水污染輻流式沉淀池課程設計

1、課程設計任務書 20152016 學年第 二 學期學 院： 化工與環(huán)境學院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 學 生 姓 名： 宋思奇 學 號： 1304014145 課程設計題目： 設計人口為400000人的生活污水處理廠輻流式沉淀池設計 起 迄 日 期： 4月 29 日 6 月 10 日 課程設計地點： 中北大學信息商務學院 指 導 教 師： 侯彬 系 主 任： 張建忠 下達任務書日期: 2016 年 4 月 29 日 課 程 設 計 任 務 書1設計目的： 通過課程設計，進一步強化水污染控制工程課程的相關(guān)知識的學習，初步掌握污水處理中常見構(gòu)筑物的設計方法、設計步驟。學會用CAD軟件繪制構(gòu)筑物的基本設計

2、圖紙。2設計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設計要求等）：原始數(shù)據(jù)與基本參數(shù)：最大設計流量：4000m3/h；設計人口：400000人。其它參數(shù)查閱相關(guān)文獻自定。設計內(nèi)容和要求：計算輻流沉淀池的各部分尺寸；輻流沉淀池構(gòu)筑物的圖紙詳細設計。3設計工作任務及工作量的要求包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等：（1）課程設計說明書一份；（2）說明書內(nèi)容包括：輻流沉淀池在水處理中的作用說明；根據(jù)給出參數(shù)對輻流沉淀池各部分尺寸的詳細計算過程；設計圖紙（CAD繪圖）規(guī)范，圖紙包括整體圖和局部圖的設計，計算尺寸要在圖中相應的位置標明；單位要正確，參考文獻必須在說明書中相應的位置標注，語言

3、流暢、規(guī)范。（3）工作量：二周課 程 設 計 任 務 書4主要參考文獻：1侯彬、胡雙啟主編水污染控制技術(shù)與工程北京：兵器工業(yè)出版社，2005。2高廷耀主編水污染控制工程(下冊) 北京：高等教育出版社，19893王寶貞主編水污染控制工程北京：高等教育出版社19904孫彗修等主編排水工程（上）北京：中國建筑工業(yè)出版社20005張希衡主編廢水治理工程北京：冶金工業(yè)出版社，19846張自杰等主編排水工程（下）北京：中國建筑工業(yè)出版社20007尹士君、李亞峰編著水處理構(gòu)筑物設計與計算北京：化學工業(yè)出版社20045設計成果形式及要求： 設計說明書一份（含構(gòu)筑物設計詳圖），設計說明書格式按中北大學信息商務學

4、院課程設計的相關(guān)要求。6工作計劃及進度：2016年 4 月29 日 ：領(lǐng)取課程設計任務書，明確課程設計的內(nèi)容，查閱相關(guān)資料。 4 月 29 日 6 月 24 日：設計計算、繪制相關(guān)圖紙。6月 25 日：打印裝訂設計說明書，答辯。系主任審查意見： 簽字： 年 月 日 設計人口為400000人的生活污水處理廠輻流式沉淀池設計摘要 輻流式沉淀池是應用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，輻流式沉淀池是其中的一種。池體平面圓形為多，也有方形的。直徑（或邊長）6-60m,最大可達100m，池周水深1.5-3.0m,池底坡度不宜小于0.05.廢水自池中心進水管進入池

5、，沿半徑方向向池周緩緩流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。本文就輻流式沉淀池的技術(shù)原理和基本構(gòu)造，設計一個人口為40000人的生活污水處理廠輻流式沉淀池。關(guān)鍵詞：輻流式沉淀池，設計，生活污水  目錄1.實踐設計方案簡介1 1.1普通輻流式沉淀池的構(gòu)造1 1.2 輻流式沉淀池的設計參數(shù)12環(huán)保設備草圖及說明43設備主體設計、計算及選型5 3.1設計前提5 3.2設計計算過程5 3.3刮泥機選型及實物圖7 3.4輻流式初沉池實物圖94設計結(jié)果概要或設計一覽表105對本實踐設計的評述106.參考文獻11 環(huán)境工程水污染課程設計 第 0 頁 共 11 頁

