城市污水廠課程設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目 錄</b></p><p><b>  1 前言3</b></p><p>  1.1 課程設(shè)計(jì)目的3</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與原則3</p><p>  1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)3</p><p>  1.2.2 設(shè)計(jì)原

2、則4</p><p>  1.3廢水水質(zhì)水量4</p><p>  1.3.1平均日流量4</p><p>  1.3.2最大流量4</p><p>  2處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算5</p><p>  2.1泵前中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>  2.1.1格柵的設(shè)計(jì)要求5<

3、;/p><p>  2.1.2格柵尺寸計(jì)算6</p><p>  2.2污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p>  2.2.1提升泵房設(shè)計(jì)說明7</p><p>  2.2.2泵房設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>  2.3泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>  2.3.1細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明8&

4、lt;/p><p>  2.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)確定8</p><p>  2.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>  2.4沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>  2.4.1沉砂池選型10</p><p>  2.4.2參考資料11</p><p>  2.4.3設(shè)計(jì)參數(shù)確定12</p&

5、gt;<p>  2.4.4池體設(shè)計(jì)計(jì)算12</p><p>  2.5 SBR池設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>  2.5.1參數(shù)擬定14</p><p>  2.6接觸消毒池的計(jì)算17</p><p>  2.7計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>  2.7.1主要設(shè)計(jì)尺寸18</p&

6、gt;<p>  2.7.2計(jì)量槽總長度18</p><p>  2.8污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p>  2.8.1設(shè)計(jì)參數(shù)19</p><p>  2.9柱體容積污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>  2.9.1一級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>  2.9.2二級(jí)消

7、化池設(shè)計(jì)計(jì)算21</p><p>  2.10機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算23</p><p>  2.10.1污泥機(jī)械脫水設(shè)計(jì)說明23</p><p>  2.10.2脫水機(jī)選擇24</p><p>  3污水處理廠高程布置24</p><p>  3.1污水高程布置24</p><p> 

8、 3.1.1連接管段水頭損失24</p><p>  3.1.2各構(gòu)筑物水頭損失25</p><p>  3.2污泥高程布置26 </p><p><b>  參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>  前言</b></p><p>  SBR( Sequen

9、cing Batch Reactor Activated Sludge Process )是一種好氧微生物污水處理技術(shù),是連續(xù)進(jìn)水、間歇排水的周期循環(huán)間歇曝氣系統(tǒng)。該工藝集調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程于一池,按不同的時(shí)間順序進(jìn)行各種目的不同的操作,全部過程都在一個(gè)池體內(nèi)周而復(fù)始地進(jìn)行,工藝流程簡潔,布局緊湊合理,是一種先進(jìn)的污水處理系統(tǒng)。該技術(shù)適用于處理市政生活污水和中低濃度有機(jī)工業(yè)廢水,能有效地去除廢水中BOD5和懸浮固體(

10、SS),將廢水中的氮化合物轉(zhuǎn)成硝酸鹽,進(jìn)而轉(zhuǎn)成氨氣,使出水的氨氮(NH3-N)含量大大降低。與之相比較,傳統(tǒng)的連續(xù)流水處理系統(tǒng)CFS( Continuous Flow System )是在空間上設(shè)置不同的設(shè)施而在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行各種操作。該工藝將調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程設(shè)于多個(gè)池內(nèi)進(jìn)行,限制了反應(yīng)器的功能,擴(kuò)大了使用空間和占地面積,使運(yùn)行速度遲緩,空間和地面的有效利用率降低,不適應(yīng)于大中城市工業(yè)廢水、生活污水和其它多種復(fù)雜環(huán)

11、境中各種廢水處理的需要。</p><p><b>  課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>  1、 掌握城市污水廠的計(jì)算和設(shè)計(jì),復(fù)習(xí)和消化課程講授的內(nèi)容;</p><p>  2、 掌握設(shè)計(jì)與制圖的基本技能;</p><p>  3、 了解并掌握城市污水廠設(shè)計(jì)的一般步驟和方法,具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力;</p>

12、;<p>  4、 提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力。</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與原則</p><p><b>  1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>  [1]GB 50014-2006 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范</p><p>  [2]GB18918-2002 城鎮(zhèn)

13、污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>  [3]張自杰,林榮忱,金儒霖.排水工程(下冊).第四版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p>  [4]中國市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第1冊)—常用資料.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p>  [5]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第5冊)—城鎮(zhèn)

14、排水.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004</p><p><b>  1.2.2設(shè)計(jì)原則</b></p><p>  (1)工藝可靠、靈活、衛(wèi)生、節(jié)能、綜合運(yùn)行成本低廉,操作管理方便、節(jié)省投資且能保證長期穩(wěn)定運(yùn)行的原則。</p><p>  (2)電器設(shè)備盡可能采用簡易半自動(dòng)化控制、最大限度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><

