应池交替运行,四根空气支管不同时供气,故空气干管供气量亦为13.8m3/min。表6.2空气管路计算表管段编号管段长度/m空气流量/(m3/min)空气流速/(m/s)管径/m配件当量长度/m计算长度/m压力损失9.8/(Pa/m)9.8/PaLGsvDl0L+l0ih10/112.00.383.250弯头一个0.762.760.421.169/102.00.766.650三通一个0.502.501.704.258/96.01.159.650三通一个,弯头两个,闸阀一个1.647.643.4627.87/82.01.152.0100弯头一个4.666.660.100.676/72.02.35.0100三通一个2.104.100.401.645/62.03.457.2100三通一个2.104.100.803.284/52.04.69.8100三通一个2.104.101.455.953/42.05.7512.1100三通一个2.104.102.158.822/31.56.914.31002.984.483.1514.1161n西安工业大学毕业设计三通、闸阀各一个1/240.013.87.2200三通三个,闸阀一个25.165.100.3321.480/13.06.914.3100弯头、闸阀、止回阀各一个12.515.503.1548.83合计138.0由计算表可得:空气管路总损失为Σh=138.0mmH2O=1352.4Pa假设管路富余压头为0.10m,即100mmH2O,SX-1型空气扩散器压力损失为200mmH2O,则曝气系统总压力损失为h=0.138+0.10+0.20=0.438mH2O计算结果:池长19.4m宽9.7m高7m61n西安工业大学毕业设计第七章鼓风机房设计7.1供风量本处理站需提供压缩空气的处理构筑物为SBR反应池,风量为13.8m3/min。7.2供风风压SBR反应池需供风风压为4.51m3/min,鼓风机供风以SBR反应池为准。根据计算,SBR反应池曝气系统风压损失为0.3381m3/min,则鼓风机所需出风压力为ps=H1+H2+H3式中H1——SBR反应池所需风压;H2——空气管路系统风压损失;H3——曝气系统富余风量;即ps=H1+H2+H3=4.5+0.338+0.1=4.938mH2O7.3鼓风机的选择综合以上计算,鼓风机总供风量即风压为4.938mH2O,拟选用TSC-100鼓风机三台,二用一备。该鼓风机技术性能如下:转速n=1450r/min,口径DN=100mm,出风量8.0m3/min,出风升压ps=49.0kPa,电机功率N=15kw,机组重量W330kg61n西安工业大学毕业设计。机组占地(安装尺寸)面积L1010mm×M500mm,机组高H1150mm。7.4鼓风机房布置鼓风机房平面尺寸(10.8×5.4)m2,鼓风机房净高4.8m。鼓风机房含机房两间7.8m2,值班(控制)室一间3.0m2。鼓风机机组间距不小于1.5m。鼓风机不专设风道,新鲜空气直接从建筑窗上部的进风百叶窗进入,由鼓风机进风过滤器除尘。鼓风机在出风支管上装设压力表及安全阀,鼓风机由值班室和中控室均可控制。计算结果:鼓风机房长10.8m宽5.4m高4.8m61n西安工业大学毕业设计第八章污泥处理系统的设计说明计算8.1污泥处理系统说明根据前面计算知,构筑物排泥见表9.1.表8.1构筑物污泥产量调节沉淀池1.8m3/dP=97.5%UASB184.68m3/dP=98.0%SBR反应池15.6m3/dP=99.0%则污水处理系统每日总排泥量为202.08m38.2污泥处理方式污水处理系统各构筑物所产生污泥每日排泥一次(除SBR外),集中到污泥集泥池,然后再有污泥打至污泥浓缩池,经浓缩后送至贮存柜暂放,再由送至脱水机房脱水,形成的泥饼外运作农肥(因为污泥中无有害污染物,而有机质含量较高)。污泥浓缩池为间歇运行,运行周期为24.0h。其中各构筑物排泥,污泥泵抽送污泥时间1.0~1.5h(除SBR外)。污泥浓缩时间20.0h浓缩排水与排泥时间2.0h,闲置时间0.5~1.0h。8.3集泥池容积计算每日总排泥量为202.08m3,需再1.5h61n西安工业大学毕业设计内抽送完毕,集泥池容积确定为污泥泵提升流量的40min的体积,即89.8m3。此外,为保证SBR排泥能按其运行方式进行,集泥池容积应外加40m3。则集泥池总容积为90+40=130(m3)。集泥池有效泥深为6.0m,则平面面积应为m2设计集泥池平面尺寸为(5.0×4.0)m2集泥池为地下式,池顶加盖,由潜污泵抽送污泥。