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 pH SS BOD5 COD NH3-N T-P进水 5.5 3000 40007000 2000030000 2535 2030排放标准 69 70 20 100 15 0.5设计水量:200t/d=8.33m 3/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 0.30.5m h=0.
2、3m栅条间距宽:粗:40mm 中:1525mm 细:410mm b=5mm水流过栅流速一般取 0.61.0m/s v=0.6m/s格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用 3 k=3栅前渠道超高一般采用 0.3m h2=0.3m栅渣量(m 3/103m3 污水)取 0.10.01 W=0.1进水渠道渐宽部分的展开角度一般为 20 K =1.5f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
3、 =60,栅条间隙宽度为 5mm,则栅条数:(3-1)4.2306.5.360sin8sinmax bhvQ采用城市污水格栅设计依据计算出的栅条数只有不足 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smhAQv/046.1.5.0/381流速,则过栅流速 v=0.046
4、m/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 m74.160sin2则格栅栅条数为: 3415m阻力系数:(3-2 )1.65042.343bs计算水头损失为:(3-3 )mgvh 4220 107.6sin81.90.6sin则过栅水头损失(3-4 )mkh.057.301由于水量小、渣量小,所以采用人工清渣。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 33102/.8mhV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。23.10mh
5、A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)065.814.324QDN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)gvf2其中直角弯头 =0.51,电动蝶阀 =20.2=0.4,渐扩 =0.2,故 Hf=(0.51+0.4+0.2 )2.3 2/(29.8)=0.299m则总水头损失为:H= HL +Hf =0.299+0.01550.31
6、m (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)50WQ15-10-1.5 15 10 2860 1.5 504 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200mg/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
7、标pH SS BOD5 COD5.5 3000 6000 30000设计出水指标如表 3-5:表 3-5 气浮池出水指标pH SS BOD5 COD5.5 450 3800 18000(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:12.5m 3/h每小时投加 PAC 量为: hkgLmh/5.2/0/5.123(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: 33 4.01%10/2/LgdV(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: 34.01%5/.28mhkgV(6)反应池
8、反应池的水力停留时间取 10min,所以反应池的有效容积为:反应池有效容积为: 331.2min/605.12hV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svc/10(3-8)235./6/01.%)(52mhsmvQAc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:smvs/2(3-9)26.30.5.15.1QAssHRT 取 20min,则分离室有效水深为:( 3-10)mAths6.
9、10.25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 in25416.05.26hQhs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 )3021 57.015430mPrKTCQVZ 分离室中设置三个污泥槽,每个槽上部宽 0.8m,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:hmq/75.1825.013选用 DN100 的管子,则管中流速 smAqv/63.01.047582取集水孔口流速 ,则集水管的孔口总面积为sv/2.10(3-12 )20
10、068.3.64758mQA(其中 为孔口收缩系数)设孔口直径为 20mm,则每孔面积 2220 031441mdA孔口数为 ,取 22 个。6.21034.8n(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:smAQv/058.36.012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,混凝土构筑物最小埋深为 0.
11、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。m4.1. m205 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pH SS BOD5 COD5.5 450 3800 18000设计出水指标:表 3-7 Fenton 氧化池出水参数表pH SS BOD5 COD69 50 2000 6000(2)Fenton 氧化工艺流程进水 出水 图 3-2 Fenton 氧化池工艺流程图(3
12、)FeSO 4 投加池水力停留时间取 6min,则 FeSO4 投加池的有效容积为3325.1min/605.12hQtV取有效水深为 1.5m,超高 0.5m,则底面积 238.0.mVA经调整,做成 的池子。2.1.采用穿孔管进行曝气搅拌。(4)FeSO 4 混合池水力停留时间取 6min,则 FeSO4 投加池的有效容积为3325.1min/605.12hQtV投加FeSO4投加 H2O2 反应池 投加 NaOH絮凝反应斜管沉淀池取有效水深为 1.5m,超高 0.5m,则底面积 238.05.12mhVA经调整,做成 的池子。m6.12.采用穿孔管进行曝气搅拌。(5)H 2O2 投加池水
13、力停留时间取 10min,则 H2O2 投加池的有效容积为331.min/605.1hQtV取有效水深为 1.5m,超高 0.5m,反应池宽 3m。H2O2 投加池长 L47.513.2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 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 335.12/5.12mhQtV取有效水深 1.5m,超高 0.5m,则底面积 .8.mhAmBAL8.23.6 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
14、 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/h,K Z=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)./(0.223hmq沉降速度 ,清水区上升流速
15、 v=2.0mm/s,采用塑料片热压六边形蜂0.4m/s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338.0min/6045.12hQtV取有效水深为 1.5m,超高 0.5m,则底面积 2356.0.18mhVA做成 的池子。0.1.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3305.1min/605.12hQtV取有效水深为 1.5m,超高 0.5m,则底面积 237.05.1mhVA做成 的池子。3.10.选用
16、ZJ-200 搅拌机进行搅拌。(3)清水区面积(3-13)2237./9.051. mhqQA采用斜管沉淀池尺寸为 2.5m3.5m。 (4)斜管长度管内流速( 3-14)smsv/3.260in/si0则斜管长度为(3-15)01.3i()cos.2.486305=407mvld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。256l(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 sin0.86.7mhl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
17、周期 T=1d,则污泥体积为(3-16) 3621max 21045.)(129604mrKTCQVZ 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。3275.4.2503.8mV排泥系统采用穿孔管排泥,选用管径为 DN150。(7)进出口设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 )231 06./6/.052mhsmvQA孔在池底开一排(5 个) 的小孔。m10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 342.57.0m浮渣 8.6.3斜管沉淀池:2m 3竖流沉淀池:4.064m 3所以号污泥池的有效容积:3.42+6.84+2=12.26m 3号污泥池的有效容积:4m 3取污泥池的有效水深均为 2m,超高 0.5m。则号污泥池底面积 262mA号污泥池底面积 1污泥脱水采用板框压滤机。