【正文】 西南科技大學(xué)本科畢業(yè)生論文 27 管道水力損失計(jì)算 沿程水力損失為 : ilh?1 其中： l 管道長度， m D管徑， mm Q 流量， m3/h 局部水力損失為：gvh 222 ?? 其中： ξ局部阻力系數(shù) v 流速， m/s 根據(jù)管道沿程損失計(jì)算軟件：鴻業(yè)水力計(jì)算工具計(jì)算粗略得出各管道沿程水力損失如下表 表 41 各構(gòu)筑物間管道的水頭損失表 管渠 管渠設(shè)計(jì)參數(shù) 1h （ m） 2h （ m） Q（ m3/h） DN（ mm） 1000i v （ m/s） l （ m） 纖維回收機(jī) —調(diào)節(jié)池 125 250 4 調(diào)節(jié)池 —UASB 125 250 44 UASB—SBR 反應(yīng)池 125 250 。 （ 8） 構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土板基礎(chǔ)，池壁采用鋼筋混 凝土整體現(xiàn)澆，材料采用 C25 混凝土，內(nèi)摻水泥滲量 10%UEA 膨脹劑和抗?jié)B劑，構(gòu)筑物抗?jié)B標(biāo)號 P8，抗凍標(biāo)號 D100。整個工藝在流程上污水采用一次提升。 （ 6） 整個構(gòu)筑物建成地埋式，池頂留有人孔和設(shè)備孔，即地埋式。 （ 4） 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)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(yùn)行維護(hù)。 （ 2） 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)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(gòu)筑物及設(shè)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(shè)施的平面布置。輸泥管道最小流速為 ～ sm/ ，取設(shè)計(jì)流速為 smv /? ，設(shè)計(jì)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(jì)算參數(shù) 設(shè)進(jìn) 出 水管管 道坡度ｉ =,吸水管中的流速常采用 ～ ，本設(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí)，應(yīng)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(jìn)泥、排泥 是 間歇進(jìn)行的。 西南科技大學(xué)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(jìn)出水水質(zhì)情況 表 36 SBR 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)情況表 進(jìn)水水質(zhì) 去除率 % 出水水質(zhì) CODmg/L 1521 75% BOD5 mg/L 90% SS mg/L 35% 污泥濃縮池的設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)說明 設(shè)污泥濃縮池一座，收集生化處理池中的污泥，并進(jìn)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(shí)， 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(jì)算結(jié)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(yīng)池布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)簡圖 6. 設(shè)備選型 （ 1）曝氣設(shè)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(kuò)散器出口處絕對壓力： Pd=P+103H=(105+103)Pa=105Pa b. 空氣離開 SBR 池面時(shí)，氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)計(jì)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(shí) SBR 池混合液中平均氧飽和度計(jì)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(jì)算需氧量換算為標(biāo)準(zhǔn)條件（ 20 0C，脫氧清水）下充氧量： 西南科技大學(xué)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(jì)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?xì)庀到y(tǒng)的計(jì)算 一個反應(yīng)池的平面面積為： 107＝ 70 ㎡ 曝氣設(shè)備 的選擇原則： 在實(shí)際工程應(yīng)用中，多數(shù)采用微孔曝氣，且微孔曝氣效率高，能耗少。 /a k gO k gBOD? , 活 性 污 泥 微 生 物 分 解 有 機(jī) 物 過 程 需 氧 率 b’=(), 活 性 污 泥 微 生 物 內(nèi) 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(shè)計(jì)擬用 4 個 SBR 反應(yīng)池，每個池子運(yùn)行周期為 6h 2. 設(shè)計(jì)簡圖 圖 35 SBR 示意圖 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算 西南科技大學(xué)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(nèi)污水溫度為 20℃ ；污泥泥齡取 10d； 池內(nèi)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=2022 mg/L；污泥負(fù)荷率 Ls 取值為 /； SVI 值 =60； 反應(yīng)周期 ： SBR 周期采用 T=6h，周期數(shù) n=4； 期內(nèi)時(shí)間的分配，反應(yīng)池?cái)?shù)為 N=4； 進(jìn)水時(shí)間： T/N＝ 6/4＝ 反應(yīng)時(shí)間： ； 靜沉?xí)r間： ， 排水時(shí)間： ； 一周期進(jìn)水量 30 3 0 0 0 61 8 7 . 