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范文范例 學習指導(dǎo)
《水污染控制工程》課程設(shè)計
課程設(shè)計
課程名稱： 環(huán)保工藝、設(shè)備及其應(yīng)用課程設(shè)計
題 目： 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床污水處理工程技術(shù)
學 院： 資源與環(huán)境化工 系： 環(huán)境工程
專業(yè)班級： 環(huán)工132
學 號：
學生姓名： 游成赟
起訖日期： 2021.12.30-2021.12.31
指導(dǎo)教師： 黃冬根 職稱： 教授
學院審核（簽名）：
審核日期：
目 錄
TOC \o “1-4” \h ?PERLINK \l _Toc7220 1. 前言 PAGEREF _Toc7220 1
HYPERLINK \l _Toc28998 1.1 設(shè)計概述 PAGEREF _Toc28998 1
HYPERLINK \l _Toc19709 1.1.1 設(shè)計目的 PAGEREF _Toc19709 1
HYPERLINK \l _Toc1410 1.1.2 設(shè)計背景 1
HYPERLINK \l _Toc9122 1.2 設(shè)計內(nèi)容 2
HYPERLINK \l _Toc12838 1.2.1 基本資料 2
HYPERLINK \l _Toc19491 1.2.2 主要內(nèi)容 3
HYPERLINK \l _Toc27906 1.2.3 水質(zhì)去除率計算 4
HYPERLINK \l _Toc16278 2. 城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計方案的確定 5
HYPERLINK \l _Toc25396 2.1污水處理方式的設(shè)計原則與設(shè)計依據(jù) 5
HYPERLINK \l _Toc13692 2.1.1設(shè)計原則 PAGEREF _Toc13692 3
HYPERLINK \l _Toc6573 2.2內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的簡介 PAGEREF _Toc6573 4
HYPERLINK \l _Toc25771 2.2.1 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的由來 PAGEREF _Toc25771 4
HYPERLINK \l _Toc17134 2.2.2 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的主要特征 PAGEREF _Toc17134 4
HYPERLINK \l _Toc14492 2.2.3 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的處理機理和適用范圍 PAGEREF _Toc14492 4
HYPERLINK \l _Toc31648 2.2.4 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的除磷脫氮 PAGEREF _Toc31648 5
HYPERLINK \l _Toc1567 2.2.5 內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床的優(yōu)缺點 PAGEREF _Toc1567 6
HYPERLINK \l _Toc25287 2.4 主要構(gòu)筑物的選擇 9
HYPERLINK \l _Toc2777 2.4.1 污水處理構(gòu)筑物的選擇 10
HYPERLINK \l _Toc7301 2.4.2 污泥處理構(gòu)筑物的選擇 10
HYPERLINK \l _Toc27887 2.5內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床工藝流程示意圖` PAGEREF _Toc27887 7
HYPERLINK \l _Toc5579 3.設(shè)計計算及說明 PAGEREF _Toc5579 10
HYPERLINK \l _Toc31563 3.2格柵的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc31563 11
HYPERLINK \l _Toc1209 3.2.1泵前中格柵 PAGEREF _Toc1209 11
