格栅的计算.docx
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格栅的计算
工艺设计和计算
1.格栅的计算
设计说明
格栅是一组(或多组)相互平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水渠道,以控制水中粗大悬浮物及杂质,对下面的微滤机和水泵其保护作用,拟采用细格姗,格栅间距取16mm.
设计流量:
最大流量Qmax8000m3/d0.092m3/s
设计参数:
栅条间距d=16.00mm栅前水深h=0.3m,过栅流速v=0.6m/s,安装倾角a=60°
1.栅条的间隙数n
30(个)
10圆钢为栅条,即s=0.01m,栅槽宽度一般要比格姗宽
Qmax暫—0.092Jsin60。
n
bhv0.0160.30.6
2.栅槽的有效宽度b.取C
bs(n1)dn0.20.01(301)0.016300.20.97(m)
0.2-0.3m,这里取0.2m.
3.通过格栅的水头损失h2,m
设栅条断面为锐边圆形断面,取阻力系数=1.83,k=3.36v-1.32=3.36*0.6-1.32=0.7,则
4.栅后槽总高度H,m
设栅前渠道超高h1=0.3m.,有H=h+h+h2=0.3+0.3+0.02=0.62m,
5.格姗的总建设长度L
Lh丨21.00.5——
tg
丨1----进水渠道渐宽部分的长度(m),设进水渠宽b1=0.23m,其渐宽部分展开角度a=200
丨2----栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m),—般丨2=0.5丨1
bb10.970.23
l100.5(m)
L的21.02tg20—-0.50.251.00.5一0-2.42(m)
tgtg60
则
6.每日的栅渣量w
设栅渣量w1为0.10(m/103m污水),变化系数kz=1.6
则
86400°.092°.100.50(m3/d)0.2(m3/d)
10001.6
86400QmaxWi
w-
1000kz
所以采用机械清渣
7.选型与决定
根据拦截污泥量,采用机械清渣,选用WGS-5C高链式格栅除污机一台,该格栅水槽高0.62m,
有效宽0.97m,长度2.42m,占地面积L*b=2.42*0.59=1.43m2
2.沉砂池
沉砂池的作用是去除废水中比重较大的无机颗粒(如泥沙,煤渣等),一般设在水泵和沉淀池前,以减轻水泵和管道的磨损,防止后续处理的构筑物管道的堵塞,提高污泥有机成分的含量.
本研究采用平流沉砂池
⑴长度L,m
设污水在池内流速v=0.3m/s,停留时间t=30s,L=vt=0.3x30=9m
⑵水流断面积a,m
AQmax0.0920.31(m2)
v0.3
⑶池总长度B,m
设n=2格,每格宽b=0.6m,则:
Bnb20.61.2(m)
⑷有效水深h2,m
A
0.31
h2B
1.20.26(m)
⑸沉砂斗所需容积v,m
设排砂时间间隔T=2d,城市污水的沉砂量X=30(m/106m3污水)则:
3
0.30(m)
QmaxXT864000.09230286400
66
kz101.610
⑹每个沉砂斗容积vm
设每个分格有2个沉砂斗,即共有4个沉砂斗,则:
V00.300.0750.1(m3)
22
⑺沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽ai=0.5m,斗壁与水平面的倾角600,斗高hs'=0.3m,贝U:
砂斗上口宽a,m
沉砂斗容积V),m
I
V0hs(2a22aa12a;)
6
0.3(20.85220.80.520.52)
6
33
0.14m(0.1m)
⑻沉砂室高度h3,m
设采用重力排砂,设池底坡度为i=0.06,坡向砂斗,沉砂室含两部分:
一部分为沉砂
斗,另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。
设两沉砂斗之间隔壁厚a'=0.2m,沉
l2L2aa
920.850.2
2
2.65m,则:
砂室的宽度为[2(12+a)+a'],故:
⑼沉砂总高度H,m
设超高h1=0.3m,贝U:
⑽验算最小流速Vmin,m/S
在最小流量时,只用一格工作(n1=1)则:
符合大颗粒悬浮物与废水的分离条件.
