洗衣廢水治理設(shè)計計算書

1、3 設(shè)計計算書3.1設(shè)計流量的確定3.1.1.設(shè)計流量Q50m/h50/36000.014m/s總變化系數(shù)KzK日K時11.51.5（K時如下：冶金1.01.1；化工1.3-1.5；紡織、食品、皮革1.52.0；造紙1.31.8）3.1.2.最大設(shè)計流量QmaxKzQ1.50.0140.021m/s3.2格柵的設(shè)計計算格柵的設(shè)計計算主要包括格柵形式選擇、尺寸計算、水力計算、柵渣量計算等，盡管格柵的布置方式多樣，都可以通過簡圖3-1進行格柵計算。圖3-1 細(xì)格柵計算草圖表3-1 格柵預(yù)去除率表指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水500200750400出水475190

2、675400去除率/5510-擬采用細(xì)格柵，其設(shè)計計算如下：3.2.1設(shè)計參數(shù)查水污染控制工程第三版下冊，細(xì)格柵柵條間隙1.510mm，取b8mm人工清渣時格柵安裝角度一般與水平面成3060，取60過柵流速一般采用0.61.0m/s，取v0.7m/s柵前水深h0.5m進水渠道寬度B1=0.3m漸寬部分展開角130柵條斷面選取迎水面為半圓的矩形，柵條寬度為S=10mm3.2.2設(shè)計計算1.格柵的間隙數(shù)量n6.97，取n72.格柵槽總寬度BSn1bn1010371810370.116m由上述計算可見，計算所得格柵在實際生產(chǎn)應(yīng)用中不適合。根據(jù)污水處理需要和從經(jīng)濟效益方面分析，選用篩網(wǎng)代替格柵，并由人

3、工定時清渣。3.篩網(wǎng)的設(shè)計計算（1）過柵斷面面積為：（2）過柵寬度為：根據(jù)計算和實際需要，在廢水進入調(diào)節(jié)池的入口處設(shè)計一道篩網(wǎng)，其尺寸為：LB=10.5m，并于地平線呈60夾角斜放。（3）過柵水頭損失h2阻力系數(shù)與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，當(dāng)迎水面為半圓形的矩形時，形狀系數(shù)取1.83，則：=1.83=2.464則h2=32.52=0.16m式中：k系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3。通過格柵的水頭損失一般為0.080.15m，為避免格柵前涌水，故將柵后槽下降h2作為補償。（4）柵前、后槽總高度一般情況下，柵前槽總高度為柵前水深h、格柵前渠道超高h(yuǎn)1(一般取0.3m)之和，柵

4、后槽總高度為h、h1和格柵的水頭損失h2之和，即：則柵前槽總高為：H1=h+ h1 =0.5+0.3=0.8m則柵后槽總高度為：H=h+ h1+ h2=0.5+0.3+0.16=0.96m（5）格柵的總長度取進水渠道寬度B1=0.3m，漸寬部分展開角130，此時進水渠道內(nèi)的長度為： 渠道與出水渠道連接處的漸窄部分長度： 柵槽總長度：（6）每日柵渣量：取每單位體積污水?dāng)r截污物W1為0.1m3/103m3，污水流量總變化系數(shù)KZ為1.53.3調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算調(diào)節(jié)池的設(shè)計主要是選擇池型和確定其有效容積，然后計算其各部尺寸，并選擇攪拌設(shè)備。調(diào)節(jié)池有效容積的確定分停留時間法和累積曲線法兩種，停留時間法是

5、目前國內(nèi)應(yīng)用最普遍的方法，關(guān)鍵在于確定合適的停留時間。停留時間經(jīng)驗值為412h，連續(xù)進水取4h，間斷取12h。本設(shè)計中，擬選用矩形水質(zhì)調(diào)節(jié)池，兼具調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用，停留時間取4h?？紤]到避免調(diào)節(jié)池中發(fā)生沉淀，需輔以攪拌混合，擬采用機械攪拌方式。表3-2 調(diào)節(jié)池預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水475190675400出水450180607400去除率/5510-3.3.1.設(shè)計參數(shù)水力停留時間T4h3.3.2.設(shè)計計算1.調(diào)節(jié)池有效容積VQT504200m2.調(diào)節(jié)池水面面積取池子總高度H=4.7m，其中超高0.5m，則池面積為AV/h200/4.247

