废水设计计算书

L1＝B－B1／2tanα1＝0.65－0.4／2tan20°≈0.35m L2＝L1／2＝0.35／2≈0.18m

4.过栅的水头损失：取栅条为矩形截面，取K＝3，则有：

h1 ＝β（S／b）4／3×（V2／2g）SinαK

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＝2.42×1×0.025×0.867×3 ＝0.157 m 5.栅后槽总高度：取栅前渠道超高为h2 ＝0.3m。 H＝h＋h1＋h2＝0.4＋0.157＋0.3＝0.857≈0.9m 6.栅槽总长度： L＝L1＋L2＋0.5＋1.0＋H1／tanα ＝0.35＋0.18＋0.5＋1.0＋0.7／1.732 ≈2.34 m 7.每天栅渣量：取W1＝0.1 m3栅渣／1000 m3污水， QmaxW1×864000.097×0.1×8640033＝W ＝＝0.48m／d＞0.2m／d1.741×1000KZ×1000采用机械清渣。格栅的设计见图3. 350410180BB11 α11 2 h1H1hh2h1hHB1 图3.格栅计算图 1－栅条；2－工作平台 7

(二).集水池

集水池采用相当于一台水泵6min的容量为35m3，集水池为矩形，其尺寸为：有效水深为H＝2m，容积为35m3，面积F为18m2，池长为4.5m，池宽为4m。池深为3m。集水井的设计见图4.。 进水管水泵间H吸水管 图4. 集水池 (三).初次沉淀池 该工艺的初次沉淀池采用斜管沉淀池，斜管孔径为80mm，斜管斜长为1m，斜管的倾角为60°，斜管区底部缓冲高度为0.6m，斜管区上部水深为1m。进水方式采用穿孔墙整流布水，出水方式采用多槽出水，在池面上增设几条平行的出水堰和集水槽，以改善出水水质，加大出水量。采用重力排泥，每日排泥1次。定期对沉淀池冲洗。 设池数n＝2个，设计流量Q取日平均流量为4800 m3/d。 1.池子水面面积：ｑ设计表面负荷为６ｍ３／（ｍ２·h） 8

F＝Qnq×0.91＝　　2002×6×0.91≈19 m3 2.方形池边长： a＝ F≈4.4 m 3.池内停留时间： t＝（h2＋h ）3×60q＝(0.7＋0.866)6 ≈16 min＜30 min 满足要求。 4.污泥部分所需容积： 设污泥室储泥周期为1d，污泥含水率平均为92%。V＝Q(C －C )×24×100×112γ(100－е)×n＝200(0.0005－0.00003)×24×100×11×(100－92)×2 ＝14.1m3 5.污泥斗容积：设a1为1m，则有： h5＝(a2－a2)tan60°＝(2.2－0.5)×1.732 ＝2.94m 9 Vh51＝6(2a2＋2aa21＋2a )1＝2.946(38.72＋8.8＋0.5) ≈24m3＞14.1m3 6.沉淀池总高度：设超高h1为0.3m，则有： H＝h1＋h2＋h3＋h4＋h5＝0.3＋0.7＋0.866＋0.6＋2.94＝5.41m 取沉淀池的总高度为：5.5m。斜管沉淀池的设计见图5，图6。 图5. 斜管沉淀池 1一配水槽；2一穿孔墙；3一斜管；4一淹没孔口； 5一集水槽；6一集泥池；7一排泥管；8一阻流板； a 1h2hh3H4hh5 a1 图6. 斜管沉淀池 10

