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范文范例 学习指导
《水污染控制工程》课程设计
课程设计
课程名称： 环保工艺、设备及其应用课程设计
题 目： 内循环好氧生物流化床污水处理工程技术
学 院： 资源与环境化工 系： 环境工程
专业班级： 环工132
学 号：
学生姓名： 游成赟
起讫日期： 2021.12.30-2021.12.31
指导教师： 黄冬根 职称： 教授
学院审核（签名）：
审核日期：
目 录
TOC \o “1-4” \h ?PERLINK \l _Toc7220 1. 前言 PAGEREF _Toc7220 1
HYPERLINK \l _Toc28998 1.1 设计概述 PAGEREF _Toc28998 1
HYPERLINK \l _Toc19709 1.1.1 设计目的 PAGEREF _Toc19709 1
HYPERLINK \l _Toc1410 1.1.2 设计背景 1
HYPERLINK \l _Toc9122 1.2 设计内容 2
HYPERLINK \l _Toc12838 1.2.1 基本资料 2
HYPERLINK \l _Toc19491 1.2.2 主要内容 3
HYPERLINK \l _Toc27906 1.2.3 水质去除率计算 4
HYPERLINK \l _Toc16278 2. 城镇污水处理厂设计方案的确定 5
HYPERLINK \l _Toc25396 2.1污水处理方式的设计原则与设计依据 5
HYPERLINK \l _Toc13692 2.1.1设计原则 PAGEREF _Toc13692 3
HYPERLINK \l _Toc6573 2.2内循环好氧生物流化床的简介 PAGEREF _Toc6573 4
HYPERLINK \l _Toc25771 2.2.1 内循环好氧生物流化床的由来 PAGEREF _Toc25771 4
HYPERLINK \l _Toc17134 2.2.2 内循环好氧生物流化床的主要特征 PAGEREF _Toc17134 4
HYPERLINK \l _Toc14492 2.2.3 内循环好氧生物流化床的处理机理和适用范围 PAGEREF _Toc14492 4
HYPERLINK \l _Toc31648 2.2.4 内循环好氧生物流化床的除磷脱氮 PAGEREF _Toc31648 5
HYPERLINK \l _Toc1567 2.2.5 内循环好氧生物流化床的优缺点 PAGEREF _Toc1567 6
HYPERLINK \l _Toc25287 2.4 主要构筑物的选择 9
HYPERLINK \l _Toc2777 2.4.1 污水处理构筑物的选择 10
HYPERLINK \l _Toc7301 2.4.2 污泥处理构筑物的选择 10
HYPERLINK \l _Toc27887 2.5内循环好氧生物流化床工艺流程示意图` PAGEREF _Toc27887 7
HYPERLINK \l _Toc5579 3.设计计算及说明 PAGEREF _Toc5579 10
HYPERLINK \l _Toc31563 3.2格栅的设计计算 PAGEREF _Toc31563 11
HYPERLINK \l _Toc1209 3.2.1泵前中格栅 PAGEREF _Toc1209 11
HYPERLINK \l _Toc31251 3.2.2泵后细格栅 PAGEREF _Toc31251 13
HYPERLINK \l _Toc19426 3.3 污水提升泵房 PAGEREF _Toc19426 16
HYPERLINK \l _Toc19225 3.3.1 选泵 PAGEREF _Toc19225 16
HYPERLINK \l _Toc8570 3.3.2 集水池 PAGEREF _Toc8570 17
HYPERLINK \l _
目录
摘 要 2
第1章 绪论 3
1.1设计目的任务 3
1.2设计资料 3
第2章 曝气系统设计计算 5
2.1曝气系统的计算与设计 5
2.2供气量计算 6
2.3空气管系统计算 8
第3章 风机系统设计计算 12
3.1风量及风压的确定 12
3.2风机的选型 15
结论 16
致谢 17
摘 要
本设计为运城市污水处理厂的设计，设计要求为出水水质为一级A标准。主要任务是完成鼓风机选型及空气管路设计。
该城市排放的污水中BOD5、COD、SS及总氮总磷超标，依据污水的水质、水量以及受纳水体的环境容量等相关资料，必须对其进行二级处理方可去除水中过量的污染物，达到排放标准进而保护环境，本