8.4集泥池排泥泵集泥池中安装潜污泵两台,购三台,使用两台,备用一台。选用AS75-2CB潜污泵,配双泵双导轨自藕底座100GAK。该泵技术性能为Qb=250m3/h,Hb=12.0m,电动机功率N=7.5kw,转速n=2900r/min,质量W=185kg。安装所占平面尺寸2200mm×1250mm,集泥池顶盖最小开口尺寸1500mm×700mm。集泥池最低泥位-5.5m,浓缩池最高泥位1.5m,则排泥泵抽升的所需净扬程7.0m。排泥富余水头2.0m,污泥泵吸水管和出水管压力损失为3.0m,则污泥泵所需扬程为Hh=7.0+2.0+3.0=12.0(m)。61n西安工业大学毕业设计第九章污泥浓缩池设计计算9.1设计说明污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池,运行周期为24.0h,其中进泥1.0~1.5h,浓缩20.0h,排水和排泥2.0h,闲置0.5~1.0h。浓缩前污泥量为202m3,含水率P=98%。9.2容积计算浓缩20.0h后,污泥含水率为95%,则浓缩后污泥体积为(m3)则污泥浓缩池所需容积应不小于202+80.8=282(m3)9.3工艺构造尺寸设计污泥浓缩池一个,容积不应小于282m3。设计平面尺寸为D=9m,则净面积为63.58m2。设计浓缩池上部柱体高度为6m,其中泥深5.0m,柱体部分污泥容积为317.93m3。浓缩池下部为锥斗,上口尺寸为3.67m2,下口尺寸为1.29m2,锥斗高为1.0m,则污泥斗容积为(m3)61n西安工业大学毕业设计污泥浓缩池总容积为317.93+12.68=330.61(m3)>282m3,满足要求。浓缩池保护容积为48.61m3。锥体斜面倾角为66°。9.4排水和排泥(1)排水浓缩后池内上清液利用重力排放,由站区溢流管道排入调节池。浓缩池设四根排水管于池壁,管径DN150mm。于浓缩池最高水位处置一根,向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管,下面三根安置蝶阀。(2)排泥浓缩后排入污泥贮池。计算结果:柱体部分:池径9m柱体高6m锥体部分:底面直径4.5m高3m61n西安工业大学毕业设计第十章污泥脱水系统设计10.1贮泥池设计浓缩后需排出污泥80.2m3,贮泥池容积应为V≥83m3。设污泥贮柜为Φ6.8m×H3m,则贮泥有效容积为(m3)>83m3可满足污泥贮存要求。污泥贮柜除进出泥管外,需设置泥位计、通风孔、人孔。10.2污泥脱水机房设计(1)污泥产量干污泥产量见下表11.1表10.1各构筑物干污泥产量调节沉淀池1.8t/dUASB1.2t/dSBR反应池0.16t/d合计干污泥含量为3.14t/d(2)污泥脱水机根据所需处理污泥量,选用DYQ—2000型脱水机一台。该脱水机处理能力为430kg(干)/h,则工作时间7.3h。脱水机技术指标:干泥生产量400~460kg/h61n西安工业大学毕业设计,泥饼含水率70%~80%,主机调速范围0.97~4.2r/min,主机功率1.1kw,系统总功率25.2kw,滤带有效宽度2000mm,滤带运行速度1.04~4.5r/min。外型尺寸4800mm×3000mm×2500mm,机组质量6120kg。(3)投药装置投药量。根据对城市污水污泥、淀粉厂污水站污泥絮凝剂脱水实验知,常用絮凝剂的投药量分别为:FeCl35.0%~8.0%,硫酸铝8.0%~12.0%,聚合氯化铝3.0%~10.0%,聚丙烯酰胺1.5%~2.5%。投药系统按投加聚丙烯酰胺考虑。设计投药量为2.0%,则每日需药剂为3140kg×2.0/1000=6.28kg需用纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为6.28/0.90=7.0kg调配的絮凝剂溶液的浓度为0.2%~0.4%,则溶解所需溶药罐最小容积为2000L。选用BJQ-14-0.75溶药搅拌机一台,药液罐规格1.8m×Φ1.5m,有效容积为2625L,搅拌电动机功率为0.75kw。药液投加选用JZ-450/8计量泵,投药量为450L/h,投药压力为8.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa),计量泵外型占地尺寸为825mm×890mm,高为880mm(含基础)。(4)其他配套设备①污泥进料泵单螺杆一台GFN65×2A,该泵输送流量0.5~15.0m3/h,输送压力为4.