【正文】 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 27 管道水力損失計算 沿程水力損失為 : ilh?1 其中： l 管道長度， m 。 （ 8） 構筑物基礎采用鋼筋混凝土板基礎，池壁采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆，材料采用 C25 混凝土，內摻水泥滲量 10%UEA 膨脹劑和抗?jié)B劑，構筑物抗?jié)B標號 P8，抗凍標號 D100。整個工藝在流程上污水采 用一次提升。 （ 6） 整個構筑物建成地埋式，池頂留有人孔和設備孔，即地埋式。 （ 4） 管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調，應順應污水處理廠各種介質輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 （ 2） 工藝構筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調好與環(huán)境條件的關系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的 重要或敏感建筑物等）。它包括：污水與污泥處理工藝構筑物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置。輸泥管道最小流速為 ～ sm/ ，取設計流速為 smv /? ，設計流量為 331 8 0 / 0 .0 0 2 0 8 /Q m d m s?? ，充滿度為 h/d=。 污泥管道的選型 由于污泥（含水率 99%）屬塑性流體，層流狀態(tài)下阻力較大，紊流狀態(tài)下阻力較小。 污水管道的選型 （ 1） 計算參數(shù) 設進 出 水管管道坡度ｉ =,吸水管中的流速常采用 ～ ，本設計取 v=1m/s，取管道充滿度為 h/d=。 （ 3）管道充滿度：所謂充滿度指管道中的水深 h 與管徑 d 的比值。其中最大坡度不大于 (長度小于 的管段可不受此限 )。運行時，應先排除上清液，然后排除污泥，排空池容，再投入下一個循環(huán)。間歇式重力濃縮池進泥、排泥 是 間歇進行的。 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 22 出水 管道水淹深度： 1 8 7 .5 2 .6 870QhmS? ? ? 7. 進出水水質情況 表 36 SBR 反應器進出水水質情況表 進水水質 去除率 % 出水水質 CODmg/L 1521 75% BOD5 mg/L 90% SS mg/L 35% 污泥濃縮池的設計 1. 設計說明 設污泥濃縮池一座，收集生化處理池中的污泥，并進行處理，這些污泥含水率很高。 流量 31 8 7 .5 3 7 5 /0 .5Q m h?? ,即 Q=104L/s 時， 由公式 Q= ?vd? ，得 4 4 0 . 1 0 4 0 . 5 1 5 5 1 50 . 5 3 . 1 4 1 0 . 5Qd m m mv? ?? ? ? ?? ? ? 根據(jù)以上的計算結果，選擇管徑相近的管道， 因此選擇 PVCU 系列，公稱直徑 DN=520mm,則： v= 2?d Q?=24 0 .1 0 4 1/3 .1 4 0 .5 1 5 0 .5 ms? ??? 在 ～ ，符合規(guī)定。曝氣頭行距 、列距 . 圖 35 單個 SBR 反應池布氣系統(tǒng)設計簡圖 6. 設備選型 （ 1）曝氣設備 的 選型 ：根據(jù)供氣量選擇公稱直徑 DN=40mm 的微孔曝氣管 。 曝氣管安在距池底 處。 a. 擴散器出口處絕對壓力： Pd=P+103H=(105+1034 .8)Pa=105Pa b. 空氣離開 SBR 池面時，氣泡含氧體積分數(shù)計算： 02 1 ( 1 ) 2 1 ( 1 0 . 1 8 )1 0 0 % 1 0 0 % 1 7 . 9 %7 9 2 1 ( 1 ) 7 9 2 1 ( 1 0 . 1 8 )AAE E? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? c. 20 0C 時 SBR 池混合液中平均氧飽和度計算： 0 555 1 . 4 8 1 0 1 7 . 9( ) 9 . 1 7 ( ) 1 0 . 62 . 0 2 3 1 0 4 2 2 . 