MBR污水處理工藝方案設(shè)計

WORD格式可以編輯專業(yè)資料整理MBR污水處理工藝設(shè)計一、課程設(shè)計題目度假村污水處理工程設(shè)計二、課程設(shè)計的原始資料1、污水水量、水質(zhì)（1）設(shè)計規(guī)模某度假村管理人員共有200由于旅游區(qū)污水水量季節(jié)性變化大，初步統(tǒng)計高峰期水量約為300m3/d，旅游淡季水量低于70m3/d，常年水量為—150m3/d，自行確定設(shè)計水量。（2）進(jìn)水水質(zhì)處理的對象為餐飲廢水和居民區(qū)生活污水。進(jìn)水水質(zhì)：項目CODBOD5SSpH-NTP含量/(mg/L)150-25090-150200-2407.0-7.535-554-52、污水處理要求污水處理后水質(zhì)應(yīng)優(yōu)于《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB18921-2002）項目BOD5SSpH-NTP含量/(mg/L)6106.0-9.050.53、處理工藝污水?dāng)M采用MBR工藝處理4、氣象資料常年主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)5、污水排水接納河流資料該污水處理設(shè)施的出水需要回用于度假村內(nèi)景觀湖泊，最高水位為103米，常年水位為100米，枯水位為98米6、廠址及場地現(xiàn)狀進(jìn)入該污水處理設(shè)施污水管端點的地面標(biāo)高為109米1三、工藝流程圖圖1工藝流程圖四、參考資料1.《水污染控制工程》教材2.《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB18921-2002）3.《給排水設(shè)計手冊》45（GB50069-2002）6.《MBR設(shè)計手冊》7顧國維、何義亮編著8第2版五、細(xì)格柵的工藝設(shè)計1.細(xì)格柵設(shè)計參數(shù)(1)柵前水深；(2)過柵流速；(3)格柵間隙b細(xì)=0.005m；(4)柵條寬度s=0.01m；(5)格柵安裝傾角α。2.細(xì)格柵的設(shè)計計算本設(shè)計選用兩細(xì)格柵，一用一備柵條間隙數(shù)：2nQmaxsinbhvn細(xì)sin600≈（取）式中：n——細(xì)格柵間Qmax——最大設(shè)計流，b——柵條間，0.005；h——柵前水深，取0.1mv——過柵流速，取0.6/s；α——格柵傾角，取60?；柵槽寬度：B=s(n－1)＋bn式中：B——柵槽寬度，m；——格條寬度，取0.01m。B=0.01－1)＋0.00511=0.155mB=0.2m）過柵水損：K取3β=1.67(選用迎水、背水面均為半圓形的形)s0.624（4v2hk()sin3sin600332b2gm柵前槽總高度：取柵前渠道超高h(yuǎn)=0.3m柵前槽高H=h+h=0.1＋0.3=0.4柵后槽總高度：Hhhh0.30.20.612m柵槽總度：細(xì)格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分度L：若進(jìn)水渠寬1=0.18m漸寬部分展角1，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速v=0.6m/s,則：3BB0.2L112tan2002tan020細(xì)格柵與出水渠道連接處的漸窄部位的長度L2：LL1