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa),电动机功率为7.5kw,占地尺寸2100mm×1200mm。②滤带清洗水泵DA1-80×5清水泵一台,该泵流量25.2~39.6m3/h,扬程44~64mm,电动机功率为7.5kw,占地尺寸为1400mm×700mm。③空压机Z-0.3/7移动式空压机一台,输送空气流量为0.3m3/min,压力为7.0kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa)。④机房面积脱水机房建筑尺寸为(12.0×9.0)m2,必要时可设置(2.0×6.0)m2的污泥栅。61n西安工业大学毕业设计第十一章泵房设计说明与计算11.1设计说明提升泵房用以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程过程中流过,从而达到污水的净化。本设计中由污水泵从集水池中吸水压至调节池。11.2集水池计算污水泵总提升能力按每小时流量考虑,即Q=190m3/h,选2台泵,则每台流量为,取100m3/h。选150qws-22型污水泵三台,备用2台,单泵提升能力250m3/h,扬程22m,电动机功率30kw,占地尺寸1100mm×650mm。集水池容积按最大一台泵6min出流量计算,则其容积为集水池(与格栅槽连接)平面尺寸3.5m×2m,安装三台污水泵于水泵于集水池一侧地面上。计算结果:集水池长2m宽3.5m高1.5m11.3污水泵计算(1)污水泵流量61n西安工业大学毕业设计取100m3/h(2)污水泵扬程①污水泵吸水管水头损失(不记引水筒水头损失)管径DN125,v=0.93m/s,i=0.011,L=3.0m局部阻力系数:吸水管入口ξ1=1.0引水筒出口ξ2=0.20沿程阻力损失:hL1=iL=0.011×3=0.033m局部阻力损失:hM1=0.053m②引水筒出水管水头损失管径DN100,v=1.32m/s,i=0.026,L=1.0m局部阻力系数:引水筒出水管闸阀ξ=0.10沿程损失:hL2=iL=0.026×1=0.026m局部损失:hM2=0.009m③污水管出水管水头损失管径DN100,Q=100m3/h,v=2.0m/s,i=0.081,L=5.0m局部阻力系数:止回阀DN100mmξ1=7.5闸阀DN100mmξ2=0.290°弯头DN100mmξ3=0.6沿程阻力损失:hL3=iL=0.081×5=0.41m局部阻力损失:hM3=m④污水泵管路总水头损失:h1=ΣhL+ΣhM=(0.033+0.026+0.41)+(0.053+0.009+1.69)=2.22m⑤污水泵的扬程61n西安工业大学毕业设计污水泵提升高度:h2=8m出水管出水自由水头:h3=2.0m则污水泵所需扬程H=h1+h2+h3=2.22+8+2.0=12.22m表11.1选取污水泵型号及参数型号流量m3/h扬程m转速功率kw尺寸mm150qws-22250221470301161×490计算结果:集水池长2m宽3.5m高1.5m泵房长6m宽6m高6m61n西安工业大学毕业设计第十二章平面与高程设计说明与计算12.1构筑物和建筑物主要设计参数该淀粉厂废水处理工艺构筑物和建筑物及其技术参数详见表,表中包括部分独立露天设置的设备。综合区的功能包括办公与值班、化验、配电、控制机房。表12.1构(建)筑物一览表序号名称技术参数平面尺寸/m2高度/m备注1格栅槽e=0.01m2.0×0.380.65砖混2集水池T=0.1h3.5×2.02.0钢筋混凝土3污水泵房150qws-22水泵三台Q=250m3/hH=22m6.0×6.06m钢筋混凝土4调节沉淀池T=8.0h25×154砖混5UASB4座Nv=7.5kgCOD/m3·dΦ148.5钢6平流式沉淀池2座45×2.59.5钢筋混凝土7SBR反应池4座ΣT=6.0hTR=3.5h19.4×107钢筋混凝土61n西安工业大学毕业设计8鼓风机房Q=14.0m3/minp=5.0mH2O10.8×5.44.8砖混9集泥池Q=388.6m3/dΦ55.3砖混10污泥浓缩池P=97.5%Q=388.6m3/dT=16.0hΦ84钢筋混凝土11贮泥池217.62.m3Φ6.86.0钢12污泥脱水机房DYQ-200012.0×9.05.4砖混12.2污水处理站平面布置12.2.1布置原则(1)处理站构(建)筑物的布置应紧凑,节约用地和便于管理。