排水工程課程設(shè)計---污水處理廠鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)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(shè)計目的任務(wù)3</p><p><b>　　1.2設(shè)計資料3</b></

2、p><p>　　第2章 曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算5</p><p>　　2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)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(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計計算12</p><p>　　3.1風(fēng)量及風(fēng)壓的確定12</p&

3、gt;<p>　　3.2風(fēng)機(jī)的選型15</p><p><b>　　結(jié)論16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計為運(yùn)城市污水處理廠的設(shè)計，設(shè)計要求為出水水質(zhì)為一級A標(biāo)

4、準(zhǔn)。主要任務(wù)是完成鼓風(fēng)機(jī)選型及空氣管路設(shè)計。</p><p>　　該城市排放的污水中BOD5、COD、SS及總氮總磷超標(biāo)，依據(jù)污水的水質(zhì)、水量以及受納水體的環(huán)境容量等相關(guān)資料，必須對其進(jìn)行二級處理方可去除水中過量的污染物，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而保護(hù)環(huán)境，本設(shè)計采用氧化溝工藝。</p><p>　　關(guān)鍵字：鼓風(fēng)機(jī)；空氣管路</p><p><b>　　第1章 緒論

5、</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計目的任務(wù)</b></p><p>　　目的——本設(shè)計是水污染控制工程教學(xué)中一個重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識，在設(shè)計中掌握解決實(shí)際工程問題的能力，并進(jìn)一步鞏固和提高理論知識。</p><p>　　任務(wù)——根據(jù)已知資料，進(jìn)行城市污水處理廠的鼓風(fēng)機(jī)及空氣管路的初步設(shè)計。<

6、/p><p><b>　　1.2設(shè)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(jié)凍期：1-2個月</p><p><b>　　6、風(fēng)向：ENE</b></p><p>　　7、冰凍線：24cm</p><p>　　規(guī)劃資料——該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種完備的市政設(shè)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(zhì)水量預(yù)計為：</p><p><b>　?。?）、設(shè)計水量：</b></p><p>　　近期： 15 萬噸／日</p><p>　　遠(yuǎn)期； 15 萬噸／日</p><p><b>　?。?）、設(shè)計水質(zhì)：</b></p

9、><p>　　進(jìn)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(dá)到國家城鎮(zhèn)污水污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002） 一級A 級標(biāo)準(zhǔn)處理程度。</p><p>　　(3) 設(shè)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(jìn)出水指標(biāo)值</p><p><b>　　1.3設(shè)計內(nèi)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(shè)計計算</p><p>　　2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計采用鼓風(fēng)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(jī)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(nèi)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(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的有機(jī)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(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3</p><p><b>　　代入數(shù)值</b></p><p><b>

15、　　最大時需氧量的計算</b></p><p>　　根據(jù)原始數(shù)據(jù)，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(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深4.3m，計算溫度設(shè)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(kuò)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(kuò)散裝置的安裝深度m，取4.3m。<

18、;/p><p><b>　　代入數(shù)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(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移

19、效率，對網(wǎng)狀模型中微孔空器擴(kuò)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(shù)，= (0.8 0.85) 取=0.82</p><p>　　---修正系數(shù)，=

21、 （0.9 0.97）取=0.95</p><p><b>　　代入數(shù)值得</b></p><p>　　R0==321.4kg/h</p><p>　　相應(yīng)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(fēng)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(shè)一根干管，共5根干管，在每根干管上設(shè)7對配器豎管共14條，全曝氣池共設(shè)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(kuò)散器的服務(wù)面積按0.49m3計，</p><p>　　則需孔器擴(kuò)散器的總數(shù)為=4423個，</p><p>　　為安全計，本設(shè)計采用4450個空器擴(kuò)散器。</p><p>　　每個豎管上安設(shè)的空器擴(kuò)散器的數(shù)目為4450/70=63.57個，取64個。</p><p>

26、;　　每個空氣擴(kuò)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(shè)的空氣擴(kuò)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(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計計算</p><p>　　3.1風(fēng)量及風(fēng)壓的確定</p><p>　　為了維持曝氣池內(nèi)的污泥具有較高的活性，需要向曝氣池內(nèi)曝氣充氧。目前，常用的曝氣設(shè)備分為鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣兩大類，在活性污泥法中，應(yīng)用鼓風(fēng)曝氣的較多。下面 為鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的設(shè)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(shù)，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(shù)，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(shè)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(jù)原始數(shù)據(jù)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(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，鋪設(shè)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(kuò)散器出口處的絕對壓力Pb，設(shè)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(kuò)散

33、器的氧轉(zhuǎn)移效率。</p><p>　　設(shè)計中取EA=12%</p><p><b>　　Ot=</b></p><p>　　(6)曝氣池內(nèi)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(fēng)曝氣池內(nèi)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(shù)；</b></p><p>　　---壓力修正系數(shù)；</p><p&

35、gt;　　C---曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L）。</p><p>　　設(shè)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(nèi)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(fēng)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(kuò)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(fēng)機(jī)的選型</b></p><p>　　空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為</p>

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

39、t;b>　　結(jié)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(shè)一根干管，共5根干管，在每根干管上設(shè)7對配器豎管共14條，全曝氣池共設(shè)70條配氣豎管，空氣管路則是由風(fēng)量及壓損等確定。通過需氧量的計算及其他參數(shù)的有效配合能夠確定鼓風(fēng)機(jī)設(shè)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(dǎo)教師對整個設(shè)計概況的介紹，使我們對需要設(shè)計的工藝流程有一個整體的認(rèn)識，選擇設(shè)計題目后，我們嚴(yán)格按照設(shè)計任務(wù)書安排的進(jìn)程表進(jìn)行設(shè)計，充分利用各種資源獲取相關(guān)資料，以此來學(xué)到更多的知識。在設(shè)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(dǎo)教師老師，在他的辛勤輔導(dǎo)下，不僅使我們能夠按時完成設(shè)計任務(wù)，而且得到了許多工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(xué)，因?yàn)槲覀児餐鉀Q問題，并且在大家的共同努力、探討和交流經(jīng)驗(yàn)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(shè)計把以前比較單一的專業(yè)課程學(xué)習(xí)進(jìn)行了系統(tǒng)的、有機(jī)的結(jié)合，增強(qiáng)了我們實(shí)際運(yùn)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(xué)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(shè)計時間，為能夠順利完成設(shè)計

42、任務(wù)做了強(qiáng)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(tuán)結(jié)合作，把自己從事的專業(yè)開拓、創(chuàng)新，進(jìn)一步發(fā)展水處理行業(yè)。</p><p>　　最后，再次感謝指導(dǎo)老師、以及在整個設(shè)計過程中幫助過我的所有的熱心的老師和同學(xué)，希望大家在以后的工作中更加一帆風(fēng)順。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>