平明計(jì)算22.doc

設(shè)計(jì)計(jì)算書1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定本設(shè)計(jì)中污水處理廠的設(shè)計(jì)流量為1500m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用來(lái)表示污水處理廠的規(guī)模，用來(lái)計(jì)算污水廠的柵渣量、污泥量、耗藥量及年抽升電量；最大設(shè)計(jì)流量用于污水處理廠中管渠計(jì)算及各處理構(gòu)筑物計(jì)算。污水的平均處理量為Q=1500/(243600)=0.0174 m3/s；污水的最大處理量為Qmax=1.340.0174=0.023m3/s；總變化系數(shù)取為1.34。待處理污水主要水質(zhì)指標(biāo)（污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）CODCr 500mg/l，BOD 300mg/l，SS 400mg/l， 氨氮35mg/l，總氮45mg/l，TP 8mg/l， 處理后主要污染物指標(biāo)達(dá)到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)為：PH 69，CODCr50mg/l， BOD 10mg/l，SS 10mg/l， 氨氮8mg/l，總氮15mg/l，TP 0.5mg/l2 粗格柵的設(shè)計(jì)格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設(shè)計(jì)采用中細(xì)兩道格柵。2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)(1) 格柵可單獨(dú)設(shè)置格柵井或與泵房合建設(shè)置在集水池內(nèi)，一般大中型泵站或污水管埋深較大時(shí)，格柵可以設(shè)在泵房的集水池內(nèi)。采用機(jī)械除渣是，一般采用單獨(dú)的格柵井。 (2) 格柵寬度格柵的總寬度不宜小于進(jìn)水管渠寬度的2倍，格柵空隙總有效面積應(yīng)大于進(jìn)水管渠有效斷面積的1.2倍。(3) 柵條間隙柵條間隙可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和水泵性質(zhì)確定。一般臥式和立式離心泵其最大間隙寬度可按下表取值，軸流泵宜采用70mm。格柵間隙具體見(jiàn)表1。表1 格柵柵條最大間隙寬度 水泵型號(hào)14MN以上，12PWL螺旋泵、廢水泵、潛水泵柵條間隙寬度（mm）20304050100(4) 過(guò)柵流速過(guò)柵流速一般采用0.61.0m/s。雨水泵站格柵前進(jìn)水管內(nèi)的流速應(yīng)控制在1.01.2m/s；當(dāng)流速大于1.2m/s時(shí)，應(yīng)將臨近段的入流管渠斷面放大或改建成雙管渠進(jìn)水。污水泵站格柵前進(jìn)水管內(nèi)的流速一般為0.40.9m/s。(5) 格柵傾角在人工清渣時(shí)，格柵傾角不應(yīng)大于70；機(jī)械清渣時(shí)，宜為7090，格柵上端應(yīng)設(shè)平臺(tái)，格柵下端應(yīng)低于進(jìn)水管底部0.5m，距離池壁0.50.7m，或按機(jī)械除渣的安裝和操作需要確定。(6) 格柵工作平臺(tái)人工清渣時(shí)，工作平臺(tái)應(yīng)高出格柵前設(shè)計(jì)最高水位0.5m；機(jī)械清除時(shí)，工作平臺(tái)應(yīng)等于或稍高于格柵井的地面標(biāo)高。平臺(tái)寬度到污水泵站不應(yīng)小于1.5m；雨水泵站不應(yīng)小于2.5m。兩側(cè)過(guò)道寬度采用0.61.0m，機(jī)械清除時(shí)，應(yīng)有安置除渣機(jī)減速箱，皮帶輸送機(jī)等輔助設(shè)施的位置。常用的機(jī)械格柵有鏈條式格柵除污機(jī)鋼絲牽引式格柵除污機(jī)。格柵平臺(tái)臨水側(cè)應(yīng)設(shè)欄桿，平臺(tái)上應(yīng)裝置給水閥門，并設(shè)置具有活動(dòng)蓋板的檢修孔；平臺(tái)靠墻面應(yīng)設(shè)掛安全帶的掛鉤；平臺(tái)上方應(yīng)設(shè)置起重量為0.5t的工字梁和電動(dòng)葫蘆。(7) 格柵井通風(fēng)格柵井內(nèi)可能存在硫化氫、氫氰酸等有害氣體。為了保護(hù)操作、檢修、維修人員的健康和安全須考慮通風(fēng)換氣措施，在室外的格柵井，采用可移動(dòng)的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)；在格柵室內(nèi)，設(shè)置永久性的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)通風(fēng)換氣次數(shù)為8次/h，格柵井內(nèi)為12次/h；格柵井內(nèi)的通風(fēng)換氣體積應(yīng)包括格柵井的進(jìn)水管和出水管空間。格柵井的進(jìn)水管空間指格柵井至井前閘門之間的管段空間。出水管空間指格柵井至水泵集水池之間的管段空間，通風(fēng)管應(yīng)采用防腐阻燃材料制成。