6、 1.實踐設計方案簡介沉淀池作為城市污水處理廠的常規(guī)水處理構(gòu)筑物，在水處理廠中發(fā)揮重要的作用。而作為水處理中最基本方法的沉淀法，在水處理的不同階段都發(fā)揮著重要的作用。因此對沉淀池及其排泥機構(gòu)的研究日益受到給排水工作者的重視。本次對輻流式沉淀池的各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸進行了設計。 在進行污水處理工程時，應充分考慮輻流式沉淀池的優(yōu)點及缺點，最大程度上設計出高效率、投資少的實際可行方案。在這次輻流式沉淀池的設計中，我們將根據(jù)沉淀池的性能及結(jié)構(gòu)設計沉淀池參數(shù)說明及參數(shù)選取、沉淀池結(jié)構(gòu)計算、沉淀池配套設備選取等內(nèi)容，最好的整理出一套完美的輻流式沉淀池方案。設計前提：某城市污水處理廠最大流量為Qmax4000

7、m³ /h，設計人口N=4萬人。采用機械刮泥。1.1普通輻流式沉淀池的構(gòu)造普通輻流式沉淀池呈圓形或正方形，直徑一般為660m，最大可達100m，中心深度為2.55.0m，周邊深度1.53.0m。污水從輻流式沉淀池的中心進入，由于直徑比深度大得多，水流呈輻射狀向周圍流動，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。由于是輻射狀流動，水流過水斷面逐漸增大，而流速逐漸減小。輻流式沉淀池大多數(shù)采用機械刮泥（尤其直徑大于20m時，幾乎全用機械刮泥）,將全池沉淀污泥收集到中心泥斗，再借靜壓力或排泥泵排出。刮泥機一般為架結(jié)構(gòu)，繞池中心轉(zhuǎn)動，可中心驅(qū)動或周邊驅(qū)動，池底坡度一般為0.05。1.2 輻流式沉淀池的設

8、計參數(shù)(1)池子直徑（或正方形一邊）與有效水深的比值，一般采用 612。 (2) 池徑不宜小于 16m。 (3) 池底坡度一般采用 0.050.10。(4) 一般均采用機械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設施。如圖2-1 帶有中央驅(qū)動裝置的吸泥型輻流式沉淀池(5) 當池徑（或正方形一邊）較?。ㄐ∮?20m）時，也可采用多斗排泥。 (6) 進、出水的布置方式可分為：中心進水周邊出水；周邊進水中心出水；周邊進水周邊出水。 (7) 池徑小于 20m，一般采用中心傳動的刮泥機，見圖2-2，其驅(qū)動裝置設在池子走道板上；池徑大于 20m 時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設在桁架的外緣。 圖2-2

9、 中央驅(qū)動式輻流式沉淀池(8) 刮泥機的旋轉(zhuǎn)速度一般為 13r/h，外周刮泥板的線速不超過 3m/min，一般采用 1.5m/min。 (9) 在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開口面積為過水斷面積的 620。 (10) 浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板裝在刮泥機桁架的一側(cè)，在出水堰前應設置浮渣擋板。2環(huán)保設備草圖及說明3設備主體設計、計算及選型3.1設計前提 某城市污水處理廠最大流量為Qmax4000m³ /h，設計人口N=4萬人。采用機械刮泥。3.2設計計算過程（1）沉淀池的表面積A、直徑D等基本參數(shù)計算 A=Qmax/nq=4000/(1*2*24）=83.33m³ D=

10、（4A/3.14）（1/2)=16.29m 取D為17m n池數(shù)，取1個 q表面負荷， m³/（m²*h），取2m³/（m²*h）（2）有效水深h2計算 h2=q*t=2*1=2m t沉淀時間，h，取1h（3） 沉淀池總高度H .每天污泥量V，m² V=SNT/1000n=0.5*40000*4/1000*24 =3m³ S每人每日污泥量，L/(人*d），一般取0.3-0.8，取S=0.5L/（人*d） N設計人口數(shù)，N=40000 T兩次清除污泥間隔時間，d，采用機械刮泥，取T=4h .污泥斗容積V1，m3 V1=（3.14*h5）