①池形的选择应考虑减少占地,利于构(建)筑物之间的协调;②构(建)筑物单体数量除按计算要求确定外,亦应利用相互间的协调和总图的协调;③构(建)筑物的布置除按工艺流程和进出水方向顺捷布置外,还应考虑与外界交通、气象、人居环境和发展规划的协调,做好功能划分和局部利用。(2)构(建)筑物之间的间距应按交通、管道敷设、基础施工和运行管理需要考虑。(3)管线布置尽量沿道路与构(建)筑物平行布置,便于施工与检修。(4)做好建筑、道路、绿地与工艺构筑物的协调,做到即使生产运行安全方便,又使站区环境美观,向外界展现优美的形象。(5)具体做好以下布置。①污水调节池和污泥浓缩池应与办公区或厂前区分离;②配电应靠近引入点或耗电量大的构(建)筑物,并便于管理;③沼气系统的安全要求较高,应远离明火或人流、物流繁忙区域;61n西安工业大学毕业设计④重力流管线应尽量避免迂回曲折。12.2.2管线设计(1)污水管①进水管原污水沟上截流闸板的设置和进站控制闸板的设置由淀粉厂完成。②出水管DN200铸铁管或陶瓷管,q=52L/s,v=0.90m/s,i=0.006。③超越管考虑运行故障或进水严重超过设计水量水质时废水的出路,在泵房前设置超越管,规格DN200铸铁管或陶瓷管,i=0.006。④溢流管浓缩池上清液及脱水机压滤水含微生物有机质0.5%~1.0%,需进一步处理,排入调节池。设置溢流管,DN200铸铁管,i=0.004。(2)污泥管调节池沉淀池、UASB、平流式二沉池、SBR反应池均为零力排入集泥池,站区排泥管均选用DN200铸铁管,i=0.02。集泥池至浓缩池,浓缩池排泥泵储泥柜,储泥柜至脱水机间均为压力输送污泥管。集泥池排泥管DN250,钢管,v0.90m/s。浓缩池排泥管、贮泥池排泥管,取DN150,钢管,v=1.0m/s。(3)沼气管沼气从UASB至水封罐为DN100,钢管。从水封罐向气水分离器及沼气柜为DN150,钢管。沼气管逆坡向走管,i=0.005。(4)管道埋深①压力管道:在车行道之下,埋深1m;②重力流管道:由设计计算决定,但不宜小于0.7m(车行道下)和0.5m(一般区域)。12.2.3平面布置特点平面布置特点有:布置紧凑,构(建)筑物占地面积比例大于35.0%,同时绿化面积大于30%。重点突出,运行及安全重点区域UASB放置站前部,引起注意,但未靠近厂区主干道。美化环境,集水井、调节池、污泥浓缩池位于站后部。61n西安工业大学毕业设计12.3污水处理站高程布置12.3.1布置原则:(1)尽可能利用地形坡度,使污水按处理流程在构筑物之间能自流,尽量减少提升次数和水泵所需扬程。(2)协调好站区平面布置与各单体埋深,以免工程投资增大,施工困难和污水多次提升。(3)注意污水流程和污泥流程的配合,尽量减少提升高度。(4)协调好单体构造设计与各构筑物埋深,便于正常排放,又利检修排空。12.3.2污水高程水力计算说明污水厂污水的水头损失主要包括:水流经各处理构筑物的水头损失;水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失,包括沿程损失与局部损失;水流经过量水设备的损失。选择一条最不利的管线作为水头损失的计算管段,并适当的留有余地,以保证在任何情况下,处理系统均能够正常运行;力求污水经一次提升就应能重力自流通过构筑物,而中间不应再经加压提升;计算水头损失,一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计计算流量;处理污水应能自流排入水体;高程布置既要考虑某些构筑的排空,但构筑物的挖土深度又不宜过大,以免增加土建费用和施工难度;高程布置要注意污水流程和污泥流程的配合,尽量减少提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物的决定,应注意他们的污泥自动排入污水井中或其他构筑物的可能性;进行构筑物高程布置时,当地形有自然坡降时,有利于高程布置;当地形平坦时,避免二沉池埋入地下太深,又避免沉砂池在地面上架的太高,这样会导致构筑物造价的增加,尤其是地质条件差、地下水位较高时。通过高程计算确定构筑物的水面高程,结合地面高程确定相应构筑物的埋深,此外,通过高程计算,同时确定提升泵的扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算,提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者的差值加上调节池最高水位与最低水位的差值,以及泵自身损失即为提升泵的扬程。