0 2 6 1 0 4 2ds s Pcc ? ?? ? ? ? ? ???mg/L e. 將計算需氧量換算為標準條件（ 20 0C，脫氧清水）下充氧量： 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 20 2 ( 2 0 ) ( 2 0 ) 2 0 2 05 5 . 4 9 . 1 7[ ( ) ] 1 . 0 2 4 0 . 7 ( 0 . 9 5 1 1 0 . 6 2 . 0 ) 1 . 0 2 4 0 . 8ss TsOCO C T C F? ? ? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? =f. 供氣量計算 31 1 2 . 4 2 2 3 0 /0 . 2 8 0 . 2 8 1 8 %ss AoG m hE? ? ?? 每個 SBR 池需要供氣量為： 32230 5 5 7 .5 /44sG mh??= m3/min [3]布氣系統(tǒng)的計算 一個反應池的平面面積為： 107＝ 70 ㎡ 曝氣設備 的選擇原則： 在實際工程應用中，多數(shù)采用微孔曝氣，且微孔曝氣效率高，能耗少。 250 .5 /a k g O k g B O D? , 活性污泥微生物分解有機物過程需氧率 b’=(), 活 性 污 泥 微 生 物 內 源 代 謝 過 程 的 需 氧 率 ： Se=100mg/L 200 0 160 0 / /vX f X m g L k g m? ? ? ? ? ? 314 4 V m? ? ? ? 代入公式： 20()evO a Q S S b X V??? ? ? 得： 2O ＝ 3000（ － 100） 247。本設計擬用 4 個 SBR 反應池，每個池子運行周期為 6h 2. 設計簡圖 圖 35 SBR 示意圖 3. 設計計算 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 18 ① 確定參數(shù) （根據(jù)《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊 》） 池內污水溫度為 20℃ ；污泥泥齡取 10d； 池內混合液揮發(fā)性懸浮附體（ MLVSS）與混合液懸浮固體（ MLSS）之比為： f=；池中的 MLSS 取 X=2021 mg/L；污泥負荷率 Ls 取值為 /； SVI 值 =60； 反應周期 ： SBR 周期采用 T=6h，周期數(shù) n=4； 期內時間的分配，反應池數(shù)為 N=4； 進水時間： T/N＝ 6/4＝ 反應時間： ； 靜沉時間： ， 排水時間： ； 一周期進水量 30 3 0 0 0 61 8 7 . 52 4 2 4 4QTQmN? ? ? ? ② 反應池有效容積 0031 1 8 7 . 5 9 1 1 . 2 5 3 4 1 . 72 0 0 0 0 . 2 5sQSVmXL ?? ? ?? ③ 反應池最小水量 3m i n 1 0341 .7 187 .5 154 .2V V Q m? ? ? ? ? ④ 反應池中污泥體積 1 3666 0 2 0 0 0 3 4 1 . 7 411 0 1 0X S V I X VVm? ? ? ?? ? ? 由于 min xVV? ,所以符合要求 ⑤ 校核周期進水量，應滿足下式： 01 66 6 0 2 0 0 01 1 3 4 1 . 7 3 0 0 . 71 0 1 0S V I XQV ??? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 因為 0Q =，所以符合要求 ⑥ 確定單座反應器的尺寸 SBR 有效水深取 ，超高 ，則 SBR 總高度為 m， SBR 的面積為 ＝ 取 70m2 則令其長 寬： 10m7m SBR 反應池的最低水位： 7 m?? SBR 反應池中污泥高度為： 41 7 m?? － ＝ 由于 SBR 最低水位與污泥位之間距離差為 ，大于 的緩沖層，所以符合要求。 選取 125mm 排氣管排氣，并 將 排出 氣體用集氣罐 收集。 剩余污泥含水率按 99%計算，每天排放濕污泥量： 5 8451000 tt? （干泥）， 330 .6 8 4 5 681 0 0 % 9 9 % mm?? 可用 100 ㎜排泥管排泥 ,每天排泥 一次，采用重力排泥。 3． 出水系統(tǒng)設計 采用鋸齒型出水槽出水 ,槽寬取 米 ,槽高取 米 。