某工业废水处理课程设计书一、工程概况设计排放废水量为3000m3/d。COD 2500mg/L,PH值约为6。废水经处理后，要求达到污水综合排放标准(GB 89781996)的一级标准，其主要水质指标见表1.1。表1.1 原水水质和设计要求水质指标BOD5（mg/L）COD（mg/ L）SS（mg/ L）pH原 水8001600150030002501200511排放标准301007069设计要求301007069二、工艺流程1.UASB-SBR法流程 本设计采用人工清渣格栅。由于设计水量较少，故格栅直接安置于排水渠道中。 三、构筑物设计与计算1.格栅的设计计算1.1设计参数取中格栅；栅条间隙d=10mm；栅前水深 h=0.4m；过栅流速v=0.6m/s；安装倾角=45；设计流量Q=3000m3/d=0.035m3/s1.2设计计算3.1格栅设计计算草图1.2.1栅条间隙数(n) 式中： Q - 设计流量，m3/s - 格栅倾角，度 b - 栅条间隙，m h - 栅前水深，m v - 过栅流速，m/s 取n=13条1.2.2栅槽有效宽度(B)设计采用20圆钢为栅条,即s=0.02m B=S(n-1)+en 式中：S - 格条宽度，m n - 格栅间隙数 b - 栅条间隙，m B=0.02(13-1)+0.0113=0.37m1.2.3进水渠道渐宽部分长度(l1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B1=0.175m,渐宽部分展开角取为20 则l1=式中 B - 栅槽宽度，m B1 - 进水渠道宽度，m - 进水渠展开角度 l1= =0.27m1.2.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2） l2= l1/2=0.27/2 =0.135m1.2.5过栅水头损失（h1）取k=3,=1.79(栅条断面为圆形)，v=0.6m/s h1 = 式中 k - 系数，水头损失增大倍数 - 系数，与断面形状有关 S - 格条宽度，m d - 栅条净隙，mm v - 过栅流速，m/s - 格栅倾角，度h1=0.176m1.2.6栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h2=0.3m栅前槽高H1=h+h2=0.7m则总高度H=h+h1+h2 =0.4+0.176+0.3 =0.876m1.2.7栅槽总长度(L) L=l1+l2+0.5+1.0+=0.27+0.135+0.5+1.0+ =2.605m1.2.8每日栅渣量(W) 取W1=0.06m3/103m3 K2=1.5则W= 式中： Q - 设计流量，m3/s W1 - 栅渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值 W= =0.12 m3/d(可采用人工清渣)2. 污水提升泵的设计与计算2.1选泵 根据流量Q=125m3/h,扬程H=15.8m拟选用150WLI170-16.5型立式污水泵，每台水泵的流量为Q=170m3/h，扬程为H=16.5m，选择此泵比较合适。 选择集水池与机器间合建的圆形水泵站，考虑选用2台水泵，其中一台备用。其工作参数如表3.2。表3.2: 150WLI170-16.5型立式污水泵工作参数流 量（m3/h）扬 程（m）转 速（r/min）功 率（kw）电 压(v)17016.520002.23803.调节沉淀池的设计计算3.1设计参数水力停留时间T=6h;设计流量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s,采用机械刮泥除渣。处理参数如表3.4。表3.4 调节沉淀池进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质(mg/l)2500960500去除率（%）7750出水水质(mg/l)23258932503.2设计计算调节沉淀池的设计计算草图见下图3.5：图3.5 调节沉淀池设计计算草图 池子尺寸池子有效容积为：V=QT=1256=750m3 取池子总高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m 则池面积A=V/h=750/5=150m3池长取L=25m,池宽取B=8m则池子总尺寸为LBH=2585.5=1100m33.3 调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机型号QJB7.5/6640/3-303/c/s 1台3.4 药剂量的估算设进水pH值为10，则废水中【OH-】=10-4mol/L,若废水中含有的碱性物质为NaOH,所以CNaOH=10-440=0.004g/L，废水中共有NaOH含量为30000.004=12kg/d，中和至7，则废水中【OH-】=10-7mol/L，此时CNaOH=10-740=0.410-5g/L，废水中NaOH含量为30000.410-5=0.012kg/d，则需中和的NaOH为12-0.012=11.988 kg/d，采用投酸中和法，选用96%的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1， 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O80 9811.988 14.6853所以实际的硫酸用量为=16.8269 kg/d。投加药剂时，将硫酸稀释到3%的浓度，经计量泵计量后投加到调节池，故投加酸溶液量为 kg/d=23.371L/h3.5理论上每日的污泥量 式中：Q - 设计流量，m3/dC0 - 进水悬浮物浓度，kg/m3C1 - 出水悬浮物浓度，kg/m3P0 - 污泥含水率，以97%计 - 污泥密度，以1000kg/m3计W= =25m3/d3.5.1污泥斗尺寸取斗底尺寸为400400，污泥斗倾角取50则污泥斗的高度为：h2=(4-0.2) tg50=4.529m 污泥斗的容积V2= h2（a12+a1a2+a22） =4.592(82+80.4+0.42) =101.7m3 V总V符合设计要求，采用机械泵吸泥3.6进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/34、 UASB反应池的设计计算4.1设计参数容积负荷（Nv）：4.5kgCOD/(m3d)； 污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD；产气率：0.5m3/kgCOD4.2设计水质 表3.6 UASB反应器进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质(mg/l)2325893250去除率（%）758050出水水质(mg/l)5811791254.3设计水量 Q3000m3/d=125 m3/h=0.035 m3/s4.4设计计算 4.4.1反应器容积计算UASB有效容积：V有效 式中：Q - 设计流量，m3/s S0 - 进水COD含量,mg/l Nv -容积负荷,kgCOD/(m3d)V有效=1550m3将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好取水力负荷q0.8m3/(m2h) 则 A= = =157m2 h=10m 采用4座相同的UASB反应器则A1=39.25 m2 D= =7.5m 故取D=8m 则实际横截面积为=D2=3.1482 =50.24m2 实际表面水力负荷为q1=Q/A =0.831.0 符合设计要求4.4配水系统设计计算本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点4.5 排泥系统设计5.1 UASB反应器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15gVSS/L,则四座UASB反应器中污泥总量： 。5.2 产泥量计算 厌氧生物处理污泥产量取：0.07kgMLSS/kgCOD UASB反应器总产泥量 式中：X UASB反应器产泥量，kgVSS/d ；r 厌氧生物处理污泥产量，kgVSS/kgCOD；Co 进水COD浓度kg/m3；E 去除率，本设计中取75%。 据VSS/SS = 0.8，X=366.19/0.8=457.74 kgSS/d单池产泥 Xi = X/4 = 457.74/4=114.44 kgSS/d污泥含水率为98%，当含水率95%，取，则污泥产量 单池排泥量 污泥龄 4.7 排泥系统设计在UASB三相分离器底部设置一个排泥口，每天排泥一次。5. 沼气收集系统设计计算5.1沼气产量计算 沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取0.5。 总产气量 每个UASB反应器的产气量 集气管 每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有13根集气管。每根集气管内最大气流量据资料，集气室沼气出气管最小直径d