15、p>  (3)考慮節(jié)省成本,設(shè)施建成半地下結(jié)構(gòu)。</p><p> ?。?)降低噪聲,改善廢水處理站及周圍環(huán)境。</p><p><b>  1.3廢水水質(zhì)水量</b></p><p>  1.3.1平均日流量</p><p>  依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書之已知,經(jīng)查《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》,可知該地區(qū)人均用水定額為150

16、L/人·d。依我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,居民生活污水定額可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%~90%計(jì)算。本設(shè)計(jì)取80%,則平均人均污水量為:0.15×80%=0.12 m3/人·d。</p><p>  生活污水量:=35×10×0.12=4.2×10 m3/d,</p><p>  城市公共建筑污水量:=1.8×10 m3/

17、d</p><p>  工業(yè)污水量:=2.1×10 m3/d</p><p>  平均日流量為: = ++=8.1×10 m3/d</p><p> ?。?.9375 m3/s=937.5 L/s</p><p><b>  1.3.2最大流量</b></p><p>  1

18、. 污水總變化系數(shù)取 = 1.35, 則有:</p><p> ?。?#215;=1.35×0.9375 m3/s=1.27 m3/s</p><p><b>  進(jìn)水管的設(shè)計(jì)選擇</b></p><p>  i=0.7‰ h/D=0.73 D=1500mm</p><p>  v=

19、0.934 m/s h=D×h/D=1080mm</p><p>  2.污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>  2.1 泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷,用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。</p>&

20、lt;p>  2.1.1.格柵的設(shè)計(jì)要求</p><p>  1.水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙,應(yīng)符合下列要求:</p><p>  人工清除 25~40mm</p><p>  機(jī)械清除 16~25mm</p><p><b>  最大間隙 40mm</b></p><p>  2.過柵流速

21、一般采用0.6~1.0m/s.</p><p>  3.格柵傾角一般用450~750。機(jī)械格柵傾角一般為600~700.</p><p>  4.格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4~0.9m/s.</p><p>  5.柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。 </p><p>  在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資

22、料時(shí),可采用:</p><p>  1)格柵間隙16~25mm適用于0.10~0.05m3 柵渣/103m3污水;</p><p>  2)格柵間隙30~50mm適用于0.03~0.01m3 柵渣/103m3污水.</p><p>  3)通過格柵的水頭損失一般采用0.08~0.15m。</p><p>  圖1 粗格柵計(jì)算草圖</p

23、><p>  2. 1.2格柵尺寸計(jì)算</p><p><b>  設(shè)計(jì)參數(shù)確定:</b></p><p>  設(shè)計(jì)流量Q==0.635m3/s(設(shè)計(jì)2組格柵),以最高日最高時(shí)流量計(jì)算;</p><p>  柵前流速:v1=0.9m/s, 過柵流速:v2=0.9m/s;</p><p>

24、;  渣條寬度:s=0.01m, 格柵間隙:e=0.02m;</p><p>  柵前部分長度:0.5m, 格柵傾角:α=60°;</p><p>  單位柵渣量:w1=0.05m3柵渣/103m3污水。</p><p>  設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。</p><p> ?。?)

25、確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得:</p><p>  柵前槽寬==1.19m</p><p>  則柵前水深h==0.59m</p><p> ?。?)柵條間隙數(shù): </p><p>  n= = =55.6(取n=56)</p><p> ?。?)柵槽有效寬度:</p><p> 

26、 B0=s(n-1)+en=0.01×(56-1)+0.02×56=1.67m</p><p>  考慮0.4m隔墻:B=2B0+0.4=3.74m</p><p> ?。?)進(jìn)水渠道漸寬部分長度:</p><p><b> ?。剑剑?.66m</b></p><p>  (其中α為進(jìn)水渠展開角,取α

27、=)</p><p> ?。?)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b> ?。剑?.33m</b></p><p> ?。?)過柵水頭損失(h1)</p><p>  設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面,取k=3,則通過格柵的水頭損失:</p><p><b>  其中:<

28、;/b></p><p><b>  h0:水頭損失;</b></p><p>  k:系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3;</p><p>  ε:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42。</p><p> ?。?)柵后槽總高度(H)</p><p>  

29、本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,則柵前槽總高度H1=h+h2=0.59+0.3=0.89m</p><p>  H=h+h1+h2=0.59+0.103+0.3=0.993m</p><p><b>  (8)柵槽總長度 </b></p><p>  L=L1+L2+0.5+1.0+(0.59+0.30)/tanα</p>&