关键字：鼓风机；空气管路
第1章 绪论
1.1设计目的任务
目的——本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。
任务——根据已知资料，进行城市污水处理厂的鼓风机及空气管路的初步设计。
1.2设计资料
1.城市概况—某城镇位于江苏省徐州市
2.自然特征
1、最高温度：40.6℃
2、最低温度：-22.6℃
3、年平均温度：14.2℃
4、冬季平均温度：-4.1℃
5、结冻期：1-2个月
6、风向：ENE
7、冰冻线：24cm
规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。生活污水和工业污水混合后的水质水量预计为：
（1）、设计水量：
近期： 15 万吨／日
远期； 15 万吨／日
（2）、设计水质：
进水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
该厂污水排入水体前要求达到国家城镇污水污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 一级A 级标准处理程度。
(3) 设计工艺采用A／O生物工艺、传统生物处理工艺或其他成熟的工艺
指标(mg/L) COD BOD SS pH NH3-N TN TP 进水 298 135 66 7-8 34 45.8 6.8 出水 50 10 10 6-9 5 15 0.5 表 各污染物进出水指标值
1.3设计内容
1、供气量计算；
2、空气管路计算图
第2章 曝气系统设计计算
2.1曝气系统的计算与设计
本设计采用鼓风曝气系统
平均时需氧量的计算
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’—活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以kg计,查表取a’=0.5
b’—活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计，查表取 b’=0.15
Sr—经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD值
V—曝气池容积(m)3
Xv—单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS)量 kg/m3
代入数值
最大时需氧量的计算
根据原始数据，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
最大时需氧量与平均时需氧量之比
O2(max)/O2=5593/3875=1.44
2.2供气量计算
采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.3m，计算温度设为30℃，查表得20℃和30℃水中溶解氧饱和度
Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L
()空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)计算得
Pb=P+9.8H
式中P—大气压力 P=1.013Pa
H—空器扩散装置的安装深度m取4.3m
代入数值
Pb=1.013+9.8.3=1.434Pa
()空气离开曝气池面时，氧的百分比计算
Ot=100%
式中EA—空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空器扩散器取12%
Ot=100%=18.96%
(3)曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）计算
Csb(T)=Cs(+)
式中Cs—在大气压力条件下氧的饱和度 mg/L , 最不利温度条件按30℃考虑，代入各值得
Csb(30)=7.63()=8.84mg/L
()换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量
R0=式中—修正系数=(0.8 0.85) 取=0.82
–修正系数
原标题：污水处理厂罗茨鼓风机安装工艺
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机，赢得了市场好评和认可。
连云港市主城区污水处理厂工程及污水处理工程主要鼓风机均采用锦工的高压罗茨鼓风机，风机型号为JGR200(Q=13500Nm/h，H=7.2m水柱)，带隔音罩，锦工鼓风机厂配套 10Kv电动机N=35KW。
