污水处理厂设计计算书Word格式文档下载.docx
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十四、 污泥消化池计算 49
(一) 容积计算 49
(二) 平面尺寸计算 52
(三) 消化后的污泥量计算 52
(四) 沼气产量计算 53
(五) 一级消化池的管道系统 54
(六) 二级消化池的管道系统 56
(七) 贮气柜 58
(八) 沼气压缩机 59
(九) 混合搅拌设备 60
十五、 污泥脱水计算 61
(一) 脱水污泥量的计算 61
(二) 脱水机的选择 62
(三) 附属设施 63
第三部分平面及高程布置 65
十六、 污水处理厂平面布置 65
(一) 污水处理厂设施组成 65
(二) 平面布置的原则 66
(三) 平面布置 67
十七、 污水处理厂高程布置 69
(一) 主要任务 69
(二) 高程布置的原则 69
(三) 污水处理构筑物的高程布置 69
参考文献 73
《水质工程学II》课程设计计算书
第一部分污水处理
一、格栅设计计算
格栅按照远期规划进行设计。
Q=8.16万m/d=944.4L/s
总变化系数=1.2,=944.4×
1.2=1133.28L/s
设计中选择两组格栅同时工作,每组格栅单独设置,则每组格栅的进水量为566.64L/s。
1.格栅间隙数
式中——格栅栅条间隙数(个);
——最大设计流量(m/s);
——格栅倾角(°
);
——栅条净间距(m);
——栅前水深(m);
——过栅流速(m/s),宜采用0.6~1.0m/s。
栅前水深:
根据水力最优断面公式计算得,0.57=×
0.7/2,=1.28m,/2=0.64m。
设计中取=0.64m,0.9m/s,0.02m,60°
。
2.格栅槽宽度
式中——格栅槽宽度(m);
——每跟格栅条的宽度(m)。
设计中取=0.01m。
3.进水渠道渐宽部分的长度
式中——进水渠道渐宽部分的长度(m);
——进水明渠宽度(m);
——渐宽处角度(°
),一般采用10°
~30°
设计中=1.27m,=20°
,此时进水渠道内的流速为0.67m/s,介于0.4~0.9m/s之间。
4.出水渠道渐窄部分的长度
式中——出水渠道渐窄部分的长度(m);
——渐窄处角度(°
),。
5.通过格栅的水头损失
式中——水头损失(m);
——格栅条的阻力系数;
——格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数,一般采用=3。
因栅条为矩形截面,取=2.41。
6.栅后明渠总高度
式中——栅后明渠总高度(m);
——明渠超高(m),一般取0.3~0.5m。
设计中取=0.3m。
7.栅槽总长度
式中——格栅槽总长度(m);
——格栅明渠的深度(m)。
8.每日栅渣量
式中——每日栅渣量(m3/d);
——每日每103m3污水的栅渣量(m3/103m3污水),一般采用0,04~0.06m3/103m3污水。
设计中取=0.05m3/103m3污水。
应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。
图1格栅设计计算示意图(单位:
mm)
二、污水泵房
泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房,具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点,便于开槽施工,适用于自灌式泵站。
集水池和机器间由隔水墙分开,这样可保持机器间干燥,有利于水泵的保养和检修。
只有吸水管和叶轮淹没在水中,机器间可经常保持干燥,以利于对泵房的检修和保养,也可避免污水对轴承、管件,仪表的腐蚀。
在自动化程度较高的泵站,较重要地区的雨水泵站,及开启频繁的污水泵站中,尽量采用自灌式泵房。
自灌式泵房的优点是启动及时可靠,不需引水的辅助设备,操作简便,缺点是泵房较深,增加工程造价。
且由于噪音较大,妨害工作人员判断水泵是否正常工作。
采用自灌式泵房时水泵叶轮(或泵轴)低于集水池的最低水位,在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动,启动可靠,操作方便。
但增加了泵站的深度,增加地下工程造价。
泵房地面有一定坡度,坡向排水沟。
图2污水泵房示意图
水泵的选择:
根据污水高程计算的结果,设泵站内的总损失为2m,吸压水管路的总损失为2m,则可确定水泵的扬程H为
H=Hst+∑h=(225.169-219.0)+2+2=10.169m
水泵提升的流量按最大时流量考虑,,按此流量和扬程来选择水泵。
选择14sh-28型卧式离心泵,共三台,2用1备,单泵性能参数为:
流量为510L/s,扬程为12m,电机选用型号为JR-117-6。
装机时以近期流量为准,泵房面积及机械基础等应按远期规划设计。
三、平流沉砂池设计计算
沉砂池流量按照近期规划进行设计。
Q=3万m/d=347.2L/s
总变化系数=1.45,=347.2×
1.45=503.4L/s
设计中选择两组平流沉砂池同时工作,分别与格栅相连,则每组沉砂池的设计流量为251.7L/s。
计算草图如图3所示。
图3沉砂池设计计算草图(单位:
1.沉砂池长度
式中——沉砂池的长度(个);
——设计流量时的流速(m/s),一般采用0.15~0.30m/s;
