環(huán)境工程課程設(shè)計-某城市污水處理廠工藝設(shè)計-文庫吧

【正文】 — 城鎮(zhèn)排水．第 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 2頁 2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 設(shè)計原則 1）工藝可靠、靈活、衛(wèi)生、節(jié)能、綜合運行成本低廉，操作管理方便、節(jié)省投資且能保證長期穩(wěn)定運行的原則。 2）電器設(shè)備盡可能采用簡易半自動化控制、最大限度減輕勞動強(qiáng)度。 3）考慮節(jié)省成本，設(shè)施建成半地下結(jié)構(gòu)。 4）降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境。 廢水水質(zhì)水量 平均日流量 依據(jù)設(shè)計任務(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) (陜西 )人均用水定額為 85～ 140L/人 d，為保守起見，本設(shè)計取 140 L/人 d。依我國《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，居民生活污水定額可按當(dāng)?shù)赜盟~的 80%～ 90%計算。本設(shè)計取90%，則平均人均污水量為： 90%= m3/人 d。 生活污水量： 1Q =20 104 = 104 m3/d=工業(yè)污水量： 2Q = 103 m3/d 平均日流量為 : 平均Q ＝ 1Q ＋ 2Q ＝ 104 m3/d ＝ ＝ L/s 最大流量 污水總變化系數(shù)取 )( ??? QK Z ， 工業(yè)廢水總變化系數(shù)為KZ2= , 則有： 342211m a x ?????????? QKQKQ ZZ = 104m3/d＝ m3/s i= h/D= D=1100mm v= h/D=605mm 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 3頁 2 污水處理 構(gòu)筑物的設(shè)計與計算 泵前中格柵設(shè)計計算 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)施能正常運行的裝置 。 草圖如圖 。 格柵的設(shè)計要求 間隙，應(yīng)符合下列要求： 1)人工清除 25～ 40mm 2)機(jī)械清除 16～ 25mm 3)最大間隙 40mm ～ 450～ 750。機(jī)械格柵傾角一般為 600～ 700 ～ 、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)。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用： 1）格柵間隙 16～ 25mm適用于 ～ 柵渣 /103m3污水 2）格柵間隙 30～ 50mm適用于 ～ 柵渣 /103m3污水 3)通過格柵的水頭損失一般采用 ～ α 1進(jìn)水工作平臺柵條α圖1 中 格柵計算草圖α 圖 粗格柵計算草圖 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 4頁 格柵尺寸計算 設(shè)計參數(shù)確定：設(shè)計流量 Q=21 maxQ ＝ 0. 253m3/s（設(shè)計 2組格柵），以最高日最高時流量計算。 柵前流速： v1=， 過柵流速： v2=； 渣條寬度： s=， 格柵 間隙： e=； 柵前部分長度： ， 格柵傾角：α =60176。； 單位柵渣量： w1= /103m3污水。 設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2 1211 vBQ?計算得 ： 柵前槽寬 11 12QB v?= ?= 則柵前水深 h＝ 21B ＝ 2）柵條間隙數(shù)： n＝ vehQ 2sin? ＝ ??? ＝ (取 n=39) 3）柵槽有效寬度： B0=s（ n1） +en= (391)+ 39= 考慮 ： B=2B0+= 4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度： 1L ＝110tan2 ?BB? ＝ ??20tan2 ＝ （其中α 1為進(jìn)水渠展開角，取α 1= ?20 ） 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 2L ＝ 21L ＝ 6）過柵水頭損失（ h1） 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： 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 5頁 mgkkhh i i n2 2342201 ??????????????? ??? 其中： 4 / 3( / )se??? h0：水頭損失； k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3； β ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時β =。 7）柵后槽總高度（ H） 本設(shè)計取柵前渠道超高 h2=，則柵前槽總高度 H1=h+h2=+= H=h+h1+h2=++= 8）柵槽總長度 L=L1+L2+++H1/tanα =++++(+)/tan60176。 = 9）每日柵渣量 在格柵間隙在 20mm 的情況下，每日柵渣量為： W＝ 1000 8640 0??wQ平均 ＝ 1000 ?? ＝ m3/d﹥ m3/d 所以宜采用機(jī)械清渣。 污水提升泵房設(shè)計計算 提升泵房設(shè)計說明 本設(shè)計采用 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、巴氏計量槽，最后由出水管道排入河流。 設(shè)計流量： Q=Qmax=1．泵房進(jìn)水角度不大于 45度。 2．相鄰兩機(jī)組突出部分的間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證 水泵軸或電動機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于 。如電動機(jī)容量大于 55KW 時，則不得小于 ，作為主要通道寬度不得小于 。 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 6頁 ，尺寸為 12 m 5m，高 20m，地下埋深 12m。 