30、lt;p>  =0.66+0.33+0.5+1.0+(0.59+0.30)/tan60°</p><p><b>  =3.0m</b></p><p><b> ?。?)每日柵渣量</b></p><p>  在格柵間隙在20mm的情況下,每日柵渣量為:</p><p>  W==

31、=4.06 m3/d﹥0.2 m3/d</p><p>  所以宜采用機(jī)械清渣。</p><p>  2.2 污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  2.2.1 提升泵房設(shè)計(jì)說明</p><p>  本設(shè)計(jì)采用SBR法工藝系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)簡單,只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池,然后自流通過SBR池、接觸消毒池、巴氏計(jì)量槽,最后

32、由出水管道排入河流。</p><p>  設(shè)計(jì)流量:Q=4556.25m3/h1270L/s</p><p>  1.泵房進(jìn)水角度不大于45度。</p><p>  2.相鄰兩機(jī)組突出部分得間距,以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距,應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸,并不得小于0.8。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW時(shí),則不得小于1.0m,作為主要通道寬度不得小于1.2m。

33、</p><p>  3.泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式,尺寸為12 m×5m,高20m,地下埋深12m。</p><p><b>  4.水泵為自灌式。</b></p><p>  2.2.2泵房設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計(jì)算見后續(xù)的高程計(jì)算。</p>&

34、lt;p>  污水提升前水位218.6m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位233.52m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。</p><p>  所以,提升凈揚(yáng)程Z=233.40-218.6=14.80m</p><p>  水泵水頭損失取2m,安全水頭取2 m</p><p>  從而需水泵揚(yáng)程H=18.80m</p><p>  再根據(jù)設(shè)計(jì)流

35、量1.27m3/s,屬于大流量低揚(yáng)程的情形,考慮選用選用6臺(tái)350QW1200-18-90型潛污泵(流量1200m3/h,揚(yáng)程20m,轉(zhuǎn)速990r/min,功率90kw),四用二備。 </p><p>  集水池容積: 考慮不小于一臺(tái)泵5min的流量:W=</p><p>  取有效水深h=1.6m,則集水池面積為: A=m³</p><p>  泵房采用

36、矩形面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為12 m×5m,泵房為半地下式</p><p>  地下埋深12m,水泵為自灌式。</p><p>  2.3 泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  2.3.1細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明</p><p>  污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池,細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相

37、似。</p><p>  2.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)確定:</p><p>  設(shè)計(jì)流量Q==0.635m3/s(設(shè)計(jì)2組格柵),以最高日最高時(shí)流量計(jì)算;</p><p>  柵前流速:v1=0.9m/s, 過柵流速:v2=0.9m/s;</p><p>  渣條寬度:s=0.01m, 格柵間隙:e=0.01m;&

38、lt;/p><p>  柵前部分長度:0.5m, 格柵傾角:α=60°;</p><p>  單位柵渣量:w1=0.10m3柵渣/103m3污水。柵條斷面為矩形,選用平面A型格柵,,其漸寬部分展開角度為20° </p><p>  圖2 細(xì)格柵計(jì)算草圖</p><p><b>  計(jì)算草圖如

39、圖所示</b></p><p>  2.3.3. 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  污水由兩根污水總管引入廠區(qū),故細(xì)格柵設(shè)計(jì)兩組,每組的設(shè)計(jì)流量為:Q=635 L/s=0.635m3/s。</p><p>  (1)確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算,柵前槽寬</p><p>  ==1.19m,則柵前水深</p>

40、<p><b>  h==0.59m</b></p><p> ?。?)柵條間隙數(shù)n= ==111(個(gè))</p><p> ?。?)柵槽有效寬度B0=s(n-1)+en=0.01(111-1)+0.01×111=2.21m</p><p>  (4)進(jìn)水渠道漸寬部分長度=(-)/2tan=(2.21-1.19)/2tan2

41、0= </p><p><b>  1.40m</b></p><p>  (其中α1為進(jìn)水渠展開角,取α1=)</p><p> ?。?)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b> ?。剑剑?.70m</b></p><p>  (6)過柵水頭損失(h1

42、)</p><p>  因柵條邊為矩形截面,取k=3,則</p><p><b>  其中:</b></p><p><b>  h0:計(jì)算水頭損失</b></p><p>  k:系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3</p><p>  ε:阻力系數(shù),與柵條斷

43、面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42</p><p> ?。?)柵后槽總高度(H)</p><p>  取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,則柵前槽總高度H1=h+h2=0.59+0.3=0.89m</p><p>  柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.59+0.26+0.3=1.15m</p><p> ?。?)格柵總長度 </p&g

