化肥厂废水中超标污染物指标氨氮硫化物总氰化物水质具氨氮含量高含毒总氰化物硫化物特点类污水生化性较差(化学需氧量较低氨氮含量较高)
AO法生物氨氮原理:
硝化反应:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O
反消化反应:6NO3+5CH3OH(机物)→5CO2↑+7H2O+6OH+3N2
化肥工业废水AO法处理工艺流程:
工厂污水
中格栅
进水泵房
细格栅
沉砂池
初沉池
砂
缺氧池
氧池
二沉池
排放河道
栅渣
剩余污泥
初沉泥
剩余污泥泵房
污泥浓缩池
贮泥池
脱水机房
垃圾填埋场
污水处理厂工艺设计计算
(1)中格栅
1.设计参数:
设计流量Q15000(24×3600)0174(m3s)174(Ls)
设计流量Qmax0174×1530266(m3s)
栅前流速v106ms栅流速v208ms
栅条宽度s001m格栅间隙b20mm
栅前部分长度05m格栅倾角α60°
单位栅渣量ω1005m3栅渣103m3污水
(1)确定格栅前水深根优水力断面公式计算栅前槽宽栅前水深
(2)栅条间隙数(n):
栅条间隙数
(3)栅槽效宽度Bs(n1)+bn001(331)+002×33098m
(4)进水渠道渐宽部分长度(α1进水渠展开角)
(5)栅槽出水渠道连接处渐窄部分长度
(6)栅水头损失(h1)
栅条边矩形截面取k3
中εβ(sb)43 h0:计算水头损失
k:系数格栅受污物堵塞水头损失增加倍数取k3
ε:阻力系数栅条断面形状关矩形断面时β242
(7)栅槽总高度(H)
取栅前渠道超高h203m栅前槽总高度H1h+h2047+03077m
栅槽总高度Hh+h1+h2047+008+03085
(8)格栅总长度LL1+L2+05+10+085tanα
005+0025+05+10+085tan60°157m
(9)日栅渣量ωQ均日ω1087m3d>02m3d
宜采机械格栅清渣
(10)计算草图:
(2)污水提升泵房
1设计参数
设计流量:Q174Ls泵房工程结构远期流量设计
2泵房设计计算
污水提升前水位430m(泵站吸水池底水位)提升水位397m(细格栅前水面标高)
提升净扬程Z397(430)827m 水泵水头损失取2m
需水泵扬程HZ+h1027m
根设计流量174Ls483m3h采2台MF系列污水泵单台提升流量542m3s采ME系列污水泵(8MF13B)2台备该泵提升流量540~560m3h扬程119m转速970rmin功率30kW
占面积π52=7854m2圆形泵房D=10m高12m泵房半式埋深7m水泵灌式
计算草图:
(3)细格栅
1.设计参数:
设计流量Q174Ls
栅前流速v106ms栅流速v208ms
栅条宽度s001m格栅间隙b10mm
栅前部分长度05m格栅倾角α60°
单位栅渣量ω1010m3栅渣103m3污水
2.设计计算
(1)确定格栅前水深根优水力断面公式计算栅前槽宽栅前水深
(2)栅条间隙数
设计两组格栅组格栅间隙数n33条
(3)栅槽效宽度B2s(n1)+bn001(331)+001×33065m
总槽宽065×2+02=15m(考虑中间隔墙厚02m)
(4)进水渠道渐宽部分长度(中α1进水渠展开角)
(5)栅槽出水渠道连接处渐窄部分长度
(6)栅水头损失(h1)
栅条边矩形截面取k3
中εβ(se)43 h0:计算水头损失
k:系数格栅受污物堵塞水头损失增加倍数取k3
ε:阻力系数栅条断面形状关矩形断面时β242
(7)栅槽总高度(H)
取栅前渠道超高h203m栅前槽总高度H1h+h2047+03077m
栅槽总高度Hh+h1+h2047+0205+030975m
(8)格栅总长度LL1+L2+05+10+077tanα
077+0385+05+10+077tan60°31m
(9)日栅渣量ωQ均日ω1174m3d>02m3d宜采机械格栅清渣
(10)计算草图:
(4)沉砂池
采流式沉砂池
1 设计参数
设计流量:Q266Ls(2010年算设计1组分2格)
设计流速:v03ms 水力停留时间:t30s
2 设计计算
(1)沉砂池长度:Lvt03×3090m
(2)水流断面积:AQv0266025106m2
(3)池总宽度:设计n2格格宽取b12m>06m池总宽B2b24m
(4)效水深:h2AB10624044m (介025~1m间)