设备为整体运抵现场，按照外方要求，不能将整体设备拆解安装，必须整体安装，罗茨鼓风机平面外形尺寸为1500mmx3000mm，高约3000mm，重约7.5吨。每台鼓风机底部有10个200mmx150mm镀锌钢板块，镀锌钢板块的上面装有橡胶减震装置，通过螺栓与罗茨鼓风机底座连接，镀锌钢板块的下表面座落在砼基础面上，通过粘接使罗茨鼓风机达到稳固效果。罗茨风机安装工艺。
1定位放线
按照设计图纸要求对罗茨鼓风机安装基础进行测量放线，经校核无误后，按照罗茨鼓风机随机带的基础底座图，放出10块镀锌钢板块的纵向、横向中心线，核定无误后再放出每块镀锌钢板块的周边尺寸线，此尺寸线比实际镀锌钢板块周边各大出50mm。
2基础表面处理
用带合金片的角向磨光机对基础点进行磨平处理，磨平时角向磨光机要端平，用力要均匀，随磨平随用水准仪进行测量，不能出现超磨和单点有凹坑现象，待磨至标高距要求标高2mm时，换用细砂轮片进行研磨，并找出不平点。
找不平点的方法如下：提前加工一块和设备自带镀锌铁块尺寸相同的铁块，在此铁块底面涂上红色颜料，涂颜料的一面和砼面进行刮蹭研磨，砼面上有红色的位置，表明此位置比没有红色的位置高，对此位置应再行研磨，如此反复，直到每个基础面出现均匀的红色，并且10个基础点标高控制在±lmm之间，除去基础表面红色颜料，第二次准确放出10块镀锌钢板块的周边尺寸线，此时基础已达到安装条件。
3罗茨鼓风机安装
1）每台罗茨风机有10个200×150mm的支撑点，用角向磨光机对支撑点混凝土面进行研磨，相临支撑点标高控制在±1mm以内。
2）将罗茨鼓风机整体运至基础旁，利用罗茨鼓风机房内的吊车将鼓风机整体吊至基础上方，10块镀锌钢板块已固定在罗茨鼓风机底座上且边线已经校核调正，将粘接胶均匀涂抹在研磨好的砼基础面和镀锌钢板块的下表面，利用吊车慢速挡缓慢放下罗茨鼓风机。
3）罗茨鼓风机落地时一定要使10块镀锌钢板块的外缘尺寸和砼基础面上所放的钢板块外边线尺寸线重合，待粘接胶充分发泡后，除去基础上多余的泡沫，此时罗茨鼓风机基础粘接完毕。
4）待粘接胶完全固化后方可撤除临时支撑，且罗茨风机安装后应清洗基础及支腿。
5）罗茨风机主机安装完毕后，及时连接各相应的管路及附件。
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原标题：污水处理厂罗茨鼓风机房设计
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机，赢得了市场好评和认可。
污水处理设计中，罗茨风机风机房作为一道重要的处理设施，对整个污水处理系统的运行具有重要的意义，特别是运行费用、以及噪音控制上。在进行设计时需要注意以下几点。 此外，污水处理厂常用的多级离心鼓风机、回转式鼓风机的风机房也可以借鉴罗茨风机房的设计，原理大同小异。
设计前注意事项：
1、确定罗茨风机的选型：根据生化池、水解均质池等所计算出来的风量之和来确定罗茨风机的选用流量Q，再根据所选用曝气器在水面以下深度、管路沿程和局部损失以及加上0.5m左右的富裕压力进行计算后，确定罗茨风机的出口压力H。根据Q和H确定罗茨风机型号，当流量Q＜20m3/min，H＜39.2kPa时，可选用三叶罗茨罗茨风机；其余风量和压力的罗茨风机宜选取多级离心罗茨风机。
2、罗茨风机房的尺寸确定方式：确定罗茨风机的选型后，计算进出口风管的尺寸、基础离墙壁两侧的距离（一侧为通道距离取2-2.5m即可，一侧为出口风管所需距离），确定罗茨风机房宽度；根据罗茨风机房是按近期、或者远近期合建，以及控制间所需的面积（由电气设计人员确定尺寸）来最终确定罗茨风机房的长度；根据罗茨风机的尺寸、所需吊起高度、电动双轨小车的相关参数等确定罗茨风机房的高度。
设计中注意事项：
1、罗茨鼓风机房附属进风廊道按入口流速不大于1m/s风速进风，廊道内壁可敷设多孔性吸声材料来降低噪声。入风口百叶窗高度在地面3m以上，防止尘土、树叶等杂物通过百叶窗进入进风廊道。进风廊道尺寸宜设计成矩形，宽高比宜为1:2~1:4，进风廊道高度不宜低于地面3m，也不宜高于罗茨风机房。进风口设置于进风廊道一端，与进风廊道形成L型，在L型的上端安装进风百叶窗，进风百叶窗设为3面进风（除与罗茨风机房连接一侧不进风外，其余3面均设百叶窗进风）。进风口上部做挑檐，防止下雨时雨水透过百叶窗进入廊道。
2、风道两侧留门检修清扫，地面做微小坡度，坡向门口，以便清扫时利于排水，风机放空管伸入风道后，弯头向上翻，以防吹起地面的尘土。进风管、放空管与墙壁相连通入进风廊道处宜预留短管，这样在放空管、进风管接入廊道后方便封堵与密封处理。