6、.62m23.調(diào)節(jié)池的尺寸池長取L7.85m，池寬取B6.2m，則池子總尺寸為LBH=7.856.24.5219m4.攪拌機 數(shù)量：1臺；型號：JBG型立式環(huán)流攪拌機：配用電機功率：2.2kW，單機服務(wù)范圍最大面積100m2，最大寬度10m，最大深度26m(可調(diào))：機體最大插入水深：14.5m，重量390kg；5.水泵的揚程和流量設(shè)污水提升前水位為-4.70m,提升的最高水位為4.30m（1）靜揚程考慮1m的安全水頭，2m的管路水頭損失，則總揚程為（2）流量按算，選一臺泵，則泵的流量為選用2臺WQS85-13-7.5型潛污泵（流量85m3/h,揚程13m，轉(zhuǎn)速2900r/min,功率7.5kw

7、），一用一備。3.4混凝沉淀池的設(shè)計計算根據(jù)環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南，整個池子分為反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)。由于處理量較小，沉淀區(qū)選用豎流式沉淀池。表3-3 混凝沉淀池預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水450180607400出水405135160100去除率/102574753.4.1反應(yīng)區(qū)的設(shè)計計算1.設(shè)計參數(shù)反應(yīng)區(qū)HRT=30min。2.反應(yīng)區(qū)設(shè)計反應(yīng)區(qū)容積V=500.5=25m3。為保證藥劑與水在短時間內(nèi)充分混合，設(shè)計反應(yīng)池高度為1m，超高0.3m，單池單格，尺寸為：551.3，配套設(shè)備為攪拌機1臺。3.4.2豎流式沉淀池的設(shè)計計算1.設(shè)計參數(shù)豎流式沉淀池多為圓

8、形，亦有呈方形或多角形，本設(shè)計為正方形，1座，中心進水，周邊出水。查水污染控制工程第三版下冊、排水工程下冊、環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南，為使池內(nèi)配水均勻，池徑不宜過大，一般采用47m，不大于10m。池徑(或正方形的一邊)與有效水深之比一般不大于3。中心管流速v0不應(yīng)大于30mm/s，取v0=20mm/s；水從中心管喇叭口與反射板間流出的速度v1一般不大于40mm/s，取v1=15mm/s。作為初沉池使用時，在生物處理前表面水力負(fù)荷為2.04.5m3/（m2h），沉淀時間為0.51.5h，取表面負(fù)荷4.0m3/（m2h），沉淀時間為1.5h。貯泥斗斜壁傾角，方斗宜為60；池底邊長取0.5m；超高不低于

9、0.3m，取h1=0.3m，緩沖層高h(yuǎn)4=0.3m。排泥管下端距池底距離0.20m，取0.2m，排泥管上端超出水面距離0.40m，取0.5m。作為初沉池，排泥管出口距液面距離不小于1.1m，取1.5m。2.設(shè)計計算：（1）中心管截面積f1與直徑d0中心管截面積f1=1.05m2中心管直徑d0=1.16m（2）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3喇叭口直徑與高度d1=1.35d0=1.351.16=1.57m反射板直徑d2=1.3d1=1.31.57=2.04m間隙高度h3=0.28m（1） 沉淀池邊長L沉淀區(qū)有效容積V=1.5501.5=112.5m3沉淀區(qū)有效水深h2=qt=41.5=6m

