某某市某某造纸厂废水处理毕业设计 35页

**市**造纸厂废水处理工程设计计算书n第一章废水设计流量的确定丰顺造纸厂每天的污水排放量为11200m3,设计时预留一定的水量，设计水量取Q=12000m3/d。第二章预期处理效果据国内外的处理经验,采用该方案处理印染废水各单元预期处理效果见表2-1。表2-1废水预期处理效果表名称pHCODBODSS进水出水去除率％进水出水去除率％进水出水去除率％废水7-81200--300--1100--格栅斜网7-812001020153002768110077030调节池6-91020918102762577770770-气浮池7-991832165257180307707790A/O二沉池6-932164801801890775430排放标准6-9-≤100--≤30--≤70-第三章格栅的设计与计算n3.1设计说明格栅微滤设在处理建筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，回收部分纸浆纤维，保证后续处理设施的正常运行。格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采细格栅；微滤主要是采用振动筛和固定筛。3.2设计计算为了提高拦截悬浮物和漂浮物的效率，设有格栅、倾斜筛网，各一个，细格栅在前，倾斜筛网在后。3.2.1细格栅的计算(1)栅条间隙数n设计参数：设计流量Q=12000m3/d=500m3/h，栅条间隙d=10mm，过栅流速v=0.9m/s，安装倾角,栅前水深h=0.4m。则栅条的间隙数n===36栅条数m=n-1=36-1=35条。（2）栅槽宽度B设计采用Φ10圆钢为栅条，即（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽，其渐宽部分展开角度（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：（5）通过格栅的水头损失h1:设栅条为圆形断面，则β=1.79，阻力增大系数K取3，则h1=βk==0.19mn(6)栅槽后总高度为：取栅前渠道超高h2＝0.3m，栅前槽高H1＝h1+h2＝0.4+0.3＝0.7m则栅前后总高度，(7)栅槽总长度L为：图3-1格栅示意图(8)每日栅渣量W取W1=0.1m3/103m3,则W===1.2m3/d>0.2m3/d适宜采用机械清渣方式。3.2.2筛网根据生产条件及产品的规格性能,采用倾斜式筛网回收废水中的纸浆纤维。筛网材料为为60目的尼龙网，倾斜角度为60°，该设计中选定水力负荷q=5m3/m2h,已知污水量Q=12000m3/d=500m3/h，故所需筛网面积A=Q/q=500/5=100m2,筛网宽B=2.5m，则长L=A/B=100/2.5=40m,则两边的倾斜筛网的长度L1=40/2=20m根据筛网的大小确定安放筛网的框架尺寸是：L×B=20m×2.5m在长度方向上分为8格，则每格的长度L1＝20/8＝2.5m筛网池的高度h=Bsinα=2.5×sin60=2.2m,n两边的操作宽度b1＝1.5m,中间集水渠宽0.8m则总宽度b＝1.5×2+0.8+2×2.5×cos60=6.3m第四章调节池的设计与计算4.1设计说明调节池也称调节均化池，是用以尽量减少污水进水水量和水质对整个污水处理系统影响的处理构筑物。根据该厂的实际情况和处理造纸废水的实际经验，采用空气管曝气，防止污泥发臭，调节水质水量。池内水力停留时间设置为2h。4.2调节池的设计计算4.2.1调节池的有效容积V废水设计水量Q=12000m3/d=500m3/h,停留时间t＝2h则调节池的有效容积V=QT=500×2=1000m34.2.2调节池尺寸调节池平面形状为矩形，由于受场地的限制，其有效水深h2取3m,则调节池表面面积F=V/h2=1000/3=333.3m2,池宽B取15m,则池长L=F/B=333.4/15=22.2m,保护高度h1=0.5m,池总高H=0.5+3=3.5m,则调节池的外形尺寸为22.2m×15m×3.5m,采用钢筋混凝土结构。4.3搅拌系统设计计算根据实际情况采用空气搅拌，其作用是防止污泥发臭，还可有预曝气的作用。n4.3.1空气总管内空气流速V1的计算根据《给水排水设计手册》（第二版）第6册工业排水P314采用穿孔曝气，取空气量在0.6-0.9m3/(h·m3)污水时搅拌效果较好。根据实际情况空气量取0.65m3/(h·m3)污水。则所需的空气量QS=Vqs=1000×0.65=650m3/h=0.181m3/s,空气干管D1取150mm,则管内空气流速V1===10.2m/s,V1在10-15m/s之间,满足规范要求。所需的空气总管的数量L1=26m4.3.2空气支管D2共设2根支管,每根支管上设置一个阀门，支管距墙壁0.3m，支管间的距离d＝11.1m则每根支管的空气量q===0.0905m3/s,支管内的空气流速V2应在5-6m/s之间,选V2=5m/s,则支管管径D2===0.152m=152mm，取D2=150m,则V2==5.12m/s.