洗涤废水处理工艺设计

第一篇：洗涤废水处理工艺设计

热处理工艺课程设计

沈阳理工大学热处理工艺课程设计

T10A 检验量棒的 热处理工艺设计

1 热处理工艺课程设计的目的

热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习， 是 热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： (1)培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所 学知识得到巩固和发展。 (2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 (3)进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、 手册、标准和规范。

2 热处理课程设计的任务

①普通热处理工艺设计 ②制定热处理工艺参数 ③选择热处理设备 ④分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑤设计热处理

加工性好， 磨削及抛光性好。 T8,T8A,T9,T9A,T10A,T11A 等都属于碳素工具钢，但T8,T8A,T9,T9A接近共析成分，含碳量较少，淬火后的组织

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沈阳理工大学热处理工艺课程设计

中未溶碳化物极少，耐磨性差。而T11,T11A远离共析成分，在淬火后组织中的未溶碳 化物较多，降低了钢的韧性。T10A在淬火加热时不易过热，又存适量的未溶碳化物， 耐磨性高，且弥补了T11A韧性不足的缺点。

3.3.5

T10A钢化学成分及合金元素作用

T10A 钢的化学成分示于表 3.1

表 3.1 T10A 钢的化学成分 ω/% C 0.15～0.30 Mn 0.15～0.30 Si 0.15～0.30 P ≤0.030 S ≤0.030

[1]

化学元素作用： ①C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 ②Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能增高淬火温度， 阻碍碳元素溶于钢中。 ③Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效(形成 MnS) ，防止热脆，故 Mn 能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低钢的下临界点，增加奥氏 体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。

3.3.6

T10A 钢热处理临界转变温度

T10A 钢热处理的临界转变温度见表 3.2[1]

表 3.2 T10A 钢临界转变温度/℃ 钢号 T10A Ac1 730 Ac3 800 Ar1 700

3.4

T10A 钢量棒加工制造工艺流程 T10A 钢量棒加工制造工艺流程如下：

下料→锻造→调质处理→机加工→不完全淬火→清洗→冷处理→低温回火→时效→ 检验→包装

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T10A 钢的热处理工艺

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4.1 T10A 钢的调质处理工艺

4.1.1 调质处理(淬火+高温回火)目的

进行预备热处理，获得粗大回火索氏体，降低淬火前机加工的表面粗糙度，使淬 火后具有高而且均匀的硬度。如果采用正火加球化退火，则加热周期长,生产效率低。 所以选择调质处理作为 T10A 钢的预备热处理，处理后可以获得回火索氏体，减少淬 火变形，提高机械加工的光洁度。 4.1.2 淬火工艺 (1)淬火目的 淬火是为了获得马氏体 (2)淬火温度 加热温度：780±10℃。 因为 T10A 是过共析钢，钢中含有碳化物形成元素。为使碳化物溶入奥氏体中，使 奥氏体合金化程度增高，提高淬火回火后的机械性能，因此调质处理加热温度在 730℃(即 Ac1 温度)加 30-50℃。所以最终选择的加热温度为 780±10℃. (3)淬火设备 选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见表 4.1。

表 4.1 RDM-70-8 埋入式盐浴炉 型号 额定功率 电源 相数 RDM-70-8 70(KW) 3 电压 380(V) 850℃

[7]

额定温度

工作空间尺寸(mm ×mm) 450×350×700

说明：炉温均匀，介质流动性好，加热速度，温度均匀，工件变形小，加热质量好， 利于提高产品质量，炉膛容积有效利

用率高，产量大，耗电量少，可节省电能与筑炉 材料，电极寿命长，减小停炉时间。适用于中，小型工件成批量生产。

(4)加热方法 采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处理炉进行 加热。 原因是加热速度快，节约时间，便于批量生产。

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(5)加热介质 加热介质为 44%NaCl+56%KCl

表 4.2 加热介质与使用温度的关系 盐浴成分(%，按重量计算) 28NaCl+72CaCl2 34NaCl+33CaCl2+33BaCl2 50NaCl+50BaCl2 22NaCl+78BaCl2 44NaCl+56KCl 34KCl+66BaCl2 熔点(℃) 500 570 600 640 663 657 使用温度范围(℃) 540～870 600～870 650～900 675～900 700～870 700～950

(6)保温时间 保温时间：12min 选定的依据： 加热时间可按下列公式进行计算： t=a×K×D， 式中 t 为加热时间 (min) ， K 为反映装炉时的修正系数，可根据表 4.4 可得 K 取 1.4，a 为加热系数 min/mm,加热 系数 a 可根据钢种与加热介质、加热温度，参数按照表 4.3 选取，D 为工件有效厚度 (mm). 可得 t=a×K×D=1.4×20×24=672s

表 4.3 工件加热系数 a 钢号 碳钢 合金钢 高合金钢 高速钢 退火、正火(箱式炉) 箱式炉 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm 2～3min/mm 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 预热 1min/mm 加热 45s/mm 2～2.5min/mm 淬火 盐炉 20～30s/mm 30～45s/mm 预热 30s/mm 加热 16s/mm 预热 15～30s/mm 加热 8～12s/mm

(7) 冷却方式 由 T10A 的淬透性曲线可知，要达到所要求的硬度，可选择水淬，且由于 T10A 的淬透 性低， 为获得马氏体组织， 应选择强烈的淬火介质.所以选择水作为 T10A 的淬火介质。 (8)冷却介质 冷却介质：水

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第二篇：医院污水处理工艺选择与设计

字数：2456 来源：科技视界

2014年14期

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【摘 要】医院污水主要以有机污染物和病原体为污染因子，院区一般处于市区排放标准浓度不高，且具有进水COD浓度较低、病原体浓度高等特征。因此，工艺选择的合理性对医院污水处理站的投资和运营管理成本具有重要意义。本文以“生物接触氧化与消毒处理组合工艺”进行工艺设计，并对实际运行后的处理效率进行分析。以供类似水质的医院污水处理设施建设参考。

