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范文范例 學習指導
《水污染控制工程》課程設計
課程設計
課程名稱： 環保工藝、設備及其應用課程設計
題 目： 內循環好氧生物流化床污水處理工程技術
學 院： 資源與環境化工 系： 環境工程
專業班級： 環工132
學 號：
學生姓名： 游成赟
起訖日期： 2021.12.30-2021.12.31
指導教師： 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 設計概述 PAGEREF _Toc28998 1
HYPERLINK \l _Toc19709 1.1.1 設計目的 PAGEREF _Toc19709 1
HYPERLINK \l _Toc1410 1.1.2 設計背景 1
HYPERLINK \l _Toc9122 1.2 設計內容 2
HYPERLINK \l _Toc12838 1.2.1 基本資料 2
HYPERLINK \l _Toc19491 1.2.2 主要內容 3
HYPERLINK \l _Toc27906 1.2.3 水質去除率計算 4
HYPERLINK \l _Toc16278 2. 城鎮污水處理廠設計方案的確定 5
HYPERLINK \l _Toc25396 2.1污水處理方式的設計原則與設計依據 5
HYPERLINK \l _Toc13692 2.1.1設計原則 PAGEREF _Toc13692 3
HYPERLINK \l _Toc6573 2.2內循環好氧生物流化床的簡介 PAGEREF _Toc6573 4
HYPERLINK \l _Toc25771 2.2.1 內循環好氧生物流化床的由來 PAGEREF _Toc25771 4
HYPERLINK \l _Toc17134 2.2.2 內循環好氧生物流化床的主要特征 PAGEREF _Toc17134 4
HYPERLINK \l _Toc14492 2.2.3 內循環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 內循環好氧生物流化床的除磷脫氮 PAGEREF _Toc31648 5
HYPERLINK \l _Toc1567 2.2.5 內循環好氧生物流化床的優缺點 PAGEREF _Toc1567 6
HYPERLINK \l _Toc25287 2.4 主要構筑物的選擇 9
HYPERLINK \l _Toc2777 2.4.1 污水處理構筑物的選擇 10
HYPERLINK \l _Toc7301 2.4.2 污泥處理構筑物的選擇 10
HYPERLINK \l _Toc27887 2.5內循環好氧生物流化床工藝流程示意圖` PAGEREF _Toc27887 7
HYPERLINK \l _Toc5579 3.設計計算及說明 PAGEREF _Toc5579 10
HYPERLINK \l _Toc31563 3.2格柵的設計計算 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設計目的任務 3
1.2設計資料 3
第2章 曝氣系統設計計算 5
2.1曝氣系統的計算與設計 5
2.2供氣量計算 6
2.3空氣管系統計算 8
第3章 風機系統設計計算 12
3.1風量及風壓的確定 12
3.2風機的選型 15
結論 16
致謝 17
摘 要
本設計為運城市污水處理廠的設計，設計要求為出水水質為一級A標準。主要任務是完成鼓風機選型及空氣管路設計。
該城市排放的污水中BOD5、COD、SS及總氮總磷超標，依據污水的水質、水量以及受納水體的環境容量等相關資料，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境，本
關鍵字：鼓風機；空氣管路
第1章 緒論
1.1設計目的任務
目的——本設計是水污染控制工程教學中一個重要的實踐環節，要求綜合運用所學的有關知識，在設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——根據已知資料，進行城市污水處理廠的鼓風機及空氣管路的初步設計。
1.2設計資料
1.城市概況—某城鎮位于江蘇省徐州市
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、結凍期：1-2個月
6、風向：ENE
7、冰凍線：24cm
規劃資料——該城鎮將建設各種完備的市政設施，其中排水系統采用完全分流制體系。生活污水和工業污水混合后的水質水量預計為：
（1）、設計水量：
近期： 15 萬噸／日
遠期； 15 萬噸／日
（2）、設計水質：
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) 設計工藝采用A／O生物工藝、傳統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設計內容
1、供氣量計算；
2、空氣管路計算圖
第2章 曝氣系統設計計算
2.1曝氣系統的計算與設計
本設計采用鼓風曝氣系統
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—單位曝氣池容積內的揮發性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3
代入數值
最大時需氧量的計算
根據原始數據，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
采用網狀模型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.3m，計算溫度設為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—空氣擴散器的氧轉移效率，對網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=(0.8 0.85) 取=0.82
–修正系數
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生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、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。
設備為整體運抵現場，按照外方要求，不能將整體設備拆解安裝，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面上，通過粘接使羅茨鼓風機達到穩固效果。羅茨風機安裝工藝。
1定位放線
按照設計圖紙要求對羅茨鼓風機安裝基礎進行測量放線，經校核無誤后，按照羅茨鼓風機隨機帶的基礎底座圖，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基礎表面處理
