排水工程課程設計---污水處理廠鼓風機房設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　1.1設計目的任務3</p><p><b>　　1.2設計資料3</b></

2、p><p>　　第2章 曝氣系統(tǒng)設計計算5</p><p>　　2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設計5</p><p>　　2.2供氣量計算6</p><p>　　2.3空氣管系統(tǒng)計算8</p><p>　　第3章 風機系統(tǒng)設計計算12</p><p>　　3.1風量及風壓的確定12</p&

3、gt;<p>　　3.2風機的選型15</p><p><b>　　結論16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計為運城市污水處理廠的設計，設計要求為出水水質為一級A標

4、準。主要任務是完成鼓風機選型及空氣管路設計。</p><p>　　該城市排放的污水中BOD5、COD、SS及總氮總磷超標，依據污水的水質、水量以及受納水體的環(huán)境容量等相關資料，必須對其進行二級處理方可去除水中過量的污染物，達到排放標準進而保護環(huán)境，本設計采用氧化溝工藝。</p><p>　　關鍵字：鼓風機；空氣管路</p><p><b>　　第1章 緒論

5、</b></p><p><b>　　1.1設計目的任務</b></p><p>　　目的——本設計是水污染控制工程教學中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，要求綜合運用所學的有關知識，在設計中掌握解決實際工程問題的能力，并進一步鞏固和提高理論知識。</p><p>　　任務——根據已知資料，進行城市污水處理廠的鼓風機及空氣管路的初步設計。<

6、/p><p><b>　　1.2設計資料</b></p><p>　　1.城市概況—某城鎮(zhèn)位于江蘇省徐州市</p><p><b>　　2.自然特征 </b></p><p>　　1、最高溫度：40.6℃</p><p>　　2、最低溫度：-22.6℃</p>&l

7、t;p>　　3、年平均溫度：14.2℃</p><p>　　4、冬季平均溫度：-4.1℃</p><p>　　5、結凍期：1-2個月</p><p><b>　　6、風向：ENE</b></p><p>　　7、冰凍線：24cm</p><p>　　規(guī)劃資料——該城鎮(zhèn)將建設各種完備的市政設施

8、，其中排水系統(tǒng)采用完全分流制體系。生活污水和工業(yè)污水混合后的水質水量預計為：</p><p><b>　?。?）、設計水量：</b></p><p>　　近期： 15 萬噸／日</p><p>　　遠期； 15 萬噸／日</p><p><b>　?。?）、設計水質：</b></p

9、><p>　　進水：COD＝ 298 mg/l</p><p>　　BOD＝ 135 mg/l</p><p>　　SS ＝ 66 mg/l </p><p>　　NH3-N＝ 34 mg/l </p><p>　　TP ＝ 6.8

10、 mg/l</p><p><b>　　PH＝7～8</b></p><p>　　TN＝ 45.8 mg/l</p><p>　　該廠污水排入水體前要求達到國家城鎮(zhèn)污水污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002） 一級A 級標準處理程度。</p><p>　　(3) 設計工藝采用A

11、／O生物工藝、傳統(tǒng)生物處理工藝或其他成熟的工藝。</p><p>　　表1-1 各污染物進出水指標值</p><p><b>　　1.3設計內容</b></p><p><b>　　1、供氣量計算；</b></p><p>　　2、空氣管路計算圖。</p><p>　　第2

12、章 曝氣系統(tǒng)設計計算</p><p>　　2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設計</p><p>　　本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)</p><p><b>　　平均時需氧量的計算</b></p><p>　　O2=a’QSr+b’VXv</p><p>　　式中：O2---混合液需氧量（kgO2/d）</p&

13、gt;<p>　　Q---污水平均流量（m3/d）</p><p>　　a’---活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計,查表取a’=0.5 </p><p>　　b’---活性污泥微生物通過內源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計，查表取 b’=0.15</p

14、><p>　　Sr---經活性污泥微生物代謝活動被降解的有機污染物量，以BOD值</p><p>　　V---曝氣池容積(m)3</p><p>　　Xv---單位曝氣池容積內的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3</p><p><b>　　代入數值</b></p><p><b>

15、　　最大時需氧量的計算</b></p><p>　　根據原始數據，K=1.3</p><p>　　每日去除的BOD5值</p><p>　　去除每kgBOD5的需氧量 </p><p>　　O2=3224.8/3075=1.05kgO2/kgBOD5</p><p>　　最大時需氧量與平

