污水處理畢業(yè)設(shè)計-預處理計算

1、1.預處理構(gòu)筑物計算1.1速閉閘門為了在遇到暴雨等惡劣天氣時，或在處理水量突然增大時，能夠?qū)ξ鬯畯S的構(gòu)筑物起到一定的保護作用，特在中格柵前的格柵井內(nèi)設(shè)置速閉閘板。經(jīng)過比較，特選用江蘇大禹環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的ZSZ型平面鋼閘門作為速閉閘門。并配置其公司生產(chǎn)的Q系列啟閉機對閘門進行控制。格柵井及速閉閘門的具體尺寸及規(guī)格，根據(jù)中格柵的相關(guān)情況確定。速閉閘門安裝及預埋件圖（懸掛式）如圖1.1。圖1.1 速閉閘門示意圖1.2中格柵 設(shè)計流量按近期最大流量Qmax近=0.201m3/s計算，設(shè)2座中格柵，單座滿足近期最大流量，近期交替使用，遠期同時使用。 設(shè)計參數(shù)1)過柵流速v=0.8m/s，柵前水深h

2、=0.5m；2)柵條間隙b=20mm=0.02m， 0.08m3柵渣/103m3污水；3)格柵傾角=60；4)柵條斷面形狀選銳邊矩形，柵條寬度S=0.01m。 設(shè)計計算1) 柵槽間隙數(shù)：n=Qmaxsinbhv 式中： n柵條間隙數(shù)，個； Qmax設(shè)計流量，m3/s； 格柵傾角， ； b柵條間隙，m； h柵前水深，m； v過柵流速，m/s；n=Qmaxsinbhv=0.201sin600.020.50.8=23個校核過柵流速： V過=Qmaxsinnbh=0.201sin60230.020.5=0.81m/s滿足過柵流速0.61m/s的要求。2) 柵槽寬度：B=Sn-1+bn 式中： B柵槽寬

3、度，m； S柵條寬度，m；B=Sn-1+bn=0.0123-1+0.0223=0.68 m3) 進水渠道漸寬部分的長度：l1=B-B12tg1式中： 1進水渠道漸寬部分的展開角度；B1進水渠寬。設(shè)進水渠道寬B1=0.5m，其漸寬部分展開角度1=20。則進水渠道內(nèi)的流速為：V前=QmaxB1h=0.2010.50.5=0.804m/s滿足0.40.9m/s的要求，參數(shù)取值合理。l1=B-B12tg1=0.68-0.52tg20=0.247m4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：l2=l12=0.2472=0.124m5) 通過格柵的水頭損失：根據(jù)給排水設(shè)計手冊05城鎮(zhèn)排水，通過格柵的水頭損失

4、一般采用0.080.15m，本設(shè)計取為h1=0.15m。6) 柵后槽總高度：H=h+h1+h2式中： H 柵后槽總高度，m； h2 柵前渠道超高，m，取0.3m。H=h+h1+h2=0.5+0.15+0.3=0.95 m7) 柵槽總長度：L=l1+l2+1.0+0.5+H1tg 式中： L柵槽總長度 ，m； l1進水渠道漸寬部分的長度，m；l2柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m； H1柵前渠道深，m，H1=h+h2。 L=0.247+0.124+1.0+0.5+0.5+0.3tg60=2.33m 8) 每日柵渣量：W=QmaxW186400Kz1000 式中： W每日柵渣量，m3/d； W

5、1柵渣量 ，m3/103m3污水； Kz生活污水總流量變化系數(shù)；W=0.2010.08864001.581000=0.93m3/d0.2m3/d宜采用機械清渣。9) 格柵機選型根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，選用江蘇龍洲環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的HGC型回轉(zhuǎn)式格柵除污機。 中格柵選型 表1.1產(chǎn)品名稱型號設(shè)備寬（mm）溝寬（mm）設(shè)備總寬（mm）設(shè)備總高（mm）有效柵隙（mm）過水流量（t/d）HGC型回轉(zhuǎn)式格柵HGC7007007801050328514350201.42.8續(xù)表1.1導流槽長度（mm）溝深（mm）柵前水深（m）過柵流速（m/s）介質(zhì)最高溫度（）篩網(wǎng)運動速度（m/min）電機功率（kw）安裝角