s 一般廢水的 μ凈水的 μ,故取 μ== AB=ADBD== (4)氣液分離設計 d=(氣泡 )， T=20176。= BD=DH/cos50176。= DI=12(DEb2)=12()= AD=DI/cos50176。 = 故 h4=CH+AI=+= 05 1ta n ta n 5 0 0 .622CFhm?? ? ? ? 由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為： BC=CD/sin40176。=12(DEb2)tg50176。= DE=2DH+CF=2+1 = 22S = 2a C D = 2 12 0. 5= 12 m? ? ? 則 122125251. 04 /12QV m hS ?? ? ?V12m/h 故符合設計要求 式中： Q ： 反應器中廢水流量， m3/h； S2 ：上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 16 CH=CDsin40176。 ,沉淀槽底縫隙的流速 ? 2m/h ? 以上條 件都能滿足 ,則可以達到良好的分離效果。布水孔行距 2m、列距 2m （ 4） 三相分離器的計算 為了方便布局，本反應器擬設 計 5 個三相分離器。 則：實際截面積 2AA??=119 ㎡ ≈120 ㎡ 設計反應器尺寸為： 12m10m （ 3）布水系統(tǒng)設計 若每個孔口的服務面積設計為 ㎡ ,則單座反應器所需要的布水孔有： 120 30 ? ??個 布水管安在距池底 處。 該工程取 4W，調節(jié)池選配潛水攪拌機的總功率為： 9004 =3600（ W） 選擇 3 臺 (二用一備）潛水攪拌機 ，單臺設備的參數(shù)為： 功率： kw 葉輪直徑 :320mm 葉輪轉速 :740r/min 型號： QJB022320（永嘉揚子江泵業(yè)有限公司） 西南科技大學本科畢業(yè)生論文 13 圖 33 潛水攪拌機示意圖 4. 進出水水質情況 表 33 調節(jié)池進出水水質情況表 進水水質 mg/L 去除率％ 出水水質 mg/L COD 4225 10 BOD 2250 10 2025 SS 195 5 pH 910 69 UASB 反應器的設計 1． 設計參數(shù)選擇 （根據(jù)《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊》） 容積負荷 Nv＝ 8 Kg/(m3 d) 污水停留時間 6 小時 污泥產率： ： m3 /kgCOD 2． 設計計算 （ 1） .反應器有效容積計算 0 3 0 0 0 3 . 8 0 2 5 14268vQSV N? ?? ? ? m3 (注： S0為進水 COD 濃度 ) （ 2） .截面積計算 為了方便 UASB內三相分離器的設計與施工，將 UASB設計為方形池子。 3. 潛水攪拌機的選配 為了防止污水中的懸浮物的沉積和使污水均勻，可采用水泵強制循環(huán)進行攪拌，也可以采 用專用的攪拌設備進行攪拌。根據(jù)計算的調節(jié)池容積，考慮到進水的標高，確定調節(jié)池的尺寸為： 采用方形池，池長 L 與池寬 B 相等。 2. 設計計算 （ 1）在 24 小時周期內的污水平均流量為： 3000 12524Qq T? ? ?m3/h （ 2）調節(jié)池的有效容積 設計有效停留時間為 t=6h qtV?1 =1256=750 ( 3m ) 考慮增加理論調節(jié)池容積的 10%～ 20％。調節(jié)池中西南科技大學本科畢業(yè)生論文 12 應設沖洗裝置、溢流裝置、排出漂浮物和泡沫裝置，以及灑水消泡裝置。調節(jié)池的形狀宜為方形或圓形，以利形成完全混合狀態(tài) 。水量調節(jié)池實際上是一座變水位的貯水池，進水一般為重力流，出水用泵提升。 3. 設備選型 根據(jù) Q=125m3/h 所以本設計選擇 KWLJ 系列 纖維回收機 （山東滕州市科創(chuàng)輕共機械有限公司） 。該機濾筒外配有沖洗水 管，用壓力水（ 3Kg/cm2）呈扇形噴射以沖洗疏通濾網(wǎng)，保證濾網(wǎng)始終保持良好的過濾能力。濾網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)，其工作原理是將處理水從水管口進入溢流堰布水器，經短暫穩(wěn)流后，由出水口均勻溢出，分布在反方向旋轉的濾筒濾網(wǎng)上，水流與濾筒內壁產生相對剪切運動，固形物被截流分離，順著筒內螺旋導向板翻滾，由濾筒另一端排出。