課程設計平流式沉淀池設計

1、 水污染控控工程課程設計 班 級： 環(huán)境工程091班姓 名： 張 紅 梅 學 號： 0908100083 設計題目： 平流式沉淀池設計 指導老師： 黃 家 琰污染控制工程課程設計任務書班 級：環(huán)境091班 姓 名：張紅梅 學號：0908100083 工藝：平流式沉淀池同組姓名甲：何夕夕 學號：0908100075 工藝：豎流式沉淀池同組姓名乙：肖興艷 學號：0908100057 工藝：輻流式沉淀池一、設計題目：污水處理廠沉淀池設計二、設計內(nèi)容： 某城市生活污水量為 5000 m3/d，即 57.9 l/s，變化系數(shù)為 1.74 ，cod為 510 mg/l，bod為 260 mg/l，進水懸浮

2、物濃度為 370 mg/l，出水懸浮物濃度不超過 20 mg/l，通過實驗測得沉淀所對應的污泥含水率為 96% 。采用二級處理，處理后污水排入三類水體。通過上述參數(shù)設計該污水處理廠的平流式沉淀池。未提供的參數(shù)按照設計規(guī)范自行選取。根據(jù)上述參數(shù)完成污水處理廠沉淀池的設計計算書及相關圖紙繪制。三、設計要求：1設計計算書主要內(nèi)容： （1）設計依據(jù)：設計任務和基礎資料。（2）各主要構筑物的設計參數(shù)、計算公式、計算過程與結(jié)果，主要設備的設計選型計算、規(guī)格等。（3）設計完成后，針對所設計內(nèi)容與同組同學比較各類沉淀池的特點。2繪制圖紙： 繪制能夠清楚表達沉淀池結(jié)構的圖紙，至少包括主視圖、俯視圖、剖面圖。3設

3、計時間：貴州大學20112012年度第二學期四設計計算說明書和圖紙均鼓勵采用計算機制作。目錄前言0水污染工程課程設計1一、設計題目1二、設計內(nèi)容1三、設計要點及有關參數(shù)11、沉淀池的一般設計準則12、平流式沉淀池設計要點4四、平流式沉淀池的公式及設計計算4五、結(jié)論10六參考文獻11七、附圖11附件 平流式沉淀池的設計圖11前言生活污水是人們在日常生活中產(chǎn)生的各種污水的混合液。生活污水中的有機成分所占比重大，它包括糖類、各種氨基酸和非揮發(fā)性及揮發(fā)性有機酸、醇、醛、酮和洗滌劑等可溶性物質(zhì)。在懸浮物中，以蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪為主，生活污水中還含有多種微生物，生活污水排放于水體，使水質(zhì)惡化，水體污

4、染嚴重時通過有機物的生物氧化降解，可導致水體的溶解氧耗盡，并腐敗變黑發(fā)臭，其中含氮、磷、硫較高。此外，生活污水還能傳播病菌、病毒和寄生蟲卵，直接影響人們的身體健康。另外，居民小區(qū)污水還有排放量小、水質(zhì)水量變化大、處理難度小、可生化性好、含有相當濃度的n和p、排放上具有間歇性和不穩(wěn)定性等特點。為了減輕水環(huán)境的污染，我們必須對污水處理后排放；為了緩解水供應的壓力，我們必須回用一部分水。近年來隨著生活水平的提高，城市生活廢水和工業(yè)廢水的排放量也逐年遞增。解決城市水污染的根本出路在于建設有效地城市污水處理廠。我國在水處理廠的建設方面成績卓越。沉淀法是水處理中最基本的方法，即在污水處理的工藝流程中沉淀池

5、就顯得尤為重要了，沉淀池也在其中發(fā)揮著極其重要的作用。因此，關于沉淀池及其排泥機構的相關設計和研究正日漸受到污水處理及排水相關工作者的重視。污水處理廠中設置沉淀池的目的在于去除懸浮于污水中的可以沉淀的懸浮固體,按在污水處理流程中的位置分為初次沉淀池和二次沉淀池。對小區(qū)生活污水處理達標后，可以用來作為小區(qū)綠化用水，景觀噴泉用水，洗車，噴灑道路等。通過本次設計幫助我們對各式沉淀池建立直觀的了解，并在今后工作學習中更加清楚在何種情況下選擇那種沉淀池更為經(jīng)濟有效，為今后的工作和學習奠定了扎實的基礎。水污染工程課程設計一、設計題目 流式沉淀池設計二、設計內(nèi)容 某城市生活污水量為 5000 m3/d，即5