【关键词】医院;污水处理工艺;进行分析

0 概况

随着社会发展，医疗水平的提高，新建医院数量也在逐渐增多，废水排放量也会相应增加。医院废水水质随不同的医院性质、规模和其所在地区而异，但医院污水中所含的主要污染物为：病原体(寄生虫卵、病原菌、病毒等)、有机物、漂浮及悬浮物等，如直接排放将严重影响周围居民的身心健康。本项目为中医类医院，属非传染性医院。医院废水最终排放去向一般均为市政管网，再收集至市政污水处理厂进行深度处理，因此，其处理工艺侧重于去除有机污染物和灭菌。选用合理的处理工艺，在满足排放要求的情况下，降低投资和运行成本是工艺选择的指导方向。

1 基础参数

污水水量：Q=250m3/d;

污水进水水质：CODcr≤350mg/L，BOD5≤170mg/L，SS≤150mg/L， 粪大肠菌群数≤3.0×108个/L;

污水排放标准执行《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005表2中规定的预处理排放标准：CODcr≤250mg/L，BOD5≤100mg/L，SS ≤60mg/L，粪大肠菌群数≤5000个/L。

2 工艺选择[1]

医院废水主要污染成分为有机物和病原体。有机物一般采用生物降解，根据进水水质分析结果可知COD值较低，出水要求也不高，进行单级生物氧化后即可满足排放要求。病原体经过生化处理后灭活一部分最后经过消毒池进行消毒处理。因此本项目处理工艺流程图图1如下：

图1 工艺流程图

3 工艺设计[2]

3.1 格栅

格栅主要用于去除截留大的杂物，设格珊井一座有效尺寸2×0.6×2m，格栅宽500mm，栅隙5mm，安装角度75，功率0.55kw。(本文由一体化污水处理生产厂家广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权请告知)

3.2 调节池

用于调节水质水量，有利于均化水质、保证系统连续运行。有效容积为65m3，4.5×3×4.5m，符合连续运行时有效容积大于日处理量6-8小时的要求。配备2台潜水排污泵用于提升污水至生化池，Q=15m3/h，H=15m。

3.3 接触氧化池

生化系统是本处理工艺的核心，利用微生物对污水中的有机物进行降解，去除水中大部分COD。接触池有效容积为43m3，停留时间约为4小时，内有弹性填料挂膜。有效尺寸为3.5×3.5×3.5m，填料30m3(直径150mm，高2.5m)。配备微孔曝气器，鼓风机Q=4.94m3/min，P=49kPa，N=7.5kW。

3.4 二沉池

剩余活性污泥进入二沉池后进行沉淀处理，污泥集于泥斗内，清夜由出水堰溢流进入消毒池。池型为辐流式，有效容积为38m3，有效尺寸为3.5×3.2×3.4m，配备两台污泥泵Q=10m3/h，H=15m。

3.5 消毒池

消毒池二氧化氯作为消毒剂的方法进行消毒。该处理系统是医院污水处理的关键环节之一，保障出水细菌数量达标的关键。

二氧化氯是被世界卫生组织(WTO)确认的一种高效强力杀菌剂， 是国际上公认的氯系列消毒最理想的更新替代产品“其有效氯是氯气的2.63倍，杀毒效果是氯的5 倍以上，并且几乎没有余氯超标的现象(二氧化氯可以杀灭一切微生物”能氧化水中微量有机污染物和处于还原状态的金属离子， 其最大优点在于与腐殖质或有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物，不生成并抑制生成致癌物三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。二氧化氯杀菌机理是：微生物蛋白质中半胱氨酸的—SH基与ClO2反应，使以—SH为活性点的酶钝化，二氧化氯不需载体蛋白运输就可以透过微生物细胞膜进入细胞内”所以杀菌力极强，并对pH不敏感[3]。

消毒池有效容积为12m3，停留时间大于1小时，有效尺寸为4×2×1.5m。配备一台二氧化氯发生器。

3.6 脱氯池

用含氯消毒剂会有余氯残留需进行脱氯处理，主要通过余氯监测仪控制还原剂添加量，将余氯去除。有效容积为5.6m3，有效尺寸为2×2×1.4m。

3.7 污泥池

剩余活性污泥储存消化用，二沉池产生的污泥抽至该池进行消化处理，并定期用吸粪车清理外运处理。有效容积为16.8m3，有效尺寸为4×1.2×3.5m。

4 效率分析

项目建成调试运行后，进行取样分析。进行1天2次，连续2天取样监测进出水水质，取平均值。

通过以上数据分析可知，经过该工艺处理后，COD去除率为64.38%，BOD去除率为56.98%，细菌灭活效率为99.83%，污水出水水质特征污染物浓度均能符合排放标准要求，该工艺设计参数合理、可行。

5 总结

针对污染物浓度较低、病原体污染较严重的医院废水处理，选用接触氧化和二氧化氯消毒处理的组合工艺，具有工艺简单、投资建设成本低、可操作性强和处理效果满足排放要求等特点。

【参考文献】

[1]陈志莉，等.医院污水处理技术[J].环境科学与技术，2003，26(6)：49-50.

[2]环境保护部.医院污水处理工程技术规范[Z].2013-3-29.

[3]张恒，等.二氧化氯消毒技术及在医院污水处理中的应用[J].辽宁化工，2002，31(5)：218-220.

第三篇：20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计

20CrMnMo齿轮热处理 目 录 1 绪 论 1 1.1 热处理工艺课程设计的目的 1 1.2 课程设计的任务 1 1.3 热处理工艺设计的方法 1 2 热处理工艺课程设计内容和步骤 1 2.1 课题工件简图 1 2.2 技术要求：