52 4 2 4 4QTQmN? ? ? ? ② 反應(yīng)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(yīng)池最小水量 3m i n 1 0341 .7 187 .5 154 .2V V Q m? ? ? ? ? ④ 反應(yīng)池中污泥體積 13666 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(jìn)水量，應(yīng)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?yàn)?0Q =，所以符合要求 ⑥ 確定單座反應(yīng)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(yīng)池的最低水位： 7 m?? SBR 反應(yīng)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(jì)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(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 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(jì)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(shè)計(jì)要求 式中： Q ： 反應(yīng)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(xué)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(dá)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(jì)算 為了方便布局，本反應(yīng)器擬設(shè)計(jì) 5 個三相分離器。 則：實(shí)際截面積 2AA?? =119 ㎡ ≈120 ㎡ 設(shè)計(jì)反應(yīng)器尺寸為： 12m10m （ 3）布水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 若每個孔口的服務(wù)面積設(shè)計(jì)為 ㎡ ,則單座反應(yīng)器所需要的布水孔有： 120 ? ??個 布水管安在距池底 處。 該工程取 4W，調(diào) 節(jié)池選配潛水?dāng)嚢铏C(jī)的總功率為： 9004 =3600（ W） 選擇 3 臺 (二用一備）潛水?dāng)嚢铏C(jī) ，單臺設(shè)備的參數(shù)為： 功率： kw 葉輪直徑 :320mm 葉輪轉(zhuǎn)速 :740r/min 型號： QJB022320（永嘉揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司） 西南科技大學(xué)本科畢業(yè)生論文 13 圖 33 潛水?dāng)嚢铏C(jī)示意圖 4. 進(jìn)出水水質(zhì)情況 表 33 調(diào)節(jié)池進(jìn)出水水質(zhì)情況表 進(jìn)水水質(zhì) mg/L 去除率％ 出水水質(zhì) mg/L COD 4225 10 BOD 2250 10 2025 SS 195 5 pH 910 69 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 1． 設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 （根據(jù)《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊》） 容積負(fù)荷 Nv＝ 8 Kg/(m3 d) 污水停留時(shí)間 6 小時(shí) 污泥產(chǎn)率： ： m3 /kgCOD 2． 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） .反應(yīng)器有效容積計(jì)算 0 3 0 0 0 3 . 8 0 2 5 14268vQSV N? ?? ? ? m3 (注： S0 為進(jìn)水 COD 濃度 ) （ 2） .截面積計(jì)算 為了 方便 UASB內(nèi)三相分離器的設(shè)計(jì)與施工，將 UASB設(shè)計(jì)為方形池子。 3. 潛水?dāng)嚢铏C(jī)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(qiáng)制循環(huán)進(jìn)行攪拌，也可以采用專用的攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。根據(jù)計(jì)算的調(diào)節(jié)池容積，考慮到進(jìn)水的標(biāo)高，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為： 采用方形池，池長 L 與池寬 B 相等。 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）在 24 小時(shí)周期內(nèi)的污水平均流量為： 3000 12524Qq T? ? ?m3/h （ 2）調(diào)節(jié)池的有效容積 設(shè)計(jì)有效停留時(shí)間為 t=6h qtV?1 =1256=750 ( 3m ) 考慮增加理論調(diào)節(jié)池容積的 10%～ 20％。調(diào)節(jié)池中西南科技大學(xué)本科畢業(yè)生論文 12 應(yīng)設(shè)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(diào)節(jié)池的形狀宜為方形或圓形，以