6、度240085001535120001.01.518020.551.160 o 80o中格柵示意圖圖1.2 中格柵示意圖10) 螺旋輸送機選型根據(jù)計算每日柵渣量結(jié)果，選用江蘇澤宇環(huán)境工程有限公司生產(chǎn)的LS型螺旋輸送機。螺旋輸送機選型表1.2產(chǎn)品名稱型號安裝角度輸送量（m3/h）輸送長度（m）轉(zhuǎn)速（r/min）LS型螺旋輸送機LS-26030o1.35102011) 螺旋輸送機示意圖圖1.3 螺旋輸送機示意圖1.3集水池及進水泵房(暫時不確定)設(shè)計將集水池與污水泵房合建。進水泵房將低液面的集水池中的污水提升到高液面的細格柵處，液面高程計算結(jié)果詳見高程計算表？。集水池的水面標高為？m，水頭損失可取

7、0.150.25m（自??？），細格柵的柵前水面標高為？m（根據(jù)出水口反算），進水泵房損失取為1.52.0m，進水泵房至細格柵處的管道沿程損失為 ? m（可計算），安全水頭取為1m，考慮到泵常年運行而造成的磨損，取保護系數(shù)1.11.2，則污水所需的抬升高度為：（水位差+水頭損失）1.1=？（m）347.53-336.02+0.2+1.5+0.36+1=14.6（m）考慮到泵常年運行而造成的磨損，取保護系數(shù)1.2，則泵的揚程為：14.61.2=17.52（m）取為18m。參考水工業(yè)工程設(shè)計手冊：水工業(yè)工程設(shè)備，泵的設(shè)計流量采用最高日最高時流量Qm=374.306L/s=1347m3/h，擬選用3臺

8、泵并聯(lián)運行，并設(shè)置一臺備用泵，則每臺泵的流量為13473=449（m3/h）。經(jīng)過比較，最終選用上海三聯(lián)泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的QW系列潛水排污泵。根據(jù)以上算得的流量和揚程，最終選用型號為250QW600-20-55的污水泵。不同流量泵房運行工況分析：當進水流量為最高日平均時流量或平均日平均時流量、最小流量等，是否滿足要求。當進水流量為最高日平均時流量或平均日平均時流量時，可只啟用兩臺泵進行工作。而當進水流量為最小流量時，可只運行一臺泵。則流量為最高日平均時流量時，每臺泵的工作流量為10002=500m3/h，滿足要求。流量為平均日平均時流量時，每臺泵的工作流量為833.332=416.67m3/h

9、，亦滿足要求。流量為最小流量433.33 m3/h時，所選型號泵仍能滿足要求。根據(jù)室外排水規(guī)范設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）的有關(guān)規(guī)定，污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量。取集水池的容積滿足一臺泵20min的出水量，計算集水池的容積為：集水池的尺寸應滿足水泵的布置要求，設(shè)計集水池的長和寬。計算集水池的有效水深為：泵房高出地面部分設(shè)為3.5m，計算集水池的總高、底部標高、頂部標高集水池的尺寸為LBH=12000mm4000mm14980mm。當進水流量為平均日平均時流量時，集水池的水面標高為最低。計算最低水位時的有效水深、集水池的最低水位。根據(jù)設(shè)計集水池最低水位標高