44、t;<p>  L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tanα</p><p>  =1.40+0.70+0.5+1.0+(0.59+0.30)/tan60°</p><p><b>  =4.11m</b></p><p>  (9)每日柵渣量W=w×=81000××0.1=8.1m3/

45、d﹥0.2 m3/d</p><p>  所以宜采用機(jī)械清渣。</p><p>  2.4 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>  2.4.1. 沉砂池的選型:</p><p>  沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂粒,以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于

46、旋流式沉砂池有占地小,能耗低,土建費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn);豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下而上流動(dòng),無機(jī)物顆粒借重力沉于</p><p>  池底,處理效果一般較差;區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣,使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn),從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用,可使沙粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離,且不使細(xì)小懸浮物沉淀,便于沉砂和有機(jī)物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)

47、采用平流式沉砂池。</p><p><b>  2.4.2設(shè)計(jì)資料</b></p><p>  1)沉砂池表面負(fù)荷200m3/(m2h),水力停留時(shí)間40s;</p><p>  2)進(jìn)水渠道直段長度為渠道寬度的7倍,并不小于4.5 米,以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件;</p><p>  3)進(jìn)水渠道流速,在最大流量的40%-8

48、0%的情況下為0.6-0.9m/s,在最小流量時(shí)大于0.15m/s;但最大流量時(shí)不大于1.2m/s;</p><p>  4)出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270 度,以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時(shí)間,達(dá)到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部</p><p><b>  以防止擾動(dòng)砂子。</b></p><p>  5)出水渠道寬度

49、為進(jìn)水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。</p><p>  6)沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板,以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。</p><p>  圖3 平流式沉砂池計(jì)算草圖</p><p>  計(jì)算草圖如圖3所示:</p><p>  2.4.3設(shè)計(jì)參數(shù)確定</p><p>  設(shè)計(jì)流量:=1

50、270L/s(設(shè)計(jì)2組池子,每組分為2格,每組設(shè)計(jì)流</p><p>  量為Q=635L/s=0.635m3/L) </p><p>  設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s </p><p>  水力停留時(shí)間:t=40s</p><p>  2.4.4 池體設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  (1)沉砂池長度:L=vt=

51、0.25×40=10m</p><p> ?。?)水流斷面面積:</p><p>  A=Q/v=0.635/0.25=2.54m2</p><p> ?。?)沉砂池總寬度:</p><p>  設(shè)計(jì)n=4格,每格寬取b=1.5m>0.6m,每組池總寬B=2b=3.0m</p><p><b>

52、; ?。?)有效水深:</b></p><p>  h2=A/B=2.54/3=0.85m ﹤1.2m (介于0.25~1m之間)</p><p> ?。?)貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積</p><p> ?。剑?.61 m3.</p><p> ?。扛癯辽俺卦O(shè)兩個(gè)沉砂斗,四格共有八個(gè)

53、沉砂斗)</p><p>  其中城市污水沉砂量:X=3m3/105m3.</p><p> ?。?)沉砂斗各部分尺寸及容積: </p><p>  設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.50m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)d=1.0m,則沉砂斗上口寬:</p><p><b>  沉砂斗容積:</b></p>

54、<p>  = 1.27m3 (大于V1=0.61m3,符合要求)</p><p><b> ?。?)沉砂池高度:</b></p><p>  采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長度:</p><p><b>  則沉泥區(qū)高度為</b></p><p>  h3=hd

55、+0.06L2 =1.0+0.06×3.35=1.20m</p><p>  池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,</p><p>  H=h1+h2+h3=0.3+0.85+1.20=2.35m</p><p> ?。?)進(jìn)水漸寬部分長度:=(-)/2tan=(3.0-1.19)/2tan20=2.49m</p><p>  (9

56、)出水漸窄部分長度:</p><p>  L3=L1=2.49m</p><p>  (10)校核最小流量時(shí)的流速:</p><p>  最小流量一般采用即為0.75Qa,則</p><p> ?。剑剑?.55 m/s >0.15 m/s</p><p><b>  符合要求.</b></

57、p><p><b> ?。?1)進(jìn)水渠道</b></p><p>  格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道,然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: </p><p> ?。剑剑?.85 m/s</p><p>  式中: B1——進(jìn)水渠道寬度(m),本設(shè)計(jì)取1.5m;</p>&

58、lt;p>  H1——進(jìn)水渠道水深(m),本設(shè)計(jì)取0.5m。</p><p><b> ?。?2)出水管道</b></p><p>  出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定,堰上水頭為:</p><p>  H=()=()=0.24</p><p>  式中: m——流量系數(shù),一般采用0.4