HYPERLINK \l _Toc31251 3.2.2泵后細格柵 PAGEREF _Toc31251 13
HYPERLINK \l _Toc19426 3.3 污水提升泵房 PAGEREF _Toc19426 16
HYPERLINK \l _Toc19225 3.3.1 選泵 PAGEREF _Toc19225 16
HYPERLINK \l _Toc8570 3.3.2 集水池 PAGEREF _Toc8570 17
HYPERLINK \l _
目錄
摘 要 2
第1章 緒論 3
1.1設(shè)計目的任務(wù) 3
1.2設(shè)計資料 3
第2章 曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 5
2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計 5
2.2供氣量計算 6
2.3空氣管系統(tǒng)計算 8
第3章 風機系統(tǒng)設(shè)計計算 12
3.1風量及風壓的確定 12
3.2風機的選型 15
結(jié)論 16
致謝 17
摘 要
本設(shè)計為運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標準。主要任務(wù)是完成鼓風機選型及空氣管路設(shè)計。
該城市排放的污水中BOD5、COD、SS及總氮總磷超標，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，必須對其進行二級處理方可去除水中過量的污染物，達到排放標準進而保護環(huán)境，本
關(guān)鍵字：鼓風機；空氣管路
第1章 緒論
1.1設(shè)計目的任務(wù)
目的——本設(shè)計是水污染控制工程教學中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，要求綜合運用所學的有關(guān)知識，在設(shè)計中掌握解決實際工程問題的能力，并進一步鞏固和提高理論知識。
任務(wù)——根據(jù)已知資料，進行城市污水處理廠的鼓風機及空氣管路的初步設(shè)計。
1.2設(shè)計資料
1.城市概況—某城鎮(zhèn)位于江蘇省徐州市
2.自然特征
1、最高溫度：40.6℃
2、最低溫度：-22.6℃
3、年平均溫度：14.2℃
4、冬季平均溫度：-4.1℃
5、結(jié)凍期：1-2個月
6、風向：ENE
7、冰凍線：24cm
規(guī)劃資料——該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種完備的市政設(shè)施，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：
（1）、設(shè)計水量：
近期： 15 萬噸／日
遠期； 15 萬噸／日
?。?）、設(shè)計水質(zhì)：
進水COD＝ 298 mg/l
BOD＝ 135 mg/l
SS ＝ 66 mg/l
NH3-N＝ 34 mg/l
TP ＝ 6.8 mg/l
PH＝7～8
TN＝ 45.8 mg/l
該廠污水排入水體前要求達到國家城鎮(zhèn)污水污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002） 一級A 級標準處理程度。
(3) 設(shè)計工藝采用A／O生物工藝、傳統(tǒng)生物處理工藝或其他成熟的工藝
指標(mg/L) COD BOD SS pH NH3-N TN TP 進水 298 135 66 7-8 34 45.8 6.8 出水 50 10 10 6-9 5 15 0.5 表 各污染物進出水指標值
1.3設(shè)計內(nèi)容
1、供氣量計算；
2、空氣管路計算圖
第2章 曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算
2.1曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計
本設(shè)計采用鼓風曝氣系統(tǒng)
平均時需氧量的計算
O2=a’QSr+b’VXv
式中O2—混合液需氧量（kgO2/d）
Q—污水平均流量（m3/d）
a’—活性污泥微生物對有機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
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
Sr—經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的有機污染物量，以BOD值