61n西安工业大学毕业设计计算关系说明沿程损失=局部损失=水头损失=局部损失+沿程损失总损失=构筑物自身损失+水头损失12.3.3各部分水力损失计算(1)泵前的水头损失格栅水头损失:0.05m。泵房集水井的水头损失及格栅到集水井的水头损失0.03m。(2)提升泵房至调节沉淀池调节沉淀池水头损失:0.2m基本参数:管长L=7.5m,管径300mm,管内流速1.16m/s,流量为52.3L/s,查表得i=0.0046;沿程阻力:局部阻力为3个弯头的水利损失:总水头损失往后构筑物水利损失计算如此例进行。污水高程计算表如表13.2。表12.2污水高程计算表61n西安工业大学毕业设计序号管渠及构筑物名称Q(L/s)管渠设计参数水头损失D(mm)h/Di‰V(m/s)L(m)沿程局部构筑物合计1沉淀池至SBR263000.505.50.9450.00.40.10.502UASB至沉淀池24.5113调节沉淀池至UASB0.132000.505.50.9424.00.080.020.0834UASB52.00.050.0515提升泵房至调节沉淀池52.03000.505.51.1623.00.090.0050.00956调节沉淀池52.00.120.1227集水池至提升泵房52.03000.454.61.167.50.020.010.0312.3.4污水处理高程布置①泵前污水处理构筑物的高程布置高程m来水管及栅前水位:946m格栅的水头损失:0.20m栅后水位:945.7m泵房集水池水位:945.35m②泵后污水处理构筑物的高程布置高程m调节沉淀池水位:957.05m局部水头损失:0.20m沿程水头损失:0.62m自身水头损失:0.6mUASB反应池最高水位:955.63m61n西安工业大学毕业设计局部水头损失:0.02m沿程水头损失:0.08m自身水头损失:0.10m平流式沉淀池水位水位:955.43m局部水头损失:0.10m沿程水头损失:0.40m自身水头损失:1mSBR反应池水位:953.43m局部水头损失:0.02m沿程水头损失:0.08m自身水头损失:0.30mSBR滗水高度:0.5m出水水位:953.03m因此绘制高程布置表见下表13.3。表12.3污水处理构筑物高程布置表构筑物名称水面标高m超高m池顶标高m构筑物总高m池底标高m地面标高m埋深m集水池945.350.3945.651.5944.159505.85调节沉淀池957.050.3957.354953.35950-3.3561n西安工业大学毕业设计UASB955.630.5956.138.5947.639502.37平流式沉淀池955.431956.435.85950.58950-0.58SBR池953.431.0954.437947.739502.27计算关系说明:构筑物总高=池顶标高-池底标高;池顶标高=水面标高+超高;埋深=地面标高-池底标高。12.4污泥处理水头损失计算及高程布置在污水处理厂中,经沉淀或处理后的污泥经管道流动,所以应计算污泥流动中水头损失,进而计算污泥处理流程高程。污泥高程计算顺序与污水相同,即从控制性标高点开始。12.4.1设计参数局部水头损失:式中:v------管内污泥流速,m/s沿程水头损失:式(13.4)式中:L------输泥管长度,mD------输泥管管径,mv------污泥流速,m/s61n西安工业大学毕业设计------哈森—威廉姆斯系数,其值决定于污泥浓度,适合于各种类型的污泥,根据污泥浓度,查表11.4。表12.4污泥浓度与污泥浓度(%)值0.01002.0814.0616.0458.53210.125表12.5本设计所需的值构筑物名称污泥含水率(%)污泥浓度(%)值调节沉淀池982.081UASB反应池982.081SBR反应池982.081浓缩池964.061贮泥池955.061表12.6污泥管道输送局部阻力系数值配件名称值污泥含水率(%)9896三通0.80.600.73弯头1.460.851.14闸h/D=0.90.80.030.050.040.1261n西安工业大学毕业设计门0.70.60.50.40.30.20.200.702.035.2711.4228.700.320.902.576.3013.0029.7012.4.2污泥处理构筑物的高程计算与布置脱水机房在地面上,脱水机房内的压滤机的进泥口高为0.5m。