所需的空气支管的数量L2=108m4.3.3穿孔管D3每根环形支管上连接10根穿孔管,则每根穿孔管的空气量q1=q/5=0.0905/10=0.00905m3/s,取V3=6m/s,则D3==0.044m=44mm,取D3=40mmV3==7.2m/s.每根穿孔管长10.5mm，则所需的穿孔管的数量L3=210m穿孔管之间的间距4.3.4孔眼计算n孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°角，并交错排列。孔径φ=6mm，孔眼流速V=5m/s，则孔眼流量q0=每个环形穿孔管中每根穿孔管的孔眼数m==64个，核算孔眼流速V===5.0m/s.孔眼间距b=L/m=10.5/64=0.164m=164mm4.3.5管路阻力计算风管总阻力h=h1+h2式中h1--风管沿程阻力（mmH2O柱），h2--风管局部阻力（mmH2O柱）（1）空气管沿程阻力h1=iLαtαP式中i—单位管长阻力（mmH2O柱）；L—风管长度；αT—温度为T℃时，空气容重的修正系数；αP—大气压为P时的压力修正系数；查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P307表2.6.3空气管沿程阻力损失值Q1=650m3/hD1=150mm时v=10.2m/si=0.95Q2=325m3/hD2=150mm时v=5.09m/si=0.247Q3=32.5m3/hD3=40mm时v=7.18m/si=2.71查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P309表2.6.4温度修正系数αT值查得，T=30℃时，αT=0.98n查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P310表2.6.5压力修正系数αP值查得，P=1.40个大气压，αP=1.33则h1=（26×0.95+108×0.247+210×2.71）×1.33×0.98=808.7mmH2O柱（2）风管局部阻力风管的局部阻力h2，可根据L0=55.5KD1.2将各个配件折算成管子的相当长度，再按风管的沿程阻力损失计算。上式中L0—管子的相当长度；D—管径；k—长度折算系数长度折算系数k可查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P310表2.6.6长度折算系数三通（气流转弯）：1.33弯头：0.6直流异口径：0.50则Ф150mm干管的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.151.2×（1.33×2+0.60×2）=22m则Ф150mm支管的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.151.2×（1.33×40+0.50×20+0.6×8）＝387.4m则Ф40mm管子的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.041.2×20=24mh2=iL0αTαP=（22×0.95+387.4×0.247+24×2.71）×1.33×0.98=181.6mmH2O柱根据实际情况,充氧装置（曝气头）以上的曝气池水深h3=3.2mH2O柱，充氧装置的阻力h4=600mmH2O柱则H=h1+h2+h3+h4=0.81+0.182+3.2+0.6＝4.8mH2O柱＝47.04KPa4.4风机的选择根据，，H=47.04KPa选择风机类型及型号查《给水排水设计手册》第11册，常用设备，第二版P470-471表2-71R系列标准罗茨鼓风机性能，确定所选择的风机型号为RC-100标准罗茨鼓风机其性能规格如下：性能参数参数值性能参数参数值转速2500r/min进口流量10.8m3/min压力49.0kPa所需轴功率12.9kW口径125Amm所需电动机功率18.5kW所需数量：2台，一用一备。n第五章高效浅层气浮池的设计与计算5.1设计说明高效浅层气浮系统是一个先进的快速气浮系统，改传统气浮的静态进水、动态出水为动态进水、静态出水，即把含有附有微气泡悬浮颗粒的混合污水进入气浮池内的时候，使出流装置移动，混合废水的水平流速相对出流装置为零，从而抑制了槽内的紊流，因而能进行平稳的气浮分离(即所谓的“零速度原理”)，原水从整流区被放入浮选区的气浮槽时，整流区自身以原水的出流速度并与其相反的方向周转，此时，就创造了水流速为零的零流速状态。浮选体上升速度达到或接近理论升速，极大地提高了处理效率，使废水在浅层气浮槽中的停留时间由传统的30～60min减至3min，并且集凝聚、撇渣、排水、排泥为一体，是一种高效的废水处理装置。