59、-0.5;本設(shè)計(jì)取0.4;</p><p><b> ?。?3)排砂管道</b></p><p>  本設(shè)計(jì)采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管徑DN=200mm。</p><p>  2.5 SBR池設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  污水進(jìn)水量81000m3/d,進(jìn)水BOD5= 180 mg/L ,水溫14~22℃,出水水質(zhì)

60、BOD5= 30 mg/L</p><p>  2.5.1參數(shù)擬定:</p><p>  BOD—污泥負(fù)荷:=0.21kgBOD5/(kgMLSS.d);</p><p>  反應(yīng)池?cái)?shù): N=4;</p><p>  反應(yīng)池水深: H=6.0m</p><p>  排出比: 1/m=1/2;</p>

61、;<p>  曝氣時(shí)間:===3.43h(取3.5h)</p><p>  1. 根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間:</p><p>  進(jìn)水——曝氣——沉淀——排水排泥——閑置</p><p>  2h 3.5 h 1h 1 h 0.5 h</p><p>  2. 故

62、一周期所需時(shí)間:T=2+3.5+1+1+0.5=8h</p><p>  每天運(yùn)行周期數(shù):n==3</p><p>  3. 反應(yīng)池容積計(jì)算:</p><p>  V===13500 m</p><p>  SBR池的平面尺寸:</p><p>  F===2250m 長×寬=55m×41m&l

63、t;/p><p>  4. SBR池的總高度:H=6m, 超高取0.5m</p><p>  則總高 H′=6.0+0.5=6.5m</p><p>  每個(gè)SBR池每日活性污泥微生物的凈增殖量為:</p><p><b>  ΔX=Y(Q-V</b></p><p>  =-0.065

64、5;54000××</p><p>  =6682.5-4606.875</p><p>  =2075.625 Kg/d</p><p>  取 —=0.5,則總污泥量</p><p>  MLSS=ΔX/f=2075.625/0.5=4151.25kg/d</p><p>  污泥含水率:99.

65、2% 容重:約為1000kg/m</p><p>  則濕污泥體積:V=MLSS/[1000×﹙1-99.2%﹚]</p><p>  =4151.25/[1000×﹙1-99.2%﹚]</p><p><b>  =518.9 m</b></p><p>  需氧量:=a′Q+b′V</p

66、><p>  =0.48×81000×﹙180-30﹚/1000+0.162×3000/1000×54000×3.5×3/24</p><p>  =17313.75kg/d</p><p>  式中:—活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物的氧化分解過程的需氧量,即活性污泥微生物每代謝所需要的氧量,以計(jì)。本工程取0.48

67、;</p><p>  —活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化分解過程的需氧量,即1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以計(jì)。本工程取0.162;</p><p><b>  —廢水流量,;</b></p><p><b>  —SBR池容積,</b></p><p>  —進(jìn)水BOD濃度,取18

68、0;</p><p>  — 出水BOD濃度,取30。 </p><p><b>  供氣量計(jì)算:</b></p><p>  α=0.86,β=0.92,ρ=1.0,</p><p>  取=10%﹙6%-12%﹚</p><p>  曝氣池出口處溶解氧濃度:C=2mg/L</

69、p><p>  SBR池有效水深:6m,曝氣頭安裝在距池底0.2m處則淹沒水深為5.8m,計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度</p><p><b>  C=C (+)</b></p><p>  ﹙1﹚空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力:</p><p>  Pb =1.013×10+9.8×10³×

70、;5.8=1.58×10</p><p>  ﹙2﹚空氣離開池表面時(shí)氧的百分比:</p><p>  O =×100%=×100%=19.3%</p><p>  ﹙3﹚確定20℃和18℃(計(jì)算水溫)的氧的飽和度:</p><p>  C(20)=9.17mg/L; C(18)=9.54mg/L <

71、;/p><p>  ﹙20﹚ =9.17﹙+﹚=11.365mg/L</p><p>  ﹙18﹚ =9.54﹙+﹚=11.824mg/L</p><p>  計(jì)算在20條件下,脫氧清水的充氧量,如下:</p><p><b>  =</b></p><p><b>  =14482.4&l

72、t;/b></p><p>  式中、、—0.86、0.92、1。</p><p><b>  供氣量的計(jì)算:</b></p><p><b>  每池每天供氣量:</b></p><p>  2.6接觸消毒池的計(jì)算</p><p>  本設(shè)計(jì)采用兩組五廊道平流式消毒基

73、礎(chǔ)池,兩組平行運(yùn)行</p><p>  接觸時(shí)間t=0.5h 液氯消毒</p><p>  SBR池間歇出水,所以在接觸消毒池前設(shè)置配水井</p><p>  13500 m³/2=6750 m³ , 排水時(shí)間為1.0小時(shí)。</p><p>  則每秒流量為Q=6750/3600=1.875m/s</p>

