万立方米日城市污水处理厂设计污水处理设计说明18页word文档
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第 1 章概述
1.1 基本设计资料
课程设计名称
某市11万吨/天城市污水处理厂初步设计
基本资料:
1.设计规模
K
污水设计流量:Q=11立方米/天,流量变化系数: 1.2
Z
2.原污水水质指标
BOD=280mg/L COD=380mg/L SS=200mg/L NH3-N=42mg/L pH=6--9
3.出水水质指标
BOD=20mg/L COD=60mg/L SS=20mg/L NH3-N=15mg/L pH=6--9 4.气象资料
区域主导风向西南风。
污水干管管底埋深为地面以下7.3米。
在季节分配上,夏季降水量最多,占全年总降水量的75%以上,冬季最少,仅占2%。
由于降水量年内分配不均和年际变化大,造成某在历史上经常出现春旱秋涝现象。
5.厂址及场地状况
原污水将通过管网输送到污水厂,来水管管底标高为 7.3米(于地面下7.3米)。
最大冻土层1.5米。
充满度0.5。
河道的最高洪水水位标高140.00米。
常水位标高为131.00米。
枯水位标高为119.00米。
1.2 设计内容、原则
1.2.1 设计内容
污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:
(1)据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址;
(2)处理厂工艺流程设计说明;
(3)处理构筑物型式选型说明;
(4)处理构筑物或设施的设计计算;
(5)主要辅助构筑物设计计算;
(6)主要设备设计计算选择;
(7)污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置;
(8)处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制;
(9)编制主要设备材料表。
1.2.2 设计的原则
考虑城市经济发展及当地现有条件,确定方案时考虑以下原则:
(1)要符合适用的要求。
首先确保污水厂处理后达到排放标准。
考虑现实的技术和经济条件,以及当地的具体情况(如施工条件),在可能的基础上,选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等,应最大限度地满足污水厂功能的实现,使处理后污水符合水质要求。
(2)污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。
(3)污水处理厂设计必须符合经济的要求。
设计完成后,总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。
(4)污水处理厂设计应当力求技术合理。
在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。
(5)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况下,设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
(6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置分流设施、超越管线等。
第 2 章工艺方案的选择
2.1 水质分析
本项目污水处理的特点:污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.74,可生化性较好,采用生化处理最为经济。
BOD/TN>3.8,COD/TN>6.0,满足反硝化需求;若BOD/TN>5,氮去除率大于60%。
2.2 工艺选择
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工
艺等。
对脱磷或脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如2/
A O工艺,A/O
工艺,SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。
2.2.1 方案对比
技术比较经济比较使用范围稳定性1.污水在氧化沟内的停
留时间长,污水的混合效
果好
2.污泥的BOD负荷低,对
水质的变动有较强的适
应性
可不单独设二沉池,使氧
化沟二沉池合建,节省了
二沉池和污泥回流系统
中小流量的生活污水和
工业废水
一般
1.处理流程短,控
制灵活
2系统处理构筑
物少,紧凑,节省
占地
投资省,运行费用
低,比传统活性污
泥法建费用低