10、校核泵的揚程是否滿足要求。該型號泵的各項性能參數(shù)如表。圖2.2 QW型污水泵結(jié)構(gòu)示意圖250QW600-20-55型污水泵性能參數(shù)表表2.3口徑（mm）流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kW）25060020148055續(xù)表2.3效率（%）重量（kg）水泵電器控制柜自動耦合器揚程使用范圍（m）731300JJ1-55GAK-2501225圖2.3 QW型污水泵各部分安裝尺寸示意圖根據(jù)給水排水設(shè)計手冊（第三冊城市給水）P453頁的相關(guān)內(nèi)容，出水管路的流速可根據(jù)下表確定。污水泵出水管管徑與流速的關(guān)系表2.4管徑（mm）D250250D10001000D1600D1600出水管內(nèi)流速

11、（m/s）1.52.02.02.52.02.52.03.0污水泵的出水管采用鋼管的管材，由上表確定出水管的管徑如下。污水泵進出水管管徑 表2.5管段流量（L/s）管徑（mm）流速（m/s）出水管138.92752.31進水泵房的具體布置詳見單體圖。根據(jù)室外排水規(guī)范設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）的有關(guān)規(guī)定，污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量。取集水池的容積滿足一臺泵20min的出水量，則集水池的容積為： 集水池的尺寸應滿足水泵的布置要求，取集水池的長邊為12m，短邊取4m。則集水池的有效水深為：（m）集水池的水面標高為336.02m，泵房高出地面部分定為3.5m，則

12、集水池的總高為：H=344.00-336.02+3.5+3.5=14.98（m）集水池的底部標高為：336.02-3.5=332.52（m）。頂部標高為：332.52+14.98=347.5（m）。集水池的尺寸為LBH=12000mm4000mm14980mm。當進水流量為平均日平均時流量時，集水池的水面標高為最低。則最低水位時的有效水深為：（m）則集水池的最低水位為：336.02-(3.5-2.9)=335.42（m）校核泵的揚程：17.52+(3.5-2.9)=18.12(m)0.2m3/d宜采用機械清渣。4）螺旋輸送機選型根據(jù)計算每日柵渣量結(jié)果，選用江蘇澤宇環(huán)境工程有限公司生產(chǎn)的LS型螺

13、旋輸送機。螺旋輸送機選型 表3.7產(chǎn)品名稱型號安裝角度輸送量（m3/h）輸送長度（m）轉(zhuǎn)速（r/min）LS型螺旋輸送機LS-26030o1.3510205）螺旋輸送機示意圖圖3.6 螺旋輸送機示意圖2.3.5沉砂池 設(shè)計流量旋流式沉砂池采用最高日最高時流量Qm=3.234104m3/d=1347.5m3/h進行相關(guān)計算。考慮到沉砂池的靈活配置運行，共設(shè)置四臺旋流沉砂池。每臺沉砂池的設(shè)計流量為1347.54=337m3/h。 沉砂池選型根據(jù)設(shè)計流量，采用XLCS型旋流沉砂池（鐘式），吸砂方式為氣提式。該種沉砂池占地面積??；沉砂效果受水量變化影響很小；砂水分離效果好，分離出的砂子含水率低，有機物

14、含量少，便于運輸；系統(tǒng)采用PLC自動控制洗砂，對周圍環(huán)境影響很小，衛(wèi)生條件好。配套空氣提砂機和三葉羅茨鼓風機。XLCS型旋流沉砂池外形尺寸示意見圖2.4，技術(shù)參數(shù)及外形尺寸見表2.8。通過收集各生產(chǎn)廠家的樣本資料，并綜合考慮污水廠的具體情況，最終選擇南京維克環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的XLCS型旋流沉砂池除污機。XLCS型氣提式旋流沉砂池示意圖如下：圖2.4 XLCS型泵提式旋流沉砂池示意圖根據(jù)流量選擇XLCS-360型的沉砂池。該型號沉砂池的各項技術(shù)參數(shù)為：XLCS-360型旋流式沉砂池各項技術(shù)參數(shù)表2.8流量（m3/h）A（m）B（m）C（m）D（m）E（m）F（m）G（m）H（m）J（m）K（