。 泵房設(shè)計計算 各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計算見后續(xù)的高程計算。 污水提升前水位 （既泵站吸水池最底水位） ,提升后水位 （即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。 所以，提升凈揚程 Z== 水泵水頭損失取 2m 從而需水泵揚程 H= 再根據(jù)設(shè)計流量 ，屬于大流量低揚程的情形，考慮選用選用 2臺（流量 40m3/h，揚程 30m，轉(zhuǎn)速 1470r/min，功率 ），一用一備。 集水池容積： 考慮不小于一臺泵 10min的流量： W= mQ ????? 取有效水深 h=2m，則集水池面積為 : A= ??hW m179。 泵房采用矩形面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) ,尺寸為 12 m 5m,泵房為半地 下式地下埋深 12m，水泵為自灌式。 泵后細(xì)格柵設(shè)計計算 細(xì)格柵設(shè)計說明 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)計和中格柵相似。 設(shè)計參數(shù)確定 設(shè)計流量 Q=21 maxQ ＝ （設(shè)計 2組格柵），以最高日最高時流量計算； 柵前流速： v1=， 過柵流速： v2=； 渣條寬度： s=， 格柵間隙： e=； 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 7頁 柵前部分長度： ， 格柵傾角：α =60176。； 單位柵渣量： w1= /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 20176。，計算草圖如圖 。 α 1進(jìn)水工作平臺柵條α圖1 中 格柵計算草圖α 圖 細(xì)格柵計算草圖 設(shè)計計算 污水由兩根污水總管引入廠區(qū)，故細(xì)格柵設(shè)計兩組，每組的設(shè)計流量為：Q=。 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2111 2BvQ?計算，柵前槽寬 1112QB v? = ? =，則柵前水深 h＝ 21B ＝ 2）柵條間隙數(shù) n＝ vehQ 2sin? ＝ ?? ?? ＝ (取 78) 3）柵槽有效寬度 B0=s（ n1） +en=（ 781） + 78= 4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度?? ???? 20tan2 1101 ?BBL=（其中α 1為進(jìn)水渠展開角，取α 1= ?20 ） 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 8頁 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 2L ＝ 21L ＝ ＝ 6）過柵水頭損失（ h1） 因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 mgvkkhh i ) ( i n2 234201 ????????? ?? 其中： 4/3( / )se??? h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時β = 7）柵后槽總高度（ H） 取柵前渠道超高 h2=，則柵前槽總高度 H1=h+h2=+= 柵后槽總高度 H=h+h1+h2=++= 8）格柵總長度 L=L1+L2+++ H1/tanα =++++(+)/tan60176。 = 9）每日柵渣量 W= 1000 86400 ????? wQ 平均 =﹥ m3/d 所以宜采用機(jī)械清渣。 沉砂池設(shè)計計算 沉砂池的選型 沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于 ，密度 ，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。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費用低的優(yōu)點；豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下而上流動，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；曝氣 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。 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 9頁 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，且能使細(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。本設(shè)計采用平流式沉砂池。 參考資料 1）沉砂池表面負(fù)荷 200m3/(m2h),水力停留時間不少于 30s，一般為 30～ 60s；有效水深不應(yīng)大于 ，一般采用 ～ ；從養(yǎng)護(hù)方面考慮，梅格池寬不宜小于 。 2）進(jìn)水渠道直段長度為渠道寬度的 7倍，并不小于 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件。 3）進(jìn)水渠道流速，在最大流量的 40%～ 80%的情況下為 ～ ，在最小流量時大于 ；但最大流量時不大于 ；污水在池內(nèi)的最大流速為 ，最小流速為 。 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)在沉砂池的上部以防止擾動砂子。 5）出水渠道寬度為進(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。 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。 計算草圖如圖 ： 圖 平流式沉砂池計算草圖 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 10頁 設(shè)計參數(shù)確定 設(shè)計流量： maxQ =（設(shè)計 2組池子，每組分為 2格，每組設(shè)計流量為Q=） 設(shè)計流速： v=水力停留時間： t=40s 池體設(shè)計計算 1）沉砂池長度： L=vt= 40=8m 2）水流斷面面積： A=Q/