30%
中小型处理厂居
多
一般
1.低成本,高效
能,能有效去除有
机物
2.能迅速准确地
检测污水处理厂
进出水质的变化。
能耗低,运营费用
较低,规模越大优
势越明显
大中型污水处理
厂
稳定
考虑该设计是中型污水处理厂,A/O 工艺比较普遍,稳定,且出水水质要求不是很高,本设计选择A/O 工艺。
2.2.2 工艺流程
第 3 章 污水处理构筑物的设计计算
3.1中格栅及泵房
格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物。
本设计采用中细两道格栅。
3.1.1 中格栅设计计算
1.设计参数:
最大流量:s
m Kz Q ax /5.124
36002
.111000Qm 3=⨯⨯=•=
栅前水深:0.4h m =,
栅前流速: 10.9/v m s =(0.4/~0.9/m s m s ) 过栅流速20.9/v m s =(0.6/~1.0m s /m s ) 栅条宽度0.01S m =,格栅间隙宽度0.04b m = 格栅倾角060α= 2.设计计算: (1)栅条间隙数:979
.04.004.060
sin 5.1bhv sin60Qmax n =⨯⨯⨯=•=
根
设四座中格栅:254
100
1==
n 根 (2)栅槽宽度:设栅条宽度0.01S m =
(3)进水渠道渐宽部分长度:设进水渠道宽 1.04m B 1=,渐宽部分展开角度
20α=o
根据最优水力断面公式m vh Q B 04.14
.09.045
.14max 1=⨯⨯==
(4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度:m l l 14.02
28.0212=== (5)通过格栅的水头损失:
h 0 ───── 计算水头损失;
g ───── 重力加速度;
K ───── 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取3;
ξ───── 阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关,对于锐边矩形断面,形状系数β = 2.42;
43
2
20.010.93 2.42sin 600.0410.0429.81h ⎛⎫=⨯⨯⨯⨯≈ ⎪
⨯⎝⎭
o
m (6)栅槽总高度:设栅前渠道超高20.3h m = (7)栅槽总长度:
=2.4m
(8)每日栅渣量:格栅间隙40mm 情况下,每31000m 污水产30.03m 。
所以宜采用机械清渣。
(9)格栅选择
选择XHG-1400回转格栅除污机,共4台。
其技术参数见下表。
表3-1-1 GH-1800链式旋转除污机技术参数
型号 电机功 率/kw 设备宽度/mm 设备总宽度/mm 栅条间隙/mm 安装角
度
HG-1800 1.5 1800 2090 40 60°
3.1.2 污水提升泵房
泵房形式取决于泵站性质,建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平,以及地形、水文地质情况等诸多因素。
泵房形式选择的条件:
(1)由于污水泵站一般为常年运转,大型泵站多为连续开泵,故选用自灌式
泵房。
(2)流量小于32/m s 时,常选用下圆上方形泵房。
(3)大流量的永久性污水泵站,选用矩形泵房。
(4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。
综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。
自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备,操作简便,启动及时,便于自控。
自灌式泵房在排水泵站应用广泛,特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站,应尽量采用自灌式泵房,并按集水池的液位变化自动控制运行。
集水池:集水池与进水闸井、格栅井合建时,宜采用半封闭式。
闸门及格栅处敞开,其余部分尽量加顶板封闭,以减少污染,敞开部分设栏杆及活盖板,确保安全。
1选泵
(1)进水管管底高程为7.3m ,管径500DN ,充满度0.5。
(2)出水管提升后的水面高程为12.80m 。
(3)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷,原地面高程为10.0m 。
2.设计计算
(1)污水平均秒流量: (2)污水最大秒流量:
选择集水池与机器间合建式泵站,考虑4台水泵(1台备用)每台水泵的容量为1875625/3
L s =。
(3)集水池容积:采用相当于一台泵6min 的容量。
