hl鼓风机房设计

水污染控制工程学年设计

目 录

第 1 章 鼓风机房的设计 ....................................... 2

1.1 设计目的与任务 ........................................ 2

1.1.1 设计目的 ........................................ 2 1.1.2 设计任务 ........................................ 2 1.2 工艺流程浅析 .......................................... 3 1.3 曝气系统工艺计算 ...................................... 3

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1.3.1 A/O池需氧量计算 ................................ 3 1.3.2供气量 .......................................... 4 1.3.3 空气管路计算 .................................... 5 1.3.4空压机选择 ...................................... 8 1.3.5 鼓风机房设计 .................................... 9 1.4 消声、通风及采暖 ..................................... 9

1.4.1 消声 ............................................ 9 1.4.2 通风 ........................................... 10 1.4.3 采暖 ........................................... 10

第 2 章 心得体会 ............................................ 11 参考文献 .................................................... 12

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第 1 章 鼓风机房的设计

1.1 设计目的与任务

1.1.1 设计目的

本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计打基础。

1. 进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、文献查阅、报告撰写等基本技能；

2. 培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；

3. 培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。

1.1.2 设计任务

根据工艺流程和设备参数进行鼓风机房的设计，包括风量计算、空气管路计算、空压机选择等。

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1.2 工艺流程浅析

进水 中格栅 提升 泵房 细格栅 集 配水井 鼓风机 沉砂池 辐流式 初沉池 A2/O池 后续处理 贮泥池 污泥浓缩池 二沉池 出水 消毒接触池 平流沉淀池 混合絮凝池

图1-1 工艺流程图

需要鼓风部分：A2/O池好氧段

1.3 曝气系统工艺计算

1.3.1 A2/O池需氧量计算

1.平均时需氧量

O2?a?QSr?b?VXv

O2?0.5?200000?0.08?0.15?26667?0.6?3?15200.09kg/d?633.34kg/h式中：O2—混合液需氧量（kg O2/d）;

a?—活性污泥微生物没代谢1kg所需的氧气ka数，对于生活污水，一般采用0.42～0.53之间； Q—污水的平均流量（m3/d）； Sr—被降解的BOD浓度（g/L）；

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b?—每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，一般采用0.188～0.11；

Xv—挥发性总悬浮固体浓度（g/L）。

设计中取a?=0.5，b?=0.15，Sr=0.08 g/L，Xv=3 g/L，Q=80000m3/d 挥发性总悬浮固体浓度XV=Xf=4000?0.75=3000mg/L=3g/L。

1.3.2供气量

采用WM–180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器的服务面积为0.49 m2，敷设于池底0.2m处，淹没深度为4.0m，计算温度设定30℃。

查表得20℃和30℃时，水中饱和溶解氧值为：

Cs（20）=9.17mg/L；Cs（30）=7.63mg/L

1.空气扩散器出口处的绝对压力

5P?1.013?10?9800H b设计中取扩散器上淹没深度H?4.0m

Pb=1.013?105+9800?4=1.405?105Pa

2.空气离开曝气池池面时，氧的百分比

Ot?21?1?EA??100%

79?21?1?EA?设计中取空气扩散器的氧转移效率取EA?12% Ot?21?0.?12?1 6%?100%?18.979?2?1?10.?123.曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑） Csb(30)=Cs(

PbOt+)

2.066?10542

Csb(30)为30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值(mg/L) Cs为30℃时，在大气压力条件下，氧的饱和度(mg/L)

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1.405?10518.96Csb(30)=7.63?(+)=8.63mg/L

422.066?105换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量

R0=

??????Csb(T)?C??1.024RCS(20)T?20

设计中取混合液需氧量R=602.08kg/h，20℃时鼓风曝气池内

混合液溶解氧饱和度的平均值Csb(20)=9.17mg/L,修正系数

α?0.82β,?ρ?1.0，曝气池出口处溶解氧浓0.，9压力修正系数5度C?2.0mg/L 平均时需氧量为： R0=

633.34?9.17=901.37k g/h

0.82??0.95?1?8.63?2??1.02430?20R0

0.3EA

901.37=25038m3/h

0.3?0.124.曝气池供气量

曝气池平均时供气量：Gs=

=

1.3.3 空气管路计算

按照规范布置空气管道，在好氧段第一个廊道与第三个廊道的隔墙上设一根干管，共4根干管。在每根干管上设8对曝气竖管，共16条配气竖管。曝气池共设64条配气竖管，每根竖管的供气量为：

25038/64=391m3/h

曝气池的平面面积15873m2，每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计，则所需空气扩散器的总数为：

