S1,S2——贮泥斗得上下口面积,m2。 设计S1=3.6*0.4=1.44m2 S2=0.4*0.4=0.16m2
h4'=(3.6-0.4)*tan60?/2=2.8m h4"=(16.2+0.3-3.6)*0.01=0.129m
(9)沉淀池的总高度H:
H=h1+h2+h3+h4'+h4" H=0.3+2+0.5+2.8+0.129=5.729m 式中:H——沉淀池总高度,m;
h1——淀池超高,m,一般取0.3 m;
h2——沉淀区的有效水深,m;
h3——缓冲层高度,m,无机械刮泥设备时为
0.5m,有机械刮泥设备时,
其上缘应高出刮板0.3m;
h4'——贮泥斗高度,m;
h4"——梯形部分的高度,m。 (10)贮泥斗以上梯形部分的污泥容积V2: V2=0.5*(L1+L2)·h4"·b V2=0.5*(17+3.6)*0.129*0.4=0.53m3 式中:L1=16.2+0.3+0.5=17m L2=3.6m b=0.4m
污泥斗和梯形部分污泥容积
V1+V2=1.94+0.53=2.47m3
七、调节池的设计
由于本例是旅游区,污水量季节性变化大,淡季时水量低于70m3/d,高峰期又能达到300 m3/d,设计连续高峰水量的时长为2d。该MBR工艺设备取用设计流量为200 m3/d。当出现连续高峰水量时,调节池可用来蓄水。但当出现淡季水量时,调节池中的水又过少。所以为了保证污水处理设施在最高水量或最低水
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量的情况下都能正常运行。拟设计总体积为210m3的调节池,分三格,每格设计体积为70m3。当水量小于设计流量时,调节池单格运行,当水量大于设计流量时,可采用双格运行或三格运行起到蓄水作用。 1.单格调节池设计
设计流量Q=8.4 m3/h,停留时间T=7.0 h,采用穿孔管空气搅拌,气水比为4:1 (1)单格调节池有效容积 V=QT=8.4?7.0=58.8 m3 (2)单格调节池尺寸
调节池平面形状为矩形,其有效水深采用h2=3.0m,调节池面积为: F=V/ h2=58.8/3.0=19.6 m2 池宽B取4.0 m,则池长为 L=F/B=19.6/4.0=4.9 m 取L=5.0m 保护高h1=0.5m 池总高H=0.5+3.0=3.5m
则单格调节池的尺寸为5.0*4.0*3.5=70 m3 2.空气管计算
在调节池内布置曝气管,气水比为4:1,空气量为Qs=8.4?4=0.0094 m3/s。利用气体的搅拌作用使来水均匀混合,同时达到预曝气的作用。 空气总管D1取30mm,管内流速V1为 V1=
4QS4?0.0094==13.3m/s ?D123.14?0.032V1在10~15m/s范围内,满足规范要求
空气支管D2:共设4根支管,每根支管的空气流量q为:
11q=Qs=?0.0094=0.00235m3/s
44支管内空气流速V2应在5~10m/s范围内,选V2=8m/s,则支管管径D2为 D2=
4q4?0.00235==0.0193m=19.3mm ?v2??84?0.00235=7.48m/s 2??0.0207
取D2=20mm,则V2=
穿孔径D3:每根支管连接两根穿孔管,则每根穿孔管的空气流量为 q1=0.001175m3/s,取V3=7m/s D3=
4?0.001175=0.0146m.取D3=15mm.则V3为
??74?0.001175=6.65m/s
??0.0152V3=
3.孔眼计算
孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45o处,并交错排列,孔眼间距b=100mm,孔径Ф=2mm,穿孔管长一般为4m,孔眼数m=74个,则孔眼流速v为 V=
0.001175=5.06m/s 2?2?m0.785?0.002?744q1=
八、MBR池设计
数量:1座
构筑物:钢砼结构 池容积:4.3×4.3×3.5m 水力停留时间:5h
(1)膜组件 数量:1 组 规格:2.8×0.51×2 m
清洗:3~6个月清洗一次 (2)曝气系统 数量:1 套
组成:罗茨风机(2台,一用一备)、曝气器、管路阀门等 膜组件
有效容积计算
设计参数:
a.MBR进水BOD5 S0 =114 mg/L b.设计处理水流量Qd=200 m3/d
c. MBR对BOD5的去除率达到95%~98%,出水BOD5Se≤5.7 mg/L 1.膜组件选型
本设计的膜选用日本久保田(Kubota)公司生产的液中膜,膜技术参数表如下:
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 材质 膜孔直径 过滤方式 最大过滤压力 耐化学药品性 膜支架尺寸510型 膜支架有效面积 膜通量 特性参数 聚氯乙烯 0.4μm 重力过滤/吸引过滤 重力过滤:12kpa/吸引过滤:20kpa 耐酸耐碱性强(PH值2~12) 宽×高×厚:490mm×1000mm×6mm 0.8 m2 /张 0.4~0.8 m3/m2.d 1.膜支架张数计算(按每天24小时运行计算)
n = Qd÷η÷t/24÷0.8 = 200÷0.4÷24/24÷0.8= 625张 式中:n——膜支架张数,张;
η——膜通量,一般取0.4~0.8 m3/m2.d; t——每天运行时间,h;
0.8——膜支架有效面积 ,m2 /张
同一膜生物反映器内应选同型号的膜组件,膜组件分为AS型、 FF型、ES型三种:
AS形适用于大型市政排水处理 FF型适用于地埋式小型污水处理
ES型适用于生活污水、工业废水,是常用膜组件,尤其推荐作为中水回用处理工艺。
故膜组件选用ES200(n0=200) N=n÷n0=625÷200=3.12组,取4组 2.膜生物反应器池有效容积计算: (1)按膜组件安装尺寸计算 ES200平面布置尺寸为:4.3×4.3m,池深为3.0m; 膜生物反应器有效容积:
V=4.3×4.3×3m3=55.5 m3 取保护高度0.5m,则总容积 V总=4.3×4.3×3.5m3=64.7 m3
(2)取BOD5容积负荷NV为1.0 kg/(m3.d) WBOD5= Qd×S0×10-3 = 200×114×10-3 =23 kg.BOD5/d V= WBOD5÷NV = 23÷1.0 = 23 m3
由于根据BOD5容积负荷算出的池有效容积小于膜平面布置所得的池容积,故MBR池容积及尺寸按膜组件安装尺寸确定。
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3.膜生物反应器池所需空气量计算
(1)膜装置洗净所需空气: MBR所需鼓风量G = N×n0×q = 800×12 = 9.6 m3 /min
式中:q——每张膜洗净所需空气量,一般为10~15L/min (2)生物处理所需空气量:
需氧量 OD = aLr + bSa = a Qd (S0- Se) +bVXf 式中:a——系数,一般为0.42~1.0; Lr——BOD5去除量,Lr= S0- Se;
b——污泥自身氧化需氧率,一般为0.11~0.18 kgO2/kgMLVSS·d; Sa——反应器内MLVSS的量; V——MBR池容积,m3;
X——MBR池内MLSS浓度取12000mg/L; f——混合液MLVSS/MLSS,一般为0.7~ 0.8;
OD = 200× 0.5× (114-6)×10-3+0.12×64.7×12×0.8 = 10.8 + 74.5 =85.3kg.O2/d 所需空气量:
G = OD /(0.277e )= 85.3/(0.277×0.03) = 10265 m3/d =7.1 m3/min
式中:e——溶解效率,因水深、水温、水压级污泥浓度而异,一般为0.02~0.05;
由于生物氧化所需空气量小于膜洗净所需空气量,鼓风机的选择应以膜洗净所需空气量为依据,可选送风量为9.6 m3/min左右的风机或总风量相同的数台风机并联运行。风口的压力以池深为依据,本池深为3.5m,考虑到风管的阻力降,可取风压P= 4000mm水柱的风机。
4.池内曝气系统设计
一般要求:曝气管与膜组件下部距离一般为200~300mm,不能低于180 mm;崔玉川,刘振江,张绍怡. 城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:化学化工出版社,2004.
排气压计算 (1)供风管道沿程阻力以及局部阻力 取曝气干管管径DN100,每池采用一根干管与22支支管管安装于池底(详见图纸)。
则干管空气流速V=q气/A管=9.6/(3.14*0.01/4)=1222.9m/min=20.4m/s 根据《简明管道工手册》,有管道沿程压损hf=RL,局部阻力损失hj =0.3hf。
式中:R——每米管长的沿程水力损失,Pa/m; L——管长,m;
查圆形钢板风管的线解图,取R=52 Pa/m,L=10m, 计算干管压损
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MBR污水处理工艺设计说明书(DOC)
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