污水處理畢業(yè)設(shè)計(jì)-預(yù)處理計(jì)算

1、1 預(yù)處理構(gòu)筑物計(jì)算11速閉閘門為了在遇到暴雨等惡劣天氣時(shí)，或在處理水量突然增大時(shí)，能夠?qū)ξ鬯畯S的 構(gòu)筑物起到一定的保護(hù)作用，特在中格柵前的格柵井內(nèi)設(shè)置速閉閘板。經(jīng)過(guò)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(jī)對(duì)閘門進(jìn)行控制。格柵井及速閉閘門的具體尺 寸及規(guī)格，根據(jù)屮格柵的相關(guān)情況確定。速閉閘門安裝及預(yù)埋件圖（懸掛式）如 圖 l.lo2ij1hi0ixsox|0o亠21ismr.bxhmw2-bx$0< 10 tbbl w b2e80kx) mim bx»x|0-oqt"$0. b良bt200圖1.1速閉

2、閘門示意圖1.2中格柵 設(shè)計(jì)流量按近期最大流量qmaxia=0.201m3/s計(jì)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(yuǎn)期同時(shí)使用。 設(shè)計(jì)參數(shù)1）過(guò)柵流速v=0.8m/s,柵前水深h=0.5m；2）柵條間隙 b=20mm=0.02m,0.08m3 柵渣/&n?污水；3）格柵傾角a=60°；4）柵條斷面形狀選銳邊矩形，柵條寬度s=0.01mo 設(shè)計(jì)計(jì)算1）柵槽間隙數(shù)：_ qmaxvslnan _ blw式中：n柵條間隙數(shù)，個(gè)；qmax設(shè)計(jì)流量，m'/s；a格柵傾角，。；b柵條間隙，m；h柵前水深，m；v過(guò)柵流速，m/s；qmaxvsin a 0.201

3、 x vsin 60°（、n = bhv = 0.02 x 0.5 x 0.8 =以）校核過(guò)柵流速：qmaxvsin a 0.201 x vsin 60° % = kbh = 23 x 0.02 x 0.5 = °-81m/s滿足過(guò)柵流速0.6lm/s的要求。2）柵槽寬度：b = s（n 1） + bn式中： b柵槽寬度，m；s柵條寬度，m；b = s（n - 1） + bn = 0.01 x （23 - 1） + 0.02 x 23 = 0.68 m3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度：_ b bi11 2tgax式中：進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度；b）進(jìn)水渠寬。設(shè)進(jìn)水渠道

4、寬b】=0.5m,其漸寬部分展開角度a尸20。則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為：lz qmax 0.201= -r =0.804m/s ,jij b h 0.5 x 0.5/滿足0.40.9m/s的要求，參數(shù)取值合理。2tg«ib bi 0.68 一 0.5 l = = -_ = 0.247m2tg(xi2tg20°4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度：g 0.247z2 = _ = - = 0.124m2 2 25）通過(guò)格柵的水頭損失:根據(jù)給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)05城鎮(zhèn)排水，通過(guò)格柵的水頭損失一般采用0.080.15m,本設(shè)計(jì)取為 hi=0.15mo6）柵后槽總高度：h = h + ht

5、 + h2式屮:h柵后槽總高度，m；h2柵前渠道超高，m,取0.3m。h = h + h2 + h2 = 0.5 + 0.15 + 0.3 = 0.95 m7) 柵槽總長(zhǎng)度：hi l = 45 + 1-0 + 0.5 htgcx式中：l柵槽總長(zhǎng)度，m；lx進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m；i2柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，m；h柵前渠道深，m, h1=h+h2o0.5 + 0.3l = 0.247 + 0.124 + 1.0 + 0.5 + = 2.33m tg60°8) 每日柵渣量：ia7 qmaxwi x 86400w =kz x 1000式中：w每日柵渣量，m3/d；wi柵渣量

6、，m'/103n?污水；kz生活污水總流量變化系數(shù)；0.201 x 0.08 x 86400qqw = 0.93m3/d > 0.2m3/d1.58 x 1000/宜采用機(jī)械清渣。9) 格柵機(jī)選型根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)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(jī)。中格柵選型表1.1產(chǎn)品名稱型號(hào)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(guò)水流量(t/d)hgc型回轉(zhuǎn)式格柵hgc7007007801050328514350201.4 2.8續(xù)表1.1導(dǎo)流槽長(zhǎng)度(mm)溝深(mm)柵前水深(m)過(guò)柵流速(m/s)介質(zhì)最高溫度(°c)