15873/0.49=32393.8 取32394个 每根竖管上安装的空气扩散器的个数为： 32394/64=506.6 取507个

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每个空气扩散器的配气量为：

25038 =0.772 m3/h

64?507将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，如图1-2所示。

图1-2 空气管路计算图

选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。

在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。

空气干管和支管以及配气竖的管径，根据通过的空气量和相应的流速加以确定。计算结果列入计算表中第6项。

空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度l?l0(m)，（l为管管长度）计算结果列入计算表中的8、9两项。

空气管道的延程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm，空气量m3min、计算温度℃和曝气池水深，求得，结果列入计算表的第10项。

9项10项相乘，得压力损失h1?h2，结果列入计算表第11项。

将表1-1中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：?P??g(h1?h2)?1*10^3*255.16?9.8?2500.6Pa?2.5kPa 网状膜空气扩散器的压力损失为11.36kPa ,则总压力损失为： 11.36+2.5=13.86kPa

为安全计，设计取值15kPa。

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表1-1 空气管路计算表 管段编号 管空气流量 段长度m3h m3L（min m） 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.

空气流速管径D（mm） 配件 管段当量长度管段计算长度 压力损失h1?h2 9.89.8L0(m) 弯头1个 三通1个 三通1个 三通1个 三通1个 0.47 1.44 1.28 1.73 2.93 0.66 1.97 2.26 4.65 5.70 6.37 8.09 ?(ms) 0.35 100 0.16 150 1.23 300 3.30 500 3.87 500 4.44 500 5.05 500 5.55 500 6.12 500 6.72 500 7.29 500 7.86 500 8.43 500 9.00 500 9.04 700 10.0 700 10.4 700 11.5 700 Pam 2.05 1.49 0.35 0.16 1.23 3.30 3.87 Pa 29~28 28~27 27~26 26~25 25~24 24~23 23~22 22~21 21~20 20~19 19~18 18~17 17~16 16~15 15~14 14~13 13~12 12~11 11~10 0.72 1.44 2.16 2.88 3.60 7.20 14.4 18.0 36.0 72.0 144.0 288.0 576.0 1152.0 1152.0 1920.0 2910.0 3820.0 4730.0 0.01 0.02 0.03 0.05 0.06 1.20 2.40 3.80 5.90 12.0 24.1 48.2 96.3 192.4 192.4 230.8 446.2 561.6 707.0 1.40 2.80 3.90 4.30 4.16 2.88 3.61 4.24 6.76 2.80 5.36 6.67 4.97 4.00 3.84 3.67 2.53 4.16 2.13 3.43 四通1个 大小头1个 四通1个 四通1个 四通1个 弯头1个 4.73 6.93 8.33 9.63 12.33 4.44 16.75 4.03 18.72 0.37 11.13 23.32 0.24 三通1个 大小头1个 三通1个 12.63 20.7 0.75 1.90 1.93 0.21 0.37 0.19 0.14 0.51 14.13 20.7 四通1个 大小头1个 7.54 四通1个 大小头1个 8.79 四通1个 大小头1个 9.90 11.0 19.33 12.1 三通1个 大小头1个 三通1个 14.49 13.2 14.3 15.4 6.30 三通1个 大小头1个 三通1个 7

12.5 800 7.40 水污染控制工程学年设计 0 10~9 9~8 8~7 7~6 6~5 5~4 4~3 3~2 2~1 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 50.0 5640.0 6550.0 892.4 12.8 800 4.90 三通1个 大小头1个 三通1个 7.98 15.4 30.8 0.39 0.43 3.41 3.62 4.24 5.01 5.05 5.12 6.42 7.22 12.9 1107.8 12.9 800 72460.0 1223.2 12.9 800 8370.0 9160.0 1438.6 12.5 800 1514.0 13.2 800 19.99 33.22 0.20 三通1个 大小头1个 24.22 13.2 三通1个 大小头1个 三通1个 17.06 14.3 0.41 0.31 0.37 0.29 0.46 0.54 10620.0 1629.6 13.4 800 10780.0 1684.8 13.5 800 11660.0 1900.2 14.1 1000 12810.0 2025.6 14.4 1000 12.99 15.4 三通1个 大小头1个 27.35 15.4 三通1个 大小头1个 三通1个 28.64 30.8 38.64 46.2 三通1个 大小头1个 合计?h?h12?255.16 1.3.4空压机选择

空气扩散装置安装在距离池底0.2 m，曝气池有效水深为4.2m，空气管路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：

P??4.2?0.2?1.0??9.8?49kPa

空压机供气量： 平均时：Gs=

R0

0.3EA

901.37=25038m3/h=417.3m3/min

0.3?0.12根据所需压力及空气量，选择江苏省南通市恒容机泵厂的3L63WD三叶型罗茨鼓风机，共8台，该鼓风机风压49kPa，风

Gs =

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量55m3/min。正常条件下，6台工作，2台备用；高负荷时，7台工作，1台备用。

