MBR污水处理基础工艺设计项目新版说明书.doc
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1、MBR污水处理工艺设计一、课程设计题目 度假村污水处理工程设计二、课程设计原始资料1、污水水量、水质(1)设计规模某度假村管理人员共有200人,另有大量外来人员和游客,因为旅游区污水水量季节性改变大,初步统计高峰期水量约为300m3/d,旅游淡季水量低于70m3/d,常年水量为100150m3/d,自行确定设计水量。(2)进水水质处理对象为餐饮废水和居民区生活污水。进水水质:项目CODBOD5SSpHNH3-NTP含量/(mg/L)150-25090-150200-2407.0-7.535-554-52、污水处理要求污水处理后水质应优于城市污水再生利用景观环境用水水质(GB18921-)项目B
2、OD5SSpHNH3-NTP含量/(mg/L)6106.0-9.050.53、处理工艺污水拟采取MBR工艺处理4、气象资料常年主导风向为西南风5、污水排水接纳河流资料该污水处理设施出水需要回用于度假村内景观湖泊,最高水位为103米,常年水位为100米,枯水位为98米6、厂址及场地现实状况进入该污水处理设施污水管端点地面标高为109米三、工艺步骤图图1 工艺步骤图四、参考资料1.水污染控制工程 教材2. 城市污水再生利用景观环境用水水质(GB18921-)3.给排水设计手册4、给水排水快速设计手册5给水排水工程结构设计规范(GB50069-)6.MBR设计手册7膜生物反应器在污水处理中研究和应用
3、 顾国维、何义亮 编著8简明管道工手册 第2版五、细格栅工艺设计1.细格栅设计参数(1)栅前水深h=0.1m;(2)过栅流速v=0.6m/s;(3)格栅间隙b 细=0.005m;(4)栅条宽度 s=0.01m;(5)格栅安装倾角=60。2.细格栅设计计算本设计选择两细格栅,一用一备1)栅条间隙数:,9.10.6.01.0005.060sin0035.00细=n(取n=11)式中:n 细格栅间隙数;Qmax最大设计流量,0.0035m/sb栅条间隙,0.005;h栅前水深,取0.1mv过栅流速,取0.6/s;格栅倾角,取60;2)栅槽宽度:B=s(n1)bn式中:B栅槽宽度,m;S格条宽度,取0
4、.01m。B=0.01(111)0.00511=0.155m;(取B=0.2m)3)过栅水头损失:K取3=1.67(选择迎水、背水面均为半圆形矩形)mgvbskh2.060sin62.196.0005.001.067.13sin2)(0234234=)(2ab6)栅前槽总高度:取栅前渠道超高 h1=0.3m栅前槽高H1=h+h1=0.10.3=0.47) 栅后槽总高度:mhhhH6.02.03.01.01=+=+=28) 栅槽总长度:细格栅栅前进水渠道渐宽部分长度L1:若进水渠宽 B1=0.18m渐宽部分展开角1 =20,则此进水渠道内流速v1=0.6m/s,则: mBBL03.020tan2
5、18.02.020tan20011=-=-=4) 细格栅和出水渠道连接处渐窄部位长度L2:LL015.0203.0212=m8.160tan4.00.15.0015.003.0tan600.15.000121=+=+=HLLL9) 每日栅渣量:Kz=1.533333301010.0,1001.0-1.0wmmmm细格栅取通常为dmdmQw3302.002.01000*1.510.03001000*Kzw=故采取人工清渣六、初沉池设计(1)沉淀区表面积A: A=Qmax /q A=12.5/2=6.25m2式中:A沉淀区表面积,m2; Qmax最大设计流量,m3/h; q表面水力负荷,m3/(m
6、2h);取q=2(2)沉淀区有效水深h2: h2=qt h2=2*1.0=2.0m式中:h2沉淀区有效水深,m; t沉淀时间,初沉池通常取0.52.0 h;二沉池通常取1.54.0 h。沉淀区有效水深h2通常取2.04.0 m。取t=1.0h(3)沉淀区有效容积V: V=Ah2 V=6.25*2.0=12.5 m3式中:V沉淀池有效容积,m3。(4)沉淀池长度L: L=3.6vt L=3.6*4.5*1.0=16.2m式中:L沉淀池长度,m; V最大设计流量时水平流速,mm/s,通常小于5mm/s。取v=4.5mm/s(5)沉淀池总宽度B: B=A/L B=6.25/16.2=0.4m式中:B
7、沉淀区总宽度,m。(6)沉淀池数量n: n=B/b式中:n沉淀池数量或分格数;此例设计n=1单斗排泥校核:L/B=16.2/0.4=40.54(符合) L/h2=16.2/2=8.18(符合)(7)污泥区容积Vw:对于已知污水悬浮固体浓度和去除率,污泥区容积可按下式计算: Vw=Qmax24c0100T/1000r(100-p0)式中:c0沉淀池进水悬浮物浓度,mg/L悬浮固体去除率,取=50%T两次排泥时间间隔,d,初沉池按2d考虑r污泥容重,Kg/m3,含水率在95%以上时,可取1000 Kg/m3p0污泥含水率,%;取p0=96 Vw=12.5*24*240*50%*100*2/1000