(四). 生物转盘

该工艺采用生物转盘为核心工艺,进出水设备采用三角堰，采用单轴四级转盘，氧化槽分为四格，格与格之间设导流槽，氧化槽由钢筋混泥土砌成。生物转盘盘片采用硬聚氯乙烯板，厚度为3mm，盘片直径为3m，盘片净距为20mm，盘体与氧化槽表面的净距为150mm。 转盘的淹没率为30%。平均日污水量:Q＝4800 m3/d,进水BOD5浓度为500m／L,出水BOD5浓度为30 m／L, BOD5的去除率为94%。查表 取该工艺的面积负荷N为35gBOD5／（m2·d），水力负荷为0.07m3／（m2·d）。 1.转盘总面积： 按面积负荷计算： F＝Q(La－Lt)N＝4800×470352＝64457m 按水力负荷计算： Q F＝q＝48000.072m68571＝ 所以采用68571m2作为转盘设计的总面积。 3.转盘盘片总数：设盘片直径D＝3m， M＝0.637F2D685710.637×　　　　＝94853 片 ＝ 4.转盘组数及每级盘数：转盘分为20组，每组盘片数m为243片， 11 每组设一个氧气槽，布置成单轴四级的形式，每级盘片数为61片。 5.氧化糟的有效长度：取循环沟道的系数K＝1.2。

L＝m（a＋b）K＝243（0.003＋0.02）×1.2＝6.7 m＜7 m 满足要求。

6.接触氧化槽的有效容积：采用半圆形接触氧化槽，设转盘与氧化槽表面间距C＝150mm，转轴中心距水面的高度r为200mm，r／D＝0.067，系数取0.328则有：

V＝0.328（3＋2×0.15）2×6.7＝24 m3 7.氧化槽的净有效容积：

V’＝0.328（3＋2×0.15）2（6.9－243×0.003）＝22 m3 8.氧化糟有效宽度：

B＝D＋2C＝3＋2×0.15＝3.3 m

9.转盘转速：n0＝6.37/3[0.9－〔22／240〕]＝1.72 r/min 满足要求。 电动机功率：每组转盘由一个电动机带动，转盘半径R为125cm。同一电动机带动的转轴数为1。

42NP＝{3.85×（125）×（1.72）×243×1×3}÷（20×1012）＝1.025kw

10.废水在氧化槽中的停留时间：

每个氧化槽的废水量Q1＝200/20=10 m3 /h t＝V‘/Q1＝22÷10＝2.2 h满足要求。 生物转盘的设计见图7.

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出水进水Ⅰ－Ⅰ 剖面图 进水Ⅰ－ⅠⅠⅠ出水 图7.单轴四级生物转盘 (五). 二次沉淀池

采用竖流式沉淀池，设计流量Qmax＝0.097 m3/s，设中心管内流速为V0＝0.03m／s，采用2个竖流式沉淀池，每个池的最大设计流量： qmax＝Qmax／2＝0.097÷2＝0.049 m3/s，则有： 1.中心管面积：f＝qmax／V0＝0.049÷0.03＝1.63 m2

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2.中心管直径：d0＝（4f÷π）1/2＝1.43 m d0取1.5 m。

３.中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：设缝隙出流速度V1＝0.015m／s，喇叭口直径d1为1.35m。

h3＝qmax／v1πd1＝0.049/（0.015×3.14×1.35）＝0.77m，取0.8m。 设表面负荷q‘＝2m3/（m2·h），则废水在沉淀池中的流速： v＝（2/3600）×1000＝5.6mm/s，取6 mm/s。 F＝qmax /KZv＝0.049÷(1.741×0.0006)＝47m 4.沉淀池的直径:

D＝[4(F＋f)/π]1/2＝[4（47＋1.63）÷3.14]1/2＝7.9 m取8m。 5.沉淀部分的有效水深：设沉淀时间t＝1.5h。 h2＝vt3600＝0.0006×1.5×3600＝3.24m，取3m。 3h2＝3×3＝9m＞8m 满足要求。

6.沉淀部分所需总容积：设两次清除污泥相隔时间T为2d，污泥含

水率为92%。

V＝[qmax(C1－C2)T×86400×100]/Kzγ（100－P0）

＝0.049×0.00047×2×86400×100÷1.741×（100－92） ＝29 m3

7.圆截锥部分容积：R＝4m设圆截底直径为0.5m。

泥斗的斜度为50° h5＝（R－r）tan50°＝4.47

V1＝πh5/3（R2＋Rr＋r2）＝（3.14×4.47）÷3×（16+1+0.0625）

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＝79.8 m3＞29 m3 8.沉淀池总高度： H＝h1＋h2＋h3＋h4＋h5＝0.3＋3＋0.3＋0.3＋4.47＝8.37 m 取8.4m。 沉淀池的设计见图8。 314250° 图8.竖流式沉淀池 1―中心管;2―反射板;3―集水槽;4―排泥管; ● 处理构筑物的高程计算 污水流经各处理构筑物的水头损失见表3. 表3.