2 2.3 特点 2 2.4 适用范围 2 2.5 齿轮的性能要求及为何选用20CrMnMo 2 2.6 化学成分作用 3 2.7 20CrMnMo钢的淬透性曲线 4 2.8 淬透性 5 2.9 渗碳热处理工艺规范 5 2.10 钢的等温转变和连续冷却转变 5 3 热处理工艺方案以及参数论述 6 3.1 热处理工艺流程 6 3.2 热处理工艺方案论证 6 3.2.1 20CrMnMo处理温度以及冷却方式 6 3.2.2 热处理方案制定 6 3.3 热处理方案 6 3.3.1 正火 7 3.3.2 正火工艺曲线 7 3.3.3 正火冷却 8 3.4 20CrMnMo的渗碳工艺 8 3.4.1 渗碳的目的 8 3.4.2 渗碳过程 8 3.5 20CrMnMo的淬火工艺 9 3.5.1 渗碳后一次重新加热淬火的目的 9 3.5.2 淬火事项 9 3.6 低温回火工艺 10 3.6.1 回火的目的 10 3.6.2 回火温度 11 3.6.3 加热介质 11 3.6.4 保温时间 11 3.6.5 回火工艺曲线 11 3.6.6 冷却方式 12 4 总的热处理工艺曲线 12 4.1 热处理总工艺曲线 12 4.2 选择加热设备 12 4.2.1 装置选择：井式电阻炉 12 4.2.2井式炉示意图 13 4.3.1 井式气体渗碳炉型号规格及技术数据 13 5 工装图 14 5.1 工装图及装件 14 6 工序质量检验 15 7 热处理工艺过程中常见缺陷分析 15 7.1 常见的淬火及防护措施 15 7.2 常见的渗碳缺陷及防护措施 16 8 心得体会 17 9 参考文献 17 20CrMnMo齿轮热处理工艺设计 1 绪 论 1.1 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：

(1)培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。

(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。

(3)进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。

因此，本课程设计要求我们综合运用所学来的知识 解决生产实践中的热处理文艺，包括工艺设计中的细节问题，如设备的选用，为何选用该设备温度调节，。要求我们设计工艺流程，并且需要我们翻阅大量文献。灵活运用书籍中的资料，精简知识，精要描绘并且完整体现出来，不能一蹴而就。

1.2 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。

1.3 热处理工艺设计的方法 热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法，通过综合经济技术分析，确定最佳热处理工艺方案。最后，编写主要热处理工序的操作守则。

2 热处理工艺课程设计内容和步骤 2.1 课题工件简图 课题工件简图如图2.1 图2.1 工件示意图(单位：mm) 材料：20CrMnMo 2.2 技术要求：

1.由于齿面硬度很高，具有很强的抗点蚀和耐磨损性能;

心部具有很好的韧性，表面经硬化后产生的残余应力，大大提高了齿根强度;

一半齿面硬度范围56～63HRC。

2.简要流程：下料-锻造-正火-粗加工-渗碳-淬火-低温回火-精磨-成品。

2.3 特点 1.加工性能好。

2.热处理畸变较大，热处理后应磨齿，可以获得高的精度。

2.4 适用范围 广泛用于要求承载能力高，抗冲击性能好，精度高，体积小的中型一下齿轮，多出应用于汽车变速器，分动箱，起动机及驱动桥的各类齿轮以及拖拉机的动力传送装置的各类齿轮，20CrMnMo的性能要比20CrMnTi的性能相对较硬。

2.5 齿轮的性能要求及为何选用20CrMnMo 为保证齿轮的正常工作,齿轮应具备以下主要性能: 1.高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强。除材料本身性能外，还可以依靠齿轮的表面强化处理来实现。

2.齿面具有高的硬度和耐磨性，以防止黏着磨损和应力磨损。耐磨性的提高，主要依靠提高表面硬度和降低摩擦因数来实现。

3.齿轮心部具有足够的强度和韧性，以提高承载能力。

常用的渗碳钢有20CrMnMo，20CrMnTi。本次设计我用的是20CrMnMo。20CrMnMo淬火温度850℃，只需要一次，冷却方式与20CrMnTi一样，都采用油冷，一般可制造小雨300mm的高速，中载，受冲击和磨损的重要零件，适用于拖拉机变速箱齿轮，离合器轴和车辆上的主动轴，但某些方面优于20CrMnTi。

表2.1 20CrMnMo的化学成分[1] C Si Mn Cr Mo P,S Ni C 0.17～0.23 0.17～0.37 0.90～1.20 1.10～1.40 0.20～0.30 ≤0.0.35 ≤0.30 ≤0.30 2.6 化学成分作用 铬(Cr的影响) 铬为碳化物形成元素。它能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性;

阻止晶粒长大，增加钢的淬透性，降低钢的临界冷却速度。因而，使钢在热处理时，退火、正火、淬火的加热温度有所提高。并使它在油中便能淬硬。但它降低了钢的马氏体点，因而增加了钢残余奥氏体量。使钢的奥氏体不稳定区域变为700-500℃和400-250℃。提高了钢的硬度和强度，增加了钢在高温回火时强度降低的抗力。

钼(Mo的影响) 提高钢的淬透性，热强性，有二次硬化的作用，能降低回火脆性。

锰(Mn) 降低钢的Ac1和Ac3而使钢在热处理时的温度有所降低。增加奥氏体的稳定性，降低钢的临界冷却速度，但它使参与奥氏体量增加。可以减少钢在淬火时的变形和增加钢的强度和硬度。使钢的回火脆性与晶粒长大的作用增大。

表2.2 20CrMnMo的热处理基本参数[2] 临界温度 Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Ms 温度/℃ 710 830 620 740 -- 20CrMnMo属于亚共析钢，缓慢冷却到室温后的组织为铁素体+珠光体，从钢的分类来看，20CrMnMo钢属于高级渗碳结构钢，以加工和加热并且性能良好，强度，塑性和韧性都比较高，过热倾向小，无回火脆性，即可做渗碳钢使用，也可作为调质钢使用，渗碳淬火后具有较高的抗弯强度和耐磨性，但是磨削时容易产生裂纹，淬火以及低温挥霍具有良好的综合力学性能和低温冲击任性。20CrMnMo钢采用低温回火，表面可获得60-65HRC的高硬度。

20CrMnMo的含碳量为0.2%属于低碳钢，渗碳时保证了碳元素的正常渗入。钢中合金元素为Cr小于1.4%，Mn小于1.2%,Mo小于0.3%。加工时要对20CrMnMo进行表面渗碳处理，渗碳淬火后表面得到高谈马氏体，具有较高的耐磨性。

2.7 20CrMnMo钢的淬透性曲线 如图2.2 20CrMnMo钢淬透性曲线 图2.2 钢淬透性曲线[3] 2.8 淬透性 淬透性：淬透性随着淬火温度提高而增加，因为温度升高，奥氏体晶粒尺寸增大，淬透性提高。但是如果温度过高，奥氏体晶粒过于粗大淬火后会产生开裂或者变形。