74、<p>  (1)加氯量計(jì)算:一般 5---10mg/L 本設(shè)計(jì)中液氯投量采用8.0mg/L </p><p><b>  每日加氯量為:</b></p><p>  q=q×Q/1000=8×81000/1000=648kg/d</p><p>  (2)加氯設(shè)備 液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機(jī)取入,加氯機(jī)設(shè)計(jì)

75、兩臺(tái),一用一備。</p><p><b>  (3)消毒池尺寸</b></p><p><b>  容積:V=Q·t</b></p><p>  =6750 m³/h×0.5h</p><p><b>  =3375m</b></p>

76、<p>  消毒接觸池表面積 F=V/h </p><p><b>  設(shè)計(jì)取h=3.0m</b></p><p>  F=3375/3=1125m</p><p>  消毒池廊道長L′=F/B 設(shè)廊道單寬B=5m</p><p>  則L′=1125/5=225m</p><p>

77、;  采用5廊道,則池長L=L′/5=225/5=45m </p><p>  校核長寬比:L′/B=225/5=45>10 合乎要求</p><p>  接觸消毒池:池高 H=h+h=0.3+3.0=3.3m</p><p>  池寬 B′=B×5=25m</p><p>  2.7計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算</p><

78、p>  污水測量裝置的選擇原則是精密度高、操作簡單,水頭損失小,不宜沉積雜物,污水廠常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、薄壁堰、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦流流量計(jì)。其中巴氏計(jì)量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點(diǎn)。</p><p>  本設(shè)計(jì)的計(jì)量設(shè)備選用巴氏計(jì)量槽,選用的測量范圍為:0.2-1.5m3/s</p><p>  圖4 巴氏計(jì)量槽計(jì)算草圖</p><p>&

79、lt;b>  巴氏計(jì)算槽計(jì)算</b></p><p>  出水排放渠設(shè)計(jì)考慮最佳水利斷面</p><p>  ==2.04m ,H1 = = 1.02 m,</p><p>  即計(jì)量槽上游水深為1.02m。流量取6750 m3/ h =1.875m3/ s 。在自由流條件下,</p><p>  B=1.2b+0.48m

80、 得b=1.3m</p><p>  取b = 1.5 m的巴氏槽。</p><p>  2.7.1.主要部分尺寸設(shè)計(jì)為:</p><p>  漸縮部分長度:L1 = 0.5b+1.2 =0.5×1.5+1.2= 1.95m </p><p>  喉部寬度: L2 = 0.6m </p><p>

81、  漸擴(kuò)部分長度:L3 = 0.9m</p><p>  上游渠道寬度: B1 = 1.2b+0.48= 1.2×1.5+0.48 = 2.28m</p><p>  下游渠道寬度: B2 = b+0.3= 1.5+0.30 = 1.80m</p><p>  2.7.2.計(jì)量槽總長度</p><p>  計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上

82、,直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8-10倍,在計(jì)量槽上游,直線段不小于渠寬的2-3倍,本設(shè)計(jì)取3;下游不小于4-5倍,本設(shè)計(jì)取5;</p><p>  計(jì)量槽上游直線段長為:A=3×B=3×1.56=4.68m</p><p>  計(jì)量槽下游直線段長為: A=5×B=5×1.20=6.0m</p><p>  計(jì)量槽總長:L=

83、L+L+L+A+A</p><p>  =1.95+0.6+0.9+6.84+9.0</p><p><b>  =19.29m</b></p><p>  2.8污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池,用帶有柵條的刮泥機(jī)刮泥,采用靜壓排泥。計(jì)算草圖如圖5所示:</

84、p><p>  圖5 濃縮池計(jì)算草圖</p><p><b>  2.8.1設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>  濃縮后的污泥含水率取為p2=97%。污泥濃度C為8g/L,</p><p><b>  濃縮前固體濃度 </b></p><p><b>  濃縮后固體濃

85、度 </b></p><p>  濃縮污泥為剩余活性污泥,故取污泥固體通量選用M=1kg/(m2·h)</p><p><b>  濃縮池面積 </b></p><p>  本設(shè)計(jì)采用兩座濃縮池:則每座面積A=A/2=86.48 m2</p><p><b>  則濃縮池直徑為 </

86、b></p><p>  濃縮池高度:濃縮池工作部分的有效水深 ;</p><p>  式中,T為濃縮時(shí)間,取為16h。</p><p>  超高h(yuǎn)1=0.3m,緩沖層高度h3=0.3m,濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥,池底坡度i=0.05,污泥斗下底直徑D1=1.0m,上底直徑D2=2.4m。</p><p>  池底坡度造成的深度 </p&

