化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計計算案例綜述1.1廢水流量確定化工廢水總變化系數(shù) （3—1） ， 本設(shè)計中采用稀釋污水的方式降低有機負荷。REF_Ref4933\r\h[8]主要方式為污水回流，回流比為0.8，所以原化工廢水水量為30000m3/d，回流后水量為54000m3/d.1、回流前污水30000m3/d=347.2L/s污水總變化系數(shù)：=2.7/Qd0.11=2.7/347.20.11=1.42污水的最大設(shè)計流量：347.2×1.42=491.02L/s=42597m3/d2、回流后污水54000m3/d=625L/s污水總變化系數(shù)：=2.7/Qd0.11=2.7/6250.11=1.33污水的最大設(shè)計流量：625×1.33=831.25L/s=70332m3/d1.2預(yù)期處理效果由于本設(shè)計中化工廢水中污染物濃度較高，為了后續(xù)處理工藝的正常運行。本設(shè)計采用污水回流方式來稀釋污水，回流比為0.8。稀釋后的污染物濃度分別為：CODcr=2331.3mg/L，BOD5=555.6mg/L，SS=55.6mg/L，氨氮=88.9—111.1mg/L表SEQ表\*ARABIC3—1預(yù)處理效率構(gòu)筑物CODcr/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L氨氮mg/L進水出水去除率進水出水去除率進水出水去除率進水出水去除率中格柵——————55.5644.4520%———平流式沉砂池——————44.4531.3425%———水解酸化池2331.332099.9710%555.6331.3640%——————厭氧池2099.97734.9965%——————111.1181.3325%缺氧池741.99477.7435%331.36131.3460%———81.3316.6780%好氧池477.7447.7790%131.3411.3390%———16.6712.5025%二沉池——————31.3421.6735%———總?cè)コ?8%97.6%61%88.7%1.3中格柵格柵分為平面格柵和曲面格柵，本設(shè)計采用平面格柵機。1.1.1設(shè)計說明10、本設(shè)計采用半圓形的矩形柵條，β=1.83。REF_Ref5054\r\h[9]1.1.2格柵參數(shù)柵渣含水率為80%，密度約為960kg/m3。REF_Ref5086\r\h[10]1.1.3設(shè)計計算1、柵前水深2、格柵間隙數(shù)： （3—5）3、柵槽有效寬度：4、進水渠道漸寬部分長度： 《給水排水設(shè)計手冊》中規(guī)定過柵的水頭損失一般為0.08—0.15m，所以過柵水頭損失應(yīng)控制在0.3m以內(nèi)。REF_Ref5132\r\h[11]7、柵后槽總高度H8、格柵總長度 （3—10）9、每日柵渣量 （3—11）1.1.4設(shè)備選型本設(shè)計中選用GF1100型回轉(zhuǎn)式格柵除污機。主要技術(shù)參數(shù)見表3—2。表3—2GF1100型回轉(zhuǎn)式格柵除污機1.1.5中格柵草圖圖3—1中格柵草圖1.4提升泵房1.4.1設(shè)計說明泵房形式分為干式和濕式兩種，本設(shè)計采用潛污泵濕式安裝，即泵直接放在集水池中，泵的效率較高，而且節(jié)省投資和運行費用。本設(shè)計選用5臺潛污泵（4用1備），取有效水深h＝2m，水泵水頭損失取2m。REF_Ref5178\r\h[12]1.4.2設(shè)計計算1、流量的確定2、揚程的確定集水池尺寸L×B×H=5m×4m×14m1.4.3設(shè)備選型本設(shè)計中選用WQ型潛水污水泵，污水泵采用雙流道設(shè)計提高污物通過能力，并且無需建泵房。主要技術(shù)參數(shù)見表3—3。表3—3WQ型潛水污水泵型號流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min功率kW出水配管口徑mmWQK20-7QG2071450075501.5調(diào)節(jié)池1.5.1設(shè)計說明本設(shè)計中設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是為了調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)水量，停留時間取4h。