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环境工程概论第七章水处理工程设计实例实例一印染废水处理工程设计实例一、基础资料1，废水水量；10000m3/d2，废水水质：表9－1印染废水水质PHBOD5CODcrTSSSS色度NP酚CuCrPb硫化物11.530070012001003001.80.133.01.22.20.80.04二、设计原则和工艺流程的确定印染废水格栅调节池集水井泵房曝气池二沉池氧化池泵房气浮出水上清液污泥浓缩池凝聚池脱水机泥饼滤液图9－1印染废水处理工艺流程三、全过程设计计算1调节池设计流量为Q＝10000m3/d＝416.7m3/h，设调节时间为3h,则所需调节池有效容积为V＝3×416.7m3=1250.1m3，取调节池有效水深为5m,则池表面积A＝1250.1/5=250m2，设计时采用每格尺寸为11.2m×11.2m，则设计需要250/11.2×11.2＝1.99格，实际采用2格。2集水井设计流量Q＝10000m3/d，总变化系数为1.2，则设计流量Qmax＝12000m3/d=500m3/h=138.9l/s。设污水泵房选三用一备泵，则每台泵的流量为138.9/3=46.3(l/s)。集水井有效容积按照一台泵流量的5min水量进行计算，则V＝46.3×60×5/1000=13.89m3。取集水井有效水深为2m,则其表面积A＝13.89/2=6.94m，取集水井宽度为B=1.5m，则其长度L=7/1.5=4.7m,取超高为1.0m、浮渣高0.5m，则实际深度为H=2.0+1.0+0.5=3.5m。3污水泵选用三用一备，则每台工作泵的设计流量为166.68m3/h=46.3l/s。泵所需自由水头H1＝2m，从集水井底到曝气池高H2＝3.5+4.5=8m，管路水头损失H3=2.0m,未计水头损失H4=1.0m，则泵需要的总扬程高度为H＝2+8+2+1=13m。4曝气池采用分建式矩形回流管曝气池。设计流量Q＝10000m3/d=416.7m3/h,进水BOD5＝300mg/l，曝气时间为T＝5h,污泥负荷率Ls取0.3kgBOD5/kgMLss.d，污泥浓度MLSS=4g/l。采用6座曝气池，则每座曝气池的处理流量为10000/6=1666.7m3/d/69.5m3/h。曝气区设计：有效容积为V1＝69.5×5=347.25m3，底部锥体容积V2按照曝气区容积的2％计算为2%×347.25=6.95m3，则总有效容积为V=V1+V2=347.25=6.95=354.2m3。取曝气池有效水深H1＝4.5m，则每池表面积为F1=V/H1=354.2/4.5=78.17m2。采用正方152环境工程概论形池型，尺寸为9m×9m＝81m2。实际曝气时间为T=9×9×4.5/69.45=5.25h。去曝气池超高H2为1.2m，则池总高度为H＝4.5+1.2m=5.7m。实际每个曝气池总容积为5.7×9×9=461.7m3。污泥回流设计：污泥回流倍数R＝MLSS/RSS-MLSS，其中混合液活性污泥浓度MLSS＝4g/l，回流污泥浓度RSS=6g/l(含水率为99.4%)。则R＝4/6-4=2，回流比为200％。导流窗：导流水量Q1＝(1+2)×Q＝3×69.45=208.35m3/h。设窗口区水流速度为v1=100mm/s=360m/h，则窗口总过水面积为F4=Q1/v1=208.35/360=0.58m。设每池采用两个回流窗口，则每个回流窗口的面积为F5＝0.58/2=0.29m。设窗口深度b1=0.7m,则窗口水深H4=F5/b1=0.29/0.7=0.414m，采用0.42m。导流区设计：设导流区混合液水流下降速度v2=36m/h，则导流区过流面积F2=Q1/v2=208.35/36=5.79m，设导流区的宽度与曝气池相同，则导流区长度L=F2/b=5.79/9=0.64m，采用0.65m。则导流区尺寸为：0.65m×9m×1.7m。5曝气设备的选择与设计每池每天去除BOD5的总量为(BOD5进－BOD5出)×Q1×24＝(0.3-0.03)×69.45×24=450kgBOD5/d。需氧量计算公式为：R=a'(BOD5进－BOD5出)＋b'MLSS。对于印染废水a'=0.6,b'=0.06。则R＝0.6×450＋0.06×354.2×4＝355kgO2/d=14.8kgO2/h。实际考虑安全系数为1.5，则R'=1.5×14.8=22.2kg/h。根据R'=Ro×(Csw－Cl)×1.024(T-20)×α/Cso，式中水温T＝30℃，Cl=1.0mg/l，Cso＝7.6mg/l，α＝0.5，Csw＝Cso×β×P/760＝7.6×0.85×745/760=6.33mg/l。则Ro=51.9kgO2/h。曝气叶轮直径与其供氧能力的关系式为：Ro=0.379V2.8D1.88.kd，式中v为叶轮搅拌速度，取4.5m/s，kd取1.11，则计算结果叶轮直径D＝1.38m，实际取1.5m。叶轮功率N叶＝0.0804vm3D2.05＝16.85kw，选择PE150型高强度表面曝气机，直径为1.5m，叶片数为6，当v=4.5m/s时其供氧能力为52kgO2/h，稍对于51.91kgO2/h。配备电机功率为30kw。6二沉池设计每池处理水量为69.45m3/h，设沉淀时间为1.5h，在MLSS为4g/l时二沉池内水流上升流速采用0.28mm/s=1.01m/h。则沉淀池容积为＝69.45×1.5=104.2m3，沉淀池的表面积为F＝69.45/1.01...