南京林业大学本科生毕业设计(论文)
3.2 调节池
3.2.1 设计参数及要求
调节池的作用是调节进水水量和均化水质,防止生物处理系统有机物负荷的急剧变化。由于印染废水水质水量变化较大,设计的水力停留时间较长,一般取6~12 h [6]进行计算,计算容积时使用平均水量。
3.2.2 设计计算
出水进水 图3.2调节池计算示意图
设计水量为Q=4000 m3/d=166.7 m3/h. 1、调节池有效容积(V)
V=QT
其中:V——调节池有效容积,m3;
Q——设计水量,m3/h; T——水力停留时间,h。
水力停留时间取T=8.0 h [6],则
V=166.7×8.0=1333(m3)
2.调节池尺寸
拟采用平面形状为矩形的池子。有效水深取h2=4.0 m,则调节池面积为
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F=
1333V==333.25 (m2) 4.0h2池宽B取15 m,则池长L为
L=333.25/15=22.2 (m)
取超高h1=0.5 m,则池总高H为
H=h1+h2=0.5+4.0=4.5 (m)
3.池体布置
池形采用矩形平面对角线出水形式,调节池沿长边方向分格,池宽分6格,纵向隔板间距为2.5 m。
在进水口处投加工业硫酸,借助调节池内水流,调节废水的pH值至7~9。
3.3 混凝剂投配及混合设备
混凝剂使用聚合硫酸铁(PFS)。使用聚合硫酸铁(PFS)作混凝剂时,形成得絮体密实,沉淀快,脱色效果好。 [1] [2] [3] [11]
3.3.1 设计参数及要求
有条件时混凝剂投加量应试验确定,也可根据经验数值选取。
使用聚合硫酸铁(PFS)作混凝剂时,湿投时浓度为5%~10%,给水处理时投加率一般为10?5级,处理工业废水时根据水质适当增加投加量。[11]
3.3.2 设计计算
废水日变化系数取Kd=1.5,设计水量为Q=1.5×166.7=250 m3/h (下同) (一)溶液池 1、容积(W1)
W1=
uQ 417bn 其中:W1——溶液池容积,m3; Q——设计流量,m3/h; u——混凝剂最大投加量,mg/L;
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b——溶液浓度,﹪; n——每日配制次数。
根据原水水质与水温,混凝剂PFS最大投加量取u=80mg/L [11],投加方式采用计量泵湿式投加。
取溶液浓度b=10﹪,每天配制次数n=2,则
W1=
2、尺寸
溶液池分2格,每格有效容积1.20m3,有效高度取0.6m,超高0.4m。即: 每格实际尺寸(长×宽×高)为1.5m×1.2m×1.0m。 溶液池置于室内地面上。 (二)溶解池 1、容积(W2)
容积一般取溶液池容积的20%-30﹪,这里取30﹪
W2=0.3W1=0.3×2.40=0.72(m3),
其中:W2——溶解池容积,(m3) 2、尺寸
溶解池分2格,每格有效容积0.36 m3,有效高度取0.5m,超高0.3m。即:每格实际尺寸(长×宽×高)为0.8 m×0.8 m×0.8 m,池底坡度采用2.5﹪。
溶解池搅拌设备采用中心固定平桨板式搅拌机,桨直径600 mm。 溶解池置于地下,池顶高出室内地面0.4 m。 ㈢ 混合设备
在混凝反应池前的管路中使用扩散混合器混合。混合器长度0.6 m,用法兰安装在原水管上。
80?250=2.40 (m3)
417?10?23.4 混凝反应池
采用垂直轴桨板式机械搅拌反应池。混凝反应池与混凝沉淀池合建,混凝反应池出水直接溢流进入混凝沉淀池配水区。机械搅拌反应池具有以下特点:絮凝效果好,节省药剂;水头损失小;可适应水质水量的变化。[2]
3.4.1 设计参数及要求 [2] [6]~[9] [12] - 15 -
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1、 桨板尺寸:每台搅拌机上桨板总面积为水流断面积的10%~20%,最大不超过25%。桨板长度小于叶轮直径的75%,板宽为10~30 cm。
2、 叶轮旋转线速度:叶轮半径中心的线速度相当于池中水流平均速度,第一格为0.5~0.6 m/s,以后逐渐减小为最后一格0.2~0.3 m/s,不得大于0.3 m/s。
3、 反应时间:一般为15~20 min。
4、 GT值一般应控制在1×104~1×105为宜。
5、 絮凝池深度应根据处理工艺流程要求确定,一般为3~4 m。
6、 垂直式搅拌轴设于池中间,上桨板顶端在水面下0.3 m,下桨板底端距池底0.3~0.5 m,桨板外缘离池壁不大于0.25 m。
3.4.2 设计计算
设2个反应池,每池分3格,每格之间用隔墙分开。设计水量为250 m3/h,则单池流量125 m3/h。 1、单池有效容积(V)
V=
QT 60其中:V——单池有效容积,m3;
Q——设计水量,m3/h; T——反映时间,min。
反应时间取T=20 min,容积为
V=
125?20=41.7 (m3) 60由上可知每格尺寸取为2.0 m×2.0 m 2、水深(H1)
H1=
V F 其中:H1——水深,(m); F——单池面积,m3
H1=
41.7=3.475 (m), 取H1=3.5m
3?2.0?2.0超高取0.3m,则反应池总高为3.8m。
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图3.3垂直轴桨板式机械搅拌反应池计算示意图
图3.4 搅拌设备(单位:mm)
3、搅拌设备计算
反应池中每一格设置一台搅拌设备,分格隔墙上过水孔道上下交错布置。叶轮直径取池宽的80%,采用1.6 m。
叶轮桨板中心点线速度采用:v1=0.5 m/s, v2=0.35 m/s, v3=0.2 m/s。 桨板长度l=1.0m,桨板宽度取b=0.12 m,l/D=
1.0=0.63<0.75,满足要求。1.6搅拌轴设于池中间,上桨板顶端在水面下0.3 m,下桨板底端距池底0.5 m。每根轴上桨板数8块,内外侧各4块,旋转桨板面积与反应池过水断面面积之比为:
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