【课程设计】白云校区污水处理站设计——空气管道系统布置及鼓风机房设计

白云校区污水处理站设计空气管道系统布置及鼓风机房设计关杰环境科学与工程系环境工程专业指导老师孙彦富周康群摘要在保证新校区用户日常生活用水的前提下，本项目采用合适的污水处理系统，达到节水、节能、治污的目的。本课题为仲恺农业技术学院新校区污水处理站设计的曝气氧化池空气管道系统布置及鼓风机房的扩大初步设计。曝气氧化池设于沉砂池后，是整个活性污泥系统的核心设备，是活性污泥反应器，通过鼓风机和空气管道系统，把空气压入曝气池，使活性污泥发生氧化反应，从而去除污水中的BOD，以达到污水净化的效果。本设计主要任务是鼓风机房设计计算，及曝气池供氧设施和空气管道系统布置。图纸包括HG032426，HG032431，HG032432，HG032433，HG032434，HG032441，HG032442，HG032443，HG032444关键词污泥龄；普通曝气；五日生化需氧量；活性污泥法SEWAGETREATMENTPLANTDESIGNOFBAIYUNCAMPUS（THEBLOWERHOUSEDESIGNANDTHEARRANGEMENTOFTHEAIRPIPINGSYSTEM）GUANJIEDEPARTMENTOFENVIRONMENTALSCIENCEANDENGINEERINGENVIRONMENTALENGINEERINGFACULTYADVISERSUNYANFU，ZHOUKANGQUNABSTRACTONTHEPREMISEOFRESIDENTSNORMALDOMESTICWATERINTHENEWCAMPUS,THISDESIGNADOPTSAPPROPRIATESEWAGEDISPOSALSYSTEMFORPOLLUTIONTREATMENTWHILESAVINGWATERANDENERGYIAMRESPONSIBLEFORTHEENLARGEDPRELIMINARYDESIGNOFTHESTRUCTUREAERATIONTANKANDTHESUBSIDIARYSTRUCTUREBLOWERHOUSEAERATIONTANKSAREDESIGNEDFOLLOWINGTHEGRITCHAMBERTHEYARETHECOREDEVICESOFTHEENTIREACTIVATEDSLUDGESYSTEMTHEACTIVATEDSLUDGEREACTORTHROUGHAIRPIPINGSYSTEM,AIRISDRAWNANDBLEWINTOAERATIONTANKSBYTHEBLOWERSTHENTHEACTIVATEDSLUDGEOXIDIZED,THEREBYREMOVINGTHEEFFLUENTBODTOACHIEVESEWAGEPURIFICATIONRESULTSTHEMAINTASKISTHECALCULATIONOFTHEBLOWERHOUSEDESIGN，OXYGENFACILITIESOFTHEAERATIONTANKANDTHEARRANGEMENTOFTHEAIRPIPINGSYSTEMTHECOMPLETEBLUEPRINTINCLUDESHG032426，HG032431，HG032432，HG032433，HG032434，HG032441，HG032442，HG032443，HG032444KEYWORDSLUDGEAGE；CONVENTIONALAERATION；ACTIVATEDSLUDGEPROCESS；BOD前言本设计中的曝气氧化池，采用传统活性污泥法的形式。曝气池分两个，每个池采用450个曝气头。此次设计需要供气的地方只有曝气池，考虑到管道安装的简单性和好管理性，每个曝气池单独配一台风机，平时二台工作，一台备用，一共三台风机。而风机采用罗茨风机。1设计基础依据11工程概况111原始资料（1）校区概况仲恺农业技术学院新校园区选址于钟落潭东部，由马沥长腰岭马洞三地构成的三角地带及由马洞白土的带状面积组成，占地面积1406380平方米。其地处广州市白云区北，距广州市区约25公里，交通便利，基地北侧的广从公路是联系北部地区与广州市区的交通要道。新校区共分三期建设，其中首期规划用地约6034公顷、二期规划用地约6518公顷、三期规划用地约5709公顷。本次规划范围为首期及二期的建设用地。校区规划总人口15907人，教师约占1446人，学生约占14461人。（2）气候情况市内多年来的极端高温387，每年68月份的气温最高。而到了冬季（122月）温度较低，多年来的极端低温0，全年平均温度2024；年平均相对湿度为65，春季湿度大，约6590；雨季几种在49月份，这段时间的降雨量占全年降雨量的80以上，49月份为受热带气旋影响的主要时段，降雨量大，多出现暴雨，年平均降雨量为1930MM；风向冬季（122月）主导风向为东北风，夏季的主导风向为东南风。112设计依据（1）设计规范室外排水设计规范GBJ500142006，中国计划出版社，2006污水回用设计规范CECS6194，中国计划出版社，1994污水综合排放标准GB897896，中国环境科学出版社，1997（2）排放水标准处理后水质要求达到国家污水综合排放标准（GB89781996）中一级标准CODCR60MG/L，BOD520MG/L，SS20MG/L。