用帶合金片的角向磨光機對基礎點進行磨平處理，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，不能出現超磨和單點有凹坑現象，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，對此位置應再行研磨，如此反復，直到每個基礎面出現均勻的紅色，并且10個基礎點標高控制在±lmm之間，除去基礎表面紅色顏料，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。
2）將羅茨鼓風機整體運至基礎旁，利用羅茨鼓風機房內的吊車將鼓風機整體吊至基礎上方，10塊鍍鋅鋼板塊已固定在羅茨鼓風機底座上且邊線已經校核調正，將粘接膠均勻涂抹在研磨好的砼基礎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面上所放的鋼板塊外邊線尺寸線重合，待粘接膠充分發泡后，除去基礎上多余的泡沫，此時羅茨鼓風機基礎粘接完畢。
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清洗基礎及支腿。
5）羅茨風機主機安裝完畢后，及時連接各相應的管路及附件。
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原標題：污水處理廠羅茨鼓風機房設計
山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
污水處理設計中，羅茨風機風機房作為一道重要的處理設施，對整個污水處理系統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、回轉式鼓風機的風機房也可以借鑒羅茨風機房的設計，原理大同小異。
設計前注意事項：
1、確定羅茨風機的選型：根據生化池、水解均質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、基礎離墻壁兩側的距離（一側為通道距離取2-2.5m即可，一側為出口風管所需距離），確定羅茨風機房寬度；根據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（由電氣設計人員確定尺寸）來最終確定羅茨風機房的長度；根據羅茨風機的尺寸、所需吊起高度、電動雙軌小車的相關參數等確定羅茨風機房的高度。
設計中注意事項：
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，廊道內壁可敷設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，進風百葉窗設為3面進風（除與羅茨風機房連接一側不進風外，其余3面均設百葉窗進風）。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置于風機一側，不宜設在正上方，以免風機在維修吊裝時，拆卸管路等產生不便。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，窗戶宜設置雙層窗戶，墻體內壁宜采用吸聲材料等。軸流風機、百葉窗等盡可能不設，特別是羅茨風機房位于辦公樓附近時。機房高度應滿足設備吊裝高度，以羅茨風機吊裝離地面1.0 -1.5m即可，設計羅茨風機房高度時應考慮起重機自身高度1.2m左右，導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的管路等，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離其位置中心后，羅茨風機靠墻壁一段離墻壁應有一定的安全距離（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、出風管加設消聲器后，風機殼體的輻射噪聲仍對周圍環境有較大的干擾，在條件允許的情況下，可采取隔音措施，在室內壁及天棚襯貼多孔性吸聲材料等，以消除機組產生的噪聲。一種最簡便的方法就是內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生的輻射噪聲。對于小型羅茨風機可在機組的基礎上加設減震墊。
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，但運行環境良好；風冷熱量直接排至室內，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在地面上，經過實際運行發現噪音很大，可將出風管全部設在地下，利用土層吸音或用隔音材料包覆管道。
11、風量調節：風量調節有出口節流調節、進口節流調節、變速調節等，出口節流調節是人為加大管網阻力的調節方法，會使整個系統的效率大大下降。進口節流調節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節目的，此法簡便易行并可節約能源，而且節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工作，是最簡便常用的調節方法。變頻調節是采用變頻器進行調節，最節能，但設備復雜造價高。
12、如果出風管穿越墻壁以及進風廊道，那么在進行土建設計時，需考慮提前預埋鋼管，以便以后進行設備管道等安裝。預埋鋼管應根據下列要求進行：
預埋管材質：當管徑＜200mm時，采用304不銹鋼管；當管徑≥200mm時，可以做內防腐熱噴涂鋁合金，涂層150μm防腐，采用Q235-A材質。羅茨風機出口風管流速取10-15m/s。
預埋管防腐做法：外壁防腐為環氧煤瀝青做“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。
預埋管長度：以管路安裝挖土時不擾動進風廊道基礎為限，預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、遠期結合而設計：遠期羅茨風機基礎也應預留位置，遠期預留基礎靠近門口，大型羅茨風機基礎間凈距不小于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留短管也需預留，并于近期封堵。出風管與羅茨風機相連的一端也應提起預埋，并用法蘭封堵。出風總管按遠期風量進行設計。
14、羅茨風機房的設備進出的大門應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，應設置磷酸銨鹽干粉滅火器，具體設置原則詳《建筑滅火器配置設計規范》 GB 50140-2005。
16、羅茨風機均用多級離心羅茨風機，不用設置變頻裝置，只需要設置一個進口電動蝶閥控制即可
17、羅茨風機一定要設置3臺，2用1備，以便適應不同條件下的水量。不可以只設計2臺，1用1備。
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山東錦工有限公司
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