有效水深采用2H m =,则集水池面积为2112.5F m = (4)选泵前扬程估算:经过格栅的水头损失取0.1m
集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差:
()12.850.50.750.118.53m -+⨯--=(集水池有效水深2m ,正常按1m 计) (5)水泵总扬程:总水力损失为2.80m ,考虑安全水头0.5m 一台水泵的流量为
根据总扬程和水量选用500270016185WQ --型潜污泵
表3-1-2 500WQ2700-16-185型潜污泵参数
型号 流量 3/m h 转速 /min r
扬程 m 功率 kW 效率 % 出水口
直径mm 500270016185WQ --
2700 725 16 185 82 500
3.2 细格栅
3.2.1 细格栅设计计算
1.设计参数:
最大流量:3max 120000 1.2
1.67/360024
Z Q Q K m s ⨯===⨯g
栅前水深:0.4h m =,
栅前流速:10.9/v m s =(0.4/~0.9/m s m s ) 过栅流速:20.9/v m s =(0.6/~1.0m s /m s ) 栅条宽度:0.01S m =,格栅间隙宽度0.01b m = 格栅倾角:α=60o 2.设计计算
(1)栅条间隙数:max 1.674320.010.40.9
Q n bhv =
==⨯⨯根 设四座细格栅:1432
1443
n =
=根
(2)栅槽宽度:设栅条宽度0.01S m = (3)进水渠道渐宽部分长度:
设进水渠道宽1 1.55B m =,渐宽部分展开角度20α=o
根据最优水力断面公式max 1 1.67
1.55330.90.4
Q B m vh =
==⨯⨯ (4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度:12 1.83
0.91522
l l m ===
(5)通过格栅的水头损失:
h 0 ——计算水头损失; g ——重力加速度;
K ——格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取3;
ξ——阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关,对于锐边矩形断面,形状系数β = 2.42; (6)栅槽总高度:设栅前渠道超高20.3h m = (7)栅槽总长度:
(8)每日栅渣量:格栅间隙10mm 情况下,每31000m 污水产30.1m 。
所以宜采用机械清渣。
(9)格栅选择
选择XHG-1400回转格栅除污机,共2台。
其技术参数见下表:
表3-2 XHG-1400回转格栅除污机技术参数
型号
电机功率 kw 设备宽度 mm 设备总宽度 mm 沟宽度 mm 沟深 mm 安装
角度
XHG-1400 0.75~1.1 1400 1750 1500 4000 60°
3.3曝气沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒,设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。
该厂共设两座曝气沉砂池,为钢筋混凝土矩形双格池。
池上设移动桥一台,(桥式吸砂机2格用一台,共2台)安装吸砂泵2台,吸出的砂水经排砂渠通过排砂管进入砂水分离器进行脱水。
桥上还安装浮渣刮板,池末端建一浮渣坑,收集浮渣。
3.3.1 曝气沉砂池主体设计
1.设计参数:
最大设计流量s /1.5m Q 3=
最大设计流量时的流行时间2min t =
最大设计流量时的水平流速10.1/v m s = ()0.06/~0.12/m s m s 2.设计计算:
(1)曝气沉砂池总有效容积:
设3max 1806025.160min,2t m t Q v =⨯⨯=••== 则一座沉砂池的容积31902
180
m V == (2)水流断面积: 设10.1/v m s =,21max 151.05
.1Q A m V ===
(3)沉砂池断面尺寸:22175.32
5
.7m h A B ===
设有效水深22h m =,池总宽
每格宽m b 9.12
75
.3==
池底坡度0.5,超高0.5m
(4)每格沉砂池实际进水断面面积: (5)池长 :
(6)每格沉砂池沉砂斗容量: (7)每格沉砂池实际沉砂量:设含沙量为36320/10m m 污水,每两天排沙一次, (8)每小时所需空气量:设曝气管浸水深度为2m 。
d 取330.2/m m 。
3.3.2 曝气沉砂池进出水设计
1.沉砂池进水