——设计流量时的流行时间(s),一般采用30~60s。
设计中取=1.25m/s,=40s。
2.水流过水断面面积
式中——水流过水断面面积(m2);
——设计流量(m3/s)。
3.沉砂池宽度
式中——沉砂池宽度(m);
——设计有效水深(m),一般采用0.25~1.00m;
——沉砂池格数。
设计中取=0.8m,沉砂池分两格。
4.沉砂室所需容积
式中——平均流量(m3/s);
——城市污水沉砂量(m3/103m6污水),一般采用30m3/103m3污水;
——清除沉砂的间隔时间(d),一般采用1~2d。
设计中取清除沉砂的间隔时间=2d,城市污水沉砂量=30m3/103m3污水。
5.每个沉砂斗容积
式中——每个沉砂斗容积(m3);
——沉砂斗个数(个)。
设计中取每格有1个沉砂斗,共有
6.沉砂斗高度
沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求,沉砂斗倾角应满足55°
式中——沉砂斗的高度(m);
——沉砂斗上口面积(m2);
——沉砂斗下口面积(m2),一般采用0.4m×
0.4m~0.6m×
0.6m。
设计中取沉砂斗上口面积为1.24m×
1.24m,下口面积0.5m×
0.5m。
设计中取沉砂斗高度=0.60m,校核沉砂斗角度:
7.沉砂室高度
式中——沉砂室高度(m);
——沉砂池底坡度,一般采用0.01~0.02;
——沉砂池底长度(m)。
设计中取沉砂池底坡度=0.02。
8.沉砂池总高度
式中——沉砂池总高度(m);
——沉砂池超高(m),一般采用0.3~0.5m。
9.验算最小流速
式中——最小流速(m/s),一般采用;
——最小流量(m3/s),一般采用0.75;
——沉砂池格数(个),最小流量时取1;
——最小流量时的过水断面面积(m2)
10.进水渠道
格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水管道,然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为:
设计中取B1=1m,H1=0.5m。
11.出水渠道
出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为:
出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽,出水槽宽1.0m,有效水深0.5m,水流速度0.504m/s,出水流入出水管道。
出水管道采用钢管,管径DN=800,管内流速0.85m/s,水力坡度1.08‰。
12.排砂管道
采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管径DN200mm。
四、初沉池(平流沉淀池)设计计算
设计参数:
①每格长度与宽度之比不小于4,长度与深度之比采用8~12。
②采用机械排泥时,宽度根据排泥设备确定。
③池底纵坡一般采用0.01~0.02;
采用多斗时,每斗应设单独排泥管及排泥闸阀,池底横向坡度采用0.05。
④设计有效水深不大于3.0米。
⑤一般按表面负荷计算,按水平流速校核。
最大水平流速:
初沉池为7mm/s;
二沉池为5mm/s。
⑥进出口处应设置挡板,高出池内水面0.1~0.15m。
挡板淹没深度:
进口处视沉淀池深度而定,不小于0.25m,一般为0.5~1.0m;
出口处一般为0.3~0.4m。
挡板位置:
距进水口为0.5~1.0m;
距出水口为0.25~0.5m。
⑦污泥斗的排泥管一般采用铸铁管,其直径不宜小于0.2米,下端伸入斗底中央处,顶端敞口,伸出水面,便于疏通和排气。
在水面以下1.5~2.0米处,与排泥管连接水平排出管,污泥即由此借静水压力排出池外,排泥时间大于10分。
⑧池子进水端用穿孔花墙配水时,花墙距进水端池壁的距离应不小于1~2m,开孔总面积为过水断面积的6%~20%。
设计中选择两组平流沉淀池,设计流量按近期规划确定,则每组平流沉淀池的设计流量为0.252m3/s。
计算草图如图4所示。
图4初沉池设计计算草图(单位:
mm)
1.沉淀池表面积
式中——沉淀池表面积(m2);
——设计流量(m3/s);
——表面负荷[m3/(m2•h)],一般采用1.5~3.0[m3/(m2•h)]。
设计中取=2[m3/(m2•h)]。
2.沉淀部分有效水深
式中——沉淀部分有效水深(m);
——沉淀时间(h),一般采用10~2.0h。
设计中取=1.5h。
3.沉淀部分有效容积
4.沉淀池长度
式中——沉淀池长度(m);
——设计流量时的水平流速(mm/s),一般采用。
设计中取。
5.沉淀池宽度
式中——沉淀池宽度(m)。
6.沉淀池格数
式中——沉淀池格数(个);
——沉淀池分格的每格宽度(m)。
设计中取=4.2m。
7.校核长宽比及长深比
长宽比=27/4.2=6.43>
4,符合要求。
长深比=27/3=9>
8,符合要求。
8.污泥部分所需容积
式中——污泥部分所需容积(m3);
——每人每日污泥量[L/(人•d)],一般采用0.3~0.8[L/(人•d)];
——两次清除污泥间隔时间(d),一般采用重力排泥时,=1~2d,采用机械刮泥排泥时,=0.05~0.2d;
——设计
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