水質工程學計算實例(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 泥深度有關。當原水濁度低時，一般每日至少排放1次，以避免沉泥積實而不易排出。排泥時間一般采用5～30min，亦可按下式計算：式中 V—每根穿孔管在一個排泥周期內的排泥量，m3；q—單位時間排泥量，L/s。穿孔管的區段長度 一般采用2～4m ，首、尾兩端的區段長度為Ly/2，即1～2m。穿孔管的計算段長度為L1，L2，L3，…，Ln，使其關系為L2=2 L1，L3=3L1，…，Ln=n L1。【例題】對平流式沉淀池的進水穿孔墻與出水三角堰進行水力計算。【解】(1) 已知條件設計流量q=，池寬B=，有效水深H0=。(2)進水穿孔墻計算采用磚砌進水穿孔墻，孔眼形式采用矩形的半磚孔洞。A1==(m2)孔眼流速采用v1=(～；～)，取24個，則孔眼實際流速為孔眼布置成6排，每排孔眼數為24/6=4個。水平方向孔眼間凈距取500mm(即兩磚長)，則每排4個孔眼時，其所占寬度為463+4500=252+2000=2252(mm)剩余寬度為B2252=24002252=148(mm)，其均分在各灰縫中。垂直方向孔眼凈距取2252mm(即6塊磚厚)。最上一排孔眼的淹沒水深為250mm，則孔眼的分布高度為250+6125+6252=2512≈2500(mm)=H0(3)出水三角堰(90186。)堰上水頭(即三角堰口底部至上游水面的高度)采取H1=(mH2O)每個三角堰的流量q1三角堰個數n1，取9個堰口下緣與出水槽水面之距為50～70mm。三角堰中距l1 豎流式沉淀池 設計數據池子直徑(或正方形的一邊)。，～。最大可達10m的。中心管內流速不大于30mm/s。中心管下口應設有喇叭口和反射板；(a)；(b)；(c)，反射板表面積與水平面的傾角為17186。；(d)～，縫隙中污水流速在初次沉淀池中不大于30mm/s，在二次沉淀池中不大于20mm/s。當池子直徑(或正方形的一邊)，澄清污水沿周邊流出；當直徑D≥。～，～；～。【例題】豎流式沉淀池的計算。已知條件，某城市設計人員N=60000人，設計最大污水流量Qmax=。【解】(1) 設中心管流速v0=，采用池數n=4，則每池最大設計流量(2) 沉淀部分有效端面積(A)設表面負荷q＇= m3/(m2?h)，則上升流速v =v0=(m/s)(1) 沉淀池直徑(D)(2) 沉淀池有效水深(h2)設沉淀時間t=，則h2=vt3600=3600=(m)(3) 校核池徑水深比 D/h2=3 (符合要求)(4) 校核集水槽每米出水堰的過水負荷(q0)可見符合要求，可不另設輻射式水槽。(5) 污泥體積(V)設污泥清除間隔時間T=2d，每人每日產生的濕污量S=，則(6) 每池污泥體積(7) 池子圓截錐部分實有容積(V1)設圓錐底部直徑d＇,截錐高度為h5，截錐側壁傾角α=55186。，則可見池內足夠容納2d污泥量。(8) 中心管直徑(d0)(9) 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離(h3)設流過該縫隙的污水流速v1=，喇叭口直徑為d1===(m)則 (12) 沉淀池總高度(H)設池子保護高度h1=，緩沖層高h4=0(因泥面很低)，則H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=+++0+≈10(m) 輻流式沉淀池 設計數據池子直徑(或正方形一邊)與有效水深的比值，一般采用6～12。池徑不宜小于16m。～。一般均采用機械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設施。當池徑(或正方形的一邊)較小(小于20m)時，也可采用多斗排泥。進、出水的布置方式可分為：中心進水周邊出水；周邊進水中心出水；周邊進水周邊出水。池徑小于20m，一般采用中心轉動的刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上；池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅動裝置設在桁架的外緣。刮泥機的旋轉速度一般為1～3r/h，外周刮泥板的線速不超過3m/min。在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開口面積為過水斷面積的6%～20%。浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前應設置浮渣擋板。