2.9 渗碳热处理工艺规范 表2.3 渗碳热处理工艺规范[3] 渗碳/℃ 淬火温度/℃ 淬火冷却/℃ 回火温度/℃ 回火冷却 920～940 炉内降温至830～850 油冷 180～200 空冷 2.10 钢的等温转变和连续冷却转变 如图2.3 钢的等温转变图和连续冷却转变 图2.3 钢的等温转变和连续冷却转变[3] 3 热处理工艺方案以及参数论述 3.1 热处理工艺流程 简要流程：下料-锻造-正火-粗加工-渗碳-淬火-低温回火-精磨-成品。

3.2 热处理工艺方案论证 3.2.1 20CrMnMo处理温度以及冷却方式 表3.1 20CrMnMo处理温度以及冷却方式[4] 正火 渗碳 870±10℃ 925±10℃ 35min 2.5h 空冷 空冷 低温回火 160±10℃ 0.5h 空冷 3.2.2 热处理方案制定 20CrMnMo钢经热加工后,必须经过预备热处理来降低硬度,消除热加工时造成的组织缺陷,细化晶粒,改善组织,为最终热处理做好准备,对于20CrMnMo钢而言,正火可以细化晶粒,是组织均匀化,消除切削加工后的组织樱花现象和去除内应力.接着进行渗碳淬火,得到高强度,高硬度,高抗弯强度和耐磨性,满足加工齿轮的使用要求。

经过渗碳后,仅使表面层的含碳量提高0.7%～1.05%,仍达不到表层高硬度和耐磨的要求.因此,渗碳后还需要淬火和低温回火,使工件表层具有高的硬变和耐磨性.渗碳的目的是提高工件表面碳浓度,以便淬火后达到提高表面硬度和耐磨性的目的.渗碳后淬火加低温回火是达到表层高硬度的热处理方式,淬火后低温回火,表层得到回火马氏体组织,耐磨性达到较高水平,淬火的目的是提高硬度,淬火使得到尽量多的马氏体组织,得到高硬度,回火是为了马氏体二次分解形成索氏体,以便得到良好的机械性能。

3.3 热处理方案 3.3.1 正火 1.正火的目的 ①正火可以细化晶粒,使组织均匀化。

②消除切削加工后的组织硬化现象和去除内应力。

③消除共析钢中的网状硬化物,为热处理做好组织准备。

2.加热温度 加热温度:870±10℃ 因为20CrMnMo是亚共析钢，钢中含有碳化物形成元素。为使合金中难溶的特殊碳化物溶入奥氏体中，使奥氏体合金化程度增高，正火的加热温度为Ac3以上30～50℃，20CrMnMo的含碳量为0.20%，Ac3为830℃，所以将钢件的加热温度确定为870℃。

3.加热方式 采用到温加热的方法,是指当炉温加热到指定的温度时,再将工件装进热处理炉进行加热,原因是加热速度过快,节约时间。

保温时间=保温时间系数×有效尺寸，保温时间用τ表示。合金钢保温时间系数α(mm/min)保温时间=保温时间系数×装炉修正系数×工件厚度。工件加热保温时间与加热介质，材料成分，炉温，工件的形状和大小，装炉量和装炉量等因素有关。一般用经验公式来计算保温时间：保温时间=保温时间系数×装炉系数×工件的有效厚度。合金结构钢选择750~900℃井式电阻炉加热的保温时间系数α选为1.5，装炉系数K一般选择1.4。工件的有效厚度为D=(10*3)/2=15mm 所以τ=α×K×D=1.5×1.4×15=31.5min取35min。

3.3.2 正火工艺曲线 如图3.1 正火工艺曲线 图3.1 正火工艺曲线 3.3.3 正火冷却 ⑴冷却方式采用出炉空冷⑵冷却介质是空气⑶正火组织产生细珠光体。

3.4 20CrMnMo的渗碳工艺 3.4.1 渗碳的目的 渗碳的具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950℃的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。

相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。

渗碳可以在多方面提高钢件的机械性能,可以提高钢件的硬度和耐磨性,降低冲击任性和断裂韧性(冲击韧性和断裂任性随着表面碳含量的越高,碳层越深,降低的越多),同事可以提高疲劳强度.采用炉内滴注式气体渗碳，高温下甲醇的裂解产物H2O,CO2等将CH4和[C]氧化。可使炉气成分和碳势保持在一定范围内 渗碳温度:目前在生产上广泛使用的温度920-940℃.通常渗碳的温度选择要根据渗层的深度确定。根据本次材料以及用途决定渗层深度为0.9-1.2，渗碳温度为925±10℃。

3.4.2 渗碳过程 1.保温时间; 采用的渗碳介质是煤油,并且渗碳保温时间是2.5小时。

公式为： δ(mm)：渗碳层深度;

K：与渗碳温度有关的系数925℃时K=0.633;

t(min)：渗碳保温时间。经计算选渗碳时间t=(0.9/0.63)×(0.9/0.63)=2.01h≈2.5h。

2.冷却方法 空冷。

3.渗碳后的组织 表面为碳化物+珠光体，心部为珠光体; 4.20CrMnMo钢渗碳工艺曲线 如图3.2 20CrMnMo钢渗工艺曲线 温度 925℃ 30min 1h 2h 850℃ 排气 强渗 降温 保温 图3.2 钢渗碳工艺曲线 5.渗碳后的组织性能分析 降低渗碳温度,具有节能降耗、减小工件变形、减小材料晶粒粗化倾向、细化组织等优点渗碳层硬度梯度趋于平缓。

3.5 20CrMnMo的淬火工艺 3.5.1 渗碳后一次重新加热淬火的目的 提高硬度和耐磨性，如刃具，量具，模具等;

提高强韧性，提高耐腐蚀性和耐热性。

3.5.2 淬火事项 1.淬火温度 840±10℃，依据亚共析钢加热温度选用AC3+(30-50℃)，这样既能保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒细小。

2.保温时间 淬火加热时间包括升温和保温时间两个时间段，升温时间包括想变重结晶时间，保温时间实际上只考虑碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需要的时间。