REF_Ref5256\r\h[14]由于污水回流進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，回流比為0.8，所以最大設(shè)計流量為70332m3/d。1.5.2設(shè)計計算（1）池子的實際容積（2）池子的尺寸計算1.5.3調(diào)節(jié)池草圖圖3—2調(diào)節(jié)池草圖1.6平流式沉砂池1.6.1設(shè)計說明平流式沉砂池構(gòu)造簡單，除砂效率好，由于配套的除砂設(shè)備國產(chǎn)化率高，因此它國內(nèi)作為主要池型使用。REF_Ref5295\r\h[15]具體平流式沉砂池結(jié)構(gòu)剖視圖見附頁一。1.6.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：=0.81，設(shè)沉砂池為兩座。每座沉沙池流量：Q=0.405。相對密度2.65，粒徑大于0.2mm的沙粒確定設(shè)計流量的確定按最大設(shè)計流量計算。設(shè)計有效水深時應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池寬不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。池底坡度一般為0.01~0.02。REF_Ref5321\r\h[16]1.6.3設(shè)計計算1、沉砂池長度2、水流過水?dāng)嗝婷娣e （3—16）3、沉砂池寬度4、沉砂量 （3—18）5、沉砂室所需容積 （3—19）6、每個沉砂斗容積 （3—20）7、沉砂斗高度沉砂斗的傾角>60°。 （3—21）8、沉砂室高度 （3—22）9、沉砂池總高度 （3—23）10、進水渠道污水在渠道內(nèi)的流速為： （3—24）11、出水管道堰上水頭為： （3—25）沉砂池尺寸L×B×H=10m×6.5m×1.5m1.7水解酸化池1.7.1設(shè)計說明水解酸化中水解的目的是將其中難生物降解的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。REF_Ref5387\r\h[17]1.7.2設(shè)計計算1、水解池的容積本設(shè)計設(shè)置兩個水解酸化池，每個池子容積為14652.5/2=7326.25m3；水解酸化池長31.5m，寬31m，有效水深為7m，設(shè)超高為0.5m，則總高為7.5m。池子尺寸為L×B×H=31.5×31×7.52、水解酸化池上升流速校核水解反應(yīng)器的上升流速v=0.5—1.8m/h，v符合設(shè)計要求。REF_Ref5423\r\h[18]1.7.3水解酸化池草圖圖3—3水解酸化池草圖1.8A/A/O池1.8.1設(shè)計說明A/A/O反應(yīng)池中在厭氧區(qū)域，聚磷菌因為缺氧而釋放出磷酸鹽，去除有機物。缺氧區(qū)域中由好氧池污水回流供給NO3—N作為電子受體從而反硝化脫氮。在好氧段中，好氧微生物進行硝化和大量去除有機物，也大量吸收溶解性磷酸鹽，并將其貯藏在體內(nèi)，通過排放剩余污泥達到除磷效果。REF_Ref5521\r\h[19]具體A/A/O反應(yīng)池結(jié)構(gòu)剖視圖見附頁二。1.8.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計計算參數(shù)確定設(shè)計參數(shù)如表3—4。REF_Ref5762\r\h[20]表3—4A2/O脫氮除磷工藝設(shè)計參數(shù)1.8.3設(shè)計計算1、反應(yīng)池容積： （3—29）2、生物反應(yīng)池總水力停留時間： （3—30）3、水力停留時間及有效容積：4、剩余污泥量 （3—31）5、泥齡： （3—32）6、反應(yīng)池主要尺寸，設(shè)2池運行：7、曝氣計算：1）最大需氧量與平均需氧量設(shè)計需氧量： （3—36）碳化需氧量： （3—37）故設(shè)計需氧量：b.