15、m）3602.1310.380.760.31.40.30.30.90.8沉砂池的總高H=F+J=1.4+0.9=2.3（m）沉砂池尺寸為DH=760mm300mm。污水廠共設(shè)有四座旋流式沉砂池。根據(jù)污水廠的常規(guī)流量變化，當進水流量在最高日平均時流量左右變化時，同時運行四座沉砂池，當進水流量在最高日平均時流量和平均日平均時流量之間變化時，運行三座沉砂池。當進水流量低于平均日平均時流量時，可只運行兩座沉砂池。各沉砂池之間可以靈活配對進行運行。1） 旋流沉砂器選型旋流沉砂器選型 表3.9產(chǎn)品名稱型號處理量（m3/h）葉輪轉(zhuǎn)速（r/min）功率（Kw）排砂量（L/s）鼓風機風量（m3/min）氣壓（K

16、Pa）功率（Kw）XLC型旋流沉砂器XLC36036012201.19.51.7934.32.2注：1、水力表面負荷：200m3/m2h； 2、水力停留時間：20-30s；3、進水流速：Q=（4080%）Qmax時，V=0.60.9m/s；Q=Qmin時，V 0.15m/s；Q=Qmax時，V1.2m/s；4、進出水渠道夾角不小于270。2） 旋流沉砂池安裝圖圖3.7 旋流沉砂池示意圖3）三葉羅茨鼓風機旋流沉砂池配套的鼓風機為三葉羅茨鼓風機，根據(jù)旋流沉砂池設(shè)計參數(shù)，選用章丘萬豪機械有限公司生產(chǎn)的RT型羅茨鼓風機，風機參數(shù)見表3.11。羅茨鼓風機選型表3.11產(chǎn)品名稱型號流量（m3/min）風壓

17、（kPa）轉(zhuǎn)速（rpm）電機功率（kw）RT型羅茨鼓風機RT0501.7934.314314.01.6計量堰采用巴式計量堰。 設(shè)計流量設(shè)計流量采用遠期最大流量計算：Qmax遠=320L/s=0.374m3/s。 計量槽尺寸根據(jù)設(shè)計流量，查給排水設(shè)計手冊05城鎮(zhèn)排水巴氏計量槽各部尺寸表，計量堰各部尺寸見表3.12。圖3.8 巴氏計量槽各部尺寸（m）巴氏計量槽各部尺寸 表3.12測量范圍（m3/s）W（m）B（m）A（m）2/3A（m）C（m）D（m）0.0300.4000.251.3251.3520.9010.550.78 計量堰其它尺寸根據(jù)計量槽尺寸要求，水槽的喉道寬度W為0.25m。計量槽應

18、設(shè)在渠道的直線段上，根據(jù)規(guī)定：直線段的長度不應小于渠寬的810倍，本設(shè)計取10；上游直線段不小于渠寬的23倍，本設(shè)計取4；下游直線段不小于渠寬的45倍，本設(shè)計取6。則直線段的長度：L=0.2510=2.5m上游直線段長度：L1=0.254=1.0m下游直線段長度：L2=0.256=1.5m根據(jù)設(shè)計手冊，當喉寬W=0.25m時，通過計量槽的流量為：Q=0.562H11.514 m3/s 則上游水深：H1=1.514Q0.562=1.5140.3740.562=0.764m，取0.78m設(shè)計計量槽為自由流，當喉寬W=0.25m時，有H2/H10.64。取上游水深H1=0.70m，則下游水深：H2=H10.60=0.780.60=0.47m。 校核流量上游水深H1=0.70m，則流量：Q=0.562H11.514=0.5620.781.514=0.386m3/s0.374m3/s滿足最大流量工作條件。1.7.1遠期配水井 設(shè)計參數(shù)1）設(shè)計流量：采用遠期最大流量Qmax遠=374L/s=0.374m3/s計算；2）污水停留時間：T=20s；3）有效水深：h=3m。 設(shè)計計算1）停留水量體積：Q=Qmax遠T=0.37420=7.48m32）配水井內(nèi)圈內(nèi)圈斷面積：S=