公式：t=×K×D t:保温时间(min)，a：钢在不同介质中加热时的保温系数(min/mm)(这里取1.2)，k：零件装炉调整系数(1.3)，D：零件有效厚度(15mm)，，因此此次保温时间为 t=23.4min，所以时间为0.5h。

3.淬火后组织 表面是高碳马氏体+碳化物+残余奥氏体;

心部是低碳马氏体+残余奥氏体。

4.淬火工艺曲线 如图3.3淬火工艺曲线 图3.3 淬火工艺曲线 5.淬火过程中组织转变分析 正常加热冷却：工件加热到860℃后珠光体转变为奥氏体，保温时组织不变，晶粒细化，出炉油冷到室温可以获得马氏体和少量残余奥氏体，具有很高的耐磨性和硬度。

3.6 低温回火工艺 3.6.1 回火的目的 回火是将淬火后的零件加热到A1一下的某一温度，保温一定时间后，以适当的形式冷却到室温的热处理工艺。

回火的主要目的是使零件有高的硬度和耐磨性,消除了淬火应力与脆性，改善了零件淬火后的韧性及组织稳定性。并且，降低或消除淬火引起的残余应力。由于淬火马氏体和残余奥氏体都是不稳定组织，在工件中会发生分解，从而导致工件的尺寸不精确。某些碳含量较高的钢制大型零件或复杂零件甚至淬火后在等待回火的期间就发生突然爆裂。所以说，淬火零件不经回火就投入使用时危险地，也是不允许的。

渗碳和碳氮共渗淬火后的零件，一般要进行低温回火处理。低温回火时，马氏体发生分解，得到回火马氏体，淬火内应力得到部分消除，淬火时产的微纹也大部分得到愈合，因此低温回火也可以在很少降低硬度的同时使钢的韧性明显提高。

3.6.2 回火温度 回火加热温度选择160±10℃。

依据：在低温回火时马氏体发生分解，析出碳化物成为马氏体，淬火内应力得到部分消除，淬火时产生的微纹也大部分也得到愈合，因此低温回火也可以在很少降低硬度的同时使钢的韧性明显提高。通常渗碳和渗氮零件的回火温度是﹤180℃。

3.6.3 加热介质 加热介质：空气。

3.6.4 保温时间 保温时间为1.5h 确定回火保温时间一般的做法是根据工件的截面厚度而定，一般每25mm厚度保温1-2h，温度高可酌情缩短。

回火的保温时间一般为1-3小时。

3.6.5 回火工艺曲线 回火工艺曲线 如图3.4所示 图3.4 回火工艺曲线 3.6.6 冷却方式 冷却方式：出炉空冷。

4 总的热处理工艺曲线 4.1 热处理总工艺曲线 如图4.1 热处理总工艺曲线 图4.1 热处理总工艺曲线 4.2 选择加热设备 4.2.1 装置选择：井式电阻炉 表4.1 RJ3-75-9井式电阻炉产品规格及技术参数[5] 型号 功率/kw 电压/V 相数 额定温度/℃ 炉膛尺寸(直径深度)/mmmm 炉温850℃时的指标 空炉损耗功率/kw 空炉升温时间/h 最大装载量/kg RJ2-40-9 40 380 3 950 600×800 9 2.5 350 材料是20CrMnMo，它的正火温度在870℃左右。考虑到中温炉在中温测量时比较准确，因而选用中温井式炉。

4.2.2 井式炉示意图 如图4.2 井式炉示意图 如图4.2 井式炉示意图[6] 4.3 井式渗碳炉 渗碳炉是新型节能周期作业式热处理电炉，主要供钢制零件进行气体渗碳。由于选用超轻质节能卢琛材料和先进的一体化水冷炉用密封风机，渗碳炉炉温均匀，升温快，保温好，工件渗碳速度加快，渗碳气氛均匀，渗层均匀，在炉压提高时，无任何泄漏。提高了生产效率和渗碳质量。

4.3.1 井式气体渗碳炉型号规格及技术数据 表4.2 RQ3-75-9 950℃井式气体渗碳炉的型号规格及技术数据[7] 额定功率KW 额定电压V 额定温度℃ 加热区数 电热原件接法 工作空间尺寸(直径×深) 空炉升温时间h 空炉损耗功率KW 最大装载量 75 380 950 1 Y 450×900 ≦2.5 ≦14 ≦220 4.4 井式气体渗碳炉 如图4.3 井式气体渗碳炉 如图 4.3井式气体渗碳炉[8] 1—渗碳工件 2—耐热罐 3—加热元件 4—风扇 5—液体渗碳剂 6—废气 7—沙封。

5 工装图 5.1 工装图及装件 如图5.1工装图 如图5.1 工装图 5.2 装件 底面一圆盘中，中间两个圆盘通孔若干，整个工装筐由底盘，中间支撑轴以及工件固定杆组成，使用时将工装筐置于平地，将每个齿轮水平套进工件固定杆，每个工件固定杆之间距离固定，防止工件与工件之间相互接触，磨损，导致淬火不均匀，每个工件之间摆放位置井然有序，节省空间，大量提升了空间利用率。中间轴设计为弯钩，方便勾吊。

装炉量：16*6=96.6 工序质量检验 检查主轴的外观表面，渗层深度，硬度，金相组织是否达到设计的要求 1.外观：表面无损伤，烧伤，眼中腐蚀等缺陷;

使用测量工具测量，用显微镜看表面是否有裂纹。

2.渗层深度的检测。打断试样，磨光，腐蚀。

3.硬度的检测。60-65HRC，洛氏硬度计打硬度 4.金相组织：马氏体，残余奥氏体以及少量条状碳化物采用《重载齿轮渗碳金相检验》评定。

5.工件变形检验：根据图样技术检验工件挠曲变形，尺寸及几何形状的变化。

7 热处理工艺过程中常见缺陷分析 7.1 常见的淬火及防护措施 表7.1 淬火缺陷及其产生的原因及预防措施[9] 缺陷 产生原因 预防措施 硬度不 足 ①亚共析刚加热不足，有未溶铁素体 ②冷却速度不够 ③在淬火介质中停留时间不够 ④氧化和脱碳导致淬火后的硬度降低 ①正确选择并严格控制加热温度，保留时间和炉温的均匀性 ②合理选择淬火介质;

