一、課程設計題目
度假村汙水處理工程設計
二、課程設計的原始資料
1、汙水水量、水質
(1)設計規模
某度假村管理人員共有200人,另有大量外來人員和遊客,由於旅遊區汙水水量季節性變化大,初步統計高峰期水量約為300m3/d,旅遊淡季水量低於70m3/d,常年水量為100—150m3/d,自行確定設計水量。
(2)進水水質
處理的物件為餐飲廢水和居民區生活汙水。進水水質:
2、汙水處理要求
汙水處理後水質應優於《城市汙水再生利用景觀環境用水水質》(gb18921-2002)
3、處理工藝
汙水擬採用mbr工藝處理
4、氣象資料
常年主導風向為西南風
5、汙水排水接納河流資料
該汙水處理設施的出水需要回用於度假村內景觀湖泊,最高水位為103公尺,常年水位為100公尺,枯水位為98公尺
6、廠址及場地現狀
進入該汙水處理設施汙水管端點的地面標高為109公尺
三、工藝流程圖
圖1 工藝流程圖
四、參考資料
1.《水汙染控制工程》 教材
2. 《城市汙水再生利用景觀環境用水水質》(gb18921-2002)
3.《給排水設計手冊》
4、《給水排水快速設計手冊》
5.《給水排水工程結構設計規範》(gb50069-2002)
6.《mbr設計手冊》
7.《膜生物反應器——在汙水處理中的研究和應用》 顧國維、何義亮編著
8.《簡明管道工手冊》 第2版
五、細格柵的工藝設計
1.細格柵設計引數
(1)柵前水深h=0.1m;
(2)過柵流速v=0.6m/s;
(3)格柵間隙b 細=0.005m;
(4)柵條寬度 s=0.01m;
(5)格柵安裝傾角α=60。
2.細格柵的設計計算
本設計選用兩細格柵,一用一備
1)柵條間隙數:
(取n=11)
式中:n ——細格柵間隙數;
qmax——最大設計流量,0.0035m/s
b——柵條間隙,0.005;
h——柵前水深,取0.1m
v——過柵流速,取0.6/s;
α——格柵傾角,取60;
2)柵槽寬度:
b=s(n-1)+bn
式中:b——柵槽寬度,m;
s——格條寬度,取0.01m。
b=0.01×(11-1)+0.005×11=0.155m;(取b=0.2m)
3)過柵水頭損失:
k取3β=1.67(選用迎水、背水面均為半圓形的矩形)
6)柵前槽總高度:
取柵前渠道超高 h1=0.3m
柵前槽高h1=h+h1=0.1+0.3=0.4
7)柵後槽總高度:
8)柵槽總長度:
細格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度l1:
若進水渠寬 b1=0.18m漸寬部分展開角α1 =20,則此進水渠道內的流速
v1=0.6m/s,則:
4)細格柵與出水渠道連線處的漸窄部位的長度l2:
9)每日柵渣量:
kz=1.5
故採用人工清渣
六、初沉池設計
(1)沉澱區的表面積a:
a=qmax /q
a=12.5/2=6.25m2
式中:a——沉澱區表面積,m2;
qmax——最大設計流量,m3/h;
q——表面水力負荷,m3/(m2·h);取q=2
(2)沉澱區有效水深h2:
h2=q·t
h2=2*1.0=2.0m
式中:h2——沉澱區有效水深,m;
t——沉澱時間,初沉池一般取0.5~2.0 h;二沉池一般取1.5~4.0 h。沉澱區的有效水深h2通常取2.0~4.0 m。取t=1.0h
(3)沉澱區有效容積v:
v=a·h2
v=6.25*2.0=12.5 m3
式中:v——沉澱池有效容積,m3。
(4)沉澱池長度l:
l=3.6v·t
l=3.6*4.5*1.0=16.2m
式中:l——沉澱池長度,m;
v——最大設計流量時的水平流速,mm/s,一般不大於5mm/s。取v=4.5mm/s
(5)沉澱池的總寬度b:
b=a/l
b=6.25/16.2=0.4m
式中:b——沉澱區的總寬度,m。
(6)沉澱池的數量n:
n=b/b
式中:n——沉澱池數量或分格數;此例設計n=1單鬥排泥
校核:l/b=16.2/0.4=40.5>4(符合)
l/h2=16.2/2=8.1>8(符合)
(7)汙泥區的容積vw:
對於已知汙水懸浮固體濃度與去除率,汙泥區的容積可按下式計算:
vw=qmax·24·c0·η·100·t/[1000r(100-p0)]
式中:c0——沉澱池進水懸浮物濃度,mg/l
η——懸浮固體的去除率,取η=50%
t——兩次排泥的時間間隔,d,初沉池按2d考慮
r——汙泥容重,kg/m3,含水率在95%以上時,可取1000 kg/m3
p0——汙泥含水率,%;取p0=96
vw=12.5*24*240*50%*100*2/[1000*1000(100-96)]=1.8 m3
(8)貯泥鬥得容積v1:
v1=(1/3)·h4'[s1+s2+(s1·s2)0.5]
v1=(1/3)·2.8[1.44+0.16+(1.44·0.16)0.5]=1.94m3
式中:v1——貯泥鬥得容積,m3;
s1,s2——貯泥鬥得上下口面積,m2。