7、篩網(wǎng)運(yùn)動(dòng)速度(m/min)電機(jī)功率(kw)安裝角度240085001535120001.01.5-18020.55 1.160 ° 80°屮格柵示意圖wi 0*350圖1.2中格柵示意圖10) 螺旋輸送機(jī)選型根據(jù)計(jì)算每fi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(jī)。螺旋輸送機(jī)選型表1.2產(chǎn)品名稱型號(hào)安裝角度輸送量（m3/h）輸送長(zhǎng)度（m）轉(zhuǎn)速(r/min)ls型螺旋輸送機(jī)ls-26030°1.35<102011）螺旋輸送機(jī)示意圖1.3集水池及進(jìn)水泵房（暫時(shí)不確定）設(shè)計(jì)將集水池與污水泵房合建。進(jìn)水泵房將低液面旳集水池屮的污水提升到 高液而

8、的細(xì)格柵處，液而高程計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)高程計(jì)算表？ ？ ？。集水池的水而標(biāo)高為？ ？ ？ m,水頭損失可取0.150.25m （自?。?？），細(xì)格柵的柵前水面標(biāo)高為？ ？ ？ m（根據(jù)出水口反算），進(jìn)水泵房損失取為1.52.0m,進(jìn)水泵房至細(xì)格柵處的管道沿程損失為? m （可計(jì)算），安全水頭取為lm,考慮到泵常年運(yùn)行而造成的磨損，取保護(hù)系數(shù)1.11.2,則污水所需的抬升高度為：（水位差+水頭損失）xi.1=? ? （m）347.53-336.02+0.2+1.5+0.36+1=14.6 (m)考慮到泵常年運(yùn)行而造成的磨損，取保護(hù)系數(shù)1.2,則泵的揚(yáng)程為:14.6x1.2=17.52 (m)取為18m

9、。參考水工業(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)：水工業(yè)工程設(shè)備，泵的設(shè)計(jì)流量采用最高口 最高時(shí)流量qm=374.306l/s=1347m3/h,擬選用3臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行，并設(shè)置一臺(tái)備用 泵,則每臺(tái)泵的流量為1347一3=449 （m3/h）o經(jīng)過(guò)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(yáng)程，最終選用型號(hào)為250qw600-20-55的污水泵。不同流量泵房運(yùn)行工況分析：當(dāng)進(jìn)水流量為最高fi平均時(shí)流量或平均日平均時(shí)流量、最小流量等，是否滿 足要求。當(dāng)進(jìn)水流量為最高fi平均時(shí)流量或平均日平均時(shí)流量時(shí)，可只啟用兩臺(tái)泵進(jìn) 行工作。而當(dāng)進(jìn)水流量為最小流量時(shí)，可只運(yùn)行一臺(tái)泵。則流量為最高日平

10、均時(shí)流量時(shí)，每臺(tái)泵的工作流量為10004-2=500m3/h,滿足 要求。流量為平均h平均時(shí)流量時(shí)，每臺(tái)泵的工作流量為833.334-2=416.67m3/h,亦 滿足要求。流量為最小流量433.33 m3/h時(shí)，所選型號(hào)泵仍能滿足要求。根據(jù)室外排水規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范(gb500142006)的有關(guān)規(guī)定，污水泵站集水 池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量。取集水池的容積滿足一臺(tái)泵 20min的出水量，計(jì)算集水池的容積為：集水池的尺寸應(yīng)滿足水泵的布置要求，設(shè)計(jì)集水池的長(zhǎng)和寬。計(jì)算集水池的 有效水深為：泵房高出地面部分設(shè)為3.5m,計(jì)算集水池的總高、底部標(biāo)高、頂部標(biāo)高集水池的尺寸為 lxbxh

11、=2000mmx4000mmx 14980mm。當(dāng)進(jìn)水流量為平均h平均時(shí)流量時(shí)，集水池的水面標(biāo)高為最低。計(jì)算最低水 位時(shí)的有效水深、集水池的最低水位。根據(jù)設(shè)計(jì)集水池最低水位標(biāo)高校核泵的揚(yáng)程是否滿足要求。i. fantt2 電機(jī)接絞，電機(jī) 5紬承6上軸峑7 電機(jī)充8 定子9.w(m子)10亦h袖水探頭12.油宅13機(jī)k供対m 石蓋板is.16 葉鴕ik栓m 葉輪1&密封環(huán)19.0ea該型號(hào)泵的各項(xiàng)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口徑流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率(mm)(m3/h)(m)(r/min)(kw)2506002014805