222LL1L1.02H1tan6000.51.00.401.8m每日柵渣量：Kz=1.5m細(xì)格柵取33w0.1-,一般為010m10333m3wQw30033mm00.020.2＜dKz1.5d故采用人工清渣六、初沉池設(shè)計（）沉淀區(qū)的表面積A：A=Qmax/q2A=12.5/2=6.25m式中：A——沉淀區(qū)表面積，m；max——最大設(shè)計流量，m3/h；q——表面水力負(fù)荷，m/(mh)；取q=2（）沉淀區(qū)有效水深h:2t2=2*1.0=2.0m式中：h——沉淀區(qū)有效水深，m；t——沉淀時間，初沉池一般取0.5～2.0h；二沉池一般取1.5～4.0h。沉淀區(qū)的有效水深2通常取～4.0。取t=1.0h（）沉淀區(qū)有效容積V：V=A·h23V=6.25*2.0=12.5m4式中：V——沉淀池有效容積，m3。（）沉淀池長度L：L=3.6vtL=3.6*4.5*1.0=16.2m式中：L——沉淀池長度，m；V——最大設(shè)計流量時的水平流速，mm/s，一般不大于5mm/s。取v=4.5mm/s（）沉淀池的總寬度B：B=A/LB=6.25/16.2=0.4m式中：B——沉淀區(qū)的總寬度，m。（）沉淀池的數(shù)量：n=B/b式中：n——沉淀池數(shù)量或分格數(shù)；此例設(shè)計n=1單斗排泥校核：L/B=16.2/0.4=40.5＞（符合）L/h=16.2/2=8.1＞8（符合）（）污泥區(qū)的容積Vw：對于已知污水懸浮固體濃度與去除率，污泥區(qū)的容積可按下式計算：Vwmax24c100·式中：0——沉淀池進(jìn)水懸浮物濃度，mg/Lη=50%T——兩次排泥的時間間隔，d，初沉池按2d考慮——污泥容重，Kg/m含水率在以上時，可取1000Kg/m3p——污泥含水率，%；取p0=963Vw=12.5*24*240*50%*100*2/[1000*1000(100-96)]=1.8m（）貯泥斗得容積V：V1（）·h＇[S+S22)]V1=（1/3）·2.8[1.44+0.16+(1.440.16·)0.533式中：V1——貯泥斗得容積，m；5。，2——貯泥斗得上下口面積，m2設(shè)計=3.6*0.4=1.44m22=0.4*0.4=0.16m4＇=(3.6-0.4)*tan60?/2=2.8mh＂=(16.2+0.3-3.6)*0.01=0.129m（）沉淀池的總高度H：H=h1+h+h＇+h4＂H=0.3+2+0.5+2.8+0.129=5.729m式中：H——沉淀池總高度，m；1——淀池超高，m，一般取0.3；h——沉淀區(qū)的有效水深，m；h——緩沖層高度，m，無機械刮泥設(shè)備時為0.5m，有機械刮泥設(shè)備時，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m；h＇——貯泥斗高度，m；4＂——梯形部分的高度，m。貯泥斗以上梯形部分的污泥容積V2：V2=0.5*（L1+L2）·4＂·b3V2=0.5*(17+3.6)*0.129*0.4=0.53m式中：L=16.2+0.3+0.5=17mL=3.6mb=0.4m污泥斗和梯形部分污泥容積3V1+V=1.94+0.53=2.47m七、調(diào)節(jié)池的設(shè)計3/d，高峰由于本例是旅游區(qū)，污水量季節(jié)性變化大，淡季時水量低于70m/d2dMBR工藝設(shè)備取用設(shè)

期又能達(dá)到300m3/d。當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)高峰水量時，調(diào)節(jié)池可用來蓄水。但當(dāng)出現(xiàn)淡季

計流量為200m水量時，調(diào)節(jié)池中的水又過少。所以為了保證污水處理設(shè)施在最高水量或最低水6量的情況下都能正常運行。擬設(shè)計總體積為210m3的調(diào)節(jié)池，分三格，每格設(shè)計體積為70m3。當(dāng)水量小于設(shè)計流量時，調(diào)節(jié)池單格運行，當(dāng)水量大于設(shè)計流量時，可采用雙格運行或三格運行起到蓄水作用。1．單格調(diào)節(jié)池設(shè)計/h，停留時間T=7.0，采用穿孔管空氣攪拌，氣水比為4:1