87、gt;<p>  污泥斗高度 ,污泥斗斗壁與水平面形成的角度取為60°。</p><p><b>  濃縮池的高度:</b></p><p><b>  ,取為6.0m</b></p><p><b>  濃縮后的污泥體積</b></p><p>  剩

88、余含水率P1為99.2%,濃縮后的污泥含水率P2為97%,濃縮后的污泥體積為:</p><p>  V=V﹙100-99.2﹚/﹙100-97﹚=138.37m/d</p><p>  2.9柱體容積污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  2.9.1一級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  1. 一級(jí)消化池計(jì)算草圖如下頁圖6 </p&

89、gt;<p>  圖6 厭氧消化池計(jì)算草圖</p><p><b>  2.消化池容積</b></p><p>  V==138.7×1/5%=2767.4m</p><p>  式中: Q——污泥量(m3/d)</p><p>  P——投配率(%),中溫消化時(shí)一級(jí)消化池采用5%-8%,本設(shè)計(jì)

90、取5%。</p><p>  n——消化池個(gè)數(shù),本設(shè)計(jì)設(shè)置1座。</p><p>  3.各部分尺寸確定:</p><p>  消化池直徑D采用18m,集氣罩直徑d1=2m,高h(yuǎn)1=2m,池底錐底直徑d2=2m,上錐體傾角=150,</p><p>  消化池柱體高度h3應(yīng)大D/2=9.0m。</p><p><

91、b>  下錐體高</b></p><p>  h=tanα﹙﹚=tan15º﹙﹚=2.14m</p><p>  上錐體高h(yuǎn)=h=2.14m</p><p><b>  消化池總高度為:</b></p><p>  H=h++h+=2+2.14+10+2.14=16.28m</p>

92、<p><b>  消化池各部分容積</b></p><p><b>  上蓋容積</b></p><p><b>  V===6.28m</b></p><p><b>  上錐體容積:</b></p><p>  V==×=18

93、1.5 m</p><p>  下椎體容積等于上錐體容積 v=181.5m</p><p>  柱體容積 V=πD/4×h=3.14×18×10/4=2545m</p><p><b>  消化池有效容積</b></p><p>  V=V+V+V=181.5+2545+181.5=2908

94、 m>2767.4 m.</p><p>  2.9.2二級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>  二級(jí)消化池容積 </b></p><p>  (1).V=V/2=2767.4/2=1383.7m</p><p>  (2).各分尺寸確定:</p><p>  消化池直徑D采用14m,集氣罩

95、直徑d1=2m,高h(yuǎn)1=2m,池底錐底直徑d2=2m,上錐體傾角</p><p><b>  =150,</b></p><p>  h=tanα﹙﹚=tan15º﹙﹚=1.61m</p><p>  A=πD/4=154m</p><p>  上錐體高h(yuǎn)=h=1.61m</p><p>

96、;  消化池柱體高度h3應(yīng)大D/2=7.0m,本設(shè)計(jì)采用8m。</p><p><b>  消化池總高度為:</b></p><p>  H=h++h+=2+1.61+8+1.61=13.22m</p><p><b>  消化池各部分容積</b></p><p><b>  上蓋容積:&

97、lt;/b></p><p><b>  V===6.28m</b></p><p><b>  上錐體容積:</b></p><p>  V==×=82.6m</p><p>  下椎體容積等于上錐體容積v=82.6m</p><p>  柱體容積 V=πD

98、/4×h=3.14×14×8/4=1231m</p><p><b>  消化池有效容積</b></p><p>  V=V+V+V=82.6+1231+82.6=1396 m>1383.7 m.</p><p>  式中: Q——污泥量(m3/d);</p><p>  n——消化池個(gè)數(shù),

99、本設(shè)計(jì)設(shè)置1座。</p><p>  P——投配率(%),本設(shè)計(jì)取10%; </p><p>  氣罐計(jì)算:中溫消化條件下,揮發(fā)性有機(jī)物負(fù)荷為0.6—1.5kg/﹙m·d﹚產(chǎn)氣量約為1—1.3 m/( m·d﹚ </p><p>  本設(shè)計(jì)取1.0 m/( m·d﹚</p><p><b>  氣量 &

100、lt;/b></p><p>  按8h平均產(chǎn)氣量設(shè)計(jì)污泥貯罐, </p><p>  則氣罐體積為2767/24×8=922.3 m(取900 m)</p><p>  設(shè)計(jì)高H=15m 直徑D=9m</p><p>  V=πD/4·H=π×9/4×15=954 m>922 m</p&

101、gt;<p><b>  熟污泥含水率92%</b></p><p>  即 得V=51.89﹙m/d﹚</p><p><b>  污泥脫水</b></p><p><b>  采用帶式壓流機(jī)</b></p><p>  設(shè)壓流后泥餅含水率為75%<