12、5續(xù)表2.3效率(%)重量(kg)水泵電器揚(yáng)程使用范圍(m)控制柜自動(dòng)耦合器731300jj1-55gak-25012 25e竊小的池口根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三冊(cè)城市給水)p453頁(yè)的相關(guān)內(nèi)容，岀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)d<250250wdv10001000 wd< 1600d21600出水管內(nèi)流速1.5-2.02.0 2.52.0 2.52.0 3.0(m/s)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(jìn)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(jìn)水泵房的

13、具體布置詳見(jiàn)單體圖。根據(jù)室外排水規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范(gb500142006)的有關(guān)規(guī)定，污水泵站集水 池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量。取集水池的容積滿足一臺(tái)泵 20min的岀水量，則集水池的容積為：w = 500x20 + 60 = 167(/)集水池的尺寸應(yīng)滿足水泵的布置耍求，取集水池的長(zhǎng)邊為12m,短邊取4m。貝1集水池的有效水深為:集水池的水面標(biāo)高為336.02m,泵房高岀地面部分定為3.5m,則集水池的總 高為：日=344.00-336.02+3.5+3.5=14.98 (m)集水池的底部標(biāo)高為：336.02-3.5=332.52 (m)。頂部標(biāo)高為：332.52+14.98

14、=347.5 (m)。集水池的尺寸為 lxbxh=2000mmx4000mmx 14980mm。當(dāng)進(jìn)水流量為平均h平均時(shí)流量時(shí)，集水池的水面標(biāo)高為最低。則最低水位時(shí)的有效水深為：41667x20 =2.9 (m)12x4x60則集水池的最低水位為:校核泵的揚(yáng)程：336.02-(3.5-2.9)=335.42 (m)17.524-(3.5-2.9)= 1 & 12(m)<20m滿足耍求。1.4細(xì)格柵 設(shè)計(jì)流量按近期最大流量q“和近=0.201n?/s計(jì)算，設(shè)2座細(xì)格柵，單座滿足近期最大流 量，近期交替使用，遠(yuǎn)期同時(shí)使用。 設(shè)計(jì)參數(shù)1) 過(guò)柵流速v=0.86m/s,柵前水深h=0.8

15、m；2) 柵條間隙 b=5mm=0.005m,0.15n?柵渣/103m3 污水；3) 格柵傾角a=60°；4) 柵條斷面形狀選迎水面為半圓形的矩形，柵條寬度s=0.01mo 設(shè)計(jì)計(jì)算1) 格柵機(jī)選型選用江蘇龍洲環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的hgc型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。細(xì)格柵選型表1.6產(chǎn)品名稱型號(hào)設(shè)備寬(mm)溝寬(mm)設(shè)備總寬(mm)設(shè)備總咼(mm)有效柵隙(mm )過(guò)水流量(t/d)hgc型冋轉(zhuǎn)式格柵hgc800800880114032851435051.3 2.6續(xù)表1.6導(dǎo)流槽長(zhǎng)度(mm)溝深(mm)柵前水深(m)過(guò)柵流速(m/s)介質(zhì)最高 溫度(°c)篩網(wǎng)運(yùn)動(dòng)速度(m/

16、min)電機(jī)功率(kw)安裝角度240085001535120001.01.518020.55 1.160 0 80°細(xì)格柵示意圖xr vt*y7/ 'cr 0 x7wolaisocmi g.<>wotoo圖1.5細(xì)格柵示意圖2) 校核過(guò)柵流速：由柵槽寬度b=s(n-l)+bn=0.01x(n-l)+0.005xn=0.8m,則柵條間隙數(shù) 用54個(gè)。過(guò)柵流速匕辻=q】那= °.201>/siii竺 =o.86加/$ ,滿足過(guò)柵流速0.6lm/s nbh 54x0.005x0.8的要求。3)每日柵渣量:w q-w1 x 86400k, x 1000式

17、中： w每fl柵渣量，m'/d；wi柵渣量,n?/l()3n?污水;kz生活污水總流量變化系數(shù);0.201 x 0.15 x 86400w= 1.58 x 1000=1.65m3/d > 0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣。4)螺旋輸送機(jī)選型根據(jù)計(jì)算每口柵渣量結(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(jī)。螺旋輸送機(jī)選型表3.7產(chǎn)品名稱型號(hào)安裝角度輸送量(m3/h)輸送長(zhǎng)度(m)轉(zhuǎn)速(r/min)ls型螺旋輸送機(jī)ls-26030°1.35<10205)螺旋輸送機(jī)示意圖2.3.5沉砂池 設(shè)計(jì)流量旋流式沉砂池采用最高日最高時(shí)流量 0=3.234x 10s?/cm

