水污染控制工程计算题分析解析.docx

1 1.1 计算题 已知某小型污水处理站设计流量 Q=400m3/h，悬浮固体浓度 SS=250mg/L。设沉淀效率为 55％。根据实验性能曲线查得 u =2.8m/h，污泥的含水率为 98％，试为处理站设计竖流式初沉池。 0 设计参数： 污水在中心管内的流速 v =30mm/s=0.03m/s 0 表面水力负荷 q=u =2.8m3/(m2·h) 0 估算竖流沉淀池直径，确定池数。 4 f?2 4 f ? 2 4 ?143 ? f ? ? ? 143m2 D ? ? ? 13.5m10m 2 q 2.8 设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为 7m，符合要求。单池流量 Q′=Q/4=100m3/h 中心管的截面积和直径 Q? 100 / 3600 f ? ? ? 0.93m2 (v 取0.03m/s) 1 v 4 4 f ? 1 d ? ? 0 0.03 0 4 ? 0.93?? 4 ? 0.93 ? (3)喇叭口直径 d =1.35d=1.35×1.1=1.5m 1 (4)反射板直径=1.3 d =2.0m 1 中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3 Q 100 / 3600 . h ? ? ? 0.29 ? 0.3m (取v =0.02m/s) . 3 v ? d 0.02 ? 3.14 ?1.5 1 1 1 沉淀区面积 Q? 100 f ? ? ? 35.7m 2 1 q 2.8 4( f 4( f ? f ) 1 2 ? D ? ? ? 6.8m ? 7m 4(35.7 ? 0.93)?(8)沉淀区的深度：h =vt=2.8× 4(35.7 ? 0.93) ? 2 D/h =7/3.7=1.893 符合要求 2 污泥斗的高度和体积 取下部截圆锥底直径为 0.4m，贮泥斗倾角为 55°，则 h ＝(7/2-0.4/2)tg55°=4.7m 5 V =(R +Rr+r )πh /3=(3.52+3.5×0.2+0.22)π×4.7/3=64m2 1 2 2 5 沉淀池的总高度 H H=h +h +h +h +h =0.3+3.7+0.3+0.3+4.7=9.3m 1 2 3 4 5 污泥区的容积 排泥周期按 2d 设计，则污泥区容积 24Q?? c V ??0 ?? 24 ?100 ? 0.25 ? 0.55 ?T ? ? 2 ? 33m2 w 1000? (100 ? p 0 ) 1000 ?1? (1? 0.98) 在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容。 某城市污水处理厂，设计处理流量为30000m3/d，时变化系数为1.5，经沉淀后的 BOD5 为 200mg/L， 总氮为 30mg/L，总磷为 3mg/L，拟采用活性污泥法进行处理，希望处理后的出水 BOD5 为 20mg/L。试计算与设计该活性污泥法处理系统 工艺流程的选择 计算处理效率 E： E ? 200 ? 20 200 ?100％＝90％ 根据提供的条件，采用传统推流式活性污泥法，曝气池采用推流廊道式，运行时考虑阶段曝气法和生物吸附再生法运行的可能性，其流程如下： 原废水 初沉池 曝气池  回流污泥 二沉池 处理出水剩余污泥 曝气池的计算与设计 N污泥负荷的确定 根据实验或经验以及所要求的处理效果，本曝气池采用的污泥负荷率 ( )为： N s 0.27kgBOD /kgMLSS·d。（一般为 0.2~0.4kgBOD /kgMLSS·d） 5 5 N污泥浓度的确定 根据 值，SVI 值在 80~150 之间，设计取SVI＝130，污泥回流比为35％，经计 N s 算曝气池污泥的污泥浓度 X 为： 回流污泥浓度 X ? 106 ? 106 ? 7700mg/L w SVI 130 曝气池污泥浓度 X ???R ? X (1? R) w ???0.35 ? 7700＝2000mg/L (1? 0.35) 曝气池容积的确定 根据计算，曝气池有效容积 V 为： Q ? (S ? S V ? 0 e X ? N s ) 30000 ? (200 ? 20) ? ? 10000m 3 2000 ? 0.27 曝气池停留时间的校核： 曝气池停留时间 T ? V ? 24 ? 10000 ? 24＝8小时 曝气池主要尺寸的确定： Q 30000 1曝气池的面积：设计 2 座曝气池（n=2)，每座曝气池的有效水深(H )取 4.0m，则每座曝气池的面积 1 A（ ）为： A 1 ? ?? V ? ? ? A 1250m 2 1 n ? H 1 2 ? 4 曝气池的宽度：设计曝气池的宽度 B 为 6m，校合宽深比 B/H＝6/4=1.5，在 1~2 之间，符合要求。 13) 曝气池