10、沉淀區(qū)面積m2池邊長，取池邊長為5m，實際池面積為55=25m2（2） 校核表面負(fù)荷qq=3.0m3/（m2h）在2.04.5m3/（m2h）范圍內(nèi)，設(shè)計合理。（5）校核池徑水深比=5/63，設(shè)計符合要求。（6）污泥區(qū)容積污泥區(qū)的容積VW=16.1m3/d式中：c0，c1沉淀池進水和出水的懸浮固體濃度，mg/L； 污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上時，可取1000 kg/m3； p0污泥含水率，%。泥斗深h5=tan603.9m，泥斗容積為V=污泥通過靜壓排泥方式進入污泥池。（7）沉淀池總高度H=h1h2h3h4h5=0.360.280.33.9=10.78m（9）出水設(shè)計查水污染控制工

11、程第三版下冊，沉淀池的出水整流措施通常為溢流式集水槽，出水堰可采用三角堰、孔眼等形式。本設(shè)計采用直角鋸齒形三角堰，堰口齒深50mm，齒距為100mm。水面宜位于齒高的1/2處，即25mm處。本設(shè)計集水槽位于池內(nèi)，在池的內(nèi)側(cè)設(shè)一周的鋼制集水槽，槽寬b為0.5m，由于經(jīng)過豎流式沉淀池的水頭損失為0.40.5m，按最大水頭損失計算，集水槽底端應(yīng)設(shè)在水面下方至少0.5m處，取槽深0.6m。3.5水解酸化池的設(shè)計計算水解酸化池的設(shè)計主要是確定其有效容積。其水力停留時間一般控制在2.58.0h之間。反應(yīng)池的高度一般為46m。水力負(fù)荷為0.52.5m3/（m2h），有機負(fù)荷為1.958.8kgCOD/(m3

12、d)。由于水解酸化要在一定溫度下進行，所以必須加蓋。表3-4 水解酸化池預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水405135160100出水300128144100去除率/26510-3.5.1.設(shè)計參數(shù)水力停留時間一般控制在2.58.0h之間，由于工業(yè)廢水停留時間較長，取HRT=6h；水解池上升流速0.51.8m/h；水解池超高取0.3m。3.5.2設(shè)計計算1.水解池的容積水解池容積506300m32.尺寸的確定取上升流速為0.8m/h，根據(jù)，可計算出：池截面面積m2，池高m取池長為15.5m，寬為5m，設(shè)備中有效水深高度為4.8m。水解池總高度為5.1m。3

13、.水解池上升流速校核反應(yīng)器高度上升流速=（符合設(shè)計要求）3.6生物接觸氧化池的設(shè)計計算生物接觸氧化池工藝設(shè)計的主要內(nèi)容是計算填料的有效容積和池體的尺寸，計算空氣量和空氣管道系統(tǒng)等。目前一般是在用有機負(fù)荷計算填料容積的基礎(chǔ)上，按照構(gòu)造要求確定池子的具體尺寸、池數(shù)以及池的分級。對于工業(yè)廢水，最好通過實驗確定有機負(fù)荷，也可審慎地采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。生物接觸氧化池的容積一般按BOD5的容積負(fù)荷或接觸氧化的時間計算，并且相互核對以確定填料容積。生物接觸氧化法的供氣量，要同時滿足微生物降解污染物的需氧量和氧化池的混合攪拌強度。滿足微生物需氧所需的空氣量，為保持氧化池內(nèi)一定的攪拌強度，滿足營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧和生物膜

14、之間的充分接觸，以及老化生物膜的沖刷脫落，氣水比宜大于10，一般取1520。進水BOD5濃度過高時，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)；填料層高度一般采用3.0 m；每單元接觸氧化池面積不宜大于25m2。表3-5 生物接觸氧化池預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水300128144100出水7020130100去除率/778510-3.6.1設(shè)計參數(shù)進水BOD5為S0=128mg/L，出水BOD5為Se=20mg/L；查水污染控制工程第三版下冊和環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南，BOD5500mg/L時，填料容積負(fù)荷可用1.0-3.0kg/(m3d)，取LV=1.2kg/(m3d)；