8、*1000(100-96)=1.8 m3(8)贮泥斗得容积V1: V1=(1/3)h4S1+S2+(S1S2)0.5 V1=(1/3)2.81.44+0.16+(1.440.16)0.5=1.94m3式中:V1贮泥斗得容积,m3; 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
9、淀池超高,m,通常取0.3 m; h2沉淀区有效水深,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梯形部分高度,m。(10)贮泥斗以上梯形部分污泥容积V2: V2=0.5*(L1+L2)h4b 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、调整池设计因为本例是旅游区,污水量季节性改变大,淡季时水量低于70m3/d,高峰期又能达成300 m3/d,设计
10、连续高峰水量时长为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,调整池可用来蓄水。但当出现淡季水量时,调整池中水又过少。所以为了确保污水处理设施在最高水量或最低水量情况下全部能正常运行。拟设计总体积为210m3调整池,分三格,每格设计体积为70m3。当水量小于设计流量时,调整池单格运行,当水量大于设计流量时,可采取双格运行或三格运行起到蓄水作用。1单格调整池设计设计流量Q=8.4 m3/h,停留时间T=7.0 h,采取穿孔管空气搅拌,气水比为4:1(1)单格调整池有效容积V=QT=8.47.0=58.8 m3 (2)单格调整池尺寸调整池平面形状为矩形,其有效水深采
11、取h2=3.0m,调整池面积为: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则单格调整池尺寸为5.0*4.0*3.5=70 m3 2空气管计算在调整池内部署曝气管,气水比为4:1,空气量为Qs=8.44=0.0094 m3/s。利用气体搅拌作用使来水均匀混合,同时达成预曝气作用。空气总管D1取30mm,管内流速V1为V1=13.3m/sV1在1015m/s范围内,满足规范要求空气支管D2:共设4根支管,每根支管空气流量q为:q=0.00235m3/s支管
12、内空气流速V2应在510m/s范围内,选V2=8m/s,则支管管径D2为D2=0.0193m=19.3mm取D2=20mm,则V2=7.48m/s穿孔径D3:每根支管连接两根穿孔管,则每根穿孔管空气流量为q1=0.001175m3/s,取V3=7m/sD3=0.0146m.取D3=15mm.则V3为V3=6.65m/s3孔眼计算孔眼开于穿孔管底部和垂直中心线成45处,并交错排列,孔眼间距b=100mm,孔径=2mm,穿孔管长通常为4m,孔眼数m=74个,则孔眼流速v为V=5.06m/s八、MBR池设计数量:1座构筑物:钢砼结构池容积:4.34.33.5m水力停留时间:5h(1)膜组件数量:1
13、组规格:2.80.512 m清洗:36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/Lb.设计处理水流量Qd=200 m3/dc. MBR对BOD5去除率达成95%98%,出水BOD5Se5.7 mg/L1.膜组件选型本设计膜选择日本久保田(Kubota)企业生产液中膜,膜技术参数表以下:序号名称特征参数1材质聚氯乙烯2膜孔直径0.4m3过滤方法重力过滤/吸引过滤4最大过滤压力重力过滤:12kpa/吸引过滤:20kpa5耐化学药品性耐酸耐碱性强(PH值212)6膜支架尺寸510
14、型宽高厚:490mm1000mm6mm7膜支架有效面积0.8 m2 /张8膜通量0.40.8 m3/m2.d1.膜支架张数计算(按天天二十四小时运行计算) n = Qdt/240.8 = 2000.424/240.8= 625张 式中:n膜支架张数,张; 膜通量,通常取0.40.8 m3/m2.d; t天天运行时间,h; 0.8膜支架有效面积 ,m2 /张同一膜生物反应器内应选同型号膜组件,膜组件分为AS型、 FF型、ES型三种:AS形适适用于大型市政排水处理FF型适适用于地埋式小型污水处理ES型适适用于生活污水、工业废水,是常见膜组件,尤其推荐作为中水回用处理工艺。 故膜组件选择ES200(
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