標(biāo)準(zhǔn)需氧量氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%，年平均水溫為25℃ （3—42）故標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：1.8.4設(shè)備選型1、A/A/O反應(yīng)池中厭氧階段和缺氧階段需設(shè)置攪拌裝置，本設(shè)計選用的設(shè)備為高速推流式潛水?dāng)嚢杵鳌Ｖ饕夹g(shù)參數(shù)見表3—5。表3—5QJB型潛水?dāng)嚢杵餍吞柟β?kW葉輪直徑/mm葉輪轉(zhuǎn)速/（r/min）QJB15/6-790/3-36815790368根據(jù)反應(yīng)池體積及其功率確定在厭氧池中每個廊道設(shè)置1臺攪拌器，共有6臺攪拌器。共選用8臺攪拌器，6用2備。由于缺氧池池子體積與厭氧池相同，同樣在缺氧池內(nèi)設(shè)水下攪拌器6臺，6用2備。REF_Ref5638\r\h[21]2、回流泵選型參數(shù)如表3—6，每池各安裝一臺共2臺，2用1備。REF_Ref6040\r\h[22]分別安裝在好氧池與缺氧池的隔墻上。表3—6QW型混合液回流泵3、曝氣器設(shè)計表3—7曝氣管選型參數(shù)1.9二沉池1.9.1設(shè)計說明本設(shè)計中二沉池選用輻流式沉淀池，輻流式沉淀池采用機械排泥，運行較好，設(shè)備較簡單，排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品，沉淀性效果好，日處理量大，對水體攪動小，有利于懸浮物的去除。REF_Ref5932\r\h[23]具體輻流式沉淀池結(jié)構(gòu)剖視圖見附頁三。1.9.2設(shè)計計算1、每座沉淀池表面積A和池徑D （3—45） （3—46）2、校核堰口負荷： （3—47）3、沉淀池有效水深h2 （3—48）4、污泥區(qū)容積V （3—49）R——污泥回流比50%。則每個沉淀池污泥區(qū)的容積為3375.3/2=1687.7m3。5、沉淀池總高度 （3—50）2）圓錐體高度 （3—51）3）豎直段污泥部分的高度 （3—52）4）污泥區(qū)的高度： （3—53）7、沉淀池的總高度H設(shè)超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.5m，則： （3—54）所以輻流式沉淀池尺寸為D×H=35m×4.5m1.9.3設(shè)備選型輻流式沉淀池池徑為40m，選用兩臺SZG型全橋式周邊傳動刮泥機。REF_Ref5178\r\h[12]其參數(shù)見表3—8。表3—8全橋式周邊傳動刮泥機型號池徑/m池深/m周邊線速度/（m/min）功率/kWSZG-40404.521.51.10消毒池1.10.1設(shè)計說明化工廢水經(jīng)過前期主體工藝處理后，水質(zhì)有所提升，但在污水排出前，應(yīng)對污水進行消毒處理。污水溫度升高，液氯消毒效果越好。在二沉池出水糞大腸菌群105~106數(shù)量級，氨氮濃度小于1mg/L的水質(zhì)條件下，加氯量在2mg/L~3mg/L左右，總余氯0.5mg/L左右，基本上能達到出水糞大腸菌群數(shù)小于100個/L。REF_Ref6141\r\h[25]本設(shè)計中需要向消毒池內(nèi)輸送氯氣，設(shè)備選用真空加氯機。1.10.2設(shè)計計算污水最大設(shè)計流量為，本設(shè)計采用加液氯消毒工藝，接觸時間t=30min，設(shè)計消毒池各部尺寸。1、加氯量的計算2、消毒池容積V （3—56）3、消毒池表面積 （3—57）4、每臺消毒池池長 （3—58）5、池高水深h=4.0m，池子超高0.3m，所以池高H=4.3m。6、堰上水頭 （3—60）7、復(fù)核池子容積：由以上計算可得：消毒池寬B=4×4=16.0m，長L=23m，所以L×B×H=16.0×23×4.3。1.10.3消毒池草圖圖3—4消毒池草圖1.11輔助設(shè)備計算與選型1.11.1集配水井由于沉砂池、水解酸化池、A/A/O反應(yīng)池、二沉池的數(shù)量均為兩座，所以在這幾個構(gòu)筑物之間需要進行聚集污水和分配污水的處理。設(shè)計要求如下：1、保證各個配水方向的水損相等；2、管道的水流速度不大于1.0m/s；3、進水管管徑