設(shè)計流量Q=8.4m（）單格調(diào)節(jié)池有效容積3V=QT=8.47.0=58.8m（）單格調(diào)節(jié)池尺寸調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形，其有效水深采用h=3.0m，調(diào)節(jié)池面積為：2F=V/h=58.8/3.0=19.6m池寬B取4.0，則池長為L=F/B=19.6/4.0=4.9m取L=5.0m保護(hù)高1=0.5m池總高H=0.5+3.0=3.5m3則單格調(diào)節(jié)池的尺寸為5.0*4.0*3.5=70m2．空氣管計算/s。在調(diào)節(jié)池內(nèi)布置曝氣管，氣水比為4:1Qs=8.44=0.0094m利用氣體的攪拌作用使來水均勻混合，同時達(dá)到預(yù)曝氣的作用?？諝饪偣蹹1取，管內(nèi)流速V1為SV1=2D1=43.140.00940.203=13.3m/sV1在10～15m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求空氣支管D：共設(shè)4根支管，每根支管的空氣流量q為：1q=Qs41=00944=0.00235m/s/s支管內(nèi)空氣流速V2應(yīng)在5～10m/s范圍內(nèi)，選V=8m/s,則支管管徑D2為D2=v2=40.002358=0.0193m=19.3mm取D=20mm,則V2=40.0.=7.48m/s7穿孔徑D3：每根支管連接兩根穿孔管，則每根穿孔管的空氣流量為q=0.001175m取V3=7m/sD3=40.0011757取D=15mm.則V3為V3=40.0011752015=6.65m/s3．孔眼計算孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45o處，并交錯排列，孔眼b=100mm,孔徑Ф=2mm,穿孔管長一，孔眼數(shù)m=74個，則孔眼流v為V=4q12m=0.0.7850011752=5.06m/s00274八、MBR池設(shè)計數(shù)量：1座構(gòu)筑物：鋼池容積：4.34.33.5m水力停留時：5h（1）膜組件數(shù)量：1組規(guī)格：2.80.512m清洗：3～6個月清洗一次（2）曝氣系統(tǒng)數(shù)量：1套組成：羅茨2臺，一用一備）、曝氣器、管路膜組件有效容積計算設(shè)計參數(shù)：a.MBR進(jìn)水BOD50=114mg/Lb.設(shè)計處理水流量Qd=200m/dc.MBRBOD5的去除率達(dá)到～98%，出水BOD≤5.7mg/L1.膜組件選型本設(shè)計的膜選用日本久Kubota）公司生產(chǎn)的液中膜，膜技術(shù)參數(shù)如下：8序號名稱特性參數(shù)1材質(zhì)聚氯乙烯2膜孔直徑0.4μm3過濾方式重力過濾/吸引過濾4最大過濾壓力重力過濾：吸引過濾：20kpa5耐化學(xué)藥品性耐酸耐堿性強（PH值～12）6膜支架尺寸510寬×高×厚：490mm×1000mm×6mm型7膜支架有效面0.8m2/張2/張積8膜通量0.4～0.8m/m.d1.膜支架張數(shù)計算(按每天24小時運行計算)n=÷η÷t/24÷0.8=2000.424/240.8=625張式中：n——膜支架張數(shù)，張；0.4～0.8m/m.d；t——每天運行時間，h；——膜支架有效面積，m2/張同一膜生物反映器內(nèi)應(yīng)選同型號的膜組件膜組件分為AS型、FF型、ES型三種：AS形適用于大型市政排水處理FF型適用于地埋式小型污水處理ES型適用于生活污水、工業(yè)廢水，是常用膜組件,尤其推薦作為中水回用處理工藝。故膜組件選用ES200（0=200）N=n÷n0÷200=3.12組，取4組2.膜生物反應(yīng)器池有效容積計算:（）按膜組件安裝尺寸計算9ES200平面布置尺寸為：4.3池深為3.0m；膜生物反應(yīng)器有效容積:33V=4.3×4.33m=55.5m取保護(hù)高度則總?cè)莘e33V總=4.34.33.5m=64.7m3

（2）取BOD5容積負(fù)荷NV為1.0kg/(m.d)

-3-3WBOD5=Qd××10=200×14×10=23kg.BOD/d3V=WBOD5÷NV=231.0=23m由于根據(jù)BOD5容積負(fù)荷算出的池有效容積小于膜平面布置所得的池容積，故MBR池容積及尺寸按膜組件安裝尺寸確定。3.膜生物反應(yīng)器池所需空氣量計算（1）膜裝置洗凈所需空氣：MBR所需鼓風(fēng)量G=N×n×q=800×2=9.6m3/min式中：q——每張膜洗凈所需空氣量，一般為10～15L/min（2）生物處理所需空氣量：需氧量D=aLr+bSa=ad(S-Se)+bVXf式中：——系數(shù)，一般為0.42～；Lr——BOD5去除量，Lr=S-Se；b——污泥自身氧化需氧率，一般為0.11～0.182/kgMLVSS·d；——反應(yīng)器內(nèi)MLVSS的量；；V——MBR池容積，mX——MBR池內(nèi)MLSS濃度?。籪——混合液MLVSS/MLSS，一般為0.7～0.8；-3＋0.1264.712×0.8D=2000.5(114-6)0=10.8+74.5=85.3kg.O2/d所需空氣量:G=OD/（0.277e）=85.3/（0.2770.03）=10265m3/d=7.13/min式中：——溶解效率，因水深、水溫、水壓級污泥濃度而異，一般為～；由于生物氧化所需空氣量小于膜洗凈所需空氣量，鼓風(fēng)機的選擇應(yīng)以膜洗凈/min左右的風(fēng)機或總風(fēng)量相同的數(shù)臺風(fēng)

