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1、设计计算说明书(参考)1废水基本情况 某医药中间体生产厂废水各相关参数如下表3-1所示:表3-1 某医药中间体废水各相关参数表项目pHSSBOD5CODNH3-NT-P进水5.5300040007000200003000025352030排放标准697020100150.5设计水量:200t/d=8.33m3/h每天工艺的运行时间为16小时,则每小时处理水量为12.5m3/h。2格栅(1)参数选取一般城市污水格栅设计依据:表3-2 格栅设计参数表重要参数的取值依据取值 安装倾角一般取6070=60栅前水深一般取0.30.5mh=0.3m 栅条间距宽:粗:40mm中:1525mm细:410mmb
2、=5mm 水流过栅流速一般取0.61.0m/sv=0.6m/s 格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3k=3 栅前渠道超高一般采用0.3mh2=0.3m 栅渣量(m3/103m3污水)取0.10.01W=0.1 进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20K=1.5 栅条断面形状阻力系数计算公式形状系数栅条尺寸(mm) 迎水背水面均为锐边矩形=(s/b) 4/3=2.42长=50,宽S=10根据上表所示计算依据,代入本设计参数得到格栅的栅条数为:取栅前水深h=0.3m,过栅流速v=0.6m/s,格栅倾角=60,栅条间隙宽度为5mm,则栅条数: (3-1)采用城市污水格栅设计依据计算出的栅条数只有不
3、足3根,不符合实际生产中的要求,并且城市污水的水量一般较大,与本设计中的实际情况相差甚远,所以,本设计中的格栅可适当做出调整。调整结果如下:栅前渠道:宽0.5m,有效水深为0.1m,渠道长1.0m。因为管道最小覆土厚度为0.7m,而污水管道最小管径为300mm,所以进水管标高最高为0.85m,因此栅前渠道高取1.2m。则栅前流速为:,假设过栅流速等于栅前流速,则过栅流速v=0.046m/s。设格栅倾角为60。栅条宽10mm,栅条间隙为5mm,格栅总长取2.0m,则格栅高度为则格栅栅条数为:阻力系数: (3-2)计算水头损失为: (3-3)则过栅水头损失 (3-4)由于水量小、渣量小,所以采用人
4、工清渣。3调节池每小时水量为8.33m3/h=0.0023 m3/s,水力停留时间取12h。 调节池容积调节池的有效水深取3.0m,超高0.5m。所以调节池面积,取长L=7m,宽B=5m。取管道(经提升泵)流速v=2.5m/s(0.82.5m/s),则输水管管径为: m (3-5)取DN=80mm。 水力损失计算沿程损失:查给水排水设计手册,钢管DN=80mm,Q=41.667m3/h时,其i=0.00155,管线总长度约为10m,则沿程损失为: HL=0.0015510=0.0155m局部阻力损失: (3-6)其中直角弯头=0.51,电动蝶阀=20.2=0.4,渐扩=0.2,故Hf=(0.5
5、1+0.4+0.2)2.32/(29.8)=0.299m则总水头损失为:H= HL +Hf =0.299+0.01550.31m (3-7)水位差 H3=3.5m,安全水头 H4=1.0m.总水头 H=H +H3+H4=0.31+3.5+1.0=4.81m,水泵扬程不小于H。 选用QW型潜水排污泵:50WQ15-10-1.5.,其性能参数见表3-3。表3-3 QW型潜污泵性能参数表泵型号流量Q(m3/h)扬程H(m)转速n(r/min)功率N(kW)出口直径(mm)50WQ15-10-1.5151028601.5504气浮池本设计采用部分回流式加压溶气气浮,回流比取50%,PAC投加量为200
6、mg/L。(1)气浮池设计进出水指标设计进水指标如下表3-4:表3-4 气浮池进水指标pHSSBOD5COD5.53000600030000设计出水指标如表3-5:表3-5气浮池出水指标pHSSBOD5COD5.5450380018000(2)气浮池主要构造图3-1 气浮池工艺流程图(3)投药量计算水量:12.5m3/h 每小时投加PAC量为:(4)溶药池(10%)按照每天配一次计算,容积系数取1.1。则溶药池容积为:(5)溶液池(5%) 按照每8小时配一次,两个池子交替使用,容积系数取1.1。则单个溶液池的容积为:(6)反应池反应池的水力停留时间取10min,所以反应池的有效容积为:反应池有
7、效容积为:反应池搅拌机选用JBL-800螺旋桨式搅拌机。(7)接触室回流比取50%,取接触室上升流速。则接触室底面积 (3-8)有效水深为2.0m,接触室长1.5m,接触室到分离室的墙高1.7m。接触室内的溶气管为DN100,总高2.2m。(8)分离室取分离室向下平均流速为,则分离室表面积为: (3-9)HRT取20min,则分离室有效水深为: (3-10)气浮池的有效水深通常为2.02.5m,所以取有效水深为2.0m,分离室长2.6m。则反算HRT为分离室上部采用刮渣机进行刮渣,池底设置污泥槽排放污泥。设定排泥周期为T=4h。污泥体积为 (3-11)分离室中设置三个污泥槽,每个槽上部宽0.8