(5)贮泥区需容积:设计T2d考虑排泥间隔天数2天沉砂斗容积:
(格沉砂池设两沉砂斗两格四沉砂斗)
中X1:城市污水沉砂量3m3105m3
K:污水流量总变化系数153
(6)沉砂斗部分尺寸容积:
设计斗底宽a105m斗壁水面倾角60°斗高hd05m
沉砂斗口宽:
沉砂斗容积:
(略V1026m3符合求)
(7)沉砂池高度:采重力排砂设计池底坡度006坡沉砂斗长度
沉泥区高度h3hd+006L2 05+006×340704m
池总高度H :设超高h103mHh1+h2+h303+044+0704144m
(8)进水渐宽部分长度
(9)出水渐窄部分长度L3L1143m
(10)校核流量时流速:
流量均日流量Q均日QK2661531744Ls
vminQ均日A017441060165>015ms符合求
(11)计算草图:
(5)初沉池
1初沉池计算(辐流式)
1沉淀部分水面面积:
设表面负荷 q′10m3m2h设池子数2(中q′10~20 m3m2h)
F
2池子直径:
D取18m
3沉淀部分效水深:
设t15hh2q′t20×1530m(中h22~4m)
4沉淀部分效容积:V′Qmaxht15000153(3×15)≈5100m3
5污泥部分需容积:V1′
c1—进水悬浮物浓度(tm3) c2—出水悬浮物浓度
r—污泥密度值约1 —污泥含水率
6污泥斗容积:
设r12mr21mα60
h5(r1r2)tgα(21)tg60173m
V1 hs3(r12+r2r1+r22)
314×1733×(22+2×1+12) 127m3
7污泥斗部分圆锥体部分污泥体积:
设池底径坡度005
h4(Rr1)×005(162)×00507m
V2 h43(R2+Rr1+r12)
314×073×(162+16×2+22)21394m3
8污泥总容积:VV1+V2127+2139422664>129m3
9沉淀池总高度:设h103mh305m
Hh1+h2+h3+h4+h5
03+375+05+07+173698m
10沉淀池池边高度:H′ h1+h2+h3 03+375+05455m
11 径深Dh232375853(符合6~12范围)
第四节 缺氧池
1.设计参数:
池深h45m方形池
设计流量:1736Ls
生物脱氮系统进水总凯氏氮浓度:40g
生物脱氮系统出水总氮浓度:15g
20℃时取值004g温度影响式修正温度设10℃
排出生物脱氮系统剩余污泥量:gMLVSSd
2 设计计算:
(1) 缺氧区池体容积:
07505 kgMLVSS∕g
Vn—缺氧区(池)容积(m3) Q—生物反应池设计流量(m3∕d)
—生物反应池混合液悬浮固体均浓度取3(gMLSSL)
—生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg∕L)
—生物反应池出水总氮浓度(mg∕L)
IXv—排出生物反应池系统微生物量(kgMLVSS∕g)
—污泥总产率系数(kgSS∕kgBOD5)应通试验确定试验条件时系统初沉池时取03~085取05
—活性污泥中VSS 占例取075
SoSe—生物反应池进出水五日生化需氧量浓度(mgl)
第五节 氧池
1 设计参数:
采推流式曝气池作系统氧池
率:943
2 设计计算:
(1) 氧硝化区容积:
日产泥量: kgd
——氧区设计污泥泥龄取12d
采两组氧池组容积:990024950
池深取45m组面积F4950451100
池宽取6米池长1100061833mBH64513312间
LB18336305>10符合
组设3条廊道廊道长18333611m
池超高05m总高H45+055m
(2) 曝气量计算:
设计采鼓风曝气系统
(1) 均时需氧量计算
中:
(2) 时需氧量计算
根原始数 k128
(3) 日BOD值
(3) 供气量计算:
采网状膜型中微孔空气扩散器敷设距池底02m处淹没水深43m计算温度定30℃
水中溶解氧饱度:C917mgLC763mgL
(1) 空气扩散器出口处绝压力(P)计算:
P1013×10+98×10H
1013×10+98×10×431434×10P
(2) 空气离开曝气池面时氧百分式计算:
(3) O21(1E)[79+21(1E)]×100
E——空气扩散器氧转移效率网状膜型中微孔空气扩散器取值12
代入E值:O21(1012)[79+21(1012)]×1001896