它的有效水深一般只有40Omm左右，停留时间不超过5分钟，应用浅池理论和“零速度”于气浮槽中水的分流，使之达到高效率。5.2设计计算5.2.1设备的选型设计处理水量Q=12000m3/d=500m3/h=8.33m3/min,水力停留时间T=3min,根据处理水量确定高效气浮池的型号，所以选用的高效浅层气浮池的型号是QF-500。主要技术参数如下：技术参数参数值技术参数参数值处理量500m3/h配溶气系统功率46.5KW池径13000mm反应罐尺寸（ΦΦD×H）2.Φ2.4×4.9主机总功率6.2KW反应罐搅拌功率2×0.55KW分离区面积115m2反应罐工作重量2×24.5t主机重量6.7t加药搅拌功率（2台）2.2KW工作荷载93t溶气水的回流比R30%水力表面负荷6-8m3/m2h注：该池体为土建池体，其工作负荷指整机正常工作时，混凝土池体所承受的总负荷。该池子包含了絮凝反应区和气浮区，不需要另外设计反应区的尺寸。n5.2.2运行过程中的要点（1）QF型高效浅层气浮装置结构QF型高效浅层气浮装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体、整体呈圆柱形，结构紧凑，池子较浅。装置主体由五大部分组成：池体，旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口、出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内，布水机构、集水机构、溶气释放机构都与生产紧密连接在一起，围绕池体中心转动。（2）电器控制系统本系统电器控制部分有溶气和气浮池控制两部分组成。溶气部分有一台工作泵和一台加气泵两台电机组成，由于工作泵功率比较大，常采用降压起动，减少起动时对电网的影响；浮选池控制部分有行走电机和撇沫电机两台电机器组成。原水经过絮凝混合由池底中心管流入，水表面的浮渣用撇渣器收集起来，然后排入中央污泥槽，排至相匹配的污泥处理装置，沉于池底的污泥由刮泥板收集刮至排泥槽排出，清水经溢流板由中央集水机构收集排出。（3）反应罐的有效停留时间反应罐的容积V=反应罐的有效停留时间t=（4）加药情况调整好污水的PH值，一般取7.5-8.5。在两个反应罐中分别加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM。所加药剂的用量为：PAC：80ppm（指有效成分Al2O3的用量）；PAM：5ppm。①PAC每天需用量其中0.35是PAC中Al2O3的百分含量每天加药三次，则每次加药量为查资料得，将PAC配制成浓度为8%时，处理效果较好。每次加水量设其密度n则所加水体积为查闪红光主编《环境保护设备选用手册—水处理设备》P269溶药搅拌机的选型查闪红光主编《环境保护设备选用手册—水处理设备》P269表6-31RS型溶药搅拌机主要技术参数,选用RS-24-1.1型溶药搅拌机,其主要技术参数如下：参数参数值参数参数值槽尺寸（mm）Ф2400×2500转速131r/min减速器摆线针轮叶轮直径450mm速比11：1功率1.1kWRS-24-1.1型溶药搅拌机为圆柱形，直径D=2.4m，高H=2.5m加药桶容积为符合要求。所需数量：两只，交替使用。生产厂家：江苏一环集团公司加药泵的选型根据流量，查《给水排水设计手册》（第二版）第11册常用设备P328表1-181，确定所选泵的型号为J-Z500/0.8型柱塞计量泵，其性能参数如下：性能规格参数值性能规格参数值流量500L/h泵速102次/min排出压力0.4-0.8MPa电动机功率0.76kW进出口直径25mm重量263kg所需数量：两台，一用一备②PAM每天需用量每天加药三次，则每次加药量为根据实际经验，应将PAM配制成浓度为0.1%时，处理效果较好。每次加水量n设其密度则所加水体积为溶药搅拌机的选型查闪红光主编《环境保护设备选用手册—水处理设备》P269表6-31RS型溶药搅拌机主要技术参数,选用RS-24-1.1型溶药搅拌机,其主要技术参数如下：参数参数值参数参数值槽尺寸（mm）Ф2400×2500转速131r/min减速器摆线针轮叶轮直径450mm速比11：1功率1.1kWRS-24-1.1型溶药搅拌机为圆柱形，直径D=2.4m，高H=2.5m加药桶容积为所需数量：2只，11.3×2=22.6m3>20m3符合要求。