16、均時需氧量之比</p><p>　　O2(max)/O2=5593/3875=1.44</p><p><b>　　2.2供氣量計算</b></p><p>　　采用網狀模型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.3m，計算溫度設為30℃，查表得20℃和30℃水中溶解氧飽和度</p><p>　　Cs(20

17、)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L</p><p>　　(1)空氣擴散器出口處的絕對壓力(Pb)計算得</p><p><b>　　Pb=P+9.8H</b></p><p>　　式中：P---大氣壓力 P=1.013Pa </p><p>　　H---空器擴散裝置的安裝深度m，取4.3m。<

18、;/p><p><b>　　代入數值</b></p><p>　　Pb=1.013+9.8.3=1.434Pa</p><p>　　(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算</p><p><b>　　Ot=100%</b></p><p>　　式中：EA---空氣擴散器的氧轉移

19、效率，對網狀模型中微孔空器擴散器取12%</p><p>　　Ot=100%=18.96%</p><p>　　(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）計算</p><p>　　Csb(T)=Cs(+)</p><p>　　式中Cs---在大氣壓力條件下氧的飽和度 mg/L , 最不利溫度條件按30℃考慮，代入各值得<

20、/p><p>　　Csb(30)=7.63()=8.84mg/L</p><p>　　(4)換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量</p><p><b>　　R0=</b></p><p>　　式中：---修正系數，= (0.8 0.85) 取=0.82</p><p>　　---修正系數，=

21、 （0.9 0.97）取=0.95</p><p><b>　　代入數值得</b></p><p>　　R0==321.4kg/h</p><p>　　相應的最大時需氧量為：</p><p>　　R0(max)==354.8kg/h</p><p>　　(5)曝氣池平均時供氧量</p>

22、;<p>　　Gs===8928m3/h</p><p>　　(6)曝氣池最大時供氧量</p><p>　　Gs(max)==9856m3/h</p><p>　　(7)去除每kgBOD5的供氣量</p><p>　　=55.30m3空氣/kgBOD</p><p>　　(8)每m2污水的供氣量</

23、p><p>　　=4.29m3空氣/m3污水</p><p>　　(9)本系統(tǒng)的空氣總用量</p><p>　　除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的3-5倍計算，取8倍，污泥回流比R取值50%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為：=8333m3/h</p><p>　　總需氣量：9856+8333=18189m

24、3/h</p><p>　　2.3空氣管系統(tǒng)計算</p><p>　　按圖所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管，在每根干管上設7對配器豎管共14條，全曝氣池共設70條配氣豎管，</p><p>　　豎管的供氣量為9856/70=140.8m3/h</p><p>　　曝氣池平面面積為39.4

25、5;55=2167m2</p><p>　　每個空氣擴散器的服務面積按0.49m3計，</p><p>　　則需孔器擴散器的總數為=4423個，</p><p>　　為安全計，本設計采用4450個空器擴散器。</p><p>　　每個豎管上安設的空器擴散器的數目為4450/70=63.57個，取64個。</p><p>

26、;　　每個空氣擴散器的配氣量為9856/64×70=2.2m3/h</p><p>　　將已布置的空氣管路及布設的空氣擴散器繪制成空氣管路圖，如圖所示 </p><p>　　空氣管路計算圖2-1</p><p>　　空氣管路計算圖22-</p><p>　　表2-1 空氣管路損失計算表</p>

27、;<p>　　第3章 風機系統(tǒng)設計計算</p><p>　　3.1風量及風壓的確定</p><p>　　為了維持曝氣池內的污泥具有較高的活性，需要向曝氣池內曝氣充氧。目前，常用的曝氣設備分為鼓風曝氣和機械曝氣兩大類，在活性污泥法中，應用鼓風曝氣的較多。下面 為鼓風曝氣系統(tǒng)的設計過程。</p><p><b>　　(1)平時需氧量：</

28、b></p><p>　　式中：O2---混合液需氧量（kgO2/d）；</p><p>　　---活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數，對于生活污水，值一般采用0.42～0.53之間；</p><p>　　Q---污水的平均流量（m3/d）；</p><p>　　---被降解的BOD濃度（g/L）；</p>

29、<p>　　—每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數，一般采用0.188～0.11；</p><p>　　---揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。</p><p>　　設計中取=0.5，=0.15，=2500mg/L</p><p>　　(2)最大時需氧量的計算</p><p>　　根據原始數據K=1.4</p>

30、<p><b>　　代入各值：</b></p><p>　　(3)每日去除BOD5的量</p><p>　　BOD5=100000×（190-10）÷1000=18000Kg/d</p><p>　　(4)去除每千克BOD5的需氧量</p><p>　　△O2=11195.85/18000

