某食品厂废水处理毕业设计doc.docx
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某食品厂废水处理毕业设计doc
第二篇设计计算书
第一章食品厂废水处理构筑物设计与计算
1.1格栅
设计说明
格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物,以确保后续处理的顺利进行。
设计参数
设计流量Q=20000m3/d=833.3m3/h=0.2314m3/s;
栅条宽度S=10mm栅条间隙d=5mm栅前水深h=0.4m
格栅安装角度α=60°,栅前流速0.7m/s,过栅流速0.9m/s;
单位栅渣量W=0.07m3/103m3废水。
设计计算
由于本设计水量较少,故格栅直接安置于排水渠道中。
格栅如图2-1。
图1-1格栅示意图
.1栅条间隙数
式中:
Q————设计流量,m3/s
α————格栅倾角,度
b————栅条间隙,m
h————栅前水深,m
v————过栅流速,m/s
,取n=120.
.2栅槽宽度
B=S(n-1)+en=0.01(120-1)+0.005*120=1.79m
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m,取0.3m。
即栅槽宽为0.29+0.3=0.59m,取0.6m。
.3进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠道宽B1=0.9m,其渐宽部分展开角度α1=60°
.4栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度.
.5通过格栅水头损失
取k=3,β=2.42(栅条断面为圆形),v=0.9m/s,则
h1=
式中:
k--------系数,水头损失增大倍数
β--------系数,与断面形状有关
S--------格条宽度,m
d--------栅条净隙,mm
v--------过栅流速,m/s
α--------格栅倾角,度
h1=
=0.65m
.6栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.65+0.3=1.35m
.7栅后槽总长度
1.1.3.8每日栅渣量
栅渣量(m3/103m3污水),取0.1~0.01,粗格栅用小值,细格栅用大值,细格栅用大值取W1=0.1m3/103m3K2=1.8,则:
W=
式中:
Q-----------设计流量,m3/s
W1----------栅渣量(m3/103m3污水),取0.1m3/103m3
W=
=1.11m3/d>0.2m3/d(采用机械清渣)
选用HF-500型回转式格栅除污机,其性能见下表2-1,
表1-1HF-500型回转式格栅除污机性能规格表
型号
电动机功率(Kw)
设备宽(mm)
设备高(mm)
设备总宽(mm)
沟宽(mm)
沟深(mm)
导流槽长度(mm)
设备安装长(mm)
HF-500
1.1
500
5000
850
580
1535
1500
2500
1.2集水池
设计说明
集水池是汇集准备输送到其他构筑物去的一种小型贮水设备,设置集水池作为水量调节之用,贮存盈余,补充短缺,使生物处理设施在一日内能得到均和的进水量,保证正常运行。
设计参数
设计流量Q=20000m3/d=833.3m3/h=0.2314m3/s;
设计计算
集水池的容量为大于一台泵五分钟的流量,设三台水泵(两用一备),每台泵的流量为Q=0.029m3/s≈0.03m3/s。
集水池容积采用相当于一台泵30min的容量
m3
有效水深采用2m,则集水池面积为F=27m2,其尺寸为5.8m×5.8m。
集水池构造集水池内保证水流平稳,流态良好,不产生涡流和滞留,必要时可设置导流墙,水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置,每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作,为保证水流平稳,其流速为0.3-0.8m/h为宜。
1.3泵房
设计说明泵房采用下圆上方形泵房,集水池与泵房合建,集水池在泵房下面,采用全地下式。
考虑三台水泵,其中一台备用。
设计参数
设计流量Q=20000m3/d=833.3m3/h=0.2314m3/s
取Q=60L/s,则一台泵的流量为30L/s。
设计计算
.1选泵前总扬程估算
经过格栅水头损失为0.2m,集水池最低水位与所需提升经常高水位之间的高差为:
78.5-73.412=4.5m
.2出水管水头损失
总出水管Q=60L/s,选用管径DN250,查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管,Q=30L/s,选用管径DN200,v=0.97m/s,1000i=8.6,设管总长为40m,局部损失占沿程的30%,则总损失为:
.3水泵扬程
泵站内管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为:
H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m取8m。
.4选泵
选择100QW120-10-5.5型污水泵三台,两用一备,其性能见表2-3
表1-2100QW120-10-5.5型污水泵性能
流量
30L/s
电动机功率
5.5KW
扬程
10m
电动机电压
380V
转速
1440r/min
出口直径
100㎜
轴功率
4.96KW
泵重量
190kg
效率
77.2%
1.4水力筛
设计说明
过滤废水中的细小悬浮物
设计参数
设计流量Q=5000m3/d=208.33m3/h=0.058m3/s
设计计算
机型选取选用HS120型水力筛三台(两用一备),其性能如表2-2,
1-3HS120型水力筛规格性能
处理水量(m3/h)
筛隙(mm)
设备空重(Kg)
设备运行重量(Kg)
100
1.5
460
1950
图1-2水力筛外形图
1.5调节池
设计说明
由于本工程污水的水量具有时段不均匀性,为了减少冲击负荷,使处理设备能均匀的运行,需设调节池,用以进行水量的调节和水质的均匀。
设计参数
设计流量Q=20000m3/d=833.3m3/h=0.2314m3/s;
运行方式:
进水与工厂排水一致;
出水由泵提升,2台水泵连接两座格栅,24小时运行,低水位保护;
每台水泵的设计流量为65m3/h,选用三台,两用一备。
泵出水口安装电磁流量计,以调整和记录处理站的进水水量。
根据提供的水量分布资料,日总排水量20000m3,设计污水停留时间为8h.