加药泵的选型根据流量，查《给水排水设计手册》（第二版）第11册常用设备P330表1-183，确定所选泵的型号为J-D2500/0.6型柱塞计量泵，其性能参数如下：性能规格参数值性能规格参数值流量2500L/h泵速115次/min排出压力0.4-0.6MPa电动机功率2.2kW进出口直径40mm重量340kg所需数量：两台，一用一备（4）溶气情况采用加压溶气,空气量V1=kTP,式中kT—溶解常数,P—溶气压力,kPa,n查《制浆造纸工业废水处理》P25表2-1得：T=40℃时，kT=0.135则V1=kTP=0.135×0.5×103=67.5L/m3制备溶气水所需要的水量V=kQV1式中k—溶气水的回流比，Q—废水水量，m3/min则V=kQV1=0.3×830×67.5=168.1L/min则溶气罐的体积V0＝168.1×3＝504.3L＝0.5043m3溶气罐为圆柱型，高度取2.0m，则溶气罐的直径5.2.3污泥产量气浮池进口处SS的浓度为c1=770mg/l，SS的去除率为90%，出口处SS的浓度c2=770×（1-0.9）=77mg/l，污泥的含水率ρ0=97%，排泥时间T=1d则由SS产生的污泥量为：/d考虑到投加混凝剂后，也会产生一定的污泥量，则总污泥量W=△Xk=277.2×1.5=415.8m3/d式中k—投加混凝剂后污泥的增加系数。5.3污泥泵的选型根据污泥量W1=415.8m3/d,查《给水排水设计手册》第六册，工业排水，第二版P264表2-84，N型离心式泥浆泵主要技术参数，确定选用的污泥泵型号为25ND离心式泥浆泵，其主要技术参数如下：技术参数参数值技术参数参数值流量18m3/h汽蚀余量3.8m扬程12.9m叶轮名义直径215mm效率35%过流断面最小尺寸15mm转速r/min泵重量140kg电动机功率4kW数量：2台，一用一备n第六章A/O反应池的设计与计算6.1设计说明废水气浮处理后进入后续的生化处理构筑物——A/O反应池。A/O处理系统由厌氧池、好氧池组成。在此厌氧槽内将原废水、回流污泥同时流人，待停留一段时间后再流人氧化槽内氧化。本法中的A段水力停留时间跃30-45min，其中的有机物未发生降解，其主要作用是对细菌进行筛选，抑制有害丝状菌等的生长；O段为推流式活性污泥法，作用与常规活性污泥法相同，去除废水中的BOD负荷。在A/O池完成CODcr，BOD5，SS，色度的去除，基本实现废水达标处理。6.2设计计算本系统分为1座，生物选择池1座，好氧池1座。6.2.1生物选择池的设计计算二次沉淀池的部分污泥回流到生物选择池中，池内进行适当的搅拌，污泥呈完全混合状态，能适应高有机浓度和高悬浮物的废水，其主要作用是对细菌进行筛选。（1）设水力停留时间为30min，则生物选择池的有效容积V=8.33×30=250m3（2）生物选择池总面积池的有效高度h=4.5m,则池的表面积A=V/h=250/4.5=55.6m2,取A=56m2，（3）生物选择池的平面尺寸：取L=8.0m，则兼氧池宽度为：则生物选择池的平面尺寸为：L×B=8.0m×7.0m（4）生物选择池的实际容积取保护高度h1=0.5m，则池的总高度H=h+h1=4.5+0.5=5.0m（6）搅拌设备在生物选择池中安装4台搅拌机，使池中的污泥成完全混合状态。查《给水排水设计手册》第11册，常用设备，第二版P553表3-29DQT型低速潜水推流器性能及尺寸，确定选择的搅拌机型号为DQT055，其性能参数如下：n性能参数参数值性能参数参数值叶轮直径1800mm电极功率5.5kW转速42r/min外形尺寸（L×B×H）（mm）1300×1800×1800重量320kg生产厂：安徽中联环保设备有限公司6.2.2好氧池的设计计算好氧池采用推流式，池内采用微孔曝气头进行曝气。（1）好氧池的有效体积根据实际工程经验，工业废水中，推流式混合污泥法的MLSS浓度ρx取2800mg/L，有机负荷NS=0.15kgBOD/kgSS.d，则好氧池的体积式中，NS—污泥负荷率，kgBOD/kgSS.d；ρx—曝气池中污泥浓度，mg/L；--与曝气时间相当的进水量，m3/d；--曝气池进水的平均BOD值，mg/L。则污水的有效停留时间(2)好氧池总面积好氧池的有效高度h=4.5m则好氧池的表面积A=V/h=5143/4.5=1143m2（3）好氧池的尺寸平行设置2座好氧池，即n=2，则每座的面积取A1=572m2取B=24m。则每座好氧池长度L为：在池内设置4块隔墙，在长度方向上将曝气池分隔成5格，则每格池宽b=B/5=24/5=4.8mnL/b=24/4.8=5，符合长宽比在5-10之间的要求则每座好氧池的平面尺寸为：L×B=24m×24m（4）好氧池的总宽度B每座好氧池之间有一个隔墙，隔墙宽0.3m，则好氧池的总宽度B=24×2+0.3=48.3m（5）单座好氧池的实际容积取池的保护高度h1=0.5m，则好氧池的总高度H=h1+h=4.5+0.5=5.0m实际容积（6）曝气系统设计计算曝气池采用微孔曝气头曝气。混合污泥浓度（挥发性）Xv=2500mg/L，曝气池出口处溶解氧浓度C=2mg/L，设水温t=30℃，进出口处BOD浓度分别为180mg/L，18mg/L，查韩洪军等主编的《水处理工程设计计算》P284-P285有关设计各项系数为：空气扩散装置安设在水下4.3m处。