曝气沉砂池采用配水槽,来水由提升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂池配水槽,配水槽尺寸为:32 5.25 2.526.25B L H m ⨯⨯=⨯⨯=,其中槽宽B 取2m 。
1.25
2.5H B m =⨯=,L 与池体同宽取5.25m 。
为避免异重流影响,采用潜孔入水,过孔流速控制在0.2/~0.4/m s m s 之间,本设计取0.4/m s 。
则单格池子配水孔面积为:
设计孔口尺寸为:1.1 1.2m m ⨯,查给排水手册1第671页表得,水流径口的
局部阻力系数 1.0ξ=,则水头损失:22
0.410.008229.81
v h m g ξ==⨯
=⨯g 2.沉砂池出水
出水采用非淹没式矩形薄壁跌水堰,堰宽b 同池体宽2.625m 。
过堰口流量Q =
b ───── 堰宽;
H ───── 堰顶水深;
m ───── 流量系数,通常采用0.45;
则H=0.43m。
设堰上跌水高度为0.1m,则沉砂池出水水头损失:0.43+0.1=0.53m
出水流入水渠中,渠底接DN1600管接入初沉池。
故沉砂池总水头损失:h=0.008+0.53=0.538m
3.3.3 设备选型
1.鼓风机的选定:
穿孔管淹没水深2m,因此鼓风机所需压力为:29.819.6
P kPa
=⨯=;取29.4kPa。
风机供气量:3
20.04/min
m。
根据所需压力及空气量,决定采用RD-127型罗茨鼓风机2台。
该型风机风压29.4kPa,风量3
20.4/min
m。
正常条件下,1台工作,1台备用。
表3-3-1 RD-127型罗茨鼓风机性能参数
风机型号口径
mm
转速
/min
r
进口流量
3/min
m
所需轴
功率kW
所配电机功
率kW
RD-127125A175020.414.118.5 2.行车泵吸式吸砂机的选定
由于池宽6.4m,则选SXS型行车泵吸式吸砂机两台。
表3-3-2 SXS型行车泵吸式吸砂机性能
型号轨道预埋
件间距m
行驶速度
/min
m
池宽
mm
驱动功率
kW
提耙装置
功率kW
42.0
SXS-⨯100025
-680020.25
⨯0.37
3.砂水分离器选用320
LSSF-型砂水分离器。
表3-3-3 320
LSSF-型砂水分离器的性能
型号电动机功率kW H mm机体最大宽度mm L mm 320
LSSF-0.37170014204380
3.4 平流式初沉池
沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式,本设计初沉池采用平流式沉淀池。
下表为各种池型优缺点和适用条件。
池型优点缺点适用条件
平流式 竖流式
(1) 沉淀效果好 (2) 对冲击负荷和温度变化
的适应能力强 (3) 施工简易 (4) 平面布置紧凑
(5) 排泥设备已趋于稳定
(1) 排泥方便 (2) 占地面积小
(1) 配水不易均匀 (2) 采用机械排泥时,设备复杂,对施工质量要求高
(1) 池子深度大,施工困难
(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力差
机械排泥设备复
杂,对施工质量要求高
适用于大、中、小型污水厂
适用于小型污水厂
适用于大中型污水处理厂
辐流式 (1) 多为机械排泥,运行可靠, 管理简单 (2) 排泥设备已定型化 3.4.1 初沉池主体设计
1.设计参数
表面负荷()/322/q m m h =g 池子个数20n =个
沉淀时间 1.5t h = ()1~2.5h h
污泥含水率为95%。
(1)池子总表面积:日平均流量31.74/Q m s =,
(2)沉淀部分有效水深: (3)沉淀部分有效容积:
(4)池长:设水平流速5/v mm s =, (5)池子总宽:
(6)池子个数:设每格池宽6b m =,
116
206
B n b ===个
(7)校核长宽比、长深比:
长宽比:27
4.546L b =
=>符合要求 长深比:
22793
L h == 符合要求 (8)污泥部分所需的总容积:设2T d =,污泥量为()25/g d g 人,污泥含水率
为95%,服务人口100,0000
(9)每格池污泥部分所需容积: (10)污泥斗容积:
(11)污泥斗以上梯形部分污泥容积:
26l m =大幅减少
(12)污泥斗和梯形部分污泥容积:
(13)池子总高度:设缓冲层高度30.5h m =,
平流初沉池的刮泥机选用6000GMN -型行车提板刮泥机。
共二十个。
表3-4 6000GMN -型行车提板刮泥机的安装尺寸(mm ) 型号 轮距 刮板长度 池宽L 池深 撇渣板中线高 6000GMN - 6500 5800
6000 20004000: 700 3.5 曝气池(A/O )
3.5.1 池体设计
1.设计参数计算:
(1)BOD 污泥负荷:()50.13/s N kgBOD kgMLSS d =g (2)污泥指数:150SVI = (3)回流污泥浓度:
(4)污泥回流比:100%R = (5)曝气池内混合液污泥浓度: (6)TN 去除率: (7)内回流比:
2.1/A O 池主要尺寸计算:
超高0.5m ,经初沉池处理后,5BOD 按降低25%考虑。
(1)有效容积:
(2)有效水深: 1 4.5H m = (3)曝气池总面积: 2147203104904.5
Y A m H =
== (4)分两组,每组面积:2152452
A
A m =
= (5)设5廊道式曝气池,廊道宽8b m =,则每组曝气池长度: (6)污水停留时间:
核算 8214.5B H >=
>;131.1
108
L B =>,符合设计要求
(7)采用1:1:4A O =,则1A 段停留时间为1 1.52t h =,O 段停留时间为
2 6.08t h =。
3.剩余污泥量:
(1)降解BOD 生成污泥量: (2)内源呼吸分解泥量:
(3)不可生物降解和惰性悬浮物量()NVSS
该部分占总TSS 约50%,经初沉池SS 降低40%,则: (4)剩余污泥量为:
每日生成活性污泥量: (5)湿污泥体积:
污泥含水率99.2%P =,则 (6)污泥龄: 4.最大需氧量:
式中 ///a b c 、、分别为1、4.6、1.42;
同样方法得知,最大需氧量max AOR 为流量为最大流量时的需氧量,则此时的
//122477.8/W X W W kg d =-=
则/////.max r r D W AOR a QL b N b N c X =+-- 则得max 28233
: 1.120410
AOR AOR ==
3.6 集配水井
设集配水井内径5000 mm ,外径10000 mm ,墙厚250 mm 。
配水井中心管管径为DN1600的铸铁管,当回流比R =100%时,设计流量2100/Q L s =查手册水力计算表得, 1.044/v m s =,0000.647i =,水井进口ξ=1.0,则局部水头损失为: 设沉淀池进水管管径为DN1000的铸铁管,当回流比R =100%时,设计流量2100Q =525/4
L s = 查手册水力计算表得,0.588/v m s =,
0000.332i =0.5ξ=,则局部水头损失为:
二沉池出水管管径为DN1000的铸铁管,设计流量2100
Q =
525/4
L s =查手册水力计算表得,0.588/v m s =,0000.332i =, 1.0ξ=,则局部水头损失为:
设总出水管管径为DN1600的铸铁管,设计流量2100/Q L s =查手册水力计
算表得, 1.044/v m s =,0000.647i =,0.5ξ=则局部水头损失为:
3.7 二沉池
二沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分,其作用是泥水分离,使得混合液澄清,浓缩和回流活性污泥。
其运行效果将直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。
在本次设计中为了提高沉淀效率,节约土地资源,降低筹建成本,采用机械刮泥吸泥迹的辐流沉淀池,进出水采用中心进水,周边出水,以获得较高的容积利用率和较好的沉淀效果。
3.6.1二沉池的主体设计
设计参数
表面负荷:()/321q m m h =g ,设计流量36250/Q m h =,设计人口100万,池数4n =个
(1)单池面积:2/62501562.514Q A m nq =
==⨯
(2)直径:44.61D m =
=
= 取45m 。
(3)沉淀部分有效水深 /2144h q t m =⨯=⨯= (4)有效容积
(5)沉淀池坡底落差,取0.05i =; (6)沉淀池周边水深
设缓冲层30.5h m =,刮泥机高50.5h m =
有效水深的高度:23540.50.55H h h h m =++=++=o
(7)污泥斗容积
集泥斗上部直径为5m ,下部直径为3m ,倾角为600, 则有污泥斗高度: 污泥斗有效容积为:
(8)沉淀池的超高10.3h m =,4165 1.030.3 1.738.06H H h h h m =+++=+++=o
3.8 接触池
城市污水经二级处理后,水质已经改善。
细菌含量也大幅度减少,但细菌的
绝对值仍相当可观。
并有存在病原菌的可能。
因此,污水排放水体前应进行消毒。
本设计采用液氯消毒剂。
其优点为:效果可观,投配量准确,价格便宜,适用于大、中型污水厂。
3.8.1消毒方法的选择
消毒方法分为两类:物理方法和化学方法。
物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。
