重庆工商大学环境工程课程设计 啤酒废水处理工程设计
Q=1000m3/d=41.7m3/h=0.0116m3/s
三、设计计算
(一)接触氧化池尺寸
1、 有效容积 V?QS0E'1000?0.2?0.
N?955?380(m3)v0.式中 S0——进水BOD浓度,g/L;
Nv——有机负荷率,取0.5kgBOD/(m3.d)。 2、 反应池总面积
A?V?3803?126.7(m2 H)式中 H——填料高度,一般为3.0m。
设计接触氧化池两座,每池6格。 3、 单池面积
f=A/N=126.7/2=63.35(m2)
4、 单格面积
a=f/n=63.4/6=10.5(m2)
5、 池平面尺寸
设计格长3.5m,格宽10.5/3.5=3.0m;单格尺寸3.5m×3.0m。 6、 池深
H0?H?h1?h2?(m?1)h3?h4=3.0+0.5+0.4+0.25×(2-1)+1.0=5.15(m)
式中 h1——超高,取0.5m;
h2——填料层上水深,取0.4m; h3——上下填料层间距,取0.25m; m——填料层数,2层;
h4——填料至底部高度,取1.0m。
7、 停留时间
t?V380Q?41 =9.1(h) .7第(21)页 共34页
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(二)供气系统
采用在填料下直接曝气方式,曝气充氧的扩散装置采用多孔管。管设在距池底0.7m处,孔径取 Φ5.0mm,孔在管的两侧交错排列。
1、 需氧量
Oa?aQ(S0?Se)?bXV
式中 a——去除每1kgCOD的需氧量,kgO2/kgCOD(a=0.75kgO2/kgCOD); S0,Se——进、出水BOD浓度,kg/m3; Q——进水量,m3/d;
b——微生物自身氧化系数,kgO2/kgMISS(b=0.12kgO2/kgMISS); X——MISS浓度,kg/m3(X=2kg/m3); V——池容积,m3。
Oa=0.75×1000×(0.2-0.01)+0.12×2×380=233.(kg/d)=9.7375(kg/h)。 差得水中溶解氧饱和度分别为Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L。 2、 气出口处的绝对压力(Pb)
Pb=1.013×105+9.8×4.4×103=1.444×105(Pa)
氧转化效率(E)为10%,则空气离开曝气池时氧的百分比为:
Qt?21(1?E)?100%?19.3%
79?21(1?E)温度为20℃时,氧化池中的溶解氧饱和度为9.17mg/L,池中的平均溶解氧饱和度为7.63mg/L。
温度为20℃时,脱氧清水的充氧量为:
R0?RtCs(20)?(??Cs(30)?CL)?1.024(T?30)?9.7375?9.17=18.1kg/h
0.8?1.024(30?20)?(0.9?1.0?7.63?2)式中 α——氧转移折算系数(一般为0.8-0.85,取0.8); β——氧溶解折算系数(一般为0.9-0.97,取0.9);
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ρ——密度,1.0kg/L;
CL——废水中实际溶解氧浓度,mg/L(一般为2mg/L); Rt——需氧量Oa=9.7375kg/h。 3、 供气量
Qa?R018.1??603.3(m3/h) 0.3E0.3?0.1Qa603.3=301.7(m3/h) ?224、 每池所需空气量
'Qa? 5、 每单元格所需空气量
'Qa301.7=50.3(m3/h) Q??66'ai每格有多孔管3根,长3.5m,管中间距1.5m,孔距100mm,每管有出气孔35个。
6、 每根支管所需空气量
'Qai50.3=16.8(m3/h) qa??n3 7、 孔口空气流速
v?4qa4?16.8=6.8(m/s) ?3600?d2n3600?3.14?0.0052?358、 充气管管径
设空气干管流速V=10m/s,支管流速v=5m/s,则 ①干管直径 D?4Qa4?301.7=0.103(m),取100mm ?3600?V3600?3.14?10校核:
V?4Qa4?301.7??10.7(m/s) 223600?D3600?3.14?0.1②支管直径
d?4qa4?16.8?=0.034(m),取40mm
3600?v3600?3.14?5校核:
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v?4qa4?16.8??3.7(m/s)
3600?d23600?3.14?0.042(三)布水系统
采用导流2廊道,设进水流速va=0.2m/s,进水管径D=150mm。
每单元格各有一导流廊道,沿着单元格的长边,长3.5m,宽0.5m。导流墙高4.7m,距池底0.5m。
(四)出水系统
出水采用过水孔,与导流廊道相对在另一边长,设出口流速vb=0.2m/s。 1、 过水孔所需面积
41.7Q2 S?i?=0.02896(m2) vb3600?0.2充满度为0.6,则S'?2、 过水孔尺寸
S0.02896=0.048(m2) ?0.60.6
每单格有过水孔3个,孔中心间距0.9m。
S'0.048?孔宽b=0.2m,孔高h?=0.08(m),取0.1m。 bn0.2?3过水孔尺寸0.2m×0.1m。 3、 水流方式
水从过水孔流入下一单元格的导流廊道,整个反应池呈推流式,如图4-1中箭头方向。
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4、 引水渠
格3和格4间有引水渠,渠有效深度0.05m,实际渠深H=0.05+0.25+0.05=0.35(m),渠长7.6m,从格3外侧第一孔到格4外侧最后一孔,如图4-1所示。具体尺寸:7.6m×0.3m×0.35m。
5、 出水渠
格6过水孔外侧有出水渠,宽0.4m,设流速0.2m/s,则有效水深
41.7Qh?i?3600?2=0.07(m)
vb0.2?0.4则实际槽深0.07+0.5=0.57(m),槽坡度为0.01,长3.5m。 具体结构尺寸:4m×0.4m×0.57m。
(五)其他
接触氧化池加上导流廊道、引水渠、出水渠等构筑物部分,单座反应池的实际尺寸:15m×8m×5.15m,钢筋混凝土结构。每池配曝气系统,半软性填料及支架一套。2座接触氧化池相连建造,共用鼓风设备。
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