所需空氣量為依據(jù)，可選送風(fēng)量為9.6m機并聯(lián)運行。風(fēng)口的壓力以池深為依據(jù)，本池深為，考慮到風(fēng)管的阻力降，可取風(fēng)壓P=4000mm水柱的風(fēng)機。4.池內(nèi)曝氣系統(tǒng)設(shè)計10一般要求：曝氣管與膜組件下部距離一般～300mm，不能低于180mm,劉振江,張.城市污水廠處理設(shè)設(shè)計計算[M].北京:化學(xué)化工出版社,2004.排氣壓計算供風(fēng)管道沿程阻力以及局部阻力取曝氣干管管徑DN10022支支管管安裝于池底(見圖。則干管空氣流V=q氣/A管=9.6/(3.14*0.01/4)=1222.9m/min=20.4m/s根據(jù)《簡明管道工手冊，有管道沿程壓損hf=RL，局部阻力損hjf。式中：R——每米管長的沿程水力損，Pa/m；L——管長，m；查圓形鋼板風(fēng)管的解，取R=52Pa/m，L=10m,計算干管壓損h=RL=5210=520Pa,hj=0.3hf=156Pa設(shè)計曝氣管(支管)DN50，每支每池22支計算得曝氣支管壓損，查《簡明管道工手冊取R=592Pa/m總f=nRL=26048Pa,總hj=0.3hf=7814.4Pa曝氣器阻力采用BSD-Q-192球冠式微孔曝氣器，主要性能參數(shù)：曝氣器尺寸D192180mm適用工作空氣量0．8～3m3／h個服務(wù)積O．35～．8m3／個氧利用率24～41％充氧能力O．169～．／h動力效率6．5～8．8kg02／kw．h阻力損≤3200PaQ603/(h﹒個)則n192(個)，

按供風(fēng)量計算取q=3mq3取198個，每支198/22=9個平均縱橫分布于MBR池底。曝氣器淹沒水頭設(shè)計MBR膜組件有效水深3m,則水深壓力3mH2O=29.4kPa所以總排氣壓為0.52+0.156+26.05+7.81+29.4=63.9kPa曝氣鼓風(fēng)機的選RC100羅茨鼓風(fēng)機,主要參數(shù)如下：轉(zhuǎn)理論流升壓流量軸功率配套電機機組最r/min量pam3/min3/minm3/min3/minkw型號功率kw大重量kg11250013.7868.610.517.5Y180L-2227305.出水系統(tǒng)設(shè)計/d=8.4m/h，得好氧MBR出水流量8.4m/h；水