3、鼓风机支管与鼓风总管相连时，宜采用45-60°弯头进行连接，不宜采用90°弯头，以防两台或者多台罗茨风机同时运行时，因各个罗茨风机出风管气流通过总管向两侧分流干扰其余运行罗茨风机的工况。
4、罗茨风机进风管宜设置于风机一侧，不宜设在正上方，以免风机在维修吊装时，拆卸管路等产生不便。并且进风管路要考虑压力损失，最好将进风管路通过异径管适当扩大1-2号。
5、罗茨风机房隔音需首先考虑，窗户宜设置双层窗户，墙体内壁宜采用吸声材料等。轴流风机、百叶窗等尽可能不设，特别是罗茨风机房位于办公楼附近时。机房高度应满足设备吊装高度，以罗茨风机吊装离地面1.0 -1.5m即可，设计罗茨风机房高度时应考虑起重机自身高度1.2m左右，导轨底面离罗茨风机房顶棚约0.8m。同时要考虑罗茨风机及其周围是否有阻碍起吊运输的管路等，需注意其标高，以防起吊后因为管路等阻碍无法运输，另需考虑将风机在长度方向上调离其位置中心后，罗茨风机靠墙壁一段离墙壁应有一定的安全距离（不小于1.5m），因此要在罗茨风机长度方向上留有足够的空间以便于其运输。
6、罗茨风机出口消音器根据实际情况，可以采用立式消音器或卧式消音器，采用立式消音器可以减少罗茨风机房的宽度，在占地面积较紧时可采用，但立式消音器效果比卧式消音器消音效果较差。
7、装设消声器是控制罗茨风机噪声的主要途径，消声器是阻止声音传播而允许气流通过的装置，可以大大减弱进、出风口辐射出来的噪音。风机进、出风管加设消声器后，风机壳体的辐射噪声仍对周围环境有较大的干扰，在条件允许的情况下，可采取隔音措施，在室内壁及天棚衬贴多孔性吸声材料等，以消除机组产生的噪声。一种最简便的方法就是内部墙壁采用喷淋式涂饰，或直接暴露糙面墙壁，会有很好的吸声效果。
8、振动是噪声的主要起源，风机机组定的振动会产生低频噪音，因此减轻机器的振动是控制噪声的治本方法。为此，风机的外壳材料宜用铸铁，以增加设备自重及外壳厚度；在风机进、出风道上安装弹性柔性接头降低风机振动传递到风道上产生的辐射噪声。对于小型罗茨风机可在机组的基础上加设减震垫。
9、罗茨鼓风机的冷却方式有风冷和水冷，水冷增加了冷却水系统，但运行环境良好；风冷热量直接排至室内，夏季室温可达40℃以上，为此大型污水厂只好在每台罗茨风机上加设通风机及排风管道接至室外。风冷将消除了的噪音重新排放至室外，消声隔声不复存在，因此建议采用水冷的方式。
10、室外出风管道目前大多铺设在地面上，经过实际运行发现噪音很大，可将出风管全部设在地下，利用土层吸音或用隔音材料包覆管道。
11、风量调节：风量调节有出口节流调节、进口节流调节、变速调节等，出口节流调节是人为加大管网阻力的调节方法，会使整个系统的效率大大下降。进口节流调节是通过改变进气阀门的开启度来改变风机性能曲线达到调节目的，此法简便易行并可节约能源，而且节流后喘振流量向流量小的方向移动，使风机可在更大的流量范围内工作，是最简便常用的调节方法。变频调节是采用变频器进行调节，最节能，但设备复杂造价高。
12、如果出风管穿越墙壁以及进风廊道，那么在进行土建设计时，需考虑提前预埋钢管，以便以后进行设备管道等安装。预埋钢管应根据下列要求进行：
预埋管材质：当管径＜200mm时，采用304不锈钢管；当管径≥200mm时，可以做内防腐热喷涂铝合金，涂层150μm防腐，采用Q235-A材质。罗茨风机出口风管流速取10-15m/s。
预埋管防腐做法：外壁防腐为环氧煤沥青做“四油两布”加强级防腐，即底漆一道、面漆一道、玻璃布一层、面漆一道、玻璃布一层、面漆两道。
预埋管长度：以管路安装挖土时不扰动进风廊道基础为限，预埋管伸出部分长度与进风廊道外壁1m即可。
13、罗茨风机房如果按近、远期结合而设计：远期罗茨风机基础也应预留位置，远期预留基础靠近门口，大型罗茨风机基础间净距不小于1.5m，方便远期罗茨风机进行运输安装。进风管、放空管与进风廊道连接处预留短管也需预留，并于近期封堵。出风管与罗茨风机相连的一端也应提起预埋，并用法兰封堵。出风总管按远期风量进行设计。
14、罗茨风机房的设备进出的大门应能使罗茨风机顺畅进出，并能允许搬运其重量的叉车自由进出。
15、在值班控制室内，应设置磷酸铵盐干粉灭火器，具体设置原则详《建筑灭火器配置设计规范》 GB 50140-2005。
16、罗茨风机均用多级离心罗茨风机，不用设置变频装置，只需要设置一个进口电动蝶阀控制即可
17、罗茨风机一定要设置3台，2用1备，以便适应不同条件下的水量。不可以只设计2台，1用1备。
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