河海大学环境工程专业毕业设计
4/3??v2/2g??k?sina??0.92/19.6??3 ∴h1?h0?k????v2/2g??k?sina=??(s/b)?sin60?0.116m
满足水头损失0.08~0.15的要求。
其中k为格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般取3。
⑥栅后槽总高度H 设栅前渠道超高h2?0.3m
H?h?h1?h2?0.4?0.116?0.3?0.816m?0.8m
⑦栅槽总长度L
栅前渠道深 H1?h?h2?0.4?0.3?0.7m;
L? l1?l2?0.5?1.0? H1/tg??0.1?0.05?0.5?1.0?0.7/tg60??2.06m ⑧每日栅渣量W
在格栅间隙10mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3,即
w1?0.07m3/1000m3,
W?Qmax?w1?86400/k2?0.1?0.04?86400/1.7?1000?0.21?0.2m3
所以用机械清渣。
格栅计算草图如图3-1所示:
图3-1 格栅计算草图
(3)格栅机的选型
参考《给水排水设计手册》第11册,选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机,其安装倾角为60°进水流速1.2m/s,水头损失<19.6kPa,栅条净距15~40mm。
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3.2筛网
(1)选定网眼尺寸
污水中悬浮物为纤维类物质,所以筛网的网眼应小于2000μm。 (2)筛网种类
根据生产的产品规格性能,选用倾斜式筛网,筛网材料为不锈钢。水力负荷0.6-2.4m3/(min·m2)。
(3)所需筛网面积A
水力负荷:q?2.0m3/?min?m2?,Qmax?3500m3/d?2.43m3/min 面积:F?Qmax/q?2.43/2.0?1.22m2,设计取F?1.3m
3.3调节池
(1)加酸中和
废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的,原水pH为11,即[OH-]=10-3mol/L,加酸量Ns为
Ns?Nz?a?k/a?3500?103?0.025?40?10?3?1.24?1.1/24?1?198.92kg/h
式中 Ns——酸总耗量,kg/h; Nz——废水含碱量,kg/h; a——酸性药剂比耗量,取1.24; k——反应不均匀系数,1.1~1.2。
当硫酸用量超过10kg/h时,可采用98﹪的浓硫酸直接投配。硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽,经阀门控制流入调节池反应。
(2)池体积计算 ①设计参数
废水停留时间t?8h,采用穿孔空气搅拌,气水比3.5:1 。 ②设计计算 调节池有效体积V:
V?Qt?146?8?1168m3
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式中 Q———最大设计流量,m3/h。
调节池尺寸:
设计调节池平面尺寸为矩形,有效水深为5米,则面积F:
F?V/h?1168/5?233m2
设池宽 B?10m,池长L?F/B?233/10?22.3m,取L?23m 保护高 h1?0.6m,则池总高度H?h?h1?5?0.6?5.6m (3)布气管设置 ①空气量D
D?D0Q?3.5?3500?1.225?104m3/d?8.5m3/min?0.14m3/s
式中 D0——每立方米污水需氧量,3.5m3/m3。
②空气干管直径d
d??4D/V?1/2?[4?0.14/(3.14?12)]1/2?0.122m,取125mm
校核管内气体流速v'?4D/d2?4?0.14/(3.14?0.1252)?11.4m/s 在范围10~15m/s内。 ③支管直径d1
空气干管连接两支管,通过每根支管的空气量q:
q?D/2?0.14/2?0.07m3/s
则只管直径 d1??4q/v1?1/2?[4?0.07/(3.14?6)]1/2?0.122m,取125mm,校核支管流
速 v'?4q/d12?4?0.07/(3.14?0.1252)?5.71m/s
在范围5~10m/s内。 ④穿孔管直径d2
沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管,靠近穿孔管的两侧池壁各留1m,则
(28?2)/2?13,穿孔管的个数n??13?1??2?2?56。穿孔管的间距数为(L?2?1)/2?每
根支管上连有28根穿孔管。
通过每根穿孔管的空气量q1,q1=q/28?0.07/28?0.0025m3/s
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则穿孔管直径 d2=?4q1/v2?1/2?[4?0.0025/(3.14?8)]1/2?0.02m,取25mm,校核流
速v2'?4q1/d22?4?0.0025/(3.14?0.0252)?5.1m/s 在范围5~10m/s内。
⑤孔眼计算
孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°处,并交错排列,孔眼间距b?50mm,孔径??3mm,每根穿孔管长l?2m,那么孔眼数:
m?1/b?1?2/0.05?1?41个
孔眼流速v3= 4q1/2m?4?0.0025/(3.14?0.0032?41)?8.63m/s, 符合5~10m/s的流速要求。
⑥鼓风机的选型
a.空气管DN?125mm时,风管的沿程阻力h1
h1=iLTP11.5?38.6?1.00?1.0?443.9Pa
式中 i——单位管长阻力,查《给水排水设计手册》第一册,i?11.5Pa/m; L——风管长度,m;
?T——温度为20℃时,空气密度的修正系数为1.00; ?P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0。
风管的局部阻力 h2=?v2?/2g?3.0?7.592?1.205/(2?9.8)?6.12Pa 式中 ?——局部阻力系数,查《给水排水设计手册》第一册得3.0; v——风管中平均空气流速,m/s; ?——空气密度,kg/m3。
b.空气管DN?25mm时,风管的沿程阻力h1
h1=iLTP=60.7?104?1.00?1.0?6312.8Pa
60.7Pa/m; 式中 i——单位管长阻力,查《给水排水设计手册》第一册,i? L——风管长度,m;
?T——温度为20℃时,空气密度的修正系数为1.00; ?P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0。
风管的局部阻力h2=24×?v2?/2g=24×3.4×7.952×1.205/(2×9.8)=317.1Pa
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式中 ?——局部阻力系数,查《给水排水设计手册》第一册得3.4;
v——风管中平均空气流速,m/s;
?——空气密度,kg/m3。
风机所需风压为443.9?6.12?6312.8?317.1?7080Pa?7.08KPa。 综合以上计算,鼓风机气量12.15m3/min,风压7.08KPa
查得:SSR型罗茨鼓风机主要用于水处理,气力输送,真空包装,水产养殖等行业,以输送清洁不含油的空气。其进口风量1.18~26.5m3/min,出口升压9.8~58.8kPa,该机显著特点是体积小,重量轻,流量大,噪声低,运行平稳,风量和压力特点优良。查阅《给水排水设计手册》11册常用设备P。
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结合气量1.75?104m3/d,风压7.08KPa进行风机选型,查《给水排水设计手册》11册,选SSR型罗茨鼓风机,型号为SSR-150。如表3-1:
表3-1 SSR型罗茨鼓风机规格性能
型号 SSR-150 口径A 150 转速r/min 970 风量m3/min 15.20 压力kPa 9.8 轴功率Kw 5.58 功率Kw 7.5 调节池计算设计图如图3-2所示。
出水检查孔Bh1检查孔布气管进水DN100进气管布气管L
图3-2 调节池计算草图
3.4水解酸化池
(1)池表面积F
F?Qmaxq?(3500/24)?1.0?145.8m2
式中 Qmax———最大设计流量,m3/h;
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