控制淬火介质的温度不超过最高使用温度;

定期检查或更换淬火介质 ③正确控制在淬火介质中的停留时间 ④采取防氧化脱碳措施;

采用下线加热温度;

在600℃左右预热，然后再加热到淬火温度，缩短高温加热时间 7.2 常见的渗碳缺陷及防护措施 表7.2 常见渗碳缺陷原因以及防止措施[10] 常见缺陷 产生原因 防止方法 表面碳质量分数低 1.炉温低 2.渗剂滴量少 3.炉子漏气 4.工件表面不干净 1.校检仪表，调整温度 2.按工艺规范调整滴量 3.检查炉子密封性 4.清理工件表面，补渗 渗层深度不够 1.保温时间不够 2.表面碳质量分数低 1.适当延长保温时间 2.按正常渗剂滴量补渗 渗层不均匀 1.炉温不均匀 2.零件表面不清洁，有锈点、油污 1.合理装炉，尽量使工件之间间隙均匀 2.装炉前严格清洗零件表面 碳化物出现网状分布 1.淬火温度低或保温时间不够 2.淬火冷却过程慢 .渗层表面浓度过高 1.适当提高淬火温度，采用两次淬火 2.冷却操作要迅速，正确 3.降低渗剂活性，严格控制碳势 淬火后变形 1.淬火方式错误 2.淬火冷却速度过大 3淬火加热温度过高 1.制定正确的淬火方式，严格按照操作流程进行 2.选择合适的淬火介质， 3.选择正确的淬火加热温度 表面贫碳或脱碳 1.炉内气氛碳势过低 2.高温出炉后在空气中缓冷时氧化脱碳 1.在碳势较高的渗碳介质中进行补碳 2.脱碳层小于0.02mm下采用磨去或喷丸等方法补救 8 心得体会 通过3周的课程设计，让我学到了很多。在这3周之中不仅让我见识到了热处理这项工艺的严谨性。也检验我所学的知识，还培养了我如何从不同角度思考一件事情，然后动脑去完成这件事情。我十分享受这个过程，什么都靠自己动手，还可以和同学互相探讨，相互学习。

通过这次课程设计，本人在多方面都有所提高，无论是课程上的理论知识还是实际操作本领，掌握了许多以前不懂得计算机知识，绘图能力，熟悉了规范和标准，同事也了解各科相关的知识，也让我认清自己，认识到自己的不足。我发现了以前很多搞不懂的更加清晰的呈现在我眼前，让我学习更加有动力，也让我今后在我从事的岗位更有信心。热处理是一门很有技术含量，很有发展潜力的技术，在这门技术发展这么多年来，依然有这么高的魅力，由于自己的设计能力有限，在设计中也难免出现错误，恳请老师们多多指点。

最后谢谢老师给我这次机会来锻炼我们，辛苦为我们选课。

9 参考文献 [1]杨满.实用热处理技术手册.机械工业出版社.2010：100—110 [2]胡光立.钢铁热处理实用技术.化学工业大学出版社，2008年：155—200 [3]任颂赞，张静江，陈质如.钢铁的金相图谱.上海科技文献出版社.2003年6 [4]《热处理工艺手册》编写组，热处理手册1-4，机械工业出版社，1982年12 [5]叶宏.金属热处理原理与工艺[M].北京：化学工业出版社.2011.6：137-138 [6]《齿轮热处理手册》陈保华，热处理，机械工业出版社 [7]范逸明。简明金属热处理手册。国防工业出版社，2006年3月 [8]樊东黎，徐跃明，杨满.热处理技术数据手册.机械工业出版社，2006：158—187 [9]叶宏.金属热处理原理与工艺[M].北京：化学工业出版社.2011.6：137-138 [10]李国斌.热处理工艺规范与数据手册.北京：化学工业出版社.2012.9:85-85

第四篇：城镇污水处理厂工艺的设计研究大全

城 镇 污 水 处 理 厂 工 艺 设 计 研 究

1 污水特点

本处理厂的污水为城镇污水，水量是30000m/d，进水水质见表 1

处理后排水水质应执行“城市污水处理厂污染物排放标准”(GB18919—2002)中水污染物排放标准二级标准要求，见表2。

2 工艺概况

2.1 工艺流程

综合考虑该城镇污水处理规模较小，生化性较好，且需要脱氮等特点，选择奥贝尔氧化沟工艺。其工艺流程见图 1

2.2 工艺特点

奥贝尔氧化沟有 3 个沟道组成，污水由外沟进入池内，然后依次进入中间沟和内沟道，最后经中心岛存储水质二沉池。外沟道容积占整个氧化沟容积的50%—55%，主要生物氧化过程和80%的脱氮过程在外沟道完成。

主要有以下优点： (1)处理流程简单，构筑物少;

(2)处理效果好且稳定，不仅对一般污染物质有较高去除效果，而且因为氧化沟中能进行充分的消化作用和在缺氧区的反硝化作用，所以有较好的脱氮功能; (3)设备少，运行管理容易，不要求高技术管理人员; (4)缓冲能力强，承受水量水质的冲击负荷高;

(5)能耗低，投资小。

3 构筑物和建筑物主要设计参数

该城镇污水处理工艺构筑物和建筑物及其技术参数详见表3，表中包括独立露天设置的设备。综合楼的功能包括办公与值班、化验、配电、控制机房。

构筑物平面尺寸指平面外形尺寸，建筑物平面尺寸为轴线尺寸。

4 运行效果

本污水处理厂对各种污染物的去除率见表4：

5 结语

本工艺设计主要是对城镇污水进行一级处理与二级处理。其中一级处理采用粗格栅和细格栅，此级处理是对较大颗粒物处理。二级处理主要构筑物为奥贝尔(Orbal)型氧化沟，此为较新的工艺，特别适合中小型的污水处理厂选用。该工艺具有以下优点，脱氧率高，可同时进行硝化和反硝化，达到脱氮要求，出水水质较好。工艺简单，节能，运行稳定，抗冲击负荷能力强。二次沉淀池为中心进水周边出水的普通辐流式沉淀池，该类型沉淀池占地面积小，处理效果较好。该工艺产生污泥性质稳定，不需要消化处理，可直接进行浓缩脱水，节省投资。出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中二级标准。