构筑物名称 水头损失（cm） 格栅 15.7 斜管式沉淀池（一） 60 生物转盘 45

竖流式沉淀池（二） 40 处理构筑物之间连接管渠水力计算见表4.

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表4. 处理构筑物之间连接管渠水力计算

设计点 编号 管渠名称 8－7 7－6 6－5 5－4 4－D D－F3’ F3’－F3 F3－3 3－C C－F2’ F2’－F2 F2－2 2－B B―F1’ F1’－F1 F1－1 设计 尺寸 h/D 流量 D（mm）或（L/s） B×H （m） 出厂管入污水管 97 500 0.65 出厂管 97 500 0.65 出厂管 48.5 400 0.50 二沉池出水总渠 48.5 400 0.50 二沉池集水槽 48.5 0.29×0.48 ----- 二沉池入流管 48.5 400 0.50 计量堰 48.5 0.29×0.48 ------ 生物转盘出水总渠 4.85 200 0.38 生物转盘集水槽 4.85 200 0.38 生物转盘氧化槽 4.85 200 0.38 计量堰 48.5 0.29×0.48 ----- 一沉池出水总渠 48.5 400 0.50 一沉池集水槽 48.5 0.29×0.48 ----- 一沉池出水总渠 48.5 400 0.50 计量堰 97 0.38×0.62 ------ 集水井配水渠 97 500 0.65 水深 h （m） 0.32 0.32 0.20 0.20 0.5~0.32 0.20 ------- 0.076 0.076 0.076 -------- 0.20 0.5~0.32 0.20 -------- 0.32 i 0.0014 0.0014 0.0021 0.0021 ------ 0.0021 ----- 0.0036 0.0036 0.0036 ------ 0.0021 ------- 0.0021 0.0014 0.0014 流速 V（m/s） 0.7 0.7 0.7 0.7 ------ 0.7 ----- 0.5 0.5 0.5 ---- 0.7 ------ 0.7 0.7 0.7 长度 L （m） 50 20 10 5 4 5 ------ 5 5 6.7 ----- 5 4.4 3 6 5 三.设计小结：

通过这次工业废水课程设计，从查阅资料到请教老师，我从中学到了很多：

1. 在设计中，我刚开始并不是采用的生物转盘，而是采用生物曝气滤池，通过比表面积和容积负荷、工作效率和管理因素等综合考虑后，最终选定生物转盘为该工艺的核心，它的处理效果好，出水清澈，BOD5去除率90%以上，并且维护管理简单，动力消耗低，

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卫生条件较好，承受冲击负荷能力较强，工作稳定，污泥产量少，污泥沉淀性能好，易于分离脱水，较适合该工业废水处理的要求，但应该注意若冬季的气温较低，就应该加保温设施。

2.在这次设计时，考虑问题还不很详细，一些细节的问题没注意，特别是在计算高程的时候，不够准确，所以在以后的设计，我会更加注重培养自己的设计意识，考虑问题更周详，分析问题更加仔细。

总之，在这次设计中，充分暴露了自己设计的薄弱环节和自己对所学知识的掌握还不够熟练。

四.参考文献：

1.张自杰主编.排水工程（上、下册）第四版，北京：中国建筑出版社，2000

2.赵大传编著.工业环境学 北京：中国环境科学出版社 ，2004 3.杨健编著. 有机工业废水处理理论与技术 北京：化学工业出版社，2005 4.北京市政设计研究总院主编.

给水排水设计手册（6）工业排水 北京：中国建筑工业出版社，2002 给水排水设计手册（5）城镇排水 北京：中国建筑工业出版社，2004 5.刘红编著. 水处理工程设计 北京：中国环境科学出版社，2003 6.顾国维主编. 水污染控制工程 第二版 北京：高等教育出版社，1999 7.关兴旺主编. 给水排水9期 工业给排水部分 北京 2006 Vol.32 No.9

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