污水处理构筑物设计计算(6)

2020-02-21 14:49

设备参数:流量 20.40m3/min 升压 44.1kPa

配套电机型号 Y200L-4 功率 30kW

转速 1220r/min

机组最大重量 730kg

设计鼓风机房占地 L×B=20×10=200m2。

3.6 二沉淀池

3.6.1设计参数

①最大设计流量Qmax=15033.6m3/d=626.4m3/h=0.174m3/s,进水悬浮物浓度C=8mg/l。

②二次沉淀池的直径一般为6-60m,最大可达100m,中心深度为2.5-5.0m,周边深度为1.5-3.0m。

③二沉池表面负荷一般采用0.7-1.0m3/(m2h),本设计采用0.8m3/(m2h)。 ④二沉池的沉淀时间采用1.5-2.5h,选择2.5h。 ⑤池径与水深比宜取6-12。 ⑥沉淀区缓冲层高度h3=0.5m,。 ⑦出水槽的位置设在R处。 3.6.2 池体设计

①沉淀池尺寸设计

A.每个沉淀池的表面积和池径

采用3座池,表面负荷q0=0.8m3/(m2h),沉淀区面积为

A1?Qmax626.4??261m2 nq03?0.8沉淀区直径为

D?4A1??4?261?18.3m,取D=19m 3.14B.沉淀池有效水深 沉淀时间t取2.5h

h2?q0t?0.8?2.5?2m 径深比为

D19??9.5,在6-12之间,符合设计要求。 h22C.沉淀池总高度 每池每天的污泥量为

W5?100C?Qmax100?8?0.5?15033.6??6.1m3

1000(100?P)?1000?(100?99)?1000式中 ?——沉淀池中悬浮物的去除率(%)

C——进水中悬浮物质量浓度(mg/l) ?——污泥密度(1000kg/m3) 污泥斗高度为

h5?(r1?r2)tan??(2?1)?tan600?1.73m 坡底落差为

h4?(R?r1)?0.05?(9.5?2)?0.05?0.375m

污泥斗容积为

?h23.14?0.3752V1?4(r1?r1r2?r2)??(22?2?1?12)?2.75m3 33 池底可贮存污泥的体积为

?h3.14?0.3752?(9.52?9.5?2?22)?44.5m3 V2?4(R2?Rr1?r1)?33 沉淀池共贮存污泥体积为V1+V2=2.75+44.5=47.25m3>W1=6.1m3,符合设计要求。

沉淀池总高度为H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.0+0.5+0.375+1.73=4.905m,取H=5.0m。

沉淀池周边处的高度为H=h1+h2+h3=0.3+2+0.5=2.8m ②配水槽

采用环形平底槽,等间距布设水孔,孔径一般取50-100mm,并加50-100mm长度的短管,管内流速为0.3-0.8m/s。设计流量应加上回流污泥量,即15033.6m3/d,设配水槽宽度为B=0.3m,水深0.8m,底部采用45°斜角均匀布水,则配水槽流速为

15033.6?0.5m/s v?24?0.4?0.3?3600?3导流絮凝区停留时间t取416s,Gm=10s-1,水温20℃时,运动黏度

??1.06?10?6m2/s,则有

孔径取?50mm,每池配水槽内的孔

vn?2t?Gm?20?2?416?1.06?10?6?20?0.6m/s数为

n?0.6?15033.6?4?38

?0.05?86400?32孔距为

?(D?B)3.14?(15?0.4)l???1.3m

n38导流絮凝区的平均流速为

v2?Qmax15033.6??0.003m/s

n?(D?B)B?864003?3.14?15.4?0.4?86400核算Gm值

v1?v2120.62?0.0032Gm?()?()12?20.2s?1 ?62t?2?416?1.06?10Gm值在10-30s-1之间,符合要求。

③出水集水槽

可用薄壁三角堰自由跌落出流,使每齿的出水流速均较大,不易在齿角处积泥或孽生藻类。

出水集水槽自由跌落深度取值为0.1m。 A.槽宽b

Q0.1740.4b?0.9?(max)0.4?0.9?()?0.29m

33B.槽起点水深

H1=0.75b=0.75×0.29=0.2175m,取值为0.25m C.槽终点水深H2

H2=1.25b=1.250.29=0.3625m,取0.4m D.集水槽槽深H

H=h1+H2=0.3+0.4=0.7m ④出水三角堰

三角堰周长L=3.14(D-2b)=45.3m

Q626.4?4.61m3/(m2h)?7.0m3/(m2h) 堰上负荷为max?3L3?45.3设每米有5个三角形出水堰,则有单个三角形出水堰(90°)出水堰流量为4.61/5=0.922m3/(m2h)

22?Qmax?过堰水头h???3?1.341??左右。

12.48?626.4????3?1.341??12.48该值一般为堰口的1/2?0.76m,

3.7 接触消毒池

3.7.1设计说明

造纸厂经过一级二级处理后,水质改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在致病菌的可能,因此,污水排入水体前应进行消毒。

目前,用消毒剂消毒能产生有害物质,影响人们的身体健康已广为人知,氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用,同时有氧化和取代作用,前者促使去除有机物或降解有机物,而后者则是氯与有机物结合,氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。