2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算污水廠的污水由一根1000鋼筋混凝土管從城區(qū)直接接入格柵間。粗格柵設(shè)1個(gè)，則粗格柵設(shè)計(jì)流量為0.035m3/s。柵前流速：；過(guò)柵流速：；柵條寬度：；格柵間隙寬度：；格柵傾角： (1) 柵前斷面水力計(jì)算：根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式柵前槽寬柵前槽寬，取0.3m柵前水深(2) 柵條間隙數(shù)：個(gè) ，取8個(gè)(3) 柵槽寬度：柵條寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m； =0.01（8-1）+0.038+0.2=0.51m(4) 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開(kāi)角度 (5) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度：0.15m(6) 通過(guò)格柵的水頭損失： ，h0 計(jì)算水頭損失，m；g 重力加速度，m/s2；k 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.42； =0.027m(7) 柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.027+0.3=0.477m，取0.5m(8) 柵槽總長(zhǎng)度： H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m=0.29+0.15+0.5+1.0+=2.20m(9) 每日柵渣量：格柵間隙3050mm時(shí)，W1=0.100.03m3/103m3污水；本工程格柵間隙為30mm，取柵渣量W1=0.03。 =864000.0230.03/(10001.34)=0.04450.2 所以宜采用人工清渣。(10)計(jì)算草圖如下：圖1 粗格柵計(jì)算草圖1.3 泵房1.3.1 泵房形式選擇泵房形式取決于泵站性質(zhì)，建設(shè)規(guī)模、選用的泵型與臺(tái)數(shù)、進(jìn)出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質(zhì)情況等諸多因素。 泵房形式選擇的條件： (1)由于污水泵站一般為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開(kāi)泵，故選用自灌式泵房。 (2)流量小于時(shí)，常選用下圓上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 (4)一般自灌啟動(dòng)時(shí)應(yīng)采用合建式泵房。 綜上本設(shè)計(jì)采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)置引水的輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)及時(shí)，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應(yīng)用廣泛，特別是在要求開(kāi)啟頻繁的污水泵站、要求及時(shí)啟動(dòng)的立交泵站，應(yīng)盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動(dòng)控制運(yùn)行。集水池：集水池與進(jìn)水閘井、格柵井合建時(shí)，宜采用半封閉式。閘門及格柵處敞開(kāi)，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開(kāi)部分設(shè)欄桿及活蓋板，確保安全。3.2 選泵(1)進(jìn)水管管底高程為4.5，管徑DN500，充滿度0.75。(2)出水管提升后的水面高程為4.2m。(3)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒(méi)和沖刷，原地面高程為7.9m。3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)污水流量 選擇集水池與機(jī)器間合建式泵站，考慮2臺(tái)水泵（1臺(tái)備用）每臺(tái)水泵的容量為。(2)集水池容積：采用相當(dāng)于一臺(tái)泵20min的容量。 有效水深采用，則集水池面積為(3)選泵前揚(yáng)程估算：經(jīng)過(guò)格柵的水頭損失取 集水池正常工作水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差： 4.2+4.5*(1-0.75)+1+0.5=6.825m（集水池有效水深，正常按計(jì)）(4)水泵總揚(yáng)程：總水力損失為，考慮安全水頭 H=6.825+2.80+0.5=10.125m=10.13m 一臺(tái)水泵的流量為根據(jù)總揚(yáng)程和水量選用天津奧特潛水泵有限責(zé)任公司的QW型潛污泵2臺(tái)，分別為QW100-100-15-7.5KW和QW100-80-20-7.5KW（備用） 表2-3 WQ 型潛污泵參數(shù)型號(hào)流量轉(zhuǎn)速揚(yáng)程功率出水口直徑QW100-80-20-7.5KW 801450207.5100QW100-100-15-7.5KW 1001450207.51001.3.4 泵房草圖泵房草圖如下：1.4 細(xì)格柵1.