构筑物:
数量4座
结构形式钢筋混泥土结构,地下构筑物,无盖
调节池的体积为
设计计算
.1调节池有效容积
V=QT=208.33×5=1041.65m3
.2调节池水面面积
调节池有效水深取5.5米,超高0.5米,则
.3调节池的长度
取调节池宽度为15m,长为13m,池的实际尺寸为:
长×宽×高=15m×13m×6m=1170m3。
.4调节池的搅拌器
使废水混合均匀,调节池下设潜水搅拌机,选型QJB7.5/6-640/3-303/c/s1台
.5药剂量的估算
设进水pH值为10,则废水中【OH-】=10-4mol/L,若废水中含有的碱性物质为NaOH,所以CNaOH=10-4×40=0.04g/L,废水中共有NaOH含量为5000×0.04=200kg/d,中和至7,则废水中【OH-】=10-7mol/L,此时CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/L,废水中NaOH含量为5000×0.04×10-5=0.02kg/d,则需中和的NaOH为200-0.02=199.98kg/d,采用投酸中和法,选用96%的工业硫酸,药剂不能完全反应的加大系数取1.1,
2NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2O
8098
199.98㎏244.976㎏
所以实际的硫酸用量为kg/d。
投加药剂时,将硫酸稀释到3%的浓度,经计量泵计量后投加到调节池,故投加酸溶液量为
.6调节池的提升泵
设计流量Q=30L/s,静扬程为80.9-71.05=9.85m。
总出水管Q=60L/s,选用管径DN250,查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,设管总长为50m,局部损失占沿程的30%,则总损失为:
管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为:
H=9.85+0.64+1.5+1.0=12.99m取13m。
选择150QW100-15-11型污水泵三台,两用一备,其性能见表2-3
表1-4150QW100-15-11型污水泵性能
流量
30L/s
电动机功率
11KW
扬程
15m
电动机电压
380V
转速
1460r/min
出口直径
150㎜
轴功率
4.96KW
泵重量
280kg
效率
75.1%
1.6UASB反应池
设计说明
UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成。
UASB反应池有以下优点:
⏹沉降性能良好,不设沉淀池,无需污泥回流
⏹不填载体,构造简单节省造价
⏹由于消化产气作用,污泥上浮造成一定的搅拌,因而不设搅拌设备
⏹污泥浓度和有机负荷高,停留时间短
设计参数
设计流量Q=20000m3/d=833.3m3/h=0.2314m3/s;
进水COD=1400mg/L去除率为95%;
容积负荷(Nv)为:
4.5kgCOD/(m3·d);
污泥产率为:
0.07kgMLSS/kgCOD;
产气率为:
0.4m3/kgCOD。
设计计算
.1UASB反应器结构尺寸计算
1.反应器容积计算(包括沉淀区和反应区)
UASB有效容积为:
V有效=
式中:
V有效-------------反应器有效容积,m3
Q-------------设计流量,m3/d
S0-------------进水有机物浓量,kgCOD/m3
Nv-------------容积负荷,kgCOD/(m3·d)
V有效=
=1556m3
2.UASB反应器的形状和尺寸工程设计反应器2座,横截面为矩形
①反应器有效高度为5m,则
②单池从布水均匀性和经济性考虑,矩形池长宽比在2:
1以下较为合适
设池长L=16m,则宽,取10m。
单池截面积:
③设计反应池总高H=6.5m,其中超高0.5m(一般应用时反应池装液量为70%-90%)
单池总容积
单池有效反应容积
单个反应器实际尺寸16m×10m×6.5m
反应器数量2座
总池面积
反应器总容积
总有效反应容积,符合有机符合要求UASB体积有效系数在70%-90%之间,符合求
④水力停留时间(HRT)及水力负荷率(Vr)
符合设计要求。
.2三相分离器构造设计
1.设计说明
三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。
三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。
2.沉淀区的设计
三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同,主要是考虑沉淀区的面积和水深,面积根据废水量和表面负荷率决定。
本工程设计中,与短边平行,沿长边每池布置6个集气罩,构成6个分离单元,则每池设置6个三相分离器。
三相分离器长度B=10m,每个单元宽度b=L/6=16/6=2.667m。
沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积,即160m2。
沉淀区的表面负荷率
3.回流缝设计如图1-3是三相分离器的结构示意图
图1-3三相分离器结构示意图