給水排水工程畢業設計-無錫市城北污水污水處理廠設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。 優點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩定，構造簡單，易于施工，便 于管理。 缺點：占地大，配水不均勻，易出現短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有 15%左右的有機物使沉砂池的后續處理增加難度。 優點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。 優點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調節曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩定，受流量變化影響小，同時起調節曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。 缺點：由于需要曝氣， 所以池內應考慮設有消泡裝置，其他型易產生偏流或死角。并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加。 基于以上三種沉砂池的比較，本工程設計確定采用平流沉砂池。 消毒 ：擬采用折板往復式接觸池。 ； (1) 液氯 優點：價格便宜，效果可靠，投配設備簡單。 河北工程 大學 畢業設計 16 缺點： 對生物有毒害作用，并且可產生致癌物質。 適用于大、中型規模的污水處理廠。 (2) 漂白粉 優點：投加設備簡單，價格便宜。 缺點：除液氯去缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調制不便，勞動強大。 適用于消毒要求不高或間斷投加的小型 污水處理廠。 (3) 臭氧 優點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物 、色味等，污水溫度、 PH 值對消毒效果影響小，不產生難處理或積累性殘余物。 缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。 綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯消毒做消毒劑。 計量設施 接觸池后的二級出水采用巴氏計量槽計量出水水量。 濃縮池 污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續式。 ：適用于濃縮活性 污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高，貯泥能力小。 ：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用 于活 性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小。 綜上所述，本設計采用 間歇 式重力濃縮池。 污泥消化池 活性污泥法與生物膜法是在有氧的條件下，由好氧微生物降解污水中的有機物，最終產物是水和二氧化碳。污泥中的有機物一般是采用厭氧消化法，即在無氧的條件下，由兼性菌及專性厭氧細菌降解有機物，最終產物是二氧化碳和甲烷氣，使污泥得到穩定。所以污泥厭氧消化過程也成為污泥生物穩定過程。 消化池 的基本形狀由圓柱形和蛋形兩種，本設計采用圓柱形。 厭氧消化有高溫消化和中溫消化兩種， 本設計采用中溫消化。 污泥脫水 河北工程 大學 畢業設計 17 污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。 本設計采用機械脫水，采用帶式壓濾機，并設自然干化廠。 第 3 章 城市污水處理系統的設計 進水閘井和進水格柵間的設計 進水閘井 污水處理廠進水管要求： 1. 進水流速在 — (如明渠， v=— m/s)； 2. 管材為鋼筋混凝土管； 3. 非滿流設計， n=. 由前面的計算和 Qmax= L/s,查手冊 1 得： Dg=1600mm h/D= 1000i= 管內 v= m/s h=1600? = 所以，水面標高為： +=； 管頂標高為： +=。 進水閘井工藝設計 進水閘井的作用是匯集各種雨水以改變進水方向，保證進水穩定性。進水閘井前設跨越管，跨越管的作用是當污水廠產生故障或維修 時，可是污水直接進入水體，跨越管的管徑比進水管大，取為 1700mm。考慮施工方便以及水力條件，進水閘井采用格柵間同值等邊長的正方形截面，污水來水管標高為 米，閘井井底標高為 =米，考慮格柵間的寬度，進水閘井采用正方形構造，面積為 6000*6000mm。采用明桿式青銅密封圓形閘門： D=1100mm 重量 =1050 ㎏ 啟閉機的選擇 ： F=T+W 式中： W— 閘板及螺桿的重量； T— 克服水壓的阻力， T=f p. 其中 f 為摩擦系數，取 f=， p為閘門受到的總壓力。 P=1/4π d2 1/2 (P1+P2) 式中： P1— 最高水位時的水壓力； P2— 最不利水位時的水壓力。 設最高水位為 米，則 P1=1000 （ ） =3350 ㎏ /m2 最不利水位與管頂平齊既 ，則 P2=1000 （ ） =1600 ㎏ /m2 河北工程 大學 畢業設計 18 則 p=1/4 1/2（ 3350+1600） = ㎏ T=f p= = ㎏ 所以，啟閉機為 F=T+W=+1050= ㎏ 根據啟閉機在手冊上查的采用 QPL15 型手電兩用螺桿啟閉機，其性能如下表 31： 表 31 啟閉機性能參數 型號 形式 啟閉能力（噸） 工作轉矩 外形尺寸（ mm） 生產廠 家 QDA45 手電兩 用螺桿式 啟 閉 45 A B ? D ? G 湖北洪 城通用 機械股 份有限 公司 4 715 340 35 50 粗格柵的設計 本設計采用兩道格柵， 兩 道粗格柵、 三 道細格柵。 粗 格柵設于污水泵站前，細格柵設于污水泵站后。 設計參數 ① 粗格柵間隙 50—— 100mm， /103 m3； ② 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應設人工清除格柵備用； ③ 過柵流速一般采用 。 ④ 格柵前渠道內水流速度一般采用 m/s。 ⑤ 格柵傾角一般采用 45176。 — 75176。；通過格柵的水頭損失一般采用 m/s。 ⑥ 格柵間 必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位 ，工作臺設有安全和沖洗設施； ⑦ 格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于 ,工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于 ,機械清除，不小于 , ⑧ 機械格柵的動力裝置一般宜設在室內或采取其他保護設備的措施； ⑨ 設置格柵裝置的構筑物必須考慮設有良好的檢修、柵渣的日常清除。 粗格柵的設計計算 格柵計算草圖見圖 31。 設過柵流速取 V= m/s，柵條間隙 e=20mm，格柵安裝傾角α =75176。 柵前水深河北工程 大學 畢業設計 19 h=?+=,設計渠道內流速 V39。 =(— )。 進水渠寬： B1 = mvhQ 2/39。 ???? 0 . 1 m1 6 0 0 m m 圖 粗格柵計算草圖 ① 柵條間隙數 n= vheQ ??? ?sinmax B=s(n1)+en 式中， B— 柵槽寬度， m。 s— 柵條寬度， m。 e— 柵條間隙， 20— 40mm。 取 20mm. n— 格柵間隙數； Qmax— 最大設計流量， m3/s； α — 傾角； 75度； h— 柵前水深， m。 V— 過柵流速， m/s，取 — m/s 河北工程 大學 畢業設計 20 n= s 0 ???? ? 設兩道格柵，則每臺格柵的間隙 n=47 個 B=s(n1)+en= (411)+ 41= 。 ② 進水渠道漸寬部分的長度 L1=?tgBB??2 1 式中， L1— 進水渠道漸寬部分的長度， m.； B1— 進水渠道寬度，取 。 α — 其漸寬部分展開角度，取 20176。； L1=0202 ??= ③ 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 L2=L1/2 式中： L2—— 柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長度， m。 L2=。 ④ 通過格柵的水頭損失 h1=k h0 h0= Ksin22 ???? ?? gv 式中， h1— 過柵水頭損失， m。 h0— 計算水頭損失， m； g— 重力加速度， ； k— 系數，一般取 3； ξ — 阻力系數，與柵條斷面形狀有關， ξ =β（ s/e） 4/3,當為矩形斷面時，β = 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降 h1為補償。 h1= i 39 . 8 120 . 7 5023/4????????????? ⑤ 柵前槽總高度： 柵前槽高 H1== 河北工程 大學 畢業設計 21 ⑥ 柵后槽總高度： H= H1+ h2=+= ⑦ 柵槽總長度 L： L=L1+L2+++H1/tgα =++++176。 = ⑧ 每日柵渣量 W=KWQ 864001m ax ?? 式中： W— 每日柵渣量， W1— 柵渣量（ m3/103污水），取 ，粗格柵取用小值，細格柵取用大值，中格柵取用中值。當 16～ 25mm 時， W1=～ ,本設計取 。 K— 生活污水流量總變化系數。 W= 864 4 ?? ??? m3/d＞ m3/d 宜采用機械清渣。 格柵除污機的選擇 本設計采用 2 臺 粗 格柵；根據《給水排水設計手冊》 9 冊，選擇 GH1400 型 鏈條回轉式多耙平面 格柵除污機兩臺，格柵上部設工作臺，其高度高出柵前最高設計水位 ，工作臺上設安全沖洗設施，格柵工作臺兩側過道寬 ，工作臺寬度為 . 表 32 GH1400 型 鏈條回轉式多耙平面 格柵除污機 性能參數 型號規格 格 柵 寬 度 mm 安裝傾角 α (0) 格柵 間距 mm 電 動機 功率 kw 過柵 流速 m/s GH1400 1400 60～ 80 1 20 2 40 1 污水泵房的設計 一般規定 （ 1） 應根據遠近期污水量，確定污水泵站的規模，泵站設計流量一般與進水管設計流量相同； （ 2） 應明確泵站是一次建成還是分期建設，是永久性還是半永久性，以決定其標準和設施。并根據污水經泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進處理廠處理來選擇合適河北工程 大學 畢業設計 22 的泵站位置； （ 3） 污水泵站的集水池與機器間在同一構筑物內時，集水池和機器間須用防水隔墻隔開，不允許滲漏，做法按結構設計規范要求；分建時，集水井和機器間要保持的施工距離，其中集水池多為圓形，機器間 多為方型； （ 4） 泵站構筑物不允許地下水滲入，應設有高出地下水位 米的防水措施。 選泵 （ 1）污水泵站選泵應考慮因素 1) 選泵機組泵的總抽升能力，應按進水管的最大時污水量計，并應滿足最大充滿度時的流量要求； 2) 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求； 3) 由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵。 （ 2） 選泵具體計算 泵站選用集水池與機器間合建式的矩形泵站。 1) 流量的確定 Q Qmax= m3 /h，取設計秒流量為 1655L/s 選擇集水池與機器間合建式矩形泵房，本設計擬訂選用 5 臺泵（ 4 用 1 備），則每臺泵的設計流量為： Q= Qmax /4=1655/4= L/s 2) 集水池容積 V ① 泵站集水池容積一般取最大一臺泵 5～ 6分鐘的流量設計 V=? 60? 6/1000=149m3 ② 有效水深 h 為 米，則水池面積 F為 : F=V/h=149/= 3) 揚程的估算 H H=HST ++ 式中： —— 水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失； —— 自由水頭； HST —— 水泵集水池的最低水位 H1與水泵出水管提升后的水位 H2之差； 水泵集水池的最低水位 H1 按吸水井有效水深 ，則： H1=進水管底標高 + h –集 水池有效水深－過柵水頭損失 =+? － 2－ 河北工程 大學 畢業設計 23 = H2=廠區地面標高 +（ 4m5m自由水頭） =+5 = HST = H2 H1== 則：水泵揚程為： H= HST ++=+2+= m 取 26m 4) 選泵 由 Q= /h ， H=26 m，可查手冊 11299 頁 得：選用 400QW150026160 型 潛水排污 泵，其各項性能見下表 34所示。 表 34 400QW15001590型 潛水排污 泵 性能參數 生產廠家： 江 蘇亞太泵業集團公司 吸、壓水管路實際水頭損失的計算 （ 1）