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)最大流量： 柵前流速：（）過(guò)柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角：1.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算格柵設(shè)1個(gè)，則每臺(tái)格柵設(shè)計(jì)流量為=0.023。(1) 柵前斷面水力計(jì)算：根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式柵前槽寬設(shè)柵前流速v1=0.6m/s則柵前槽寬，取0.3m柵前水深(2) 柵條間隙數(shù)：=17.8個(gè) ，取18個(gè)(3) 柵槽寬度：設(shè)柵條寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m；=0.01（18-1）+0.0118+0.2=0.55m，取0.6m (4) 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：設(shè)進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開(kāi)角度 (5) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度：(6) 通過(guò)格柵的水頭損失： ，h0 計(jì)算水頭損失；g 重力加速度；K 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.42；=0.21(7) 柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.21+0.3=0.66m(8) 柵槽總長(zhǎng)度： H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m=0.41+0.21+0.5+1.0+=2.38m，取2.4m (9) 每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 =864000.0230.1/(10001.34)=0.1482.97 m3符合要求.8.沉淀池高度：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高度h3=0.5m，則H=h1+ h2+ h3+ =0.3+2+0.5+1.94=4.74m9.沉淀池池邊高度：H=h1+ h2+ h3=0.3+2+0.5=2.8m10.徑流比：D/ h2=9/2=4.5 3m（9）由于池寬所以污泥濃縮池的刮泥機(jī)選用NZS型中心傳動(dòng)濃縮機(jī)機(jī),共1臺(tái) 表 NZS型中心傳動(dòng)刮泥機(jī)型號(hào)池直徑周遍線速度池深電動(dòng)機(jī)功率池底坡度（i）NZS-440.85350.371:10(11) 濃縮后分離出的污水量式中q濃縮后分離出的污水量（m3/s）Q進(jìn)入濃縮池的污泥量（m3/s）P濃縮前污水含水率，為99.2%P0濃縮后污泥含水率，為97% (12) 溢流堰濃縮池溢流出水經(jīng)過(guò)溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流，設(shè)出水槽寬0.1m，水深0.04m，則水流速度為0.57m/s。溢流堰周長(zhǎng)式中C溢流堰周長(zhǎng)（m）D濃縮池直徑（m）b出水槽寬（m）溢流堰采用單側(cè)90三角形出水堰，三角堰頂寬0.18m，深0.08m，每格濃縮池有三角堰每個(gè)三角堰流量式中q每個(gè)三角堰流量（m3/s）三角堰水深（m）三角堰后自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.10602m(13) 溢流管溢流水量為0.00046m3/s，設(shè)溢流管徑DN100mm，管內(nèi)流速v=0.12m/s(14) 刮泥裝置濃縮池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推入污泥斗。(15) 排泥管 濃縮后剩余污泥量式中濃縮后剩余污泥量（m3/s） ，剩余污泥量0.00046m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN100mm。1.9.1.2 輻流濃縮池示意圖 圖1-13 濃縮池示意圖1.9.2 污泥脫水間目前，常用的污泥脫水設(shè)備有板框壓濾脫水機(jī)、帶式壓濾脫水機(jī)和離心脫水機(jī)。 本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾脫水機(jī)。 帶式壓濾機(jī)的基本原理是通過(guò)設(shè)置一系列壓輥及滾筒，將上下層濾帶張緊，濾帶間的污泥不斷受擠壓剪切后，加速泥水的分離。 帶式壓濾機(jī)一般分為三個(gè)階段，重