(3) 曝气池混合液中均氧饱度(利温度条件考虑)式计算:
CC(P2026×10+O42)
利温度条件30℃考虑代入值:
C763×(14342026+189642)884mgL
(4) 换算20℃条件脱氧清水充氧量式计算:
RR[ (··C)·]
取值082095C 2010
代入值:
R×917[082×(095×10×88420)×1024]142kgh
相应时需氧量:
R×917[082×(095×10×88420)×1024]218 kgh
(5) 曝气池均时供气量式计算:GR(03E)×100
代入值:G142(03×12)×1003944mh
(6) 曝气池时供气量G218(03×12)×1005056mh
(7) 系统空气总量:
采鼓风曝气外系统采空气回流污泥井提升污泥空气量回流污泥量8倍考虑污泥回流R取值60样提升污泥需空气量:
8×06×15000243000mh
总需气量:5056+30008056mh
(4)剩余污泥量
Wa
(1)降解BOD生成污泥量:
(2)源呼吸分解泥量:
Wvfx07533002475mgL2475kgm3
W2bvx0055244724756493kgL
(3)生物降解惰性悬浮物量(NVSS)
该部分占总TSS约50
(4)剩余污泥量: W0338522705140625kgd
(7)二沉池
1沉淀部分水面面积 F 根生物处理段特性选取二沉池表面负荷
(中q10~15)
设两座辐流式沉淀池 n2
2池子直径
3沉淀部分效水深 设沉淀时间: (中t15~25h)
(3)贮泥斗容积:
防止磷池中发生厌氧释放贮泥时间采Tw2h二沉池污泥区需存泥容积:
污泥区高度:
(4)二沉池总高度:
取二沉池缓层高度h304m超高h403m
池边总高度: hh1+h2+h3+h4375+04+04+03485m
设池底度i005池底坡度降
池中心总深度:Hh+h5485+053538m
(5)校核堰负荷:
径深
堰负荷:
项均符合求
(6)辐流式二沉池计算草图:
(8)剩余污泥泵房
1设计说明
污水处理系统日排出污泥干重2×230365kgd含水率99%计污泥流量2Qw=2×230365m3d=46073m3d=192m3h
2设计选型
(1)污泥泵扬程
辐流式浓缩池高泥位(相面)04m剩余污泥泵房低泥位 (5340306)453m污泥泵静扬程H045304=413m污泥输送道压力损失40m水头10m污泥泵需扬程HH0+4+1913m
(2)污泥泵选型
选两台21备单泵流量Q>2Qw2=556m3h选1PN污泥泵Q 72-16m3h H 1412m N 3kW
(3)剩余污泥泵房占面积L×B4m×3m集泥井占面积
(9)浓缩池
1浓缩池设计:
1设计参数
进泥浓度:10gL 污泥含水率P1=990%
座污泥总流量Qω=230365kgd230365m3d96m3h
设计浓缩含水率P2960% 污泥固体负荷:qs45kgSS(m2d)
污泥浓缩时间:T13h 贮泥时间:t4h
2设计计算
(1)浓缩池池体计算:
座浓缩池需表面积:m2
浓缩池直径
取D81m
水力负荷
效水深:h1uT031813414m 取h142m
浓缩池效容积:V1Ah15124221504m3
(2)排泥量存泥容积
浓缩排出含水率P2=960%污泥
Q w′
3h贮泥时间计泥量贮泥区需容积:V2=4Q w′=3240=720
泥斗容积 m3
式中:h4——泥斗垂直高度取12m
r1——泥斗口半径取11m r2——泥斗口半径取06m
设池底坡度008池底坡降: h5
池底贮泥容积:
总贮泥容积:(满足求)
(3)浓缩池总高度:
浓缩池超高h2取030m缓层高度h3取030m浓缩池总高度H
42+030+030+12+02366236m
(4)浓缩池排水量::QQwQ w′720240480m3h
(10)贮泥池
1.设计参数
进泥量:浓缩排出含水率P2=96污泥2Q w′2575911518m3d设贮泥池1座贮泥时间T=05d12h
2.设计计算
池容V2Q′wT11518055759m3
贮泥池尺寸(贮泥池设计正方形) LBH404040m 效容积V64m3
(11)脱水机房
带式压滤机:脱水污泥含水率P480成泥饼状
脱水泥饼体积:
泥饼运输采TD—75型皮带运输机
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