则空气扩散器装置出口的绝对压力空气离开曝气池池面时，氧的百分比：式中EA—空气扩散器的氧转移效率，按实际经验，取15%，则曝气池混合液中平均氧饱和度：式中--30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/L）--30℃时，在大气压条件下，氧的饱和度（mg/L）则n换算为20℃条件下，脱氧清水的充氧量式中--20℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/L）α，β—修正系数，分别取0.82，0.95ρ—压力修正系数，取1.0C—曝气池出口处溶解氧浓度，取2.0mg/L则曝气池供气量最大供气量核算：好氧池中进出口出BOD的浓度分别为180mg/L,18mg/L,则去除的BOD质量则该池中每去除1kgBOD消耗的氧气量为3527.1/1944=1.8kg,即1.8kgO2/kgBOD管径计算：在相邻两个廊道的隔墙上设一根支管，共3根支管，1号、2号支管上设置8对配气竖管，共16条配气竖管，3号支管设8条配气竖管，则曝气池共设40根配气竖管。则每个池子干管的供气量为Q1=3919.2/2=1959.6m3/h=0.55m3/s1号、2号支管的空气量为Q2=0.55×2/5=0.22m3/s3号支管空气量为Q2=0.55/5=0.11m3/s干管管径D1：取v=10m/sD1=取D1=250mm，则流速所需数量L1=25m1号、2号支管管径D2：取v=10m/snD2=取D2=150mm,则流速所需数量L2=48m3号支管管径D3：取v=10m/sD3=取D3=100mm,则流速所需数量L2=24m配气竖管管径D4：取v=5m/s取D4=50mm,所需数量L3=192m单个曝气池的平面面积为572m2，每个空气扩散器的服务面积按0.5m2计，则所需空气扩散器的总数为：572/0.5=1144个每根支管上安装的空气扩散器个数为：1144/40=29个每个空气扩散器的配气量为：支管距离池壁0.3m，支管上扩散器的间距b=(4.8-0.3)/29=0.155m=155mmn6.3.管路阻力计算风管总阻力h=h1+h2式中h1--风管沿程阻力（mmH2O柱），h2--风管局部阻力（mmH2O柱）（1）空气管沿程阻力h1=iLαtαP式中i—单位管长阻力（mmH2O柱）；L—风管长度；αT—温度为T℃时，空气容重的修正系数；αP—大气压为P时的压力修正系数；查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P307表2.6.3空气管沿程阻力损失值Q1=1633m3/hD1=250mm时v=9.3m/si=0.43Q2=648m3/hD2=150mm时v=10.19m/si=0.93Q3=324m3/hD2=100mm时v=11.45m/si=1.955Q4=34m3/hD2=50mm时v=5.0m/si=1.0查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P309表2.6.4温度修正系数αT值查得，T=30℃时，αT=0.98查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P310表2.6.5压力修正系数αP值查得，P=1.40个大气压，αP=1.33则h1=（25×0.43+48×0.93+24×1.955+192×1.0）×1.33×0.98=294.3mmH2O柱（2）风管局部阻力风管的局部阻力h2，可根据L0=55.5KD1.2将各个配件折算成管子的相当长度，再按风管的沿程阻力损失计算。上式中L0—管子的相当长度；D—管径；k—长度折算系数长度折算系数k可查魏先勋主编《环境工程设计手册》（修订版）P310表2.6.6长度折算系数三通（气流转弯）：1.33弯头：0.6直流异口径：0.50则Ф250mm管子的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.251.2×1.33×3=42m则Ф150mm管子的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.151.2×（1.33×32+0.6×32）＝352mn则Ф100mm管子的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.11.2×（1.33×8+0.6×8）＝54m则Ф50mm管子的相当长度L0=55.5KD1.2=55.5×0.051.2×48＝73mh2=iL0αTαP=（42×0.43+352×0.93+54×1.955+73×1.0）×1.33×0.98=683mmH2O柱根据实际情况,充氧装置（曝气头）以上的曝气池水深h3=4.3mH2O柱，充氧装置的阻力h4=600mmH2O柱则H=h1+h2+h3+h4=0.294+0.683+4.3+0.6＝5.9mH2O柱＝57.8KPa6.4风机的选择根据，H=57.8KPa选择风机类型及型号查《给水排水设计手册》第11册，常用设备，第二版P470-471表2-71R系列标准罗茨鼓风机性能，确定所选择的风机型号为RME-150标准罗茨鼓风机其性能规格如下：性能参数参数值性能参数参数值转速1250r/min进口流量34.7m3/min压力58.8kPa所需轴功率45.6kW口径150Amm所需电动机功率55kW所需数量：3台，2台同时工作，1台备用。