15、填料高度h0一般采用3.0m；超高h(yuǎn)1為0.50.6m，取h1=0.5m；填料層上水深h2為0.40.5m，取h2=0.4m；填料至池底的高度h3一般采用0.5m；1m3污水需氣量D0值宜大于10，一般取1520，本設(shè)計取D0=15；3.6.2設(shè)計計算1.生物接觸氧化池的有效容積V填料容積m32.生物接觸氧化池的總面積A和池數(shù)N池總面積2由于每單元接觸氧化池面積不宜大于25m2,取池數(shù)，則每座池子的面積m2由于面積很小，采取單格。設(shè)計為53m的矩形。3.有效停留時間t有效停留時間h（符合要求）4.供氣量D和空氣管道系統(tǒng)計算（1）供氣量D=D0Q=1550=750m3/h（2）空氣管從鼓風(fēng)機房出

16、來一根空氣干管，有兩個生物接觸氧化池，設(shè)兩根空氣支管，每根空氣支管上設(shè)13根小支管。兩池共兩根空氣支管，26根空氣小支管?？諝飧晒芰魉贋?5m/s，支管流速為10 m/s ，小支管流速為5 m/s，則空氣干管管徑：，取DN150mm鋼管空氣支管管徑： ，取DN125mm鋼管，空氣小支管管徑：，取DN80mm鋼管。（3）曝氣系統(tǒng)采用圓盤式微孔擴散器布?xì)獗驹O(shè)計中采用HWB-2型微孔曝氣器，其規(guī)格如下：直徑：200mm；厚度：20mm；微孔平均直徑：150m；孔隙率：4050%；曝氣量：13 m3/h；服務(wù)面積：0.30.5 m2/個；氧利用率：2025%；充氧動力效率：46kg/(kWh)；阻力：

17、1471.13432.5Pa；曝氣板為陶瓷材料，托盤為ABS材料。根據(jù)單池單格內(nèi)設(shè)13根空氣管，每根空氣管均布10個曝氣器，則整個接觸氧化池所需曝氣器數(shù)目總計為：21310=260個5.鼓風(fēng)機選型空氣總量為12.5 m3/min；水下3.8m處的壓強為：P1=gh=10009.83.8=37.2kPa則阻力損失為水壓與曝氣器阻力之和：P=P1+P2=37.2+3=40.2kPa本設(shè)計中選用TS系列低噪聲羅茨鼓風(fēng)機，型號：TSD-150，性能參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速：870r/min；升壓：44.1kPa：流量：12.9m3/min；配套電機為Y180M-4，功率為18.5kW，機組最大重量為700kg。

18、6.填料設(shè)計填料高度為3m，其體積為：V=303=90m3本設(shè)計選擇同種軟性填料，所用軟性纖維采用高醛化度維綸絲，具有比表面積大、利用率高、空隙可變不堵塞、重量輕、強度高、性能穩(wěn)定、運輸方便、組裝容易等優(yōu)點。查給水排水設(shè)計手冊第5冊，填料規(guī)格如下：纖維束長度：120mm；束間距離：60mm；安裝距離：130mm；纖維束量：11.57束/m3；密度：2.53kg/m3；孔隙率：99%；理論比表面積：2472m2/m3。7.池深h池深h=h0+h1+h2+h3=3+0.5+0.4+0.5=4.4m3.7二沉池的設(shè)計計算3.7.1設(shè)計參數(shù)由于處理水量較小，二沉池也選用豎流式沉淀池。與混凝沉淀中沉淀池

19、的設(shè)計類似，正方形，1座，中心進水，周邊出水。查水污染控制工程第三版下冊、排水工程下冊、環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南，為使池內(nèi)配水均勻，池徑不宜過大，一般采用47m，不大于10m。池徑(或正方形的一邊)與有效水深之比一般不大于3。中心管流速v0不應(yīng)大于30mm/s，取v0=20mm/s；水從中心管喇叭口與反射板間流出的速度v1一般不大于40mm/s，取v1=15mm/s。作為二沉池使用時，在生物膜法后，表面水力負(fù)荷為1.02.0m3/（m2h），沉淀時間為1.54.0h，取表面負(fù)荷2.0m3/m2h，沉淀時間為3.0h。貯泥斗斜壁傾角，方斗宜為60；池底邊長取0.5m；超高不低于0.3m，取h1=0.