18、347.5n?/h進(jìn)行相 關(guān)計(jì)算?？紤]到沉砂池的靈活配置運(yùn)行，共設(shè)置四臺(tái)旋流沉砂池。每臺(tái)沉砂池的 設(shè)計(jì)流量為 1347.5 一 4=337n?/h。 沉砂池選型根據(jù)設(shè)計(jì)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??；砂水分離效果好，分離出的 砂子含水率低，有機(jī)物含量少，便于運(yùn)輸；系統(tǒng)采用plc自動(dòng)控制洗砂，對(duì)周圍 環(huán)境影響很小，衛(wèi)生條件好。配套空氣提砂機(jī)和三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)。xlcs型旋流沉 砂池外形尺寸示意見(jiàn)圖2.4,技術(shù)參數(shù)及外形尺寸見(jiàn)表2.8。通過(guò)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)保科技有限

19、公司生產(chǎn)的xlcs型旋流沉砂池除污機(jī)。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(hào)沉砂池的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)為:xlcs-360型旋流式沉砂池各項(xiàng)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(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£>x/=760mmx 300mmo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(dāng)進(jìn)水流量 在最高日平

20、均時(shí)流量左右變化時(shí)，同時(shí)運(yùn)行四座沉砂池，當(dāng)進(jìn)水流量在最高日平 均時(shí)流量和平均日平均時(shí)流量之間變化時(shí)，運(yùn)行三座沉砂池。當(dāng)進(jìn)水流量低于平 均日平均時(shí)流量時(shí)，可只運(yùn)行兩座沉砂池。各沉砂池之間可以靈活配對(duì)進(jìn)行運(yùn)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(hào)處理量(m3/h)葉輪轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kw)排砂量(l/s)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/min)氣壓(kpa)功率(kw)xlc型旋流沉砂器xlc360360122019.51.7934.32.2注：1、水力表面負(fù)荷：200m3/m2 h；2、水力停留時(shí)間:20-30s；3、進(jìn)水流速：q= (4080%) qn那時(shí)，v=0.60.9m/s；

21、 q=qmin時(shí)，v> ou5m/s； q=qmax時(shí),v>1.2m/s；4、進(jìn)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(fēng)機(jī)旋流沉砂池配套的鼓風(fēng)機(jī)為三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，根據(jù)旋流沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)，選用章丘萬(wàn)豪機(jī)械有限公司生產(chǎn)的rt型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)參數(shù)見(jiàn)表3.11。羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型表31產(chǎn)品名稱型號(hào)流量(m 7min)風(fēng)壓(kpa)轉(zhuǎn)速（rpm）電機(jī)功率（kw）rt型羅茨鼓風(fēng)機(jī)rt0501.7934.314314.01.6計(jì)量堰采用巴式計(jì)量堰。設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量采用遠(yuǎn)期最大流量計(jì)算:qmax ia=320l/s=0.374m3/s o計(jì)量槽尺寸根

22、據(jù)設(shè)計(jì)流量，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)05城鎮(zhèn)排水巴氏計(jì)量槽各部尺寸 表，計(jì)量堰各部尺寸見(jiàn)表3.12。巴氏計(jì)暈槽各部尺寸表32 計(jì)量堰其它尺寸根據(jù)計(jì)量槽尺寸要求，水槽的喉道寬度w為0.25im計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直 線段上，根據(jù)規(guī)定：直線段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于渠寬的810倍，本設(shè)計(jì)取10；上游 直線段不小于渠寬的23倍，本設(shè)計(jì)取4；下游直線段不小于渠寬的45倍，本 設(shè)計(jì)取6。則直線段的長(zhǎng)度：l=0.25x 10=2.5m上游直線段長(zhǎng)度：li=0.25x4=1.0m下游直線段長(zhǎng)度：l2=0.25x6=1.5m根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，當(dāng)喉寬w=0.25m時(shí)，通過(guò)計(jì)量槽的流量為:q = 0.562 h嚴(yán)?n3/s則上游水深：1-514 p.374j0.562=0.764m,取 0.78m設(shè)計(jì)計(jì)量槽為自由流，當(dāng)喉寬w=0.25m時(shí)，有h2/hi<0.64o取上游水深h=0.70im則下游水深:h2=h1x0.60=0.78x0.60=0.47mo 校核流量上游水深hi=0.70m,則流量：q = 0.562 h 514 = 0.562 x 0.781514 = 0.386m3/s > 0.374m3/s 滿足最大流量工作條件。17遠(yuǎn)期配水井設(shè)計(jì)參數(shù)1）設(shè)計(jì)流量：釆用遠(yuǎn)期最大