第七章二沉池的设计与计算7.1设计说明每个曝气池后设置相应的二沉池，则每个池子的设计水量为250m3/h。考虑综合运行费用、操作人员要求、投资等各方面因素，本设计中采用辐流式沉淀池。7.2设计计算7.2.1沉淀池的表面积A根据韩洪军等主编的《水处理工程设计计算》P225-P227，二沉池的表面水力负荷q=1.0m3/m2h,n则沉淀池的表面积A=则直径7.2.2沉淀区的有效容积V取沉淀时间t=3h，有效水深h2=qt=1.0×3=3m径深比，符合6-12的要求。则池的有效体积V=Ah2=250×3=750m3，7.2.3剩余污泥量的计算查韩洪军等主编的《水处理工程设计计算》P371，曝气池内每日增加的污泥量ΔX=Y(Sa-Se)Q-KdVXV式中Y—污泥产率系数，取0.6Sa—曝气池进水BOD浓度，（mg/L）Se--曝气池出水BOD浓度，（mg/L）Q—污水平均流量，m3/dV—曝气池容积，m3XV—挥发性污泥浓度，mg/LKd—污泥自身氧化率，取0.1则曝气池每日排出的污泥量式中Q—曝气池每日排出的剩余污泥量，m3/df—0.75Xr—回流污泥浓度，mg/L，取8000mg/L则7.2.4沉淀池总高度辐流式沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成1％的坡度，n沉淀池底部圆锥体高度r—沉淀池半径r1—沉淀池进水竖井半径沉淀池底部圆锥体容积则污泥区高度沉淀池总高度H＝h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.3+0.175+0.02=3.80m式中h1――沉淀池超高H3――缓冲层高度7.2.5回流污泥量二沉池中有部分污泥要回流到厌氧接触池，回流率q=0.5则单个二沉池的回流污泥量W1=66×（1-0.5）=33m3/d总回流量W=33×2=66m3/d7.3刮泥系统7.3.1刮泥机的选型辐流式沉淀池采用周边传动刮泥机，液面增设撇渣系统,其动作与刮泥动作连动.根据池径D＝18m,查《给水排水设计手册》第11册，常用设备，第二版P582表3-59，ZBG周边传动刮泥机性能表，确定选用的刮泥机型号为ZBG－18，其技术参数如下：n技术参数参数值技术参数参数值池径18m推荐池深3-5m功率1.1kW周边轮压20kN周边线速2.2m/min周边轮中心18.36m7.3.2进水管与配水花墙（1）进水管的计算进水管的设计流量Q1=Q+RQ式中Q――单池设计流量(m3/s)R――污泥回流比则Q1=0.07+0.5×0.07＝0.105m3/s进水管管径D取400mm流速（1）进水竖井计算进水竖井管径采用1.0m，进水竖管采用多孔进水，配水口尺寸a×b＝0.3×0.3，共设3个沿井壁均匀分布，流速孔距7.3.3排泥管排泥管采用铸铁管，管径D=300mm，并设有闸阀。7.4污泥泵2组二沉池共配有2个污泥泵，一台用于污泥回流，一台用于将污泥输送到浓缩池中。根据回流污泥量W1=66m3/d,浓缩污泥量W2=66m3/d查《给水排水设计手册》第六册，工业排水，第二版P264表2-84，N型离心式泥浆泵主要技术参数，确定选用的污泥泵型号为25ND离心式泥浆泵，其主要技术参数如下：技术参数参数值技术参数参数值流量7m3/h汽蚀余量3.8m扬程15.6m叶轮名义直径215mmn效率22%过流断面最小尺寸15mm转速r/min泵重量140kg电动机功率4kW所需数量：4台，2用2备第八章污泥浓缩池的设计与计算8.1设计说明由于污泥量较大，采用辐流式污泥浓缩池，浓缩来自高效浅层气浮池和二沉池的剩余污泥，浓缩前污泥含水率为98.5%，浓缩后污泥含水率为96.0%，浓缩时间t=14h。浓缩池采用水密性钢筋混凝土建造，设有污泥投入管，排泥管，排上清夜管。8.2设计计算8.2.1浓缩池中的污泥量高效浅层气浮池的污泥△x1=415.8m3/d二沉池污泥回流率为50%，则二沉池中排出的剩余污泥量△x2=66m3/d浓缩池中的污泥总量Q=415.8+66=481.8m3/d=20.1m3/h=5.58l/s，8.2.2浓缩池的尺寸（1）池的表面积取有效深度h1=3.5m，浓缩时间t=14h，则池的表面积，池的有效容积V=80.4×3.5=281.4m3（1）池的直径，（2）校核固体通量：G=QC/F式中G—固体通量，C—流入浓缩池的污泥浓度，取10kg/m3Q—入流污泥量，m3/h则n查《制浆造纸工业废水》P204表5-3可得，造纸废水中，初沉池和剩余污泥的混合污泥，其固体通量G的范围是0.98-2.94kg/m2h，G=2.49kg/m2h<2.94kg/m2h，符合要求。