(11)砂水分离器的选择
沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时,往往是砂水混合体,为进一步分离出砂和水,需配套砂水分离器。
清除沉砂的时间间隔为2d,根据该工程的排砂量,选用一台某公司生产的螺旋砂水分离器。
3.曝气调节池
设计说明
调节池的主要作用是调节水量,水质。
废水自进入调节池,进水管应该等于或高于最
高水位,在池底曝气对废水进行强制混合均化。
废水的平均流量Q=Q/24=8000/24=333.33m/h
池子容积计算(设计有两个池子)
W=qtt取一小时
W=333.33/2=166.67mn
池深取6m,则
L=B=5.3m
池子的设计为BXLXH=5.3miX5.3mX6m
4.二段式生物接触氧化池
设计说明
二段法流程污水经初沉砂池进入第一接触氧化池,出水经中间沉淀池进行泥水分离,上清液进入第二接触氧化池,最后经二沉池再次泥水分离后排放,该流程第一段为高负荷段,第二段为低负荷段,这样就更能适应原水的水质变化,趋于稳定。
1.接触氧化池设计计算
采用二段式接触氧化,分两组并列进行,填料选用炉渣。
一氧池填料高hi-3取3m,二氧池填料高h2-3取2.5m。
⑴填料容积负荷
根据太原市政工程设计研究院编制的《生物接触氧化法设规程CECS1282001》当BOD
进水小于180mg/L时,并采用炉渣作为填料的,可应用此公式:
11=0.6t=0.34(h)
氧池的接触氧化时间占总时间的40%
12=0.4t=0.23(h)
⑶接触氧化池的尺寸计算
(单组)一氧池的填料体积V1
一氧池的面积Ay/h,318.6m2。
宽取3m贝UL仁A/B=18.6/3=6.2m
一氧池超咼hi-i=0.5m稳水层咼hi-2取0.5m底部构造层咼hi-5取0.8m
则一氧池总高Hh,,h,2h,3h,40.50.530.84.8m
一氧池的尺寸1必8必}=6.2^^3.0mX4.8m
同理
(单组)二氧池的体积V2=38.3m3
二氧池的面积A2=,5.3m2
宽取3m长L2=5Hm
二氧池总高H=h2‘+h2-2+h2-3+h2-4=0.5+0.5+2.5+0.8=4.3m
二氧池尺寸为L2XB2XH2=5.,mX3.0mX4.3m
⑷需氧量计算
接触氧化池才用填料下方穿孔管鼓风曝气方式,设气水比为54
总需氧量
33
Q气=5XQ=5X8000=40000nr/d=27.8m/min
一氧池的总需氧量
3
Q1-气=2/3Q气=2/3X27.8=18.5m/min
单组一氧池的需氧量
o
Q-气=0.5Q1-气=9.3m/min
二氧池的总需氧量
Q2-气=1/3Q气=1/3X27.8=9.3m3/min
单组二氧池的需氧量
o
Q-气=0.5Q2-气=4.6m/min
接触氧化池曝气管采用钢管,干管流速为10m/s,支管流速为5m/s,干管管径DN=200-100mn这里取150mm支管管径选用32mm支管间距为20cm,支管上小孔孔径5mm,小孔间距6cm,小孔向下45°开孔,交错分布.
2.接触沉淀池的计算
接触氧化后应用沉淀池,为提高沉淀效果并与接触氧化池更好匹配,减少施工量,节省费用,常采用接触沉淀池。
接触沉淀池的水力负荷为5-7m3/m2.h停留时间20-30min,有效水深1.8-2.5m
设第一接触沉淀池表面水力负荷N-1=5.5nVm2.h,有效水深h1-2为2m,第二接触沉淀池表面
水力负荷N-2=5m3/m2.h,有效水深h2-2为1.8m,二池滤料均选用炉渣,滤料层高0.5m
单组第一接触沉淀池面积A
单组第二接触沉淀池面积A
一沉池水力停留时间ti
一沉池水力停留时间t2
符合规程要求。
⑵接触沉淀池的尺寸设计一沉池宽取6m
Li=A/Bi=30.3/6=5.1m
一沉池超高hi-i=0.5m,泥斗斜壁与水面倾角为60°,清水层高取0.4m.
缓冲层高0.5m包入泥斗中,泥斗下边长0.2m,则
泥斗高:
一沉池总高H=hi-2+hi-i+hi-3=0.5+2+4.9=7.4m
一沉池尺寸L1XB1XH1=5.1mX6mX7.4m
单组二沉池有效水深1.8m,其他相同
L2=A2/B2=33.3/6=5.6m
二沉池总高H2=h2-2+h2-1+h2-3=0.5+1.8+4.9=7.2m
二沉池尺寸L2XB2XH2=5.6mX6nX7.2m
⑶污泥量Qs
根据<生物接触氧化法设计规程>污泥产率为0.3-0.4kgDS/kgBOD,含水率96%-98%设污泥产率Y取0.4,含水率为97%.
则干泥量WS:
WDsYQ(So-Se)+(Xo+Xh+Xe)Q
VW&--污泥干重kg/d
Q污水量m3/d
其中Xh=70%Xe
WsYQ(So-Se)+(Xo+Xh+Xe)Q=0.4*8000*(0.08-0.03)+8000(0.43-0.7*0.43-0.03)
=160kg/d
污泥体积Qs
泥斗容积Vs
1
单组一沉池泥斗容积Vs4.9(3030.0430.30.04)58.6m3
单组二沉池泥斗容积Vs—4.9(33.3'0.04、33.30.04)54.8m3
3
则共有污泥沉淀池4座,可容纳24h排污量.
⑷接触沉淀池需氧量计算
Q气=q气XAi
取q气为30riVm2.h
3
Q-气=30X30.3=15.2m/min
Q-气=30X33.3=16.7m/min
3.鼓风机的选择
单组接触氧化池共需氧量13.9m3/min,单组接触氧化沉淀池共需氧32m3/min可考虑一组工作,一组冲洗.所以可根据所需的压力和空气量采用下列规格的鼓风机:
RE-150型罗茨鼓风机三台,口径均为150Amm风压为39.2KPa。
其中两台进口流量
Q=28.0m/min,转速为31.0r/min,电机功率R=30KW轴功率La=26.5KW一台进口流量Q=35.4nVmin,转速为38.4r/min,电机功率R=37KV,轴功率La=32KW三台鼓风机,其中一台备用,高负荷时三台工作,低负荷时一台或两台工作。
5.污泥浓缩池的设计和计算
设计说明
沉砂池和生物接触沉淀池产生污泥经过自流流入污泥浓缩池,由于二沉池的排泥石间歇
的,且污泥降解良好,所以决定用间歇污泥浓缩池.
设计参数
Px=160kg/d=6.7kg/L(每日排出污泥的干重),含水率97%
32
污泥密度1.02kg/h,Vx=5.3m/d=0.22m3/h.固体容积负荷q=1.5kg/m.h
浓缩池所需表面积
A=Px/q=6.7/1.5=4.47m2
选用2.5X3.0m的池子
水力负荷
u=Vx/A=0.22/2.5X3.0=0.029m/h
则有效水深
H=ut=0.029*12=0.35m
排泥量与存泥体
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