11、*（r12+r1*r2+r22）/3 h5污泥斗高度，m； r1污泥斗上部半徑，m，取r1=1.8m r2污泥斗下部半徑，m，取r2=0.8m 其中h5=（r1-r2）tan =（1.8-0.8）*tan60=1.73m V1=9.6m3.污泥斗以上圓錐體部分容積V2，m2 V2=3.14*h4*（R2+R*r1+r12）/3 h4坡底落差，m R池子半徑，m h4=（R-r1）*0.05=0.335m 因此，池底可貯存污泥的體積為 V2=31.85m2 共可貯存污泥的體積為：V1+V2=9.6+31.85=41.45m3>5m3 可見池內(nèi)有足夠的容積。.沉淀池總高度H，m H=h1+h

12、2+h3+h4+h5 h1超高或保護高，一般取0.3m h2有效水深，計算為2m h3緩沖層高度，m，取h3=0.5m h4污泥斗以上部分高度，計算為0.335m h5污泥斗高度，1.73mH=4.865m（4）徑深比校核 D/ h2 =17/2=8.5，在6-12范圍內(nèi)，滿足。（5） 處理水質(zhì).管內(nèi)水流平均流速Vn Vn=（2tµ）0.5*Gm t導流絮凝區(qū)平均停留時間，s，取360s µ污水的動力粘度，取1.25*10-3 Gm導流絮凝區(qū)平均速度梯度，取10s-1 Vn=0.3m/s.沉淀池能捕集的最小塵粒直徑dmin Vn=（ps-pL）*gdmin2/（18*

13、81;） ps懸浮顆粒的密度，取1350kg/m3 PL液體的密度，取1000kg/m3 則dmin=0.044mm3.3刮泥機選型及實物圖本次設計選用CG-A型中心傳動刮泥機，該機型多用于污水處理工程中，輻流式沉淀池的排泥和除渣，本機采用中心傳動，固定平臺，中心支墩垂架式，中心進水，排泥，周邊出水。選用CG-18A型中心傳動刮泥機。CG-A型中心傳動刮泥機結(jié)構(gòu)圖：CG-A型刮泥機實物圖：3.4輻流式初沉池實物圖4設計結(jié)果概要或設計一覽表輻流式初沉池設計參數(shù) 沉淀部分水面面積:208.33m2 池子直徑：17m 保護高h1：0.3m 有效水深h2：2m 緩沖層高度h3：0.5m 污泥斗以上部分

14、高度h4：0.335m 污泥斗高度h5：1.73m 池子總高度H：4.865m 坡向泥斗坡度：0.05 進出水方式：中心進水，排泥，周邊出水 沉淀池所能捕獲的顆粒最小粒徑：0.044mm 采用CG-A型中心傳動刮泥機。5對本實踐設計的評述無論是直流式，輻流式還是豎流式，沉淀池的研究與開發(fā)，都是隨著我國城市建設的發(fā)展水資源的日益緊缺匱乏、國家經(jīng)濟體制改革的深入和人們對環(huán)境要求的提高而提出來沉淀水中懸浮顆粒物具體方案。與此同時，一些新興的水處理工藝也對傳統(tǒng)水處理方式和管理體制提出了挑戰(zhàn)，如何提高水質(zhì)質(zhì)量，一直受到眾學者的關(guān)注、研究，形成各種新興水處理工藝。本次環(huán)保設備制作是在老師和同學的指導下合作完成的，經(jīng)過小組成員和老師的努力，我們設計出一套完整的輻流式初沉池的模型，我們掌握了輻流式沉淀池的結(jié)構(gòu)，工作原理，性能及其優(yōu)缺點等，對輻流式沉淀池的功能有了詳細的了解，這次設計制作，為我們以后畢業(yè)設計打下了良好的基礎(chǔ)，也為以后的工作做了良好的鋪墊。6. 參考文獻1侯彬