环境工程毕业设计淀粉废水处理工程设计计算 32页

环境工程毕业设计计算淀粉废水处理工程设计学生：指导教师:设计总说明针对这种废水，设计中采用物化加生化方法加以处理，主要流程为：混凝沉淀—A/O系统—混凝气浮—化学氧化。根据已建印染厂废水处理站的经验数据和工艺设计参数，计算了各构筑物的尺寸与主要设备的选型。经核算可知该工艺可以较好地去除废水中的难降解物质，色度去除率高，各项指标均能达标排放，且投资和运行成本较低。设计中还初步制定了整个排水车间的平面布置图、管道布置图、高程布置图和主要设备工艺图，并且进行了经济技术分析，经分析可知该工艺成本与目前治理印染废水的平均水平相当，具有较好的应用前景。需要代做环境工程毕业设计的加qq840992404或32112486（只做污水处理方面的，大气的、理论性的、试验的设计就别加了）：长期代做环境工程毕业设计课程设计（城市生活污水、印染、皮革、食品、淀粉、白酒啤酒、医院废水和各类工业废水）包括开题、设计说明书、数据计算和CAD制图全套设计。本人从事污水设计工作近10年，长期从事污水处理方面的设计。经验丰富。制图水平高。代做毕业设计已经4年。代做的设计从未出现一个未完成答辩的未毕业的。诚信代做，只为补贴一下家用同时为忙于考研和找工作的提供方便。无需先付款，设计可以分部分结算（开题、设计、计算等，图可以一一结算）。截图满意后结算。完成后包修改n。直到满意为止（仅限于我做的部分，另加的设计或因您自己的原因出错的除外）只做精品，宁缺毋滥：毕业季前按工作量只做5-8个设计。6月份后就不接了。如果您相信我请加qq840992404或者32112486。不做也可以进行一下交流。聊一下你就知道我们是专业的。1.粗格栅的计算1.1设计要求1.污水处理系统前格栅条间隙，应该符合以下要求：a：人工清除25～40mm；b：机械清除16～25mm；c：最大间隙40mm，污水处理厂也可设细粗两格栅.2.若水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅.3.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般采用机械清除.4.机械格栅不宜小于两台，若为若为一台时，应设人工清除格栅备用.5.过栅流速一般采用0.6～1.0m/s.6.格栅前渠道的水速一般采用0.4～0.9m/s.7.格栅倾角一般采用45～75，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多.8.通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m.9.格栅间必须设置工作台，台面应该高出栅前最高设计水位0.5m.工作台上应有安全和冲洗设施.10.格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m.n布置：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成的，本设计安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处，用以截留较大的悬浮物和漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、塑料制品等。本设计格栅池放置机械粗格栅和细格栅各一台。1.2粗格栅的设计计算1.栅条间隙数（n）：设计平均流量:Q=60000(t/d)=694.44(L/s),总变化系数Kz=2.7/(Q0.11)≈1.31则最大设计流量Qmax=60000×1.31(t/d)=78600(t/d)=0.9097(m3/s)栅条的间隙数n,个式中Qmax------最大设计流量，m3/s；α------格栅倾角，取α=60；b------栅条间隙，m，取b=0.04m；n-------栅条间隙数，个；h-------栅前水深，m，取h=0.8m；v-------过栅流速，m/s,取v=0.8m/s；m—设计使用的格栅数量，本设计格栅取用2组则：nn=16.5（个）取n=17(个)2.栅条宽度(B):设栅条宽度S=0.01m则栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01×(17-1)+0.04×17=0.84m3.进水渠道渐宽部分的长度L1.设进水渠道B1=0.71m，其渐宽部分展开角度α1=2004.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度L2m,5.通过格栅的水头损失h1，mh1=h0k式中:h1--------设计水头损失，m；h0--------计算水头损失，m；ng--------重力加速度，m/s2k--------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面β=2.42.=0.03(m)6.栅槽总长度L，mL式中，H1为栅前渠道深，m.