某洗車場污水處理站設(shè)計(jì)

1、青島理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué) 院： 環(huán)境與市政工程專 業(yè)： 環(huán)境工程 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(jì)(論文)題目：某洗車場污水處理站設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2015年 3月9日 3月22 日 設(shè)計(jì)(論文) 地點(diǎn): 青島理工大學(xué) 指 導(dǎo) 教 師: 張煥云 教 研 室 主 任： 夏文香 發(fā)任務(wù)書日期: 2015年 3月9日概述隨著我國汽車數(shù)量迅速增加，洗車業(yè)在我國出現(xiàn)紅火局面，日益發(fā)展，洗車行業(yè)的繁榮一方面印證我國汽車行業(yè)的勃勃生機(jī)，另一方面也加大了城市用水及廢水處理的壓力，現(xiàn)在應(yīng)用較為普遍的高壓清洗機(jī)洗車，據(jù)保守估計(jì)，每輛車每次洗車用水至少在0.15m3-0.20m3,洗車廢水的任意排放不但

2、影響市容以及人們生活環(huán)境，而且由于洗車廢水中含有油類、有機(jī)物、表面活性劑等難降解物質(zhì)，污染江河湖流，使自然生態(tài)環(huán)境受到人為的破壞，為了節(jié)約水資源，使洗車廢水循環(huán)再利用，已成了必由之路。 水是所有生命之源，我國缺水問題日益嚴(yán)重，目前我國已被列入世界缺水之國，洗車廢水回用是我國發(fā)展的必然趨勢。同時我國水價上漲也迫使洗車廢水回用。2004年8月1日起，北京市開始實(shí)行新的水價收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，洗車用水單價由每立方21.20元上調(diào)為每立方41.50元。 洗車廢水處理可實(shí)現(xiàn)水資源化、無害化，起到保護(hù)環(huán)境、防止水污染、緩解水資源不足的重要作用，有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目錄一·設(shè)計(jì)題目二·設(shè)計(jì)

3、目的三·設(shè)計(jì)原始資料四設(shè)計(jì)內(nèi)容1.最大設(shè)計(jì)流量的計(jì)算2.格柵選擇與尺寸計(jì)算3.除油沉砂池4.曝氣調(diào)節(jié)池5.混凝沉淀池6.污水泵站設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)題目：某洗車場廢水處理站設(shè)計(jì)二設(shè)計(jì)目的：1. 掌握水處理工藝設(shè)計(jì)的基本程序和方法 2. 了解國家相關(guān)的方針和政策，正確使用專業(yè)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)定 3. 培養(yǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算、編寫設(shè)計(jì)文件的能力 4. 熟練掌握手工和電腦制圖操作方法三設(shè)計(jì)原始資料：根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，青島市入城車輛帶進(jìn)塵土在城市土量中占有很大比重。因此，設(shè)立入城車輛沖洗場可有效減少城市塵土量。308國道是青島市兩條入城主要干道之一，平均每天入城車輛不少于3000輛，經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，確定在此設(shè)立車

4、輛沖洗場，設(shè)計(jì)沖洗能力3450輛d。1.設(shè)計(jì)參數(shù)：參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定每輛車沖洗水量為，沖洗能力按3450輛/d算，每日耗水量Q=1725m³/d.循環(huán)處理水量：為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源，該洗車場廢水處理后不外排，采用循環(huán)水處理系統(tǒng)，處理水量為1725m3/d。洗車場廢水處理前后的水質(zhì)及城市污水再生利用 城市雜水用水水質(zhì)（GBT19923-2002），見表 項(xiàng)目PhSS(mgl)CODR(mgl)BOD5(mgl)石油類(mgl)洗車廢水6.76.8100010045230城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)6.59.010501050 2.設(shè)計(jì)流程進(jìn)水格柵除油沉砂池曝氣調(diào)節(jié)池混凝池沉淀池清水池氣壓供水

5、泵回用3.設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書2.繪圖兩張：一張除油沉砂池單體圖，一張混凝沉淀池單體圖4. 氣象資料：該地區(qū)最冷月平均-2.5.最熱月平均25，極端最高溫度35，極端最低-15，主風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)和東南風(fēng)。5.其它資料進(jìn)水管管底設(shè)計(jì)標(biāo)高54米。污水處理站地形圖：比例尺1:1057.0 56.5 56.0 55.5 55.0 6.設(shè)計(jì)重點(diǎn)：沉淀池設(shè)計(jì)1）要求了解常見的幾種沉淀池，掌握三種沉淀池的設(shè)計(jì)。掌握混凝的操作條件。2）重點(diǎn)：混凝沉淀池的設(shè)計(jì)四設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 最大設(shè)計(jì)流量的計(jì)算車輛：n=3000+39-36×3000×5%=3450輛/d 每輛車沖洗水量,洗車場每天開業(yè)時

