課程設(shè)計(jì)平流式沉淀池設(shè)計(jì)

1、 水污染控控工程課程設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 環(huán)境工程091班姓 名： 張 紅 梅 學(xué) 號(hào)： 0908100083 設(shè)計(jì)題目： 平流式沉淀池設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 黃 家 琰污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)班 級(jí)：環(huán)境091班 姓 名：張紅梅 學(xué)號(hào)：0908100083 工藝：平流式沉淀池同組姓名甲：何夕夕 學(xué)號(hào)：0908100075 工藝：豎流式沉淀池同組姓名乙：肖興艷 學(xué)號(hào)：0908100057 工藝：輻流式沉淀池一、設(shè)計(jì)題目：污水處理廠沉淀池設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)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(jìn)水懸浮

2、物濃度為 370 mg/l，出水懸浮物濃度不超過(guò) 20 mg/l，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得沉淀所對(duì)應(yīng)的污泥含水率為 96% 。采用二級(jí)處理，處理后污水排入三類(lèi)水體。通過(guò)上述參數(shù)設(shè)計(jì)該污水處理廠的平流式沉淀池。未提供的參數(shù)按照設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)及相關(guān)圖紙繪制。三、設(shè)計(jì)要求：1設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)依據(jù)：設(shè)計(jì)任務(wù)和基礎(chǔ)資料。（2）各主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算公式、計(jì)算過(guò)程與結(jié)果，主要設(shè)備的設(shè)計(jì)選型計(jì)算、規(guī)格等。（3）設(shè)計(jì)完成后，針對(duì)所設(shè)計(jì)內(nèi)容與同組同學(xué)比較各類(lèi)沉淀池的特點(diǎn)。2繪制圖紙： 繪制能夠清楚表達(dá)沉淀池結(jié)構(gòu)的圖紙，至少包括主視圖、俯視圖、剖面圖。3設(shè)

3、計(jì)時(shí)間：貴州大學(xué)20112012年度第二學(xué)期四設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和圖紙均鼓勵(lì)采用計(jì)算機(jī)制作。目錄前言0水污染工程課程設(shè)計(jì)1一、設(shè)計(jì)題目1二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及有關(guān)參數(shù)11、沉淀池的一般設(shè)計(jì)準(zhǔn)則12、平流式沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)4四、平流式沉淀池的公式及設(shè)計(jì)計(jì)算4五、結(jié)論10六參考文獻(xiàn)11七、附圖11附件 平流式沉淀池的設(shè)計(jì)圖11前言生活污水是人們?cè)谌粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液。生活污水中的有機(jī)成分所占比重大，它包括糖類(lèi)、各種氨基酸和非揮發(fā)性及揮發(fā)性有機(jī)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(yán)重時(shí)通過(guò)有機(jī)物的生物氧化降解，可導(dǎo)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(chóng)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(dāng)濃度的n和p、排放上具有間歇性和不穩(wěn)定性等特點(diǎn)。為了減輕水環(huán)境的污染，我們必須對(duì)污水處理后排放；為了緩解水供應(yīng)的壓力，我們必須回用一部分水。近年來(lái)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(shè)有效地城市污水處理廠。我國(guó)在水處理廠的建設(shè)方面成績(jī)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(guān)于沉淀池及其排泥機(jī)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)和研究正日漸受到污水處理及排水相關(guān)工作者的重視。污水處理廠中設(shè)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(duì)小區(qū)生活污水處理達(dá)標(biāo)后，可以用來(lái)作為小區(qū)綠化用水，景觀噴泉用水，洗車(chē)，噴灑道路等。通過(guò)本次設(shè)計(jì)幫助我們對(duì)各式沉淀池建立直觀的了解，并在今后工作學(xué)習(xí)中更加清楚在何種情況下選擇那種沉淀池更為經(jīng)濟(jì)有效，為今后的工作和學(xué)習(xí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。水污染工程課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目 流式沉淀池設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)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(jìn)水懸浮物濃度為 370 mg/l，出水懸浮物濃度不超過(guò) 20 mg/l，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得沉淀所對(duì)應(yīng)的污泥含水率為 96% 。采用二級(jí)處理，處理后污水排入三類(lèi)水體。通過(guò)上述參數(shù)設(shè)計(jì)該污水處理廠的平流式沉淀池。未提供的參數(shù)按照設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)及相關(guān)圖紙繪制。三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及有關(guān)參數(shù)1、沉淀池的一般設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 （1）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮： 當(dāng)污水直接自流入沉淀池時(shí)，應(yīng)按每期入流管道最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算； 當(dāng)污水由泵提升后進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合出水量計(jì)算；

7、當(dāng)沉淀池為合流制排水系統(tǒng)服務(wù)時(shí)，應(yīng)按降水時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，沉淀時(shí)間應(yīng)不小于30min。 （2）沉淀池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2個(gè)，并按并聯(lián)工作考慮 （3）沉淀池的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù) 若無(wú)污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，城市污水沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可參照表1選用。表1 城市污水處理廠沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù) 沉 淀 池在處理工藝中的作用沉淀時(shí)間/h表面負(fù)荷m3(m2h)-1每人每日污泥量/g(人d)-1污泥含水率/%固體負(fù)荷/kg(m2d)-1初次沉淀池單獨(dú)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(gòu)造尺寸沉淀池的超高至少采用0.3m；緩沖層高度，非機(jī)械排泥時(shí)一般采用0.30.5m，機(jī)械排泥時(shí)，應(yīng)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(shí)間不小于1.0h，有效水深多采用24m，對(duì)輻流式指池邊水深。沉淀池的有效水深、沉淀時(shí)間與表面水力負(fù)荷的相互關(guān)系見(jiàn)表2。表2 有效水深h、沉淀時(shí)間t和q的相互關(guān)系表面水力負(fù)荷q/m3/(m2h)沉淀時(shí)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(yīng)保持水平。初沉池的最大負(fù)荷應(yīng)不大于2.9l/（sm）；二沉池的最大負(fù)荷應(yīng)不大于1.7l/（sm）。有時(shí)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(shí)間按不大于2d計(jì)算，采用機(jī)械排泥的污泥斗可按4h計(jì)算；活性污泥法處理后二沉池的貯泥時(shí)間按不大于2h計(jì)算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后二沉池