=2.41(m)7.栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.8+0.03+0.3=1.13(m)8.每日栅渣量W，m3/dn式中，W1为栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙30～50mm时，W1=0.03～0.01m3/103m3污水；本工程格栅间隙为40mm，取W1=0.02.W=(86400×0.9097×0.02)÷(1000×1.31)=1.2(m3/d)＞0.2(m3/d)采用机械清渣.选型:选用JGS型阶梯式机械格栅（环境保护设备选用手册—水处理设备P3页表1-5）2.提升泵房的计算2.1设计参数（1）污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。（2）集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。（3）水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5m/s。出水管流速宜为0.8～2.5m/s。其他规定见GB50014—2006《室外排水设计规》。（4）泵站设在污水处理厂，与其它构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。2.2设计与计算n1.设计中选用6台污水泵（4用2备），则每台污水泵的设计流量为：Q=0.23m3/s，按最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为：取集水池的有效水深为h=4.0m则集水池的面积：取集水池保护水深1.0m，则实际水深：h=4.0+1.0=5.0。2.水泵的选型QW系列潜水排污泵高效、防缠绕、无堵塞、自动耦合、高可靠、自动控制、并设置了各种状态的显示保护装置等优点。泵的覆盖面积大，泵与电机共轴，结构紧凑，便于维修。选用6台QW系列潜水排污泵（4用2备），型号为QW1000-9.5-45，每台污水泵的设计流量为Q=0.278m3/s=1000m3/h。具体规格如下表所示;表5.1：QW系列潜水排污泵具体规格型号流量扬程转速电机功率（KW）效率%QW1000-9.5-4510000.2789.59804576n3.进水池与污水泵房合建综合考虑，节约用地，将进水井与污水提升泵房合建。3.细格栅的设计计算1.栅条间隙数（n）：式中Qmax------最大设计流量，0.9097m3/s；α------格栅倾角，(o)，取α=60；b------栅条隙间，m，取b=0.016m；n-------栅条间隙数，个；h-------栅前水深，m，取h=0.8m；v-------过栅流速，m/s,取v=0.8m/s；m—设计使用的格栅数量，本设计格栅取用2道则取n=42个2.栅条宽度(B):设栅条宽度S=0.01m则栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01×(42-1)+0.016×42=1.082(m)n3.进水渠道渐宽部分的长度L1，设进水渠道B1=0.71m，其渐宽部分展开角度α1=20°L14.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度L2.L25.通过格栅的水头损失h1，mh1=h0k式中h1-------设计水头损失，m；h0-------计算水头损失，m；g-------重力加速度，m/s2k------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；ξ------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42.n=0.11(m)（符合0.08～0.15m围）.6.栅槽总长度L，mL式中，H1为栅前渠道深，m.≈2.90m7.栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.8+0.11+0.3=1.21(m)8.每日栅渣量W，m3/d式中，W1为栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙16～25mm时，W1=0.10～0.05m3/103m3污水；本工程格栅间隙为16mm，取W1=0.10W=(86400×0.9097×0.1)÷(1000×1.31)=6(m3/d)＞0.2(m3/d)采用机械清渣.选型：选用HG-1200回转式格栅除污机（环境保护设备选用手册—n水处理设备P17）n4.曝气沉砂池曝气沉砂池主体设计1.设计参数：最大设计流量Qmax=0.9097t/s最大设计流量时的流行时间(1～3min)最大设计流量时的水平流速2.