化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。
3.8.2 消毒接触池的主体设计
1.设计参数 加氯量:
5/~10/mg L mg L
接触时间:30min t = 池底坡度:0.02 常用消毒剂比较 2.主体设计
本设计采用四组3廊道推流式消毒接触
反应池
(1)接触池容积
(2)接触池表面积,有效水深设计为2 3.0h m =,则每座接触池面积为: (3)池体平面尺寸
设廊道宽度为 2.5b m =,则接触池总宽度为3 2.57.5B =⨯=m ,接触池长度为:
消毒剂
名称
优点
缺点
适用条件
液氯
效果可靠、投配简单、投量准确,价格便宜 。
氯化形成的余氯及某些含氯化合
物低浓度时对水生物有毒害。
当
污水含工业污水比例大时,氯化
可能生成致癌化合物 。
适用于,中规模的污水处理厂。
适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。
漂白粉
投加设备简单,价格便宜。
同液氯缺点外,
沿尚有投量不准
确,溶解调制不便,劳动强度大。
臭氧
消毒效率高,并能有效地降解污水中残留的
有机物,色味,等。
污水中PH ,温度对消毒效果影响小,不产生难处理的或生物积累性残余物。
投资大成本高,
设备管理复杂。
适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。
次氯酸钠 用海水或一定浓度
的盐水,由处理厂就
地自制电解产生,消
毒。
需要特制氯片及专用的消毒器,消毒水量小。
适用于医院、生物
制品所等小型污水
处理站。
26134.87.5
F L m B =
==,取35.0m 验证:长宽比35.0
142.5
L b ==>10,符合要求。
(4)池体总高度
取超高10.3h m =,池底坡度为0.02,则池底坡降 故池体总高度为:1230.3 3.00.74H h h h =++=++=m
3.排泥设施
(1)池底设有0.02i =的底坡,并在池子的进水端设排泥斗及排泥管,用刮泥板把泥刮至进水端,由管道排出。
(2)污泥斗计算
设集泥斗上部直径为5 m ,下部直径为3 m ,倾角为600,
则有污泥斗高度为:()()412 2.0 1.060 1.73h r r tg tg α=-=-︒= m
污泥斗有效容积为:
()()2222411122 3.14 1.732.0 2.0 1.0 1.012.6933h V r r r r π⨯=++=+⨯+= m 3
选用DN200的铸铁管作为排泥管。
4.进水部分设计
进水槽设计尺寸B ×L ×H =1.0m ×4.0m ×1.2m ,采用潜孔进水,避免异重流。
潜孔流速控制在0.2m/s ~0.4 m/s ,取v = 0.3m/s ,则单池配水孔面积为:
共设有4个潜孔,则单孔面积为 1.450.36344
F F '===2m 设计孔口尺寸为0.8m ×0.45m ,实际流速为0.3m/s 。
查手册得,水流经孔口的局部阻力系数为ξ=1.06,则计算孔口水头损失为:
5.出水部分设计
采用非淹没式矩形薄壁堰出流,取堰宽等于接触池廊道宽度 2.5b m =,由手
册得,非淹没式矩形薄壁堰流量公式为0Q m '=,代入00.45m =,计算得:
考虑堰后跌水0.15 m ,则出水总水头损失为:
则进出水总水头损失为:120.01940.3460.365h h h ∑=+=+=m
3.8.3 加氯间设计计算
1.加氯量
加氯量一般为5mg/L ~10mg/L ,本设计中加氯量按每立方米污水投加5g 计(即5mg/L),则总加氯量为:
2.加氯设备
选用4台ZJ-2型转子加氯机,三用一备,单台加氯量为12.5 kg/h ,加氯机尺寸为:550m ×310m ×770m 。
3.9 计量堰
为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平,积累技术资料,以总结运转经验,为给处理厂的运行提供可靠的数据,必须设置计量设备。
本设计采用巴氏计量槽,其优点是水头损失小,不易发生沉淀,精确度高达95﹪~98﹪。
本设计流量范围为 1.7363/m s ~2.3443/m s ,故采用测量范围在0.4003/m s ~2.8003/m s 的巴氏计量槽。
3.9.1 尺寸设计
本设计设计流量Q =31.74/m s ,由《给水排水设计手册》第五册568页表10-3查得,选择测量范围在0.4003/m s ~2.800 3/m s 的巴氏计量槽,
各部分的尺寸为:
3.9.2 水头损失计算
计量堰按自由流计,由《给水排水设计手册》第五册570页表10-4查得,应采用的计量堰尺寸为:
当 1.0W m =,1740/Q L s =时,10.82H m =,自由流条件21/0.7H H ≤, 取21/0.6H H =则有:20.492H m =。
故计量堰水头损失为:120.820.4920.328H H m -=-= (1)上游水头计算 上游流速为:1 1.74
1.26/1.680.82
Q v m s DH ===⨯ 水力计算如下:
湿周:12f B H =+ 1.720.82 3.34=+⨯=m 过水断面积:21 1.70.82 1.394F B H m =⨯=⨯= 水力半径: 1.3940.423.34
F R f =
==m 水力坡度:2
2
22331.260.0130.420.85i vnR --⎛⎫⎛
⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
‰
(2)下游水头计算
下游流速为:2 1.74
2.72/1.30.492
Q v m s CH ===⨯ 水力计算如下:
湿周:22f B H =+=1.720.492+⨯ 2.684m = 过水断面积:22 1.70.4920.836F B H m =⨯=⨯= 水力半径:0.8360.3122.684
F R m f =
== 水力坡度:2
2
22332.720.0130.312 5.91i vnR --⎛⎫⎛
⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
‰
计量堰应设在渠道的直线段上,上游渠道长度应不小于渠宽的2~3倍,取上游长度为1 4.0L m =,下游渠道长度应不小于渠宽的4~5倍,故取下游长度为
28.0L m =,则全部直线段长
不小于渠宽的8~10倍,符合要求。
(3)计量堰水头损失计算(i L g )
上游水头损失为:10.85i L =g ‰ 4.00.0034⨯=m 下游水头损失为:2 5.91i L =g ‰8.00.0473m ⨯= 则计量堰总的水头损失为:
第 4 章 污水厂平面及高程的布置
4.1 污水厂平面及高程布置
污水厂的平面布置包括:处理构筑物的布置、办公、化验、辅助建筑的布置、以及各种管道、道路、绿化等的布置。
污水厂的平面布置图应充分考虑地形、风向、布置合理、便于规划管理。
布置得一般原则:
1.构筑物布置应紧凑,节约占地,便于管理;
2.构筑物尽可能按流程布置,避免管线迂回,利用地形,减少土方量;
3.水厂生活区应位于城市主导风向的上风向,构筑物位于下风向;
4.考虑安排充分的绿化地带;
5.构筑物之间的距离应考虑铺设管渠的位置,运转管理和施工需要,
一般5-10米;
6.污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合,以防安全,便于管理;
7.污水厂内应设超越管,以便在发生事故时使污水能超越一部分或全
部构筑物,进入下个构筑物或事故溢流。
具体平面布置见城市污水厂平面图。
4.2 污水厂高程布置
4.2.1 概述
为了使污水能在构筑物间通畅流动,以保证处理正常进行,在平面布置的同时必须进行高程布置,以确定各构筑物及连接管渠的高程。
在整个污水处理过程中,应尽可能使污水和污泥重力流,但在多数情况下需要提升。
本设计高程布置严格遵循以下原则:
1.为了使污水在各构筑物间顺利自流,精确计算各构筑物之间的水头损失,包括沿程,局部及构筑物本身的水头损失,此时还考虑污水厂扩建时的预留储备水头。
2.进行水力计算时,选择距离最大,水头损失最大流程,并按最大设计流量计算,计算时还要考虑管内的淤积,阻力增大的可能。
3.污水厂出水管渠的高程需不受洪水顶托,污水能自流流出。
4.污水厂的场地竖向布置,应考虑土方布置,并考虑有利于排水。
4.2.2 构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算
1.曝气沉砂池(细格栅)→汇水点
沿程损失:
局部损失:
2.汇水点→初沉池
3.初沉池→汇水点
4.汇水点→/A O池
5./A O池→配水井
6.配水井→二沉池
7.二沉池→配水井
8.配水井→接触池
9.接触池→计量堰
10.计量堰→出厂管
4.2.3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算
污泥自流
1.85
1.17
2.49
f
H
L V
h
D C
⎛⎫
⎛⎫
= ⎪
⎪
⎝⎭⎝⎭
g
D───污泥管径;
L───输送距离;
V───污泥流速;
P───污泥含水率。
由污泥泵提升处于紊流状态,
1.二沉池回流污泥→/A O池
2.初沉池污泥→污泥泵房
3.二沉池剩余污泥→污泥泵房
4.污泥泵房→污泥浓缩池
5.污泥浓缩池→脱水机房
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