20、3m，緩沖層高h(yuǎn)4=0.3m。排泥管下端距池底距離0.20m，取0.2m，排泥管上端超出水面距離0.40m，取0.5m。二沉池排泥管距液面不小于0.8m，取1.0m。二沉池預(yù)去除率見下表。表3-6 二沉池預(yù)去除率表指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水7020130100出水661959100去除率/5555-3.7.2設(shè)計計算1.中心管截面積f1與直徑d0中心管截面積f1=1.05m2中心管直徑d0=1.16m2.中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3喇叭口直徑與高度d1=1.35d0=1.351.16=1.57m反射板直徑d2=1.3d1=1.31.57=2.04

21、m間隙高度h3=0.28m3.沉淀池邊長L沉淀區(qū)有效容積V=1.5503=225m3沉淀區(qū)有效水深h2=qt=23=6m沉淀區(qū)面積m2池邊長，取池邊長6.2，實際池面積為6.26.2=38.44m2（3） 校核表面負(fù)荷qq=1.97m3/（m2h）在1.02.0m3/（m2h）范圍內(nèi)，設(shè)計合理。（5）校核池徑水深比=6.2/63，設(shè)計符合要求。（6）污泥區(qū)容積污泥區(qū)的容積VW=16.88m3/d式中：c0，c1沉淀池進水和出水的懸浮固體濃度，mg/L； 污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上時，可取1000 kg/m3； p0污泥含水率，%。泥斗深h5=tan604.9m，泥斗容積為污泥通過

22、靜壓排泥方式進入污泥池。（7）沉淀池總高度H=h1h2h3h4h5=0.360.280.34.9=11.78m（8）出水設(shè)計查水污染控制工程第三版下冊，沉淀池的出水整流措施通常為溢流式集水槽，出水堰可采用三角堰、孔眼等形式。本設(shè)計采用直角鋸齒形三角堰，堰口齒深50mm，齒距為100mm。水面宜位于齒高的1/2處，即25mm處。本設(shè)計集水槽位于池內(nèi)，在池的內(nèi)側(cè)設(shè)一周的鋼制集水槽，槽寬b為0.5m，由于經(jīng)過豎流式沉淀池的水頭損失為0.40.5m，按最大水頭損失計算，集水槽底端應(yīng)設(shè)在水面下方至少0.5m處，取槽深0.6m。3.8清水池的設(shè)計計算清水池用于收集沉淀處理后的污水。根據(jù)停留時間計算其池體尺

23、寸。表3-7 清水池預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水661959100出水63185635去除率/-5-3.8.1 設(shè)計參數(shù)按水泵5min抽一次水，為了保險起見，取停留時間t=10min。3.8.2 設(shè)計計算池體容積：V=Qt=50（10/60）=8.3m3取池中有效水深為h=2.2m，超高取0.3m。則池面積為：A=V/h=8.3/2.2=3.8m2設(shè)計池形為正方形，則邊長為：,取2m。過渡池的尺寸為：222.5m。3.9活性炭過濾器的設(shè)計計算活性炭過濾器主要由活性炭層和承托層組成?；钚蕴烤哂邪l(fā)達的孔隙，比表面積大，具有很高的吸附能力。表3-8 活性炭