设计计算：(1)曝气沉砂池总有效容积：V=60Qmax×t=60×0.9097×2=109.2m3(2)水流断面面积：设，==9.097m2(3)沉砂池断面尺寸：设有效水深(2～3m)，池总宽B=A/h2=9./2=4.55m分两格，每格宽b=4.55/2=2.275m宽深比b/h为1.1375（1～2）满足要求（4）池长L=60=60×0.1×2=12m(5)每小时所需空气量设每一立方米污水所需空气量d=0.2m3空气/m3污水（0.1-0.2），每小时所需空气量q=3600dQmax=3600×0.2×0.9097=655(m3/h)(6)沉砂槽所需容积n设沉砂时间T=2d,沉砂槽所需容积每个沉砂槽的所需容积（7）沉砂槽几何尺寸的确定设沉砂槽底宽0.5m,沉砂槽斜壁与水平面的夹角为600，沉砂槽高度h3=0.4m,沉砂槽上口宽沉砂槽容积（8）池子总高设池底坡度为0.06，坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度池子总高(超高h1取0.3m)(9)排砂方法曝气沉砂池集砂槽中的砂可采用机械刮砂空气提升器或泵吸式排砂机排除。本设计中，选用机械刮砂。5.A/O池原水水质CODcr=330mg/L,BOD5=180mg/L，SS=320mg/L,NH3–N=40nmg/L，TN=60mg/L，TP=3.0mg/L出水：COD=60mg/L,BOD=18mg/L,SS=18mg/L,NH3-N=15mg/L,TN=12mg/L,TP=1.2mg/L(按标准的60%)1.设计参数计算（1）BOD污泥负荷：Ns≤0.18kgBOD5/(kgMLSS.d)(2)污泥指数：SVI=150(3)回流污泥浓度（4）污泥回流比R=100%(5)曝气池混合液污泥浓度（6）TN去除率（7）回流比（200%-500%）2.A/O池主要尺寸计算（1）有效容积（2）有效水深H1=4.5m（超高0.5m）(3)曝气池总面积n（4）分两组，每组面积（5）设5廊道式曝气池，廊道宽b=9m，则每组曝气池长度（宽深比为2在1-2围符合要求）（隔墙300mm）L1/b=68/9=7.56（满足L1/b=5～10）（6）污水停留时间（7）采用A:O=1:4，则A段停留时间为，O段停留时间为3.剩余污泥量（1）降解BOD生成污泥量（2）源呼吸分解泥量（3）不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）该部分占总TSS约50%，则（4）剩余污泥量为每日生成活性污泥量n（5）湿污泥体积污泥含水率P=99.2%，则（6）污泥龄4.最大需氧量式中NOe是出水硝酸盐浓度，mg/l;Nko,Nke是进出水凯式氮浓度，mg/l好氧池平均时供气量：EA为空气扩散装置的氧转移效率，EA=20﹪最大时供气量：Gmax=1.4Gs=1.4×=19807m3/h5.所需要的空气压力P（相对压力）P=h1+h2+h3+h4+△h其中h1+h2为供风管道与局部阻力之和，取值为0.2m；h3为曝气器淹没水头，取值为4.3m；h4为曝气器阻力，取值为0.4m；△h为富余水头，取值为0.5m。带入公式，得到P=5.2m6.曝气器数量的计算（以单组反应池计算）n按供氧能力计算所需要的曝气器数量。n1=SORmax/（24×qc）qc为曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/（h·个），选用微孔曝气器，工作水深为4.3m，在供风量1~3m3/(h·个)时，曝气器利用效率EA=20%,服务面积0.3~0.75m2,qc=0.14kgO2/(h·个)。计算得n1=12216个对微孔曝气器服务面积进行校核：f=F/h1=6108/12216=0.5<0.75,满足要求。7.供风管道的计算（供风干管采用树状布置）Qs=Gs(max)/2=9903.5m3/h=2.75m3/s流速v=10m/s管径,取干管管径DN600mm6.二沉池（辐流沉淀池，中心进水，周边出水）设计参数：表面负荷q，=1m3/(m2.h)(0.5-1.5),设计流量,池数n=2个主要尺寸计算池表面积n单池面积直径沉淀部分有效水深有效容积沉淀池坡底落差，取i=0.05(6)沉淀池周边水深设缓冲层h3=0.5m,刮泥机高h5=0.5m有效水深的高度(D/H0=10.2规规定辐流式二沉池D/H0=6-12)污泥斗容积集泥斗上部直径为5m，下部直径为3m，倾角为600则污泥斗高度污泥斗有效容积为沉淀池的高度，设超高进水系统计算进水管的计算n单池设计污水流量进水管设计流量管径D1=800mm；v1=1.12m/s；1000i=1.83进水竖井进水井径采用D2=1.5m出水口尺寸出水口流速稳流筒计算筒中流速稳流筒过流面积稳流筒直径出水部分设计单池设计流量环形集水槽流量环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧出水，每池只有一个总出水口集水槽宽度为n式中，k为安全系数，采用1.5-1.2，这里k取1.3集水槽起点水深为集水槽终点水深为槽深均取0.8米采用双侧集水环形集水槽计算。