（1）池底高度辐流浓缩池采用中心传动刮泥机，池底需做成2%的坡度，则池底高度8.3污泥斗的容积8.3.1浓缩后分离出来的污水流量q8.3.2浓缩后的剩余污泥量8.3.3污泥斗的容积（1）污泥斗高度h5污泥斗上口半径a=1.25m，下口半径b=0.25m，泥斗倾角为55°，则h5=tgα（a-b）=tg55（1.25-0.25）=1.43m（2）污泥斗容积V1（3）污泥斗中污泥停留时间（4）池的高度保护高度h2取0.3m，缓冲层h3取0.3m，则池的总高度h=h1+h2+h3+h4=3.5+0.3+0.3+1.43+0.1=6.081m，取h＝6.1m（4）溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管流出。出水槽流量，设出水槽宽0.2m，水深0.05m，则水流速度为0.35m/s。溢流堰周长溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，则浓缩池中有三角堰n30.5/0.16=190个。（1）溢流管溢流水量，设溢流管管径DN150mm，则管内流速（2）排泥管，泥量较小，采用排泥管最少管径DN150mm，间歇将污泥排出。8.4刮泥机的选型根据池径D=10.1m，查《给水排水设计手册》第11册，工业排水，第二版P580，表3-56，ZXG型中心刮泥机性能表，确定选用的刮泥机型号为ZXG-10型中心刮泥机，其性能参数如下：性能参数参数值性能参数参数值外缘线速度2.2m/min推荐池深4.0m电动机功率0.75kW工作桥高度320mm8.5污泥泵的选型根据浓缩后的污泥量W=2.1L/s=7.56m3/h,，查《给水排水设计手册》第六册，工业排水，第二版P264表2-84，N型离心式泥浆泵主要技术参数，确定选用的污泥泵型号为25ND离心式泥浆泵，其主要技术参数如下：技术参数参数值技术参数参数值流量13m3/h汽蚀余量3.8m扬程15m叶轮名义直径215mmn效率33%过流断面最小尺寸15mm转速1430r/min泵重量140kg电动机功率4kW台数：2台，一用一备第九章污泥脱水设备的设计计算9.1压滤机的选型考虑到成本问题，本设计采用带式压滤机。取污泥的过滤能力L=1.5kg干污泥/m2h，每天压泥4次，每次压滤时间t=4h，则每天压滤时间为16h，压滤液需回流到调节池。浓缩后的污泥量则每小时要处理的污泥量/h则压滤面积压滤机带宽B=kpQ＝0.12×0.96×11.34=1.306m=1306mm式中k—压滤系数，取0.12，p—进泥含水率，96%，Q—进泥流量，m3/h查《环境工程实用手册》P355表3-139得，选用的压滤机型号为DYL1500，其主要技术参数如下：技术参数参数值技术参数参数值带宽1500mm滤带纠正偏气压≤0.5MPa电机功率主机：1.0KW外型尺寸4140×2014×2630混合器：0.75KW滤带清洗水压力≥0.3MPa带速1.69-7.3m/min滤带张力≤0.5MPa重量4000kgn9.2加药量9.2.1PAM的用量PAM的用量为1.3-1.5kg/t干污泥，取1.4kg/t干污泥浓缩后的污泥量，进泥含水率为96%则干污泥量则所需的PAM质量W=7.3×1.4=10.22kg根据实际经验，应将PAM配制成浓度为0.2%时，处理效果较好。每次加水量设其密度则所加水体积为9.2.2贮药槽的尺寸贮药槽的体积V1应相当于所加水的体积，则V1=V=5.11m3贮药槽为圆柱形，设直径D=2m，则高度9.2.3加药泵的选型根据流量，查《给水排水设计手册》（第二版）第11册常用设备nP328表1-181，确定所选泵的型号为J-Z500/0.8型柱塞计量泵，其性能参数如下：性能规格参数值性能规格参数值流量500L/h泵速102次/min排出压力0.4-0.8MPa电动机功率0.76kW进出口直径25mm重量263kg所需数量：两台，一用一备9.3压缩后的污泥产量机械脱水后污泥的含水率为70%，则污泥的产量第十章各处理构筑物的高程布置及计算10.1各处理构筑物的高层计算10.1各连接管道的水头损失10.1.1格栅到倾斜筛网池流量Q＝12000m3/d=139L/s,取流速V＝1.2m/s则管径，取D＝400mm校核流速管道长L=15m,则沿程水力损失局部水力损失总水头损失，格栅的水面高程是－0.4m，栅前池底高程－0.7m，栅后池底高程－0.89m。斜网的水面高程是2.2m，池底高程0.0m。n10.1.2倾斜筛网池到调节池的总水头损失流量Q＝12000m3/d=139L/s,取流速V＝0.5m/s则管径，取D＝600mm校核流速管道长L=5m,则沿程水力损失局部水力损失总水头损失，倾斜筛网池的管道埋设在距池底-0.2m处，调节池构筑物水头损失为0.1m，则调节池进水面标高为-0.2-0.1-0.033＝-0.333m，调节池池底高程为-3.0-0.333＝-3.333m10.1.3调节池到气浮池流量Q＝12000m3/d=139L/s,取流速V＝1.2m/s则管径，取D＝400mm校核流速管道长L=40m,则沿程水力损失局部水力损失n总水头损失，气浮池的水面高程是4.7m，池底高程为4.3m。