6、7.9 l/s，變化系數(shù)為 1.74 ，cod為 510 mg/l，bod為 260 mg/l，進水懸浮物濃度為 370 mg/l，出水懸浮物濃度不超過 20 mg/l，通過實驗測得沉淀所對應的污泥含水率為 96% 。采用二級處理，處理后污水排入三類水體。通過上述參數(shù)設計該污水處理廠的平流式沉淀池。未提供的參數(shù)按照設計規(guī)范自行選取。根據(jù)上述參數(shù)完成污水處理廠沉淀池的設計計算書及相關圖紙繪制。三、設計要點及有關參數(shù)1、沉淀池的一般設計準則 （1）設計流量應按分期建設考慮： 當污水直接自流入沉淀池時，應按每期入流管道最大設計流量計算； 當污水由泵提升后進入沉淀池時，應按水泵的最大組合出水量計算；

7、當沉淀池為合流制排水系統(tǒng)服務時，應按降水時的設計流量計算，沉淀時間應不小于30min。 （2）沉淀池的個數(shù)或分格數(shù)應不少于2個，并按并聯(lián)工作考慮 （3）沉淀池的經(jīng)驗設計參數(shù) 若無污水沉淀性能的實測資料時，城市污水沉淀池的設計數(shù)據(jù)可參照表1選用。表1 城市污水處理廠沉淀池設計參數(shù) 沉 淀 池在處理工藝中的作用沉淀時間/h表面負荷m3(m2h)-1每人每日污泥量/g(人d)-1污泥含水率/%固體負荷/kg(m2d)-1初次沉淀池單獨沉淀處理1.52.01.52.516369597-生物處理前1.52.01.53.014269597-二次沉淀池活性污泥法后1.54.00.61.5123299.299

8、.6150生物膜法后1.54.01.02.010269698150 （4）沉淀池的構造尺寸沉淀池的超高至少采用0.3m；緩沖層高度，非機械排泥時一般采用0.30.5m，機械排泥時，應根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜刮泥板0.3m；污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗不宜小于60，圓斗不宜小于55；坡向泥斗的底板坡度，平流式沉淀池不易小于0.01，輻流式沉淀池不易小于0.05；一般沉淀時間不小于1.0h，有效水深多采用24m，對輻流式指池邊水深。沉淀池的有效水深、沉淀時間與表面水力負荷的相互關系見表2。表2 有效水深h、沉淀時間t和q的相互關系表面水力負荷q/m3/(m2h)沉淀時間t/hh=2.

9、0h=2.5mh=3.0mh=3.5mh=4.0m3.01.01.171.332.51.01.21.41.62.01.01.251.51.752.01.51.331.672.02.332.671.02.02.53.03.54.0 （5）沉淀池出水部分沉淀池出水一般采用堰流，出水堰應保持水平。初沉池的最大負荷應不大于2.9l/（sm）；二沉池的最大負荷應不大于1.7l/（sm）。有時也可采用多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。 （6）貯泥斗的容積初沉池的貯泥時間按不大于2d計算，采用機械排泥的污泥斗可按4h計算；活性污泥法處理后二沉池的貯泥時間按不大于2h計算，并應有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后二沉池

10、的貯泥時間按不大于4h計算。 （7）排泥部分沉淀池的污泥一般采用靜水壓力排泥，初沉池的靜水頭不應小于1.5m(h2o)；二沉池的靜水頭，生物膜法后不應小于1.2m(h2o)，曝氣池后不應小于0.9m(h2o)；排泥管直徑不應小于200mm。 （8）綜合生活污水總變化系數(shù)如表3所示：表3 綜合生活污水總變化系數(shù) 平均日流量 (l/s)51540701002005001000總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.32、平流式沉淀池設計要點 （1）長寬比要大于4，大型沉淀池可考慮設置導流墻，采用機械排泥時，寬度需根據(jù)排泥設備確定。 （2）池子的長深比一般采用812。 （3）池底縱坡