取槽宽b=1.0m;槽中流速v=0.6m/s槽终点水深：槽起点水深：校核当水流增加一倍时，q=0.455m3/s;v,=0.8m/s设计取环形槽水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用900三角堰n出水溢流堰的设计采用出水三角堰（900）堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）每个三角堰的流量三角堰个数三角堰中心距（单侧出水）排泥部分设计单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量剩余污泥量式中Y-污泥产率系数，生活污水一般为0.5-0.65，城市污水0.4-0.5（取0.5）Kd-污泥自身氧化率，生活污水一般为0.05-0.1，城市污水0.07左右（取0.07）n集泥槽沿整个池径为两边集泥；故其设计泥量为集泥槽宽起点泥深终点泥深集泥槽深均取0.8m(超高0.2m)7.污泥浓缩池7.1设计说明污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池两种。沉淀池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率为99%，浓缩后污泥含水率97%。n7.2设计参数1.进泥为剩余污泥时，进泥含水率一般为99.2％～99.6％，浓缩后污泥含水率为97％～98％。2.进泥为初沉池污泥时，进泥含水率一般为95％～97％，浓缩后污泥含水率为92％～95％。3.进水为混合污泥时，进泥含水率一般为98％～99％，浓缩后污泥含水率为94％～96％。4.浓缩时间大于12h，小于24h。5.浓缩池有效水深不小于3m，一般4m为宜。6.污泥池容积，应根据排泥方法和排泥间隔时间确定，排泥间隔定期排泥时一般为8h。7.集泥装置：不设刮吸泥机时，泥斗壁与水平面的倾角小于50°。8.采用吸泥机时，池底坡度为0.003。9.采用刮泥机时，池底坡度不宜小于0.0l。10.排泥管管径150mm。7.3设计计算本设计选用辐流浓缩池，进入浓缩池的剩余污泥量为1315m3/d，采用2个污泥浓缩池，剩余污泥量为657.5m3/dn1．浓缩池的面积AA=QC0/G式中Q为污泥流量（m3/d），C0为污泥固体浓度取值为6kg/m3，污泥固体通量G选30kg/(m2d)，浓缩污泥为剩余活性污泥。计算得A=131.5m22．浓缩池的直径DD=(4A/π)1/2=12.9m取D=13m3.有效深度浓缩池工作部分的有效水深h2=QT/24A式中：T：浓缩时间，取值为12h。n计算得h2=5m4.浓缩后污泥体积VwVw=Q(1-P1)/(1-P2)=657.5（1-99.2﹪)/(1-97﹪)=175.3m3式中P1——进泥含水率，99.2～99.6﹪，取99.2﹪P2——出泥含水率，97～98﹪，取97﹪4.污泥斗高度浓缩池设置机械刮泥，池底坡度i=1/20，下底直径D1=1m，上底直径D2=2.4m池底坡度造成的深度污泥斗高度5.浓缩池总高度h超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池深度h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+5+0.3+0.315+1=6.915m8.污泥脱水8.1设计计算1.脱水后的污泥量计算n式中：Q——脱水后污泥量（m3/d）；Q0——脱水前污泥量（m3/d）；P1——脱水前污泥含水率（%）；P2——脱水后污泥含水率（%）；M——脱水后干污泥重量（kg/d）。设计中取P1=97%，P2=75%，则：V=Q(1-P1)/(1-P2)=175.3×2×（1-97﹪)/(1-75﹪)=42.1m3M=42.1×(1-75%)×1000=10518kg/d污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。2.脱水机的选择设计中选用DY—3000型带式压滤机，其主要技术指标为，干污泥产量600kg/h，泥饼含水率为75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0‰计。设计中共采用2台带式压滤机，其中1用1备。n污水处理厂设计高程布置1布置原则确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高是污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务；为了使污水能够在处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行，就要通过计算确定各部位的水面标高。污水处理工程的高程布置一般要遵守如下原则：①应当考虑到当某座构筑物突然停止运行时，与其相邻的其它构筑物及其连接管渠能通过全部流量；还要认真计算管道局部损失、各处理构筑物、沿程损失、计量联络管渠及设备的水头损失；考虑最大时事故流量，流量的增加，要留有一定的余地。