V—曝氣池容積(m)3
Xv—單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3
代入數(shù)值
最大時需氧量的計算
根據(jù)原始數(shù)據(jù)，K=1.3
每日去除的BO值
去除每kgBOD的需氧量
O2=3224.8/3075=1.05kgO2/kgBOD
最大時需氧量與平均時需氧量之比
O2(max)/O2=5593/3875=1.44
2.2供氣量計算
采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器，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
Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L
()空氣擴散器出口處的絕對壓力(Pb)計算得
Pb=P+9.8H
式中P—大氣壓力 P=1.013Pa
H—空器擴散裝置的安裝深度m取4.3m
代入數(shù)值
Pb=1.013+9.8.3=1.434Pa
()空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算
Ot=100%
式中EA—空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀模型中微孔空器擴散器取12%
Ot=100%=18.96%
(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
Csb(T)=Cs(+)
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
Csb(30)=7.63()=8.84mg/L
()換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量
R0=式中—修正系數(shù)=(0.8 0.85) 取=0.82
–修正系數(shù)
原標題：污水處理廠羅茨鼓風機安裝工藝
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
連云港市主城區(qū)污水處理廠工程及污水處理工程主要鼓風機均采用錦工的高壓羅茨鼓風機，風機型號為JGR200(Q=13500Nm/h，H=7.2m水柱)，帶隔音罩，錦工鼓風機廠配套 10Kv電動機N=35KW。
設(shè)備為整體運抵現(xiàn)場，按照外方要求，不能將整體設(shè)備拆解安裝，必須整體安裝，羅茨鼓風機平面外形尺寸為1500mmx3000mm，高約3000mm，重約7.5噸。每臺鼓風機底部有10個200mmx150mm鍍鋅鋼板塊，鍍鋅鋼板塊的上面裝有橡膠減震裝置，通過螺栓與羅茨鼓風機底座連接，鍍鋅鋼板塊的下表面座落在砼基礎(chǔ)面上，通過粘接使羅茨鼓風機達到穩(wěn)固效果。羅茨風機安裝工藝。
1定位放線
按照設(shè)計圖紙要求對羅茨鼓風機安裝基礎(chǔ)進行測量放線，經(jīng)校核無誤后，按照羅茨鼓風機隨機帶的基礎(chǔ)底座圖，放出10塊鍍鋅鋼板塊的縱向、橫向中心線，核定無誤后再放出每塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線，此尺寸線比實際鍍鋅鋼板塊周邊各大出50mm。
2基礎(chǔ)表面處理
用帶合金片的角向磨光機對基礎(chǔ)點進行磨平處理，磨平時角向磨光機要端平，用力要均勻，隨磨平隨用水準儀進行測量，不能出現(xiàn)超磨和單點有凹坑現(xiàn)象，待磨至標高距要求標高2mm時，換用細砂輪片進行研磨，并找出不平點。
找不平點的方法如下：提前加工一塊和設(shè)備自帶鍍鋅鐵塊尺寸相同的鐵塊，在此鐵塊底面涂上紅色顏料，涂顏料的一面和砼面進行刮蹭研磨，砼面上有紅色的位置，表明此位置比沒有紅色的位置高，對此位置應(yīng)再行研磨，如此反復(fù)，直到每個基礎(chǔ)面出現(xiàn)均勻的紅色，并且10個基礎(chǔ)點標高控制在±lmm之間，除去基礎(chǔ)表面紅色顏料，第二次準確放出10塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線，此時基礎(chǔ)已達到安裝條件。
3羅茨鼓風機安裝
1）每臺羅茨風機有10個200×150mm的支撐點，用角向磨光機對支撐點混凝土面進行研磨，相臨支撐點標高控制在±1mm以內(nèi)。
2）將羅茨鼓風機整體運至基礎(chǔ)旁，利用羅茨鼓風機房內(nèi)的吊車將鼓風機整體吊至基礎(chǔ)上方，10塊鍍鋅鋼板塊已固定在羅茨鼓風機底座上且邊線已經(jīng)校核調(diào)正，將粘接膠均勻涂抹在研磨好的砼基礎(chǔ)面和鍍鋅鋼板塊的下表面，利用吊車慢速擋緩慢放下羅茨鼓風機。