表12.7污泥高程计算表管渠及构筑物名称Q设(L/s)管渠设计参数水头损失D(mm)i‰V(m/s)L(m)沿程局部构筑物合计集泥池2.400.40.4集泥池至污泥浓缩池2.40200530.7550.180.060.24污泥浓缩池2.400.10.1污泥浓缩池至贮泥池2.40200530.7560.150.060.21贮泥池2.400.50.5贮泥池至脱水机房2.40200530.7550.150.080.23表12.8污泥处理构筑物高程布置表构筑物名称水面标高m超高m池顶标高m构筑物总高m池底标高m地面标高m埋深m61n西安工业大学毕业设计贮泥池951.20.50951.76.5945.29504.8污泥浓缩池951.50.5951.87.5944.59505.5集泥池9490.3949.35.3944950461n西安工业大学毕业设计第十三章废水处理厂建设概预算及运行成本13.1废水厂建设预算13.1.1设备费用序号名称金额/万元1格栅6.02提升泵4.03污泥泵2.54鼓风机18.05其它30.06合计60.513.1.2工程建设费序号名称金额/万元1集水池及泵房28.02调节沉淀池8.43UASB池38.04平流式沉淀池28.05SBR池35.06污泥浓缩池11.67其它30.08合计179.013.1.3废水建设费用项目金额/万元项目金额/万元项目金额/万元61n西安工业大学毕业设计设备部分60.5调试费15.0综合费45.0土建部分179.0安装费30.0不可预见费50.0合计379.5万13.2人员及运行费用13.2.1人员编制:8人×80元/人.天=6400元/天人工费=6400/4500=1.4元/t·d13.2.2运行费用能耗(电费):49.2×24小时×0.8元/kw.h=1180.8元/·天=0.12元/t·d药剂费:0.3元/吨污水·天污水站运行成本:0.2+0.12+0.3=0.62元/吨污水污水站投资:964.61元/m3污水·天污水站运行成本:0.62元/m3污水·天61n西安工业大学毕业设计结论本次处理的淀粉工业废水有机物含量高,可生化性需要提高,其COD含量一般在在2000~20000mg/l之间。本设计所处理的某淀粉厂废水水质为:COD:6800-8000mg/L,BOD5:2700-3500mg/L,SS:1800-3000mg/L,PH:4—6;出水要求达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级现有标准要求,即COD<200(mg/L)BOD5<80(mg/L)SS<250(mg/L)pH6~9;达到去除率COD97.5%,BOD97.7%,SS91.7%。本设计对该淀粉厂产生的高浓度有机废水的处理工艺进行了详细分析与对比和计算。在废水从工厂排出后,经格栅过滤,泵房提升后,进入调节沉淀池调节水质水量,再由厌氧工艺UASB处理,通过平流式沉淀池和好氧工艺SBR,最后排出;如此经厌氧好氧两级处理,达到国家规定排放标准。本设计厌氧段选取了UASB工艺,好氧段选取SBR工艺,这俩种工艺具有规模小,处理效率高,非常适合工厂废水的处理等优点,UASB工艺在除去废水中污染物的同时,厌氧菌分解有机物的同时产生沼气,可以解决工厂的一部分能源需求,环保经济性俱佳。本设计共设计图纸11份,主要构筑物9个,经济费用370万.61n西安工业大学毕业设计参考文献[1]高廷耀、顾国维、周琪主编.《水污染控制工程》(第三版).高等教育出版社.2007[2]张辰主编、羊寿生主审,《污水厂设计》.中国建筑工业出版社.2011[3]北京市政设计院主编.《给水排水设计手册》(1、3、5、8、9、10、11、12).中国建筑工业出版社.1986.12[4]甘海南,李善平,庞燕等,UASB、SR、CASS法处理淀粉生产高浓度废水[J],云南环境科学,2000,8(19):180—182.[5]孙慧修,龙腾锐等,排水工程,中国建筑工业出版社[6]升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范(HJ_2013-2012)[7]刘志杰,陆正禹等主编.UASB工艺处理淀粉厂废水的生产性试验研究.《中国沼气》1993年04期[8]吴允,张勇等主编.淀粉生产废水处理新技术──内循环反应器.《环境保护》1997年09期[9]孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京,科学出版社,2001年7月[10]潘涛,田刚主编.《废水处理工程技术手册》.化学工业出版社.2010年7月61n西安工业大学毕业设计毕61

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