②考虑远期发展，水量增加的预留水头。③利用地形高差，实现自流，以避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象。④为了降低运行费用，在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小提升泵站的扬程及全程水头损失。⑤需要排放的处理水，在常年大多数时间能够自流排入水体。注意应选取经常出现的高水位作为排放水位，n不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，当水体水位高于设计排水位时，可进行短时间的提升排放。①应尽可能使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，并能自流。处理装置及构筑物的水头损失尽可能小。2污水处理构筑物高程计算2.1处理构筑物的水头损失污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑，以便维护管理和降低运行费用，同时，必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：①污水流经各处理构筑物的水头损失。但应当知道，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口及水头跌落处、而流经处理构筑物的水头损失相较其余两项则较小。②污水流经连接前后两处理构筑物的灌渠（包括配水系统）时产生的水头损失，包括局部水头与沿程损失。③污水流经计量设备时产生的水头损失。表2-1水流经各处理构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）中格栅0.09AO池1.0细格栅0.16二沉池0.5曝气沉砂池0.252.2连接管渠水头损失计算公式n两个构筑物之间的水头损失包括管道损失和构筑物本身的水头损失。其中，管渠的水头损失包括沿程损失和局部损失，按照流体力学进行管路水流损失公式进行计算。管渠水头损失计算（1）沿程水头损失h1h1＝iL式中：L——计算管段长度，m；i——每米管段的水头损失（水头坡度）。（2）局部水头损失h2——局部阻力系数。2.3污水管渠水头损失计算表如表2-2所示：表2-2污水管渠水头损失计算表管渠及构筑管渠设计参数水头损失管渠名称流量Q（L/s）D或B×H(mm)坡度i（‰）流速v(m/s)长度L(m)沿程损失（m）局部损失（m）构筑物损失（m）总损失（m）出水管909.7消毒池0.20.2二沉池至消毒池909.7n二沉池0.50.5A2O池至二沉池909.7A2O池1.01.0沉砂池至A2O池909.7沉砂池0.250.25细格栅0.110.11中格栅0.030.03合计2.4各处理构筑物的高程确定污水处理厂高程计算以出水口标高作为起点，沿污水处理流程倒推计算。各处理构筑物的水面标高及池底标高见表2-3。表2-3各处理构筑物的水面标高及池底标高构筑物名称水面上游标高(m)水面下游标高(m)构筑物名称水面上游标高(m)水面下游标高(m)出水口至消毒池-0.5-0.54AO池至沉砂池二沉池沉砂池二沉池至AO池细格栅nAO池3污泥处理构筑物高程计算污泥水头损失计算公式：管道沿程损失沿程损失=坡度×长度/1000管道局部损失当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，浓缩池和消化池、二沉池取1.2m。污泥管道的水头损失也按清水计算，乘以比例系数。这种方法最为简便，按照污泥流量及选用的设计流速，即可计算水头损失，选定管径，设计流速一般为1~1.5m/s；当污泥管道较长时，为了不使得水头损失过大，一般采用1.0m/s，污泥含水率大于98%时，其污泥流速均大于临界流速，污泥管道的水头损失可定为清水的2~4倍。丹麦kruger公司设计指南中对污泥管道的计算式这样规定的：污泥管道的水头损失可按输水管道水头损失计算，再以不同类型的污泥和干物含量增加一定的百分数，对于干物质含量为1%~4%的初沉池污泥，水头损失可增加100~150%；对于干物质含量为0.1%~0.4%的活性污泥，水头损失增加50%~100%。沉砂池污泥由洗砂泵排至砂水分离器处理。表3-1各污泥处理构筑物的水头损失管渠及构筑管渠设计参数水头损失n管渠名称流量Q（L/s）D(mm)坡度i（‰）流速v(m/s)长度L(m)沿程损失（m）局部损失（m）构筑物损失（m）总损失（m）沉砂池1.51.5沉砂池至砂水分离器0.4503.40.2121100.33720.01010.3473二沉池1.21.2二沉池至污泥浓缩池15.25污泥浓缩池1.21.2污泥储池至污泥机械脱水间4.57510.30.5348100.10280.03080.1336污泥脱水间为地面建筑，则其地面标高为0.00，水面标高1.5m。取污泥浓缩池水面标高-0.5m。表3-2各污泥处理构筑物的标高构筑物名称水面标高沉砂池二沉池污泥浓缩池-0.5污泥脱水间1.50砂水分离器1.50