11、一般采用0.010.01，機械刮泥時不小于0.005。 （4） 一般按表面負荷計算，按水平流速校核，最大水平流速，一般不大于5mm/s。 （5）進出口處擋板位置，高出池內(nèi)水面0.10.15m，進出擋板淹沒深度一般為0.51.0m；出口擋板深度一般為0.30.4m；擋板距進水口0.51.0m；距出水口0.250.5m。 （6）非機械刮泥時，緩沖層的高度為0.5，機械刮泥時，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。 （7）刮泥機行進深度不大于1.2m/min，一般為0.60.9m/min。 （8）入口的整流措施，可采用溢流式入流裝置，并設置有整流穿孔墻；底孔式入流裝置，底部設有擋流板；淹沒孔與擋流板措施課

12、的組合；淹沒孔與整流墻的組合。有孔整流墻的開孔總面積為過水斷面的6%-20%。 （9）進水區(qū)采用穿孔花墻配水時，穿孔墻距進水墻池壁的距離應12m，同時在沉淀面以上0.30.5m處至池底部分的墻不設孔眼；采用穿孔墻配水或溢流堰集水，溢流率可采用250 m3/(md)；表面水力負荷2m3(m2h)-1。 （10）出口的整流措施可采笏的不均勻用溢流式集水箱。鋸齒形三角堰應用最普遍，水面宜位于尺高的1/2處。為適應水流的變化或構筑物的不均勻沉降，在堰口需設置使堰板能上下移動的調(diào)整裝置。 （11）平流沉淀池的出水堰應保證單位長度溢流量相等。出水堰前應設收集和排出浮渣的設備，當采用機械排泥時可一并結(jié)合考慮

13、。四、平流式沉淀池的公式及設計計算（1）沉淀區(qū)的表面積a： a=qmax/q 其中：a沉淀區(qū)表面積，m2； qmax最大設計流量，m3/h； q表面水力負荷，m3(m2h)-1,取為2.0。 因水流量為5000m3/d，則沉淀區(qū)的表面積a為: a =qmax/q=5000/(24*2.0)=104.17 m2（2） 沉淀區(qū)有效水深h2： h2=qt其中：h2 沉淀區(qū)有效水深，m； t沉淀時間。初沉池一般去0.52.0h，取為1.5h。 則沉淀區(qū)有效水深h2為：h2=qt=2.0*1.5=3 m（3） 沉淀區(qū)有效容積v： v=a h2 或 v=qmaxt 其中：v 沉淀區(qū)有效容積，m3。則沉淀區(qū)

14、有效容積v為： v=qmaxt= (5000*1.5)/24=312.5 m3（4） 沉淀池長度l： 其中：l沉淀池長度，m； v最大設計流量時的水平流速，mm/s，取為4.5mm/s 則沉淀池長度l為：=4.5*1.5*3.6=24.3 m（5） 沉淀區(qū)的總寬度b： b=a/l其中：b沉淀區(qū)的總寬度，m。則沉淀區(qū)的總寬度b為：b=a/l=104.17/24.3= 4.29m 取沉淀池的寬度為4.5m，因設計沉淀池的數(shù)量n為1，則b=4.5m（6）校核池長與池寬校核：l/b=24.3/4.5 = 5.4 4.0,符合要求，長度與有效水深校核：l/h2=24.3/3 = 8.18，符合要求。（7

15、）污泥區(qū)的容積vw：vw=(snt)/1000其中： vw污泥區(qū)的容積，m3 ； s每人每日產(chǎn)生的污泥量，l/（人d）； n設計人口數(shù)，人，取為30萬； t兩次排泥的時間間隔,d,取為3h。 設t=3h的污泥量為20g/(人d),污泥含水率為96%，則s=20/(1-0.96)*1000=0.5 l/（人d） 則 vw=(snt)/1000=(0.5*300 000*3/24）/1000=18.75 m3（8）沉淀池的總高度h:h=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h4+h4其中：h沉淀池總高度，m； h1沉淀池超高,m，一般取0.3m； h2沉淀區(qū)的有效水深，m，h2=3m； h3緩