6、間為。 每日耗水量Q=qn=0.5×3450=1725m3/d 平均耗水量Q1 =Qt=1725÷10=173m3/h 總變化系數(shù)，本設(shè)計(jì)取用 Qmax=Q1×2.0=173×2.0=346m3h=0.096m3/s2.格柵選擇與尺寸計(jì)算 由于本設(shè)計(jì)的最大設(shè)計(jì)流量Qmax=3460m3/d,因此選用XG500旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)其主要特點(diǎn)*如下： *選自環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊 閃紅光主編 結(jié)構(gòu)緊湊、電器控制簡單、操作實(shí)現(xiàn)自動化。 耐腐蝕性好、能耗省、低噪聲。除污動作連續(xù)、排渣干凈、分離效率高。 XG500旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及安裝尺寸如下表過水流量（m

7、3/d）柵前水深(m)流體速度(m·s-1)有效柵隙b(mm)安裝角度（°）290058001.00.51.03、5、10、15、2060、65、70、75、80 根據(jù)以上參數(shù)和格柵設(shè)計(jì)計(jì)算公式可得格柵的具體尺寸 -選自給水排水工程專業(yè)工藝設(shè)計(jì)P216設(shè)柵條間隙數(shù)為：柵前水深，過柵流速取,柵條間隙寬度取。格柵傾角取，=0.096×sin60°0.015×0.6×1.0=10個 （1）柵槽寬度：設(shè)柵條寬度，B=Sn-1+bn=0.01×10-1+0.015×10=240（2）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度：設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=

8、0.20m，其漸寬部分展開角度=20°=0.24-0.22tan20°0.05m（3）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度： = =0.052=0.025m （4）通過格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 = 2.42×0.010.01543×0.622×9.8×sin60°×3=0.067m （5）柵后槽總高度：設(shè)柵前渠道超高，H=h+h1+h2=1.0+0.067+0.31.37m （6）柵槽總長度： L=l1+l2+1.0+0.5+H1tanH1=h+h2=1.0+0.3=1.3mL=0.05+0.025+

9、1.0+0.5+1.3tan60°2.4m格柵示意圖3.除油沉砂池本設(shè)計(jì)采用平流式隔油池，其構(gòu)造與平流式沉淀池基本相同，平面多為矩形，但平流式隔油池出水端設(shè)有集油管廢水從池首流入，從末端流出，油珠在浮力的作用下上浮到水面，由水力作用推至集油管，而相對密度大于1的其他懸浮雜質(zhì)沉到池底，排入污泥斗，經(jīng)排泥管排至池外。平流式隔油池具有結(jié)構(gòu)簡單、除油效果穩(wěn)定、運(yùn)行管理方便的優(yōu)點(diǎn)。平流式沉砂池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及公式*如下 *選自給水排水工程專業(yè)工藝設(shè)計(jì)P218最大流速為，最小流速為0.15m/s。最大流量時停留時間不小于，一般采用。有效水深應(yīng)不大于，一般采用，每格寬度不宜小于。進(jìn)水頭部應(yīng)采取消能和整

10、流措施。池底坡度一般為。當(dāng)設(shè)置除沙設(shè)備時，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形狀。各部分尺寸的計(jì)算：1) 長度：設(shè)， 最大設(shè)計(jì)流量時的流速， 最大設(shè)計(jì)流量時的停留時間，。 2)水流斷面面積： A=Qmaxv=0.0960.2=0.48m23)池總寬度：設(shè)格，每格寬度， 4)有效水深:h2=AB=0.481.2=0.4m5)沉砂池所需容積：設(shè)， 城市污水沉砂量，一般采用10×104m3污水/3m2沉砂量 *選自城市污水回用技術(shù)手冊P148 清除沉沙時間間隔 生活污水流量總變系數(shù)，查表*得 *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊第五冊 V=0.096×10×104/3×2×8

11、64001.5×106369 m3 6)每個沉沙斗容積：設(shè)每一分格有兩個沉沙斗， Vo=3692×2=92m37)沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底寬，斗壁與水平面的傾角為，斗高。沉砂斗上口寬： 沉沙斗容積： 1) 沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為，坡向砂斗 ， =0.35+0.06×1.9=0.464m2) 池總高度：設(shè)超高， =0.3+0.4+0.464=1.164m3) 驗(yàn)算最小流速：在最小流量時，只用一格工作，Vmin=Qminn1min=173×1.51×0.6×0.4×3600=0.30m/s>0.15m/s4

12、.曝氣調(diào)節(jié)池曝氣調(diào)節(jié)池是一種外加動力的水質(zhì)調(diào)節(jié)池。其主要構(gòu)造為，在水質(zhì)調(diào)節(jié)池底設(shè)有一系列曝氣管道，通過壓縮空氣攪拌，使不同時刻進(jìn)入池內(nèi)的水得到強(qiáng)制性混合，從而使水質(zhì)得到均衡。曝氣調(diào)節(jié)池構(gòu)造簡單，均質(zhì)效果較好，并且，曝氣混合方法可以防止懸浮物在池內(nèi)沉積。4.1曝氣調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算： 設(shè)曝氣調(diào)節(jié)池的體積為，最大生產(chǎn)周期中的平均流量按一天流量的算。 則Q1×60%=173×0.6104m3/h最大生產(chǎn)周期里