所以目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量,二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯,以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置,消毒设备的工作时间、消毒剂投加量,可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒,其他情况可视排出水质及环境要求,经有关单位同意,采用间歇消毒或酌减消毒剂投量。

目前常用的污水消毒剂时液氯,其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格

便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确,溶解调制不便。臭氧投资大、成本高、设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点,所以目前液氯仍然是消毒剂首选。

3.7.2 设计参数

①水力停留时间 T=0.5h

②设计投氯量一般为3.0-5.0mg/l,本工艺取最大投氯量为?max?5.0mg/l 3.7.3 设计计算

①设计消毒池一座,池体容积为 V?QT?416.7?0.5?1.5?3123(m3)

设消毒池池长L=42m,分3格,每格池宽b=6.0m,长宽比L/b=7.0。设有效水深H1=4.5m,接触消毒池总宽B=nb=3×6=18m,实际消毒池容积V/=BLH1=18×42×4.5=3402m3,满足有效停留时间的要求。

②加氯量的计算

最大投氯量为?max?5.0mg/l,则每日投加氯量为

W?Q?max?10000?5?10?3?50kg/d?2.1kg/h

选用贮氯量为50kg的液氯钢瓶,每日加氯量1瓶,共贮用15瓶,选用加氯机2台。

③混合装置

在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK-2200框式调速搅拌机,搅拌直径2200mm,高2000mm,电动机功率4.0kW。

接触消毒池设计为纵向折流反应池,在第一格每隔7m设纵向垂直折流板,第二格每隔11.67m设垂直折流板,第三格不设。

第四章 污泥部分各处理构筑物设计计算

4.1污泥处理工艺流程

污泥处理的工艺流程一般有以下几种:

①生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处理 ②生污泥→浓缩→机械脱水→最终处理

③生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处理 ④生污泥→浓缩→自然干化→农田 本设计选用第2种方法。

4.2 污泥池

4.2.1 设计参数 ①设计泥量

造纸染料废水处理过程产生的污泥来自以下几部分: ?调节池,Q1=0.12m3/d,含水率97% ?初沉池,Q2=5.2m3/d,含水率97%

?UASB反应器,Q3=64.8m3/d,含水率98%

?SBR反应池,Q4=26.4m3/d,含水率99% ?二沉池,Q5=6.1m3/d,含水率99% 总污泥量为

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=0.12+5.2+64.8+26.4+6.1=102.62m3/d=0.029m3/s

平均含水率为 0.125.264.826.46.1?0.97??0.97??0.98??0.99??0.99?0.983102.62102.62102.62102.62102.62即平均含水率为98.3%。 ②池体设计

池子超高取0.5m,本污泥池尺寸的设计按一天的贮泥量来计算,即池子的有效容积为101m3,池子边长取10m,高度取2.5m,则宽度为4.12m,即污泥池的尺寸为10×2.5×4.12m3,池子容积取103m3。

4.3 污泥浓缩池

4.3.1 设计说明

连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式,一般为竖流式或辐流式。污泥浓缩池面积应按污泥曲线试验数据决定的污泥固体负荷来进行计算。浓缩池的有效水深一般采用4m,当为竖流式污泥浓缩池时,其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s 进行核算。浓缩池的容积并应按浓缩 10-16h 进行核算,不宜过长。否则将发生厌氧分解或反硝化产生CO2和H2S。

连续式污泥浓缩池,一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室容积, 应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定,当采用定期排泥时,两次排泥间隔一 般可采用8h。浓缩池较小时可采用竖流式浓缩池,一般不设刮泥机,污泥室的 截锥体斜壁与水平面所形成的角度,应不小于50o,中心管按污泥流量计算。沉 淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。辐流式污泥浓缩池的池底坡度,当采用消泥机时,可采用0.003。当采用刮泥机时可采用0.01。不设刮泥设备时,池底一般设有泥斗。其泥斗与水平面的倾角应不小于50o。刮泥机的回转速度为0.75-4r/h,吸泥机的回转速度为1r/h。同时在刮泥机上可安设栅条,以便提高 缩效果,在水面设除浮渣装置。

当农村习惯采用湿污泥作为肥料时,污泥的浓缩与储存可采用间歇式湿污泥池。池型为圆形或矩形,其有效深度一般为1.0~1.5m,池底采用人工基础,池底坡度一般采用0.01,倾向一端,并在不同深度设上清液排出管,湿污泥池的容积,根据污泥运输等条件决定。 浓缩池的上清液,应重新回流到初沉池前进行处理。污泥浓缩池一般均散发 臭气,必要时应考虑防臭式脱臭措施。其他设计数据可参用沉淀池有关规定。 4.3.2 设计参数

①进泥含水率:当为初次污泥时,其含水率一般为95-97%;当为剩余活性污泥时,其含水率一般为99.2-99.6%;当为混合污泥时,其含水率一般为98-99.5%。

②污泥固体负荷:当为初次污泥时,污泥固体负荷宜采用80-120kg/(m2d);当为剩余活性污泥时,污泥固体负荷宜采用30-60kg/(m2d);当为混合污泥时,宜采用25-80kg/(m2d)。

③浓缩后污泥含水率:由曝气池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率,当采用99.2-99.6%时,浓缩后污泥含水率宜为97-98%。


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