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3.4.2、通过格栅的水头损失:
h1=0.46m
3.4.3、栅后明渠的总高度:
H=1.16m
3.4.4、格栅槽总长度:
L=2.82m
3.4.5、每日栅渣量:
W=
3.4.6、机械除渣,用NC—800型机械除砂器一台
3.5、曝气沉砂池设计:
3.5.1、池子总有效体积:
设计中取停留时间t=2min,
则
3.5.2、水流断面面积:
设计中取水平流速=0.08,
则水流断面面积:
3.5.3、池总宽度:
设计中取(设计有效水深),
则
3.5.4、池长:
L:
B=4.48<
5(符合)
3.5.5、每小时所需空气量:
设计中取污水所需空气量d=0.2
3.5.6、沉砂斗所需容积:
设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d,城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水
(1)每个沉砂斗容积:
设有2个沉砂斗,则
(2)沉砂斗各部分尺寸:
设计中取沉砂斗上口面积0.8×
0.8m,下口面积0.4×
0.4m。
3.5.7、沉砂室高度:
3.5.8、池总高度:
3.5.9、进水渠道:
设计中取进水渠道宽度B1=1.8m,进水渠道水深H1=0.5m,
则,
3.5.10、出水装置:
出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头0.2m。
排水干管采用钢管,管径DN=800mm。
3.5.11、排砂装置:
采用吸砂泵排砂,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将排出沉砂斗至砂水分离器,吸砂泵DN=200mm
3.6、初沉池设计
本工艺采用选用辐流式沉淀池。
最大设计流量:
3.6.1、沉淀部分有效面积:
式中:
Q——设计流量,;
——表面水力负荷,;
(1.5~2.5),取2.0
3.6.2、沉淀池直径:
3.6.3、沉淀池有效水深:
t——沉淀时间,一般取1.0~3.0h;
设计中取2.0h
校核沉淀池直径与水深之比,符合在6~12之间。
3.6.4、沉淀部分所需容积:
——初沉污泥量,;
—沉淀池设计流量,;
——沉淀池中悬浮物的去除率,%;
一般取40%~60%
——进水中悬浮物质量浓度,mg/L;
P———污泥含水率,%;
——污泥密度,以计。
设计中取=60%,P=97%,采用重力排泥,两次清楚污泥间隔时间取1d,则
辐流式沉淀池采用重力排泥,将污泥排入污泥斗,然后用静水压力将污泥排出池外。
3.6.5、沉淀斗容积:
设计中选择圆形污泥斗,污泥斗上口半径2m,底部半径1m,倾角,有效高度。
污泥斗容积
——污泥斗有效高度,m;
a——污泥斗上口边长,m;
——污泥斗底部边长,m;
沉淀池底部圆锥体体积
——沉淀池底部圆锥体高度,m;
R———沉淀池半径,m;
r———沉淀池底部中心圆半径,m;
设计中取r=1m
设池底径向坡度为0.05,则
所以,沉淀斗总容积>
80,符合
3.6.6、沉淀池总高度:
——沉淀池超高,一般取0.3m;
——沉淀池缓冲层高度,一般采用0.3m;
3.6.7、进水装置:
本工艺辐流式沉淀池采用池中心进水,通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。
进水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速0.68m/s。
3.6.8、出水装置:
出水采用池末端薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证池内水位标高恒定,堰上水头
H---堰上水头(m);
Q1---沉淀池内设计流量(m3/s);
m---流量系数,一般采用0.4~0.5
b2---堰宽(m),等于沉淀池宽度。
出水堰自由跌落0.2m后进入出水渠,出水渠宽2m,水流流速m/s,采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接,出水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速V2=0.68m/s。
排水干管管径:
=0.343m3/s,取管径DN=800mm,流速VS=0.68m/s。
3.6.9、排泥管:
沉淀池采用重力排泥,排泥管管径DN300mm,排泥管伸入污泥斗底部,排泥静压头采用1.2m,将污泥排到池外集泥井内。
3.6.10、出水挡渣板:
浮渣用浮渣刮泥板收集,定期清渣,刮泥板装在刮泥机桁架的一侧,高出水面0.2m,在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣,排渣管管径取为DN300mm。
3.7、SBR反应池设计:
3.7.1、SBR池计算:
设单个SBR反应池运行周期为8小时。
进水(厌氧)1小时,反应(曝气)4小时,沉淀(缺氧)2小时,排水排泥1小时。
低污泥负荷下有利于硝化菌、反硝化菌等自养菌的生长。
设计取Ns=0.1KgBOD5/(KgMLSS·
d)。
设置4个反应池,反应池前设一个调节池,调节池与曝气沉砂池相连。
当前一个反应池运行2小时后,下一个反应池开始运行。
也就是说每周期从调节池注入一个SBR反应池的水量相当于2小时内从沉砂池流进调节池的平均水量。
1)调节池的容积:
以3小时内流进调节池的平均水量计算调节池的体积,这样既可对因上游来水不均匀造成的水位波动起到缓冲作用(KZ=1.48),又可以保证在有一个SBR反应池出现故障时,其它3个反应池仍能交替连续运行。
调节池尺寸L×
B×
H=25×
20×
5,正常运行时最高水深为3.33m,最低水深1.6m,池底出水。
出水管(钢混)流量
设计取排水管管径DN800mm,设计流量q=1667m3/h,出水结束由调节池及SBR中液位控制。
2)活性污泥量(以MLSS计)
采用污泥负荷法计算:
则总活性污泥量:
3)剩余污泥量:
剩余污泥包括两部分:
a、微生物降解BOD后代谢增殖的污泥量。
b、吸附在菌胶团上的不可降解的非挥发性固体(进水水中的SS)。
(1)增殖活性污泥以SS计
f--VSS与SS之比值,取0.6;
Y--产率系数,kgVSS/kgBOD5,取0.6;
Kd--内源代谢系数,取0.06;
所以,
(2)假设进水中的SS被活性污泥吸附后,能达到排放标准。
所以每天排泥(MLSS-SS)2240kg。
以体积计:
VSS=373m3/d,含水率P=99.4%;
(因,所以污泥体积指数SVI=167ml/g)VSS=280m3/d,含水率P=99.2%。
(SVI=125ml/g)
4)计算反应器中的总污泥量(MLSS-SS)
污泥当中的SS(来自进水)与活性组分(以MLSS计)的质量比例关系为
则每个SBR池中总污泥量为
设含水率92.2%,则以体积计VS=1750m3
5)SBR反应池容积
其中:
VS---单池污泥体积,m3;
VF---进水体积,m3;
Vb---保护容积,m3。
取超高0.5m,每个SBR反应池的尺寸
则保护容积Vb=323m3,安全高度,符合0.3~0.5。
进水水深,
沉淀后污泥层高度,
校验:
污泥浓度
排出比,在1/4~1/2之间。
6)排水及排泥系统:
选用电动旋转式滗水器,型号XBS-D-1800。
滗水深度2.45m,排水结束由液位控制。
排水管(钢混)与滗水器相连,每池设一个排水管。
设计取排水管管径DN800mm,设计流量q=1667m3/h,(实际运行时,排水结束由SBR池中液位控制)。
在池底设置简易半圆形集泥槽(),剩余污泥在重力作用下排入集泥井。
排泥管管径DN=300mm,管上安装流量阀,控制排泥量。
7)SBR反应运行时间与水位控制:
图2.2SBR反应池示意图
进水开始与结束由水位控制,进水结束即开始曝气阶段,曝气结束由时间控制,沉淀开始到结束由时间控制,沉淀结束即开始排水排泥,排水结束由水位控制。
8)关于脱氮除磷效果的说明:
项目
COD
BOD5
TN
NH3--N
TP
去除率
82~88%
85~93%
33~39%
53~87%
85~99%
有资料显示SBR处理城市污水的处理效果为:
在上述工况下,除TN外其余指标均能达标。
在运行调试阶段,强化硝化反硝化过程,提高TN的去除率。
3.7.2、需氧量及曝气系统设计计算:
1)需氧量:
取0.50kg/kg,0.190(1/d)。
2)供气量计算:
设计采用SX-1型空气曝气器,敷设在SBR反应池池底,距池底距离500mm,且水深为5.5m,因此淹没深度H=5.5-0.5=5m。
氧转移效率8.00%,服务面积为,软管间距取500mm。
查表知,20时溶解氧饱和度为。
已知数据中,当地平均气压为730.2mmHg柱,换算为标准单位是Pa,所以曝气器出口处的绝对压力为:
空气离开曝气池时,氧的百分比为
曝气池中溶解氧平均饱和度为:
(水温20)
20是脱氧清水充氧量为:
=4985.0kg/d=207.7kg/h
式中——污水中杂志影响修正系数,取0.7;
——污水含盐量影响修正系数,取0.95;
C——混合液溶解氧浓度,取2.0;
——气压修正系数,
SBR反应池的供气量为
3.7.3、空气管计算:
空气管平面布置图如下图,鼓风机房出来的空气供给供气干管,在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管,为四个SBR反应池供气。
每个供气支管设17条配气竖管,为SBR池供气,四池共四条供气支管,68条配气竖管。
每条配气竖管安装SX-1型曝气器20个,每池共340个曝气器,全池共1360个曝气器。
每个曝气器的服务面积为。
(曝气器布置示意图如下图)
图2.3四个SBR池空气管平面布置图(标注尺寸单位:
mm)
图2.4单个SBR池底曝气器排列示意图
每根空气干管供气量为:
1.25——安全系数
故选用SX-1型盆型曝气器,敷设SBR反应池池底,氧转移效率8.00%,供气量,服务面积为。
3.7.4、鼓风设备:
鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气,选用TS系列罗茨鼓风机
选用TSD-150型鼓风机9台,工作8台,备用1台。
设备参数:
风量20.4(总风量为20.4×
60×
8=9792,符合本工艺所需9272.3+274=9546.3);
升压44.1KPa(曝气器出口处的压力为44.1KPa,符合);
配套电机型号Y200L-4;
功率30KW;
转速1220r/min;
机组最大重量730kg;
设计鼓风机房占地L×
B=20×
10=200。
3.8、接触式消毒池设计:
3.8.1、本工艺采用液氯消毒,每日加氯量为:
q=qO×
Q×
86400/1000=5×
0.343×
86400/1000=148.176kg/d
液氯由真空转子加氯机加入,加氯机选用三台,采用二用一备。
每小时加氯量为148.176/48=6.174kg/h,设计中采用ZJ-2型转子加氯机。
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