設計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)沉澱池的總高度h:
h=h1+h2+h3+h4'+h4"
h=0.3+2+0.5+2.8+0.129=5.729m
式中:h——沉澱池總高度,m;
h1——澱池超高,m,一般取0.3 m;
h2——沉澱區的有效水深,m;
h3——緩衝層高度,m,無機械刮泥裝置時為0.5m,有機械刮泥裝置時,其上緣應高出刮板0.3m;
h4'——貯泥鬥高度,m;
h4"——梯形部分的高度,m。
(10)貯泥鬥以上梯形部分的汙泥容積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
汙泥鬥和梯形部分汙泥容積
v1+v2=1.94+0.53=2.47m3
七、調節池的設計
由於本例是旅遊區,汙水量季節性變化大,淡季時水量低於70m3/d,高峰期又能達到300 m3/d,設計連續高峰水量的時長為2d。該mbr工藝裝置取用設計流量為200 m3/d。當出現連續高峰水量時,調節池可用來蓄水。
但當出現淡季水量時,調節池中的水又過少。所以為了保證汙水處理設施在最高水量或最低水量的情況下都能正常執行。擬設計總體積為210m3的調節池,分三格,每格設計體積為70m3。
當水量小於設計流量時,調節池單格執行,當水量大於設計流量時,可採用雙格執行或三格執行起到蓄水作用。
1.單格調節池設計
設計流量q=8.4 m3/h,停留時間t=7.0 h,採用穿孔管空氣攪拌,氣水比為4:1
(1)單格調節池有效容積
v=qt=8.47.0=58.8 m3
(2)單格調節池尺寸
調節池平面形狀為矩形,其有效水深採用h2=3.0m,調節池面積為:
f=v/ h2=58.8/3.0=19.6 m2
池寬b取4.0 m,則池長為
l=f/b=19.6/4.0=4.9 m 取l=5.0m
保護高h1=0.5m
池總高h=0.5+3.0=3.5m
則單格調節池的尺寸為5.0*4.0*3.5=70 m3
2.空氣管計算
在調節池內布置曝氣管,氣水比為4:1,空氣量為qs=8.44=0.0094 m3/s。利用氣體的攪拌作用使來水均勻混合,同時達到預曝氣的作用。
空氣總管d1取30mm,管內流速v1為
v1===13.3m/s
v1在10~15m/s範圍內,滿足規範要求
空氣支管d2:共設4根支管,每根支管的空氣流量q為:
q===0.00235m3/s
支管內空氣流速v2應在5~10m/s範圍內,選v2=8m/s,則支管管徑d2為
d2===0.0193m=19.3mm
取d2=20mm,則v2==7.48m/s
穿孔徑d3:每根支管連線兩根穿孔管,則每根穿孔管的空氣流量為
q1=0.001175m3/s,取v3=7m/s
d3==0.0146m.取d3=15mm.則v3為
v3==6.65m/s
3.孔眼計算
孔眼開於穿孔管底部與垂直中心線成45處,並交錯排列,孔眼間距b=100mm,孔徑ф=2mm,穿孔管長一般為4m,孔眼數m=74個,則孔眼流速v為
v===5.06m/s
八、mbr池設計
數量:1座
構築物:鋼砼結構
池容積:4.3×4.3×3.5m
水力停留時間:5h
(1)膜元件
數量:1 組
規格:2.8×0.51×2 m
清洗:3~6個月清洗一次
(2)曝氣系統
數量:1 套
組成:羅茨風機(2臺,一用一備)、曝氣器、管路閥門等
膜元件有效容積計算
設計引數:
a.mbr進水bod5 s0 =114 mg/l
b.設計處理水流量qd=200 m3/d
mbr汙水處理方案設計
1t h汙水處理工程 mbr 設計方案 一 概述2 1 工程概況 2 設計依據 3 設計 施工範圍及服務 4 設計原則 二 汙水水質 水量及排放標準3 1 設計水量 2 設計進水水質 3 排放出水標準 三 處理工藝流程4 四 方案設計6 1 單元裝置 2 主要構築物及裝置 3 工藝布置 4 電器控制...
汙水處理工藝
建設方委託 大學建築設計研究院和 市必源環保工程 對 廢水處理工程進行設計,設計根據專案水量分析及 按1200m3 d的規模進行設計,根據本專案廢水水質分析 及出水要求,並對多種汙水處理工藝進行技術經濟比選後,選用uasb 上流式厭氧汙泥反應床 ao脫氮 活性汙泥曝氣池 接觸氧化池方案。3.1.1設...
汙水處理工藝介紹
一 a o工藝 1.基本原理 a o是anoxic oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機汙染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性汙泥的前處理,所以a o法是改進的活性汙泥法。a o工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,a段do不大於0.2mg l,o段do 2 4m...