周邊進水的輻流式沉淀池是一種沉淀效率較高的池型，與中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，其設計表面負荷可提高1倍左右。【例題】某污水處理廠的設計流量Q=4000m3/h，曝氣池混合液懸浮濃度Nw=2kg/m3，回流污泥濃度Cu=6kg/m3，污泥回流比R=，試求周邊進水二次沉淀池的各部分尺寸。【解】(1) 沉淀部分水面面積(F)設池數n=2個，表面負荷q′=2 m3/(m2?h)，(2) 池子直徑(D) (取D=37m)(3) 實際水面面積(F)(4) 實際表面負荷(q′)(5) 單池設計流量(Q0)Q0=Q/n=4000/2=2000(m3/h)(6) 校核堰口負荷(7) 校核固體負荷，符合要求(8) 澄清區高度，設t=1h，取。(9) 污泥區高度設t′=(10) 池邊深度(h2)，取h2=4(m)(11) 沉淀池高度(H)，污泥斗直徑d=2m，池中心與池邊落差，超高h1=，污泥斗高度h4=，H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=+++0+=(m) 斜流式沉淀池斜流式沉淀池是根據“淺層沉淀”理論，在沉淀池中加設斜板或蜂窩斜管以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優點。 設計數據在需要挖掘原有沉淀池潛力，或需要壓縮沉淀池占地等技術經濟要求下，可采用斜板(管)沉淀池。升流式異向流斜板(管)沉淀池的表面負荷，一般可比普通沉淀池的設計表面負荷提高1倍左右。對于二次沉淀池，應以固體負荷核算。斜板垂直凈距一般采用80～120m，斜管孔徑一般采用50～80mm。斜板(管)～。斜板(管)傾角一般采用60186。斜板(管)區底部緩沖層高度，～。斜板(管)區上部水深，～。在池壁與斜板的間隙處應裝設阻流板，以防止水流短路。斜板上緣宜向池子進水端傾斜安裝。進水方式一般采用穿孔墻整流布水，出水方式一般采用多槽出水，在池面上增設幾條平行的出水堰和集水槽，以改善出水水質，加大出水量。斜板管沉淀池一般采用重力排泥。每日排泥次數至少1～2次，或連續排泥。池內停留時間：初次沉淀池不超過30min，二次沉淀池不超過60min。斜板管沉淀池應設斜板(管)沖洗設施。【例題】 某城市污水處理廠的最大設計流量Qmax=710m3/h，生活污水量總變化系數KZ=，初次沉淀池采用升流式異向流斜管沉淀池，斜管斜長為1m，斜管傾角為60186。,設計表面負荷q′=4m3/(m2h)，進水懸浮物濃度c1=250mg/L，出水懸浮物濃度c2=250mg/L，污泥含水率平均為96%，求斜板(管)沉淀池各部分尺寸。【解】(1) 池子水面面積(F)設n=4個，(2) 池子邊長(a)(3) 池內停留時間(t) 設h2=，h3=1msin60186。=(m)(4) 污泥部分所需的容積(V)設T=(5) 污泥斗容積(V1)設 (6) 沉淀池總高度(H)設h1=，h4=H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=++++≈(m) 污泥濃縮與方法 濃縮去除對象污泥中含有大量的水分，所含水分大致分為四類：顆粒間的空隙水，約占總水分的70%；毛細水，即顆粒間毛細管內的水，約占20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內部水，約占10%。 重力濃縮池(2) 設計參數 a. 進泥含水率 當為初次污泥時，其含水率一般為95%～97%；當為剩余活性污泥時，%～%；當為混合污泥時，其含水率一般為98%～%。b. 污泥固體負荷 當為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用80～120kg/(m2d)；當為剩余活性污泥時，污泥固體負荷宜采用30～60kg/(m2d)；當為混合污泥時，污泥固體負荷宜采用25～80kg/(m2d)。c. 濃縮后污泥含水率 由曝氣池后二次沉淀池進入污泥濃縮池的污泥含水率，%～%時，濃縮后污泥含水率宜為97%～98%。d. 濃縮停留時間 濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h，以防止污泥厭氧腐化。e. 有效水深 一般為4m，最低不小于3m。f. 污泥室容積和排泥時間 應根據排泥方法和二次排泥間隔時間而定，當采用定期排泥時，兩次排泥間隔一般可采用8h。g. 集泥設施 輻射式