102、/p><p>  得V=16.6 m/d</p><p>  進(jìn)泥量:4—7 m/(m·h)(濕泥)</p><p>  進(jìn)泥同體負(fù)荷 150—250 kg/(m·h)</p><p>  設(shè)帶寬為2m,則(設(shè)進(jìn)泥量為6 m/(m·h))允許進(jìn)泥量為6×2=12 m/(m·h)</p>

103、;<p>  設(shè)計(jì)中采用2臺(tái)帶式壓濾機(jī),周期5h</p><p>  2.10機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  2.10.1. 污泥機(jī)械脫水設(shè)計(jì)說明: </p><p>  污水處理廠污泥二級(jí)消化后從二級(jí)消化池排出污泥的含水率約95%左右,體積很大。因此為了便于綜合利用和最終處置,需對(duì)污泥做脫水處理,使其含水率降至60%-80%,從而大大縮小污泥

104、的體積。</p><p> ?。?) 污泥脫水機(jī)械的類型,應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用。 (2) 污泥進(jìn)入脫水機(jī)前的含水率一般不應(yīng)大于98%。</p><p> ?。?) 經(jīng)消化后的污泥,可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益,考慮在脫水前淘洗。 (4) 機(jī)械脫水間的布置,應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并應(yīng)考慮泥餅運(yùn)輸設(shè)施和通道。 </p><p>  

105、(5)脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存,污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根 據(jù)污泥出路和運(yùn)輸條件等確定。</p><p>  (6) 污泥機(jī)械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。</p><p>  2.10.2.脫水機(jī)選擇</p><p>  本設(shè)計(jì)采用滾壓脫水方式使污泥脫水 ,脫水設(shè)備選用我國研制的。</p><p>

106、;  3污水處理廠高程布置</p><p>  污水處理廠高程布置的任務(wù)是:確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高,選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計(jì)算決定各部分的水面標(biāo)高,以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng),保證污水處理廠的正常運(yùn)行。</p><p>  3.1 污水高程布置</p><p>  3.1.1 連接管段水頭損失</p><p

107、>  污水處理廠的水流常依靠重力流動(dòng),以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此,必須精確計(jì)算其水頭損失</p><p> ?。ǔ醪皆O(shè)計(jì)或擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí),精度要求可較低)。水頭損失包括:</p><p> ?。?)水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失,包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi);在作初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下表估算。</p><p>  (2)水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水

108、頭損失,包括沿程與局部水頭損失。</p><p>  (3)水流流過量水設(shè)備的水頭損失。</p><p>  水力計(jì)算可查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》來進(jìn)行計(jì)算。</p><p>  表1 污水管渠水力計(jì)算表</p><p>  3.1.2 各構(gòu)筑物水頭損失</p><p>  表2污水流經(jīng)各構(gòu)筑物的水頭損失</p>

109、;<p>  污水處理廠高程水力計(jì)算以接受處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn),沿污水處理流程向上倒推計(jì)算,以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出。</p><p>  表3 構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計(jì)算表</p><p>  3.2 污泥高程布置</p><p>  SBR池至污泥濃縮池的排泥管道長度為L=172m,管徑選用D=200mm,污泥在管內(nèi)呈重力流

110、,流速為v=0.8m/s,水頭損失為:</p><p>  =2.49=2.49=0.7m</p><p>  式中: CH——污泥濃度系數(shù),查計(jì)算表可知污泥含水率97%時(shí), 污泥濃度系數(shù)為=71。</p><p><b>  計(jì)算結(jié)果見下表。</b></p><p>  表4 連接管道水頭損失</p>

111、<p>  表5 污泥處理構(gòu)筑物計(jì)管渠水面標(biāo)高計(jì)算</p><p>  參考文獻(xiàn)(References)</p><p>  [1]GB 50014-2006 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范</p><p>  [2]GB18918-2002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>  [3]張自杰,林榮忱,金儒霖.排水工程(下冊

112、).第四版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p>  [4]中國市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第1冊)—常用資料.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p>  [5]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第5冊)—城鎮(zhèn)排水.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004</p><p>  [6]上海市政工程設(shè)

113、計(jì)研究院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第9冊)—專用機(jī)械.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p>  [7]中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第11冊)—常用設(shè)備.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002</p><p>  [8]中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第12冊)—器材與裝置.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001</p

114、><p>  [9]孫力平等.污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例.北京:科學(xué)出版社,2002 </p><p>  [10]李圭白等. 水質(zhì)工程學(xué). 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005</p><p>  [11]崔玉川等. 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>  [12]張自杰.排水工程[M].北京:中國建筑

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