24、過濾器預(yù)去除率指標(biāo)COD/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/L色度/倍進水661956100出水63185035去除率/555653.9.1.設(shè)計參數(shù)查環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南，空塔流速v=10 m/h；接觸時間t=15min=0.25h；通水倍數(shù)W=5.0 m3/kg；填充密度=450kg / m3；粒狀炭平均粒徑 =1.5mm；炭層空隙率=32%；再生損失率=5%；反沖強度q=10L/(m2h)；反沖膨脹度L0=25%30%。3.9.2.設(shè)計計算1.炭層尺寸設(shè)計炭層總面積：F=Q/v=50/10=5m3炭層直徑：D=，取2.5m炭層高度：h=vT=100.25=2.5m2.炭層裝炭量計算炭

25、層容積:V1=fh=D2h/4=2.522.5/4=12.26m3炭層首次裝炭量：G= V1=12.26450=5520kg炭層累積出水量：Vb=GW=55205.0=27600 m3炭層飽和時間：Tb= 每年(按365天計)炭層飽和炭再生次數(shù)：n=365/18.4=20每年炭層飽和炭再生損失：G1=Gn=5520200.05=5525kg即每年需補充新炭量為5525kg。3.過濾器總高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+1.0+2.5+0.4+0.5=4.9m式中：h1保護高，取0.5m； h2炭層上水深，一般不小于1m，取1.0m； h3炭層高度，h3=h=2.5m； h4承托層高

26、度，取0.5m； h5反沖洗布水高度，一般為0.40.5m，本設(shè)計取0.4m。3.10污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計計算該污泥處理系統(tǒng)處理的污泥主要來自混凝沉淀和二沉池，含水率很高，一般為96%99%，所以必須進行脫水。污泥濃縮的方法有重力濃縮和氣浮濃縮、機械濃縮三種，在實際工程中該廢水以重力濃縮最常用。本設(shè)計污泥處理系統(tǒng)中采用重力濃縮和帶式壓濾機處理污泥。經(jīng)過濃縮后，污泥的含水率為94%98%，濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h。污泥室容積，應(yīng)該根據(jù)排泥方法和排泥間隙時間確定。3.10.1.設(shè)計參數(shù)1.污泥量的計算（1）沉淀池污泥量V1=16.1m3/d，含水率95（2）二沉池污泥量V2=16.

27、88m3/d含水率99.2（3）總污泥量V=V1+V2= 16.1+16.88=32.98m3/d平均含水率為：95%（16.1/32.98）+ 99.2%（16.88/32.98）=97.15%2.參數(shù)選取查污水處理廠設(shè)計與運行和水污染控制工程第三版下冊，固體負(fù)荷（固體通量）M一般為1035kg/m3d，取M=30 kg/m3d；濃縮時間取T=20h；濃縮后污泥含水率為95%；設(shè)計污泥量取V=33m3/d；濃縮后污泥體積：V1=（100-97.15）/（100-95）33=18.81m3/d3.10.2設(shè)計計算1.池子邊長（1）根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足：AQC/M式中：Q入流污

28、泥量，m3/d ； M固體通量，kg/m3d； C入流固體濃度kg/m3。入流固體濃度（C）的計算如下：=1000(1-95%)=16.11000(1-95%)=805kg/d =1000(1-99.2%)=16.881000(1-99.2%)=135.04kg/d 則：（2）濃縮后污泥濃度為：=940.04/18.81=50kg/m3（3）濃縮池的面積為：A=QC/M=3328.5/30=31.4m2設(shè)計1座正方形濃縮池，邊長為6.2m，則實際面積為38.4m2。2.池子高度取停留時間T=20h，有效高度=（QT）/（24A）=0.7 m，取1m，超高=0.5 m，緩沖區(qū)高= 0.5m，池壁高：=+=2m3.污泥斗污泥斗下錐體邊長取0.5 m，污泥斗傾角取50，則污泥斗的高度為：h4=(6.2/20.5/2)tan50=3.4m污泥斗的容積為：V2=3.4(6.22+6.20.5+0.52)=47.36m34.總高度H=2+3.4=5.4m5排泥周期T=1.44d，取排泥周期T=1d。6.污泥提升泵數(shù)量：2臺，一用一