10、的貯泥時(shí)間按不大于4h計(jì)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(yīng)小于1.5m(h2o)；二沉池的靜水頭，生物膜法后不應(yīng)小于1.2m(h2o)，曝氣池后不應(yīng)小于0.9m(h2o)；排泥管直徑不應(yīng)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(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）長(zhǎng)寬比要大于4，大型沉淀池可考慮設(shè)置導(dǎo)流墻，采用機(jī)械排泥時(shí)，寬度需根據(jù)排泥設(shè)備確定。 （2）池子的長(zhǎng)深比一般采用812。 （3）池底縱坡

11、一般采用0.010.01，機(jī)械刮泥時(shí)不小于0.005。 （4） 一般按表面負(fù)荷計(jì)算，按水平流速校核，最大水平流速，一般不大于5mm/s。 （5）進(jìn)出口處擋板位置，高出池內(nèi)水面0.10.15m，進(jìn)出擋板淹沒(méi)深度一般為0.51.0m；出口擋板深度一般為0.30.4m；擋板距進(jìn)水口0.51.0m；距出水口0.250.5m。 （6）非機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層的高度為0.5，機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。 （7）刮泥機(jī)行進(jìn)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(shè)置有整流穿孔墻；底孔式入流裝置，底部設(shè)有擋流板；淹沒(méi)孔與擋流板措施課

12、的組合；淹沒(méi)孔與整流墻的組合。有孔整流墻的開(kāi)孔總面積為過(guò)水?dāng)嗝娴?%-20%。 （9）進(jìn)水區(qū)采用穿孔花墻配水時(shí)，穿孔墻距進(jìn)水墻池壁的距離應(yīng)12m，同時(shí)在沉淀面以上0.30.5m處至池底部分的墻不設(shè)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(fù)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(yīng)用最普遍，水面宜位于尺高的1/2處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口需設(shè)置使堰板能上下移動(dòng)的調(diào)整裝置。 （11）平流沉淀池的出水堰應(yīng)保證單位長(zhǎng)度溢流量相等。出水堰前應(yīng)設(shè)收集和排出浮渣的設(shè)備，當(dāng)采用機(jī)械排泥時(shí)可一并結(jié)合考慮

13、。四、平流式沉淀池的公式及設(shè)計(jì)計(jì)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(shè)計(jì)流量，m3/h； q表面水力負(fù)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(shí)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(zhǎng)度l： 其中：l沉淀池長(zhǎng)度，m； v最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，mm/s，取為4.5mm/s 則沉淀池長(zhǎng)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(shè)計(jì)沉淀池的數(shù)量n為1，則b=4.5m（6）校核池長(zhǎng)與池寬校核：l/b=24.3/4.5 = 5.4 4.0,符合要求，長(zhǎng)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(shè)計(jì)人口數(shù)，人，取為30萬(wàn)； t兩次排泥的時(shí)間間隔,d,取為3h。 設(shè)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(jī)械掛泥設(shè)備時(shí)，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(zhǎng)，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(jìn)水穿孔墻設(shè)計(jì) 單個(gè)孔眼面積a1采用磚砌進(jìn)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(gè),則孔眼實(shí)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(gè)。 b 水平方向孔眼凈距離取500mm（兩磚長(zhǎng)），則每排5個(gè)孔眼時(shí)，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(méi)水深取深取150mm，則孔眼分布高度為250+6*125+6*378=31683000mm =h2 取進(jìn)水穿孔墻距進(jìn)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(gè)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(gè)數(shù)n n=q/q=5000/(24*3600*0.00455)=12.7, 取13個(gè)。 三角堰中距l(xiāng)1l1=b/n=4.5/13=0.346 m（14）入流處擋板距進(jìn)口0.5m，出水處擋板距出口0.3m（15）刮泥機(jī)選型根據(jù)環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)水處理設(shè)備中第三章刮（吸）砂、刮泥（油、渣）機(jī)及配套設(shè)施,選擇bgh型行車(chē)式刮泥機(jī)。bgh型行車(chē)式刮泥機(jī)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(jìn)一步處理。其特點(diǎn)有： 刮泥機(jī)行走及刮泥板升降可自動(dòng)化控制。供電方式有滑導(dǎo)線和懸掛電纜兩種，用戶(hù)可任意選擇。 本機(jī)提升裝置采用電動(dòng)推桿式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)。bgh型行車(chē)式刮泥機(jī)由行車(chē)體，刮泥板，撇渣板，刮板升降裝置，驅(qū)動(dòng)裝置和電控箱等組成。初沉池利用虹吸原理排泥，不需要?jiǎng)恿?，?jié)省運(yùn)行費(fèi)用。五、結(jié)論我們組通過(guò)給定流量及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，分