根據(jù)設(shè)計總流量Q＝200m力停留時間取20%即24×0.2=4.8h，取5h,經(jīng)校核，×8.4=42m＜55.5m3，可設(shè)計出水時間為。根據(jù)MBR池水深3.5m，可確定吸程>=3.5m，考慮MBR出水水質(zhì)較高，可以滿足中水回用需要，確定抽吸泵的選擇：永嘉縣揚子江泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的GDF型自吸泵,具體性能如下表所示。表3-7GDF型自吸泵型號流量/(m3/h)3/h)揚程/m吸程/m轉(zhuǎn)速功率/kw電壓/v氣蝕余量進(jìn)出口內(nèi)徑GDF50-82210528000.95220450數(shù)量：2臺，一用一備；6.膜清洗系統(tǒng)設(shè)計圖3.6MBR膜清洗系統(tǒng)示意圖MBR膜清洗所需藥物如下表所示。表3-8膜清洗藥劑表清洗對象藥劑種類藥劑濃度/%無機物鹽酸0.3～0.1有機物(藻類、細(xì)菌次氯酸鈉0.5～0.1等)有機物氫氧化鈉0.2～0.5骸等)MBR清洗用泵選擇：揚子江泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的FPZ型耐酸耐堿射流泵。12表3-9FPZ型耐酸耐堿射流泵型號型號進(jìn)口×出口/流量/揚程/轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速/吸程/電機功率P/(mm)(mm)(m3/h)3/h)mr/minmkw32FPZ-11(D)30×303.411284050.757．MBR池排泥設(shè)計理論上每日的污泥量(按SS去除率計算)：W=Q×(C-C)/10002(1-P0)式中：Q-----設(shè)計流量，m/dC0-----進(jìn)水懸浮物濃度，mg/LC1-----出水懸浮物濃度，mg/L0-----污泥含水率，，取為98%23/d每日的污泥量計算得W=200×(120-10)/(1000×(1-0.98))=1.1m3可以取為每天污泥產(chǎn)量1.1m/d，可用40mm排泥管，每天排泥一次，每次3/s。排泥20min，每次排泥流量0.0009m九、污泥濃縮池設(shè)計及計算1．污泥濃縮池設(shè)計說明污泥濃縮的主要目的是減少污泥體積，以便后續(xù)的單元操作。污泥濃縮的操作方法有間歇式和連續(xù)式兩種。通常間歇式主要用于污泥量較小的場合，而連續(xù)式則用于污泥較大的場合。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮、和離心濃縮，其中重力濃縮應(yīng)用最廣。根據(jù)本次設(shè)計知整個工藝流程產(chǎn)泥量較小，因此選擇一個不帶中心管的間歇式重力濃縮池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。其濃縮原理是污泥在重力濃縮池中，污泥依次通過自由沉降、絮凝沉降、區(qū)域沉降、壓縮沉降的過程來脫去部分水分。即是通過自身重力來壓密的過程。污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)。13圖3.7不帶中心管間歇式重力濃縮池示意圖2．污泥濃縮池設(shè)計計算本次設(shè)計的污泥來源：a.初沉池產(chǎn)生的剩余污泥；b.MBR產(chǎn)生的剩余污泥。3/d根據(jù)前面計算，產(chǎn)生的污泥流量為1.8+1.1=2.9m污泥固體濃度CC=1P3；式中：C——污泥固體濃度，kg/m——濃縮前含水率，取P=96%；?！勰嗝芏?，=1000kg/m3計算得：污泥固體濃度C=(1-0.96)1000=40kg/m濃縮池面積AAVCM；式中：A——濃縮池面積，mV——污泥量，m/d；3C——污泥固體濃度，kg/m；M——濃縮池污泥固體負(fù)荷，取M=30kg/(m2d)。2計算得：濃縮池面積A=2.9*40/30=3.87m濃縮池直徑D=(4*3.87/3.14)1/2=2.22m14濃縮池高度計算a.濃縮池工作部分高度h1h1TV24A式中：h1——濃縮池工作部分高度，m；T——濃縮時，般10～，取T=12h；V——污泥量，m/d；2。A——濃縮池m計算得：濃縮池工作部分高度h=12*2.9/(24*3.87)=0.37mb.濃縮池有效水深H1H1hhh123式中：H——濃縮池有效水深，m；1——濃縮池工作部分高度，m；2——濃縮池超高，取h=0.3m；3——濃縮池緩沖層高度，取h。計算得：濃縮池有效水深H123=0.37+0.3+0.3=0.97mc.污泥斗深度4Ddh4tan2式中：4——污泥斗深度，m；D——濃縮池直徑，m；——污泥斗底部直徑，??；——泥斗側(cè)壁傾角，取60計算得：污泥斗深度h=[(2.22-0.2)*tan60]/2=1.75md.濃縮池高度H=H+h=0.97+1.75=2.72m根據(jù)污泥濃縮池的設(shè)計范,要求濃縮池高度≥3m,設(shè)計H1=1.00m,h4=2.00m,設(shè)計濃縮池高度H=H1+4=1.00+2.00=3.00m污泥斗積h42V1RRrr3215式中：V1——污泥斗容積，m3；4——污泥斗深度，m；——污泥斗上部半徑，R=1.11m；——污泥斗下部半徑，r=0.10m。2)/3=2.833污泥斗容積V1=3.14*2.00*(1.11濃縮池總體積V=2.83+1.00*3.14(2.22/2)3濃縮后污泥量V2V2VP)Pt)式中：V2——濃縮后污泥量，m3/d；V—