第五篇：A-O工艺污水处理工程设计课程设计

A-O工艺污水处理工程设计

化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物，水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物的特点;且此类污水的可生化性较差(主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高)。

A/O法生物去除氨氮原理：

硝化反应：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

反消化反应：6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2

化肥工业废水A/O法处理工艺流程：

工厂污水

中格栅

进水泵房

细格栅

沉砂池

初沉池

砂

缺氧池

好氧池

二沉池

排放河道

栅渣

剩余污泥

初沉泥

剩余污泥泵房

污泥浓缩池

贮泥池

脱水机房

垃圾填埋场

一、污水处理厂工艺设计及计算

(1)中格栅

1.设计参数：

设计流量Q=15000/(24×3600)=0.174(m3/s)=174(L/s)

则最大设计流量Qmax=0.174×1.53=0.266(m3/s)

栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s

栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=20mm

栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

(1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深

(2)栅条间隙数(n)：

栅条的间隙数=

(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.02×33=0.98m

(4)进水渠道渐宽部分长度(α1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β(s/b)4/3

h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3

ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

(7)栅后槽总高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.08+0.3=0.85

(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.85/tanα

=0.05+0.025+0.5+1.0+0.85/tan60°=1.57m

(9)每日栅渣量ω=Q平均日ω1==0.87m3/d>0.2m3/d

所以宜采用机械格栅清渣

(10)计算草图如下：

(2)污水提升泵房

1.设计参数

设计流量：Q=174L/s，泵房工程结构按远期流量设计

2.泵房设计计算

污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位3.97m(即细格栅前水面标高)。

所以，提升净扬程Z=3.97-(-4.30)=8.27m

水泵水头损失取2m

从而需水泵扬程H=Z+h=10.27m

再根据设计流量174L/s=483m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。采用ME系列污水泵(8MF-13B)2台，一用一备。该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。

占地面积为π52=78.54m2，即为圆形泵房D=10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。

计算草图如下：

(3)细格栅

1.设计参数：

设计流量Q=174L/s

栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s

栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=10mm

栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水

2.设计计算

(1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深

(2)栅条间隙数

设计两组格栅，每组格栅间隙数n=33条

(3)栅槽有效宽度B2=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.01×33=0.65m

所以总槽宽为0.65×2+0.2=1.5m(考虑中间隔墙厚0.2m)

(4)进水渠道渐宽部分长度(其中α1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β(s/e)4/3

h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3

ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

(7)栅后槽总高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.205+0.3=0.975m

(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα

=0.77+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.1m

(9)每日栅渣量ω=Q平均日ω1==1.74m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣

(10)计算草图如下：

(4)沉砂池

采用平流式沉砂池

1.

设计参数

设计流量：Q=266L/s(按2010年算，设计1组，分为2格)

设计流速：v=0.3m/s

水力停留时间：t=30s

2.

设计计算

(1)沉砂池长度：L=vt=0.3×30=9.0m

(2)水流断面积：A=Q/v=0.266/0.25=1.06m2

(3)池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m

(4)有效水深：h2=A/B=1.06/2.4=0.44m

(介于0.25～1m之间)

(5)贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积：

(每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗)

其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，

K：污水流量总变化系数1.53

(6)沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，

则沉砂斗上口宽：

沉砂斗容积：

(略大于V1=0.26m3，符合要求)

(7)沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为

则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2

=0.5+0.06×3.4=0.704m

池总高度H

：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.44+0.704=1.44m

(8)进水渐宽部分长度:

(9)出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m

(10)校核最小流量时的流速：

最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=266/1.53=174.4L/s

则vmin=Q平均日/A=0.1744/1.06=0.165>0.15m/s，符合要求

(11)计算草图如下：

(5)初沉池

1初沉池的计算(辐流式)

1.沉淀部分的水面面积：

设表面负荷

q′=1.0m3/m2h，设池子的个数为2，则(其中q′=1.0～2.0

m3/m2h)

F=

2.池子直径：

,D取18m.

3.沉淀部分有效水深：

设t=1.5h，则h2=q′t=2.0×1.5=3.0m.(其中h2=2～4m)

4.沉淀部分有效容积：V′=Qmax/ht=150001.53/(3×1.5)≈5100m3

5.污泥部分所需的容积：V1′

c1—进水悬浮物浓度(t/m3)

c2—出水悬浮物浓度

r—污泥密度，其值约为1

—污泥含水率

6.污泥斗容积：

设r1=2m,r2=1m,α=60，则

h5=(r1-r2)tgα=(2-1)tg60=1.73m

V1=

hs/3(r12+r2r1+r22)

=3.14×1.73/3×(22+2×1+12)

=12.7m3

7.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积：

设池底径向坡度为0.05，则

h4=(R-r1)×0.05=(16-2)×0.05=0.7m

V2=

h4/3(R2+Rr1+r12)

=3.14×0.7/3×(162+16×2+22)=213.94m3

8.污泥总容积：V=V1+V2=12.7+213.94=226.64>129m3

9.沉淀池总高度：设h1=0.3m,h3=0.5m,则

H=h1+h2+h3+h4+h5

=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m

10.沉淀池池边高度：H′=

h1+h2+h3

=0.3+3.75+0.5=4.55m

11.

径深比:D/h2=32/3.75=8.53(符合6～12范围)

第四节

缺氧池

1.设计参数：

池深h=4.5m,方形池

设计流量：=173.6L/s

生物脱氮系统进水总凯氏氮浓度：=40g/

生物脱氮系统出水总氮浓度：=15g/

在20℃时，取值0.04g,对于温度的影响可用式修正,温度设为10℃。

排出生物脱氮系统的剩余污泥量：,gMLVSS/d。

2.

