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![城市污水廠課程設(shè)計(jì)_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-6/5/21/86f84593-957b-4fd0-a8af-f33c87859250/86f84593-957b-4fd0-a8af-f33c878592501.gif)
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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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