16、沖層高度，m，有機械掛泥設備時，取為0.3m h4污泥區(qū)高度，m，h4= h4+h4； h4貯泥斗高度，m； h4梯形部分的高度，m；取貯泥斗底部的寬度b為0.5m,貯泥斗斜壁面與水面夾角為為60則 h4=(b-b)tan60/2 =(4.5-0.5)tan60/2 =3.46 m,取為3.5m。 取坡向泥斗的底板坡度i為0.01，則(24.3+0.3-4.5)*0.01=0.201 m,取為0.3m。 則沉淀池的總高度h為: h=h1+h2+h3+h4+h4=0.3+3.0+0.3+3.5+0.3=7.4 m 貯泥斗容積v1：其中：s1，s2貯泥斗的上下口面積，m2； h4貯泥斗高度，m，為

17、3.5m； v1貯泥斗容積，m3 上口面積為：s1=4.5*4.5=20.25 m2 下口面積為：s2=0.5*0.5=0.25 m2 則 貯泥斗容積為： =3.5*(20.25+0.25+)/3=26.54 m3（10）貯泥斗以上梯形部分污泥容積v2： 其中：v2貯泥斗以上梯形部分容積，m3 ； h4梯形部分的高度，m，為0.3m； l1，l2梯形上、下底邊長，m, l1=l+0.3+0.5=24.3+0.3+0.5=25.1 m, l2=b=4.5 則梯形部分容積為 =(25.1+4.5)*0.3*4.5/2=19.98 m3（11）貯泥斗和梯形部分污泥容積=26.54 +19.98 =4

18、6.52 m3 18.75 m3，符合要求。（12）進水穿孔墻設計 單個孔眼面積a1采用磚砌進水穿孔墻，孔眼形式采用矩形的半磚空洞，其尺寸為0.125*0.063。a1=0.125*0.063=0.0079 m2 孔眼總面積a0孔眼流速采用v1=0.25m/s（一般寬口處為0.20.3m/s；狹口處為0.30.5m/s）a0=q/v1=5000/(24*3600*0.25)=0.2315 m2 孔眼總數(shù)n0n0=a0/a1=0.2315/0.0079 =29.3 取30個,則孔眼實際流速為v1=q/(n0*a1)=(5000/24*3600)/(30*0.0079)=0.24 m/s 孔眼布置

19、 a 孔眼布置成6排即可，每排孔眼數(shù)為30/6=5個。 b 水平方向孔眼凈距離取500mm（兩磚長），則每排5個孔眼時，其所占寬度為：5*63+5*500=315+2500=2815 mm 剩余寬度為：b-2815=4500-2815=1685 mm，其均分布在各孔縫中。 c 垂直方向孔眼凈距離取 378mm（6塊磚厚），最上一排孔眼的淹沒水深取深取150mm，則孔眼分布高度為250+6*125+6*378=31683000mm =h2 取進水穿孔墻距進水墻池壁的距離為3m。（13）出水三角堰（90o） 堰上水頭：即三角堰口底部至上游水面的高度,取為h1=0.1m(h2o) 每個三角堰的流量q

20、q=1.343h12.47 =1.3430.12.47 =0.00455 m3/s 三角堰的個數(shù)n n=q/q=5000/(24*3600*0.00455)=12.7, 取13個。 三角堰中距l(xiāng)1l1=b/n=4.5/13=0.346 m（14）入流處擋板距進口0.5m，出水處擋板距出口0.3m（15）刮泥機選型根據(jù)環(huán)境保護設備選用手冊水處理設備中第三章刮（吸）砂、刮泥（油、渣）機及配套設施,選擇bgh型行車式刮泥機。bgh型行車式刮泥機適用于污水處理廠的矩形平流沉淀池，將沉降在池底部的污泥刮集到集泥槽排出，并將池中污水表面的浮渣撇向集渣槽，以便進一步處理。其特點有： 刮泥機行走及刮泥板升降可自動化控制。供電方式有滑導線和懸掛電纜兩種，用戶可任意選擇。 本機提升裝置采用電動推桿式，結(jié)構簡單，使用靈活方便，外形美觀，效率高。 行走輪采用特殊聚氨酯材料制作，耐壓，耐磨，使用壽命長。bgh型行車式刮泥機由行車體，刮泥板，撇渣板，刮板升降裝置，驅(qū)動裝置和電控箱等組成。初沉池利用虹吸原理排泥，不需要動力，節(jié)省運行費用。五、結(jié)論我們組通過給定流量及相關參數(shù)進行計算，分