设计计算：

(1)

缺氧区池体容积：

=0.750.5

kgMLVSS∕g

Vn—缺氧区(池)容积(m3);

Q—生物反应池的设计流量(m3∕d);

—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，取=3(gMLSS/L);

—生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg∕L);

—生物反应池出水总氮浓度(mg∕L);

IXv—排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS∕g)

—污泥总产率系数(kgSS∕kgBOD5)，应通过试验确定。无试验条件时;系统有初沉池时取0.3～0.85;取0.5

—活性污泥中VSS

所占比例，取0.75;

So、Se—生物反应池进出水五日生化需氧量浓度(mg/l)。

第五节

好氧池

1

设计参数：

采用推流式曝气池作为系统的好氧池。

去除率：94.3%

2

设计计算：

(1)

好氧硝化区容积：

日产泥量为：

kg/d

——好氧区设计污泥泥龄，取12d

采用两组好氧池，每组容积为：9900/2=4950

池深取4.5m，每组面积F=4950/4.5=1100

池宽取6米，池长为11000/6=183.3m;B/H=6/4.5=1.33，与1-2间，

L/B=183.3/6=30.5>10，符合。

每组设3条廊道，廊道长=183.3/3=61.1m

池超高0.5m，总高H=4.5+0.5=5m

(2)

曝气量计算：

本设计采用鼓风曝气系统。

(1)

平均时需氧量的计算

其中：

(2)

最大时需氧量的计算

根据原始数据

k=1.28

(3)

每日去除的BOD值

(3)

供气量计算：

采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.3m计算温度定为30℃。

水中溶解氧饱和度：C=9.17mg/L;C=7.63mg/L

(1)

空气扩散器出口处的绝对压力(P)计算如下：

P=1.013×10+9.8×10H

=1.013×10+9.8×10×4.3=1.434×10P

(2)

空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算：

(3)

O=21(1-E)/[79+21(1-E)]×100%

E——空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12%。

代入E值，得：O=21(1-0.12)/[79+21(1-0.12)]×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)按下式计算，即：

C=C(P/2.026×10+O/42)

最不利温度条件按30℃考虑，代入各值，得：

C=7.63×(1.434/2.026+18.96/42)=8.84mg/L

(4)

换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：

R=R/[

(··-C)·]

取值=0.82;=0.95;C

=2.0;=1.0

代入各值，得：

R=×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.84-2.0)×1.024]=142kg/h

相应的最大时需氧量为：

R=×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.84-2.0)×1.024]=218

kg/h

(5)

曝气池平均时供气量按下式计算，即：G=R/(0.3E)×100

代入各值，得：G=142/(0.3×12)×100=3944m/h

(6)

曝气池最大时供气量:G=218/(0.3×12)×100=5056m/h

(7)

本系统的空气总用量：

除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值60%，这样提升污泥所需空气量为：

8×0.6×15000/24=3000m/h

总需气量：5056+3000=8056m/h

(4)剩余污泥量

W=a

(1)降解BOD生成污泥量：

(2)内源呼吸分解泥量：

Wv=fx=0.753300=2475mg/L=2.475kg/m3

W2=bvx=0.055244.72.475=649.3kg/L

(3)不可生物降解和惰性悬浮物量(NVSS)

该部分占总TSS的约50%

(4)剩余污泥量：

W==0.338522.70.5=1406.25kg/d

(7)二沉池

1.沉淀部分水面面积

F

，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷

，(其中q=1.0～1.5)

设两座辐流式沉淀池，

n=2，则有

2.池子直径

3.沉淀部分的有效水深，

设沉淀时间：

(其中t=1.5～2.5h)，则

(3)贮泥斗容积：

为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：

则污泥区高度为：

(4)二沉池总高度：

取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m

则池边总高度为：

h=h1+h2+h3+h4=3.75+0.4+0.4+0.3=4.85m

设池底度为i=0.05，则池底坡度降为

则池中心总深度为：H=h+h5=4.85+0.53=5.38m

(5)校核堰负荷：

径深比

堰负荷：

以上各项均符合要求

(6)辐流式二沉池计算草图如下：

(8)剩余污泥泵房

1.设计说明

污水处理系统每日排出污泥干重为2×2303.65kg/d,即为按含水率为99%计的污泥流量2Qw=2×230.365m3/d=460.73m3/d=19.2m3/h

2.设计选型

(1)污泥泵扬程:

辐流式浓缩池最高泥位(相对地面为)-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为

-(5.34-0.3-0.6)-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。

(2)污泥泵选型:

选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2=5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q

7.2-16m3/h,

H

14-12m,

N

3kW

(3)剩余污泥泵房:占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积

(9)浓缩池

1.浓缩池的设计：

1.设计参数

进泥浓度：10g/L

污泥含水率P1=99.0%

每座污泥总流量:Qω=2303.65kg/d=230.365m3/d=9.6m3/h

设计浓缩后含水率P2=96.0%

污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)

污泥浓缩时间：T=13h

贮泥时间：t=4h

2.设计计算

(1)浓缩池池体计算：

每座浓缩池所需表面积：m2

浓缩池直径

取D=8.1m

水力负荷

有效水深：h1=uT=0.31813=4.14m

取h1=4.2m

浓缩池有效容积：V1=Ah1=51.24.2=215.04m3

(2)排泥量与存泥容积:

浓缩后排出含水率P2=96.0%的污泥,则

Q

w′=

按3h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：V2=4Q

w′=32.40=7.20

泥斗容积=

m3

式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2m

r1——泥斗的上口半径，取1.1m

r2——泥斗的下口半径，取0.6m

设池底坡度为0.08，池底坡降为：

h5=

故池底可贮泥容积：

=

故总贮泥容积为：(满足要求)

(3)浓缩池总高度：

浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为

=4.2+0.30+0.30+1.2+0.236=6.236m

(4)浓缩池排水量：：Q=Qw-Q

w′=7.20-2.40=4.80m3/h

(10)贮泥池

1.设计参数

进泥量：经浓缩排出含水率P2=96%的污泥2Q

w′=257.59=115.18m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T=0.5d=12h

2.设计计算

池容为:V=2Q′wT=115.180.5=57.59m3

贮泥池尺寸(将贮泥池设计为正方形)

LBH=4.04.04.0m

有效容积V=64m3

(11)脱水机房

带式压滤机：脱水后污泥含水率P4=80%，成泥饼状

脱水后泥饼体积：

泥饼运输采用TD—75型皮带运输机。