3）羅茨鼓風機落地時一定要使10塊鍍鋅鋼板塊的外緣尺寸和砼基礎(chǔ)面上所放的鋼板塊外邊線尺寸線重合，待粘接膠充分發(fā)泡后，除去基礎(chǔ)上多余的泡沫，此時羅茨鼓風機基礎(chǔ)粘接完畢。
4）待粘接膠完全固化后方可撤除臨時支撐，且羅茨風機安裝后應(yīng)清洗基礎(chǔ)及支腿。
5）羅茨風機主機安裝完畢后，及時連接各相應(yīng)的管路及附件。
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原標題：污水處理廠羅茨鼓風機房設(shè)計
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
污水處理設(shè)計中，羅茨風機風機房作為一道重要的處理設(shè)施，對整個污水處理系統(tǒng)的運行具有重要的意義，特別是運行費用、以及噪音控制上。在進行設(shè)計時需要注意以下幾點。 此外，污水處理廠常用的多級離心鼓風機、回轉(zhuǎn)式鼓風機的風機房也可以借鑒羅茨風機房的設(shè)計，原理大同小異。
設(shè)計前注意事項：
1、確定羅茨風機的選型：根據(jù)生化池、水解均質(zhì)池等所計算出來的風量之和來確定羅茨風機的選用流量Q，再根據(jù)所選用曝氣器在水面以下深度、管路沿程和局部損失以及加上0.5m左右的富裕壓力進行計算后，確定羅茨風機的出口壓力H。根據(jù)Q和H確定羅茨風機型號，當流量Q＜20m3/min，H＜39.2kPa時，可選用三葉羅茨羅茨風機；其余風量和壓力的羅茨風機宜選取多級離心羅茨風機。
2、羅茨風機房的尺寸確定方式：確定羅茨風機的選型后，計算進出口風管的尺寸、基礎(chǔ)離墻壁兩側(cè)的距離（一側(cè)為通道距離取2-2.5m即可，一側(cè)為出口風管所需距離），確定羅茨風機房寬度；根據(jù)羅茨風機房是按近期、或者遠近期合建，以及控制間所需的面積（由電氣設(shè)計人員確定尺寸）來最終確定羅茨風機房的長度；根據(jù)羅茨風機的尺寸、所需吊起高度、電動雙軌小車的相關(guān)參數(shù)等確定羅茨風機房的高度。
設(shè)計中注意事項：
1、羅茨鼓風機房附屬進風廊道按入口流速不大于1m/s風速進風，廊道內(nèi)壁可敷設(shè)多孔性吸聲材料來降低噪聲。入風口百葉窗高度在地面3m以上，防止塵土、樹葉等雜物通過百葉窗進入進風廊道。進風廊道尺寸宜設(shè)計成矩形，寬高比宜為1:2~1:4，進風廊道高度不宜低于地面3m，也不宜高于羅茨風機房。進風口設(shè)置于進風廊道一端，與進風廊道形成L型，在L型的上端安裝進風百葉窗，進風百葉窗設(shè)為3面進風（除與羅茨風機房連接一側(cè)不進風外，其余3面均設(shè)百葉窗進風）。進風口上部做挑檐，防止下雨時雨水透過百葉窗進入廊道。
2、風道兩側(cè)留門檢修清掃，地面做微小坡度，坡向門口，以便清掃時利于排水，風機放空管伸入風道后，彎頭向上翻，以防吹起地面的塵土。進風管、放空管與墻壁相連通入進風廊道處宜預(yù)留短管，這樣在放空管、進風管接入廊道后方便封堵與密封處理。
3、鼓風機支管與鼓風總管相連時，宜采用45-60°彎頭進行連接，不宜采用90°彎頭，以防兩臺或者多臺羅茨風機同時運行時，因各個羅茨風機出風管氣流通過總管向兩側(cè)分流干擾其余運行羅茨風機的工況。
4、羅茨風機進風管宜設(shè)置于風機一側(cè)，不宜設(shè)在正上方，以免風機在維修吊裝時，拆卸管路等產(chǎn)生不便。并且進風管路要考慮壓力損失，最好將進風管路通過異徑管適當擴大1-2號。
5、羅茨風機房隔音需首先考慮，窗戶宜設(shè)置雙層窗戶，墻體內(nèi)壁宜采用吸聲材料等。軸流風機、百葉窗等盡可能不設(shè)，特別是羅茨風機房位于辦公樓附近時。機房高度應(yīng)滿足設(shè)備吊裝高度，以羅茨風機吊裝離地面1.0 -1.5m即可，設(shè)計羅茨風機房高度時應(yīng)考慮起重機自身高度1.2m左右，導(dǎo)軌底面離羅茨風機房頂棚約0.8m。同時要考慮羅茨風機及其周圍是否有阻礙起吊運輸?shù)墓苈返?，需注意其標高，以防起吊后因為管路等阻礙無法運輸，另需考慮將風機在長度方向上調(diào)離其位置中心后，羅茨風機靠墻壁一段離墻壁應(yīng)有一定的安全距離（不小于1.5m），因此要在羅茨風機長度方向上留有足夠的空間以便于其運輸。
6、羅茨風機出口消音器根據(jù)實際情況，可以采用立式消音器或臥式消音器，采用立式消音器可以減少羅茨風機房的寬度，在占地面積較緊時可采用，但立式消音器效果比臥式消音器消音效果較差。