8、m,下面宽0.3m,高0.4m。 分离室集水管采用穿孔管,则穿孔管的水量: 选用DN100的管子,则管中流速取集水孔口流速,则集水管的孔口总面积为 (3-12)(其中为孔口收缩系数)设孔口直径为20mm,则每孔面积孔口数为,取22个。(9)整流墙整流墙距反应池700mm,距接触室也为700mm。整流墙高2m,宽3m,开孔率取10%,则开孔面积为0.6m2。过墙流速为:小孔尺寸为,则小孔数为10个,开两排孔,一排五个。 由于气浮池计算出的尺寸过小,施工和运行都存在困难,所以在实际中适当放大尺寸进行绘制。气浮池有效水深为2.0m,超高统一为0.6m,气浮池的宽取3.0m,除钢结构构筑物,混凝土构筑
9、物最小埋深为0.5m。两个反应池用穿孔墙隔开,穿孔墙厚200mm,所以反应池做成的方形池子,穿孔墙上开4个的小孔。5 Fenton氧化池Fenton试剂投加量为:每1m3废水中加1LH2O2,0.25kgFeSO4。(1) 设计进出水指标设计进水指标如表3-6所示:表3-6 Fenton氧化池进水参数表pHSSBOD5COD5.5450380018000设计出水指标:表3-7 Fenton氧化池出水参数表pHSSBOD5COD695020006000(2) Fenton氧化工艺流程 进投加NaOH反应池投加H2O2投加FeSO4水 絮凝反应 斜管沉淀池 出水 图3-2 Fenton氧化池工艺流
10、程图(3)FeSO4投加池水力停留时间取6min,则FeSO4投加池的有效容积为 取有效水深为1.5m,超高0.5m,则底面积经调整,做成的池子。采用穿孔管进行曝气搅拌。(4)FeSO4混合池水力停留时间取6min,则FeSO4投加池的有效容积为 取有效水深为1.5m,超高0.5m,则底面积经调整,做成的池子。采用穿孔管进行曝气搅拌。(5)H2O2投加池水力停留时间取10min,则H2O2投加池的有效容积为 取有效水深为1.5m,超高0.5m,反应池宽3m。H2O2投加池长 为方便施工和获得更好的处理效果,取L=1.2m,采用穿孔管进行曝气搅拌。Fenton工艺中的曝气穿孔管主管DN32,支管
11、DN25。(6)Fenton反应池 HRT取1h,则氧化池有效容积为:水力停留时间取1h,则氧化池的有效容积为取有效水深1.5m,超高0.5m,则底面积 6斜管沉淀池斜管沉淀池设计原则:表面负荷为普通沉淀池2倍左右;斜板间距一般为80-120mm,斜管孔径一般为50-80mm;斜板斜长一般采用1.0-1.2m;斜管(板)倾角一般为60度;缓冲层高度一般采用0.5-1.0m;斜管上部水深一般采用0.5-1.0m;为防止短流,斜管(板)应向进水端倾斜;停留时间:初沉池不超过30min,二沉池不超过60min;应设清洗设施。排泥采用重力排泥,一天排泥1-2次。设计基础资料: Qmax=12.5m3/
12、h,KZ=1.5,进水悬浮物C1=450mg/L,出水悬浮物浓度C2=50 mg/L,污泥含水率平均为96%。表面水力负荷,颗粒沉降速度,清水区上升流速v=2.0mm/s,采用塑料片热压六边形蜂窝管,管厚度为0.4mm,边距d为30mm,水平倾角取60。(1)NaOH投加池水力停留时间取4min,则NaOH投加池的有效容积为 取有效水深为1.5m,超高0.5m,则底面积做成的池子。选用ZJ-200搅拌机进行搅拌。(2)絮凝反应池水力停留时间取5min,则NaOH反应池的有效容积为 取有效水深为1.5m,超高0.5m,则底面积做成的池子。选用ZJ-200搅拌机进行搅拌。(3)清水区面积 (3-1
13、3)采用斜管沉淀池尺寸为2.5m3.5m。 (4)斜管长度管内流速 (3-14)则斜管长度为 (3-15) 因考虑管内紊流和积泥等因素,采用过渡区为250mm,则斜管总长为: ,选择长度为800mm。(5)池子高度超高取0.3m,清水区0.7m,布水区0.8m,穿孔排泥斗槽高0.5m, 斜管高度则池子总高度为: H =0.3+0.7+0.8+0.5+0.7=3.0m(6)排泥系统排泥周期T=1d,则污泥体积为 (3-16)做4个泥槽,泥槽上部尺寸0.82.5m,下部尺寸0.32.5m,泥槽高h=0.5m, 则泥槽体积为: ,符合条件。排泥系统采用穿孔管排泥,选用管径为DN150。(7)进出口设
14、计沉淀池的进口采用穿孔墙,设孔眼流速v1=0.3m/s(一般在0.30.5之间), 则孔眼总面积 (3-17)在池底开一排(5个)的小孔。出水采用集水管,DN100,一共两根,通向集水槽,再外流。集水槽宽0.4m,高0.1m。7污泥池本工艺中的污泥来源:气浮池、斜管沉淀池、竖流沉淀池。竖流沉淀池留过来的污泥需回流50%到曝气池,所以建两个污泥池。每天产生污泥情况如下:气浮池:污泥 浮渣斜管沉淀池:2m3竖流沉淀池:4.064m3所以号污泥池的有效容积:3.42+6.84+2=12.26m3 号污泥池的有效容积:4m3取污泥池的有效水深均为2m,超高0.5m。则号污泥池底面积 号污泥池底面积 污泥脱水采用板框压滤机。