10.1.4气浮池到A/O池流量Q＝12000m3/d=139L/s,取流速V＝1.2m/s则管径，取D＝400mm校核流速管道长L=40m,则沿程水力损失局部水力损失总水头损失，气浮池出水通过重力流跌落到A/O池，跌落水头为3.0m，A/O池构筑物水头损失为0.1m，则A/O池水面标高为1.6，A/O池的池底高程为-4.5+1.6＝-2.9m10.1.3A/O池到二沉池的总水头损失流量Q＝6000m3/d=70L/s,取流速V＝0.7m/s则管径，取D＝350mm校核流速管道长L=13m,则n沿程水力损失局部水力损失总水头损失，二沉池构筑物水头损失为0.2m，则二沉池水面标高为1.6-0.12-0.2＝1.28m二沉池池底高程为-3.62+1.28＝-2.34m表8-1部分处理构筑物的水头损失表构筑物名称流量（L/s）管径D(mm)流速（m/s）局部水头损失沿程水头损失构筑物水头损失总水头损失格栅池至斜筛池1394001.10.0650.315-0.38斜筛池至调节池1396000.490.180.00230.10.282调节池至气浮池1394001.10.170.31-0.48气浮池至A/O池1396000.490.170.2-0.37A/O池至二沉池703500.720.40.00940.10.5094表8－2各构筑物的标高构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）格栅-0.4栅前：-0.7，栅后：-0.89倾斜筛网2.20.0调节池-0.333-3.333气浮池4.74.3A/O池1.6-2.9二沉池1.28-2.34n10.2泵的选择10.2.11号泵的设计计算1号泵用于提升格栅池的污水至倾斜筛网池，其进水管安装在距格栅井井底0.2m处,由构筑物高层布置可知h=(0.89-0.2)+2.0=2.69m根据设计要求Q=12000m3/d=0.139m3/s，设水在管道中的流速为v1=1.2m/s则管径查史惠祥主编《实用环境工程手册-污水处理设备》P124-125低压流体输送用焊接钢管，取管径D=400mm,壁厚为8mm管道总阻力的计算管道总阻力h'=h1+h2式中h1--管道沿程阻力（mH2O柱），h2--管道局部阻力（mH2O柱）（1）管道沿程阻力根据刘鹤年《流体力学》P118查得管道沿程阻力：，式中为管道长度，取8m则mH2O柱（2）管道局部阻力查《给水排水设计手册》（第二版）第1册常用资料P668表15-1局部阻力系数。90°弯头钢制焊接：ε=0.633个阀门：ε=0.201个底阀：ε=7.01个mH2O柱所以，mH2O柱实际需要的扬程H实=1.1H=1.1×3.53=3.88m根据Q=500m3/h，H=3.88m选泵。查《实用环境工程手册—污水处理设备》P35表2-5QW泵性能参数表，选用QW型潜水排污泵n采用型号：250QW600-7潜水排污泵，其性能参数如下：性能参数参数值性能参数参数值出水口径250mm轴功率13.38KW流量600m3/h配用功率18.5KW扬程7m泵效率83.5%转速1470r/min重量660kg所需数量：两台，一用一备10.2.22号泵的设计计算2号泵用于提升调节池的污水至气浮池，其进水管与调节池的出水管相连，其中出水管的标高是-0.58m处,由构筑物高层布置可知h=4.8+0.58=5.4m根据设计要求Q=12000m3/d=0.139m3/s，设水在管道中的流速为v1=1.2m/s则管径查史惠祥主编《实用环境工程手册-污水处理设备》P124-125低压流体输送用焊接钢管，取管径D=400mm,壁厚为8mm管道总阻力的计算管道总阻力h'=h1+h2式中h1--管道沿程阻力（mH2O柱），h2--管道局部阻力（mH2O柱）（1）管道沿程阻力根据刘鹤年《流体力学》P118查得管道沿程阻力：，式中为管道长度，取15m则mH2O柱（2）管道局部阻力查《给水排水设计手册》（第二版）第1册常用资料P668表15-1局部阻力系数。90°弯头钢制焊接：ε=0.633个阀门：ε=0.201个底阀：ε=7.01个nmH2O柱所以，mH2O柱实际需要的扬程H实=1.1H=1.1×6.23=6.9m根据Q=500m3/h，H=6.9m选泵。查《实用环境工程手册—污水处理设备》P35表2-5QW泵性能参数表，选用QW型潜水排污泵采用型号：250QW600-15潜水排污泵，其性能参数如下：性能参数参数值性能参数参数值出水口径250mm轴功率29.33KW流量600m3/h配用功率37KW扬程15m泵效率82.6%转速980r/min重量1080kg所需数量：两台，一用一备注：在格栅井和调节池两处安装液位计，以保证泵的正常工作。