7、裝設(shè)消聲器是控制羅茨風機噪聲的主要途徑，消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的裝置，可以大大減弱進、出風口輻射出來的噪音。風機進、出風管加設(shè)消聲器后，風機殼體的輻射噪聲仍對周圍環(huán)境有較大的干擾，在條件允許的情況下，可采取隔音措施，在室內(nèi)壁及天棚襯貼多孔性吸聲材料等，以消除機組產(chǎn)生的噪聲。一種最簡便的方法就是內(nèi)部墻壁采用噴淋式涂飾，或直接暴露糙面墻壁，會有很好的吸聲效果。
8、振動是噪聲的主要起源，風機機組定的振動會產(chǎn)生低頻噪音，因此減輕機器的振動是控制噪聲的治本方法。為此，風機的外殼材料宜用鑄鐵，以增加設(shè)備自重及外殼厚度；在風機進、出風道上安裝彈性柔性接頭降低風機振動傳遞到風道上產(chǎn)生的輻射噪聲。對于小型羅茨風機可在機組的基礎(chǔ)上加設(shè)減震墊。
9、羅茨鼓風機的冷卻方式有風冷和水冷，水冷增加了冷卻水系統(tǒng)，但運行環(huán)境良好；風冷熱量直接排至室內(nèi)，夏季室溫可達40℃以上，為此大型污水廠只好在每臺羅茨風機上加設(shè)通風機及排風管道接至室外。風冷將消除了的噪音重新排放至室外，消聲隔聲不復(fù)存在，因此建議采用水冷的方式。
10、室外出風管道目前大多鋪設(shè)在地面上，經(jīng)過實際運行發(fā)現(xiàn)噪音很大，可將出風管全部設(shè)在地下，利用土層吸音或用隔音材料包覆管道。
11、風量調(diào)節(jié)：風量調(diào)節(jié)有出口節(jié)流調(diào)節(jié)、進口節(jié)流調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)等，出口節(jié)流調(diào)節(jié)是人為加大管網(wǎng)阻力的調(diào)節(jié)方法，會使整個系統(tǒng)的效率大大下降。進口節(jié)流調(diào)節(jié)是通過改變進氣閥門的開啟度來改變風機性能曲線達到調(diào)節(jié)目的，此法簡便易行并可節(jié)約能源，而且節(jié)流后喘振流量向流量小的方向移動，使風機可在更大的流量范圍內(nèi)工作，是最簡便常用的調(diào)節(jié)方法。變頻調(diào)節(jié)是采用變頻器進行調(diào)節(jié)，最節(jié)能，但設(shè)備復(fù)雜造價高。
12、如果出風管穿越墻壁以及進風廊道，那么在進行土建設(shè)計時，需考慮提前預(yù)埋鋼管，以便以后進行設(shè)備管道等安裝。預(yù)埋鋼管應(yīng)根據(jù)下列要求進行：
預(yù)埋管材質(zhì)：當管徑＜200mm時，采用304不銹鋼管；當管徑≥200mm時，可以做內(nèi)防腐熱噴涂鋁合金，涂層150μm防腐，采用Q235-A材質(zhì)。羅茨風機出口風管流速取10-15m/s。
預(yù)埋管防腐做法：外壁防腐為環(huán)氧煤瀝青做“四油兩布”加強級防腐，即底漆一道、面漆一道、玻璃布一層、面漆一道、玻璃布一層、面漆兩道。
預(yù)埋管長度：以管路安裝挖土時不擾動進風廊道基礎(chǔ)為限，預(yù)埋管伸出部分長度與進風廊道外壁1m即可。
13、羅茨風機房如果按近、遠期結(jié)合而設(shè)計：遠期羅茨風機基礎(chǔ)也應(yīng)預(yù)留位置，遠期預(yù)留基礎(chǔ)靠近門口，大型羅茨風機基礎(chǔ)間凈距不小于1.5m，方便遠期羅茨風機進行運輸安裝。進風管、放空管與進風廊道連接處預(yù)留短管也需預(yù)留，并于近期封堵。出風管與羅茨風機相連的一端也應(yīng)提起預(yù)埋，并用法蘭封堵。出風總管按遠期風量進行設(shè)計。
14、羅茨風機房的設(shè)備進出的大門應(yīng)能使羅茨風機順暢進出，并能允許搬運其重量的叉車自由進出。
15、在值班控制室內(nèi)，應(yīng)設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器，具體設(shè)置原則詳《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》 GB 50140-2005。
16、羅茨風機均用多級離心羅茨風機，不用設(shè)置變頻裝置，只需要設(shè)置一個進口電動蝶閥控制即可
17、羅茨風機一定要設(shè)置3臺，2用1備，以便適應(yīng)不同條件下的水量。不可以只設(shè)計2臺，1用1備。
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