1.3.5 鼓风机房设计

设计原则：

1. 设计应遵守排水规范有关规定、机组间距应不小于1.5m。 2. 采取必要的防噪声措施。 3. 每台风机设单独基础。

4. 风管最低点应有油、水的排泄口。 5. 机房应设双电源。

6. 鼓风机房一般应包括配电房、值班室等。 7. 在同一供气系统中，应采用同一类型风机。 8. 设有工作风机和备用风机。

9. 风管管路应设置回风管和相应阀门、止回阀、防止回风。 10.风机进风口应有净风 装置，进风口应高出地面2m左右。

1.4 消声、通风及采暖

1.4.1 消声

在污水处理工程中，噪音主要来自发电机、水泵及风机和通风管道。本节主要讲来自水泵及风机和通风管道的噪音。

1. 水泵应安置在远离操作人员和其它人员集中的地方，特别是对于管道泵的安装位置的选择。

2. 在满足工作性能和工作要求的前提下，优先选用噪音低的风机，如离心风机、低束罗茨风机等。

3. 在管路设计上对进气和排气管路合理采用消音器，消音弯头、消声管道等以降低噪音。

4. 便理控制通风管道中风速，如增大管道通径而降低风速达到降低噪声的目的。

5. 改进风机房的设计结构，在机房内墙壁采用隔音、吸音材料，以降低机房外界的环境噪音。

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1.4.2 通风

通风的目的是确保人力和设备的安全。 1. 因工作需要或在寒冷地区采暖、保温的需要采用封闭性和半封闭性构筑物时必须设置排风口或拔风口，如调节池、封闭式CASS池、防止池内沼气自燃自曝或沼气、二氧化碳及其它有毒气体对操作人员、维修人员造成伤害。

2. 对污水、污泥处理的工作场所设置排风装置，确保操作人员呼吸到新鲜空气，防止职业病发生。

3. 对配电房、电控室、风机房、特别是风机进气口设置室内的风机房必须设置进排风口或进排风装置、确保室内空气流通。

4. 对于通风管道的承压要求必须按规范设计、防止管道爆裂造成人员和设备伤害。

1.4.3 采暖

对于某些设备以及在寒冷地区进行污水处理工程设计时，采用采暖设计，除执行通风的有关要求外，还应注意以下几点：

1. 对于一般性防冻保温而铺设地下的管道必须在冻土层以下。

2. 设在地面上的管道在管道周围应留有足够的空间，便于管道外层敷设隔热、保温层，特别对多根平行或交叉的管道更应该留有足够空间。

3. 对蒸气管道下有人和车通行的管段应高出地面一定高度(高度按设计规范)防止管道的保温层脱落、管道烫伤行人或管道破裂、蒸气外溢而烫伤行人。

4. 对外露空间的高压和蒸气管道及有毒性介质的管道均应设置警示牌。

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第 2 章 心得体会

这次的课程设计,完成于生产实习后，在同学们对课程设计的积极心态可以看出，生产实习过后的课程设计，无疑会给同学们一种成就感。尤其是自己对这次课设的感触颇多。

在实习过程中，早就知道需要对鼓风机房设计，因此在实习过程中，就特别观察了鼓风机房。而且当时就已经对自己所要设计的对象画了一张蓝图，特别迫切的想返校后设计出自己的作品。设计过程中，与以往有很大不同。通常的课程设计，接到任务后我们往往都无从下手，而这次不同，我们每个人都见识到了实践工程和科学理论的差别与联系。每个人都胸有成竹，不在大面积借助模板，而是依靠自己的实践实习和自己平时的知识，借助一些参考资料，独立完成。给了我们步入社会之前的的一次难得的历练机会。

由于自己要考研，所以课程设计完成的比较仓促，其中难免有诸多设计欠妥当的地方，还望老师批评指正。

最后衷心的感谢阎老师孜孜不倦地在学习，就业，考研方面对我们的辛勤指导。

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参考文献

[1]北京市市政工程设计研究总院主编.给水排水工程设计手册.第5册.城市排水.北京：中国建筑工业出版社,2004.

[2]上海市市政工程设计研究院主编.给水排水工程设计手册.第9册.专用机械.北京：中国建筑工业出版社,2000.

[3]中国市政工程西北设计研究院主编.给水排水工程设计手册.第11册.常用设备.北京：中国建筑工业出版社,2000.

[4]孙慧修主编.排水工程上册（第四版）.北京：中国建筑工业出版社,1999.

[5]张自杰主编.排水工程下册（第四版）.北京：中国建筑工业出版社,2000.

[6]韩洪军.水处理构筑物设计与计算.中国建筑工业大学出版社,2002.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6lv8.html