设计介绍根据校区污水的水量、水质，结合目前国内这类废水的处理现状，拟订污水处理系统工艺的流程如下2设计计算曝气池供氧设施设计（1）需氧量的确定根据手册，活性污泥微生物每代谢所需要的氧量，一般为042053，本设KGBOD1计取053；每活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，一般为0188011，本设计KG取0188。单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体量为，根据公式计算得到LKG/81最高日平均时需氧量，最高日最高时需氧量HKG/56232。HKGO/0682MAX2根据污泥去除负荷，得到去除每公斤BD/3205DKGMLSBODNS需氧量。5/91DKGB（2）氧的百分率的计算本设计中曝气头采用江苏光阳动力环保设备空有限公司的陶瓷微孔曝气头。其中氧利用率，取20。根据公式计算得气泡在离开池面时，氧的百分率26AE。5417TO（3）氧饱和度的确定曝气池的有效水深为33M，曝气头距离池底02M，即曝气头的安装深度，MH13大气压力采用一个大气压，所以空气扩散装置出口处的绝对压力为133480PA。按夏天最不利情况考虑，根据排水工程P607附录1氧气在蒸馏水中的溶解度，SBC当水温为30时，溶解度为。根据公式计算得鼓风曝气池内混合液溶解LMG/637氧饱和度的平均值。SB21830（4）转移到曝气池的总氧量的确定根据排水工程P146表411当温度为20时，085，；根据排950水工程P607附表1，当温度为20时，917；本设计考虑到广州的气候，20SC设计温度T取30。根据公式计算得最高日平均时转移到曝气池混合液的总氧量，最高日最高时转移到曝气池混合液的总氧量。HKGR/87320HKGR/794MAX0（5）供气量的确定根据最高日平均时转移到曝气池混合液的总氧量和最高日最高时转移到曝气池混合液的总氧量，计算得到最高日平均时供气量和最高日最高时供气HGS/83547量。HMGS/831579（6）曝气系统的确定曝气池平面面积为254725094M2根据江苏光阳动力环保设备空有限公司的陶瓷微孔曝气头参数，每个曝气头的服务面积按06M2计，则所需空气扩散器的总数为849个，为安全起见，本设计采用900个空气扩散器，即每个曝气池450个曝气头。根据规范端部曝气头与池壁的距离取03M，曝气头艰巨取0507M，支管间距取0709M，每根支管单侧的曝气头个数为45个，支管末端堵头距离池壁01M，空气立管间距按4555M考虑。为安全供气，采用3台鼓风机，两用一备，每台鼓风机连接一个曝气池，气管在始端设连通管，以确保安全供气。设每条立管的间距为5M，小支管的间距为08M，每个曝气池共90条小支管，9条支管，9条立管，2条干管。由于每个曝气池中的两条干管连接的立管数目不同，一条连接5条立管，另一条连接4条立管根据给排水设计手册第五册城镇排水第二版P324中规定，曝气池中空气干、支管的流速范围为，小支管的流速范围为。计算得到小支管SM/150SM/54的管径，支管的管径，立管的管径，干管的DN21DN802DN803管径。根据管道安装工程P13表12管道固定点间的最大间距，本4设计小支管每2M设一支架，干管每25M设一支架。空气管系统图如下所示图1气管系统图图2支管安装详图22鼓风机房设计（1）鼓风机风量和压力的计算为考虑到曝气池供气的安全性，风机的风量按计算的供气量的11倍，每台风机的风量MIN/514/8691/790333HHMQ风机的压力为曝气头到液面的水头，再加上的管道损失，则每台风机的压OH20力KPAP252（2）鼓风机房设计计算此次设计需要供气的地方只有曝气池，考虑到管道安装的简单性和好管理性，每个曝气池单独配一台鼓风机，平时二台工作，一台备用，一共三台风机。为考虑到曝气池供气的安全性，风机的风量按计算的供气量的11倍，每台风机的风量为。风机的压力为曝气头到液面的水头，再加上的管道损失；由MIN/5143OMH250于采用陶瓷曝气头，曝气头的压力损失很小，忽略不计，每台风机的压力。KPA28根据风机的风量和压力，选用山东章晃机械工业有限公司生产的SSR150HB型罗茨风机三台，产品参数如下产品型号SSR150HB转速1110R/MIN口径150A流量MIN/1563压力392KPA功率1650KW考虑到机房内布管，鼓风机基础的间距取19M，鼓风机房的总长度为1348M，总宽度为528M。由于罗茨风机的噪声比较大，进风管和出风管分别设置了消声器，而鼓风机的外面还有隔声罩。（3）轴流风机的计算考虑到风机房的通风散热，为使室内温度不超过35，以保证工人有良好的工作环境，并改善电动机的工作条件，宜采用轴流风机。轴流风机的总风量按风机方的每小时换气810次所需通风空气量计算，为使风机房有充足的通风量，采用每小时换气10次。风机房的尺寸13M48M4M，风机房的体积为，轴流风36249813MV机的总风量为HM/2496103根据轴流风机的风量，选用广州市兴华环保设备联