31、=0.74KgO2/kg BOD5</p><p>　　(5)最大時需氧量及平均時需氧量的比</p><p>　　O2(max)/O2=553.1/466.5=1.2</p><p>　　采用網狀模型中微孔空氣擴散器，鋪設于距池底0.2m處，淹沒水深3.0m，計算溫度定為30攝氏度。</p><p>　　查表得，水中溶解氧飽和度：Cs(20)

32、=9.17mg/L，CS(30)=7.63mg/L；</p><p>　　空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb，設計中取H =3.2-0.2=3m</p><p>　　Pb=1.103×105+9800×3=1.307×105Pa</p><p>　　式中：Ot---氧的百分比（%）</p><p>　　EA—空氣擴散

33、器的氧轉移效率。</p><p>　　設計中取EA=12%</p><p><b>　　Ot=</b></p><p>　　(6)曝氣池內混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）</p><p>　　CS（30）---30℃時，鼓風曝氣池內混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）；</p><p&

34、gt;　　CS---30℃時，在大氣壓力條件下，氧的飽和度（mg/L）。</p><p>　　換算為在20℃下，脫氧清水充氧量</p><p>　　式中：R---混合液需氧量（kg/h）；</p><p><b>　　、---修正系數；</b></p><p>　　---壓力修正系數；</p><p&

35、gt;　　C---曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L）。</p><p>　　設計中取=0.82，=0.95，=1.0，C=2.0</p><p><b>　　平均時需氧量為：</b></p><p><b>　　(7)曝氣池供氧量</b></p><p>　　曝氣池內平均供氧量為</p>

36、<p><b>　　Gs=</b></p><p>　　(8)本系統(tǒng)的空氣總用量</p><p>　　除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按污泥量的8倍考慮，污泥回流比60%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為</p><p>　　8×0.6×100000/24=20000m3/h<

37、/p><p>　　計算管道的總壓力損失為1.98KPa。</p><p>　　空氣擴散器的壓力損失為5.88KPa，總壓力損失為P=1.98+5.88=7.86KPa</p><p><b>　　3.2風機的選型</b></p><p>　　空氣擴散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機所需壓力為</p>

38、<p>　　P=（3.2-0.2+1.0）×9.8=39.2KPa</p><p>　　空壓機供氣量，平均時： 19516.17+20000=39516.17m3/h=658.6 m3/min</p><p>　　根據所需壓力及空氣量，決定采用藍昊牌LH-DFJ-A01型風機。風量44000 m3/h，風壓45 Kpa。</p><p>&l

39、t;b>　　結論</b></p><p>　　按曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管，在每根干管上設7對配器豎管共14條，全曝氣池共設70條配氣豎管，空氣管路則是由風量及壓損等確定。通過需氧量的計算及其他參數的有效配合能夠確定鼓風機設備的型號，同時為安全考慮采用五用一備。</p><p><b>　　致謝</b>

40、</p><p>　　首先通過指導教師對整個設計概況的介紹，使我們對需要設計的工藝流程有一個整體的認識，選擇設計題目后，我們嚴格按照設計任務書安排的進程表進行設計，充分利用各種資源獲取相關資料，以此來學到更多的知識。在設計期間xx老師多次為我們修改論文，在這里我僅代表我自己衷心感謝指導教師老師，在他的辛勤輔導下，不僅使我們能夠按時完成設計任務，而且得到了許多工程實踐經驗，這些對我們以后的發(fā)展會有很大程度的幫助。&

41、lt;/p><p>　　其次是感謝其他同學，因為我們共同解決問題，并且在大家的共同努力、探討和交流經驗中使我們掌握了更多專業(yè)知識，通過借鑒他人的見解和想法，使自己選擇的廢水處理工藝更加完善。本次設計把以前比較單一的專業(yè)課程學習進行了系統(tǒng)的、有機的結合，增強了我們實際運用知識的能力。由于自己的專業(yè)知識有限，在遇到不懂的問題時，有其他同學們熱心的幫助，使得許多問題都得以快速的解決，節(jié)省了大量的設計時間，為能夠順利完成設計

42、任務做了強有力的保證。就大家對我的幫助，本人表示深深的感謝，希望在以后的工作中，大家相互團結合作，把自己從事的專業(yè)開拓、創(chuàng)新，進一步發(fā)展水處理行業(yè)。</p><p>　　最后，再次感謝指導老師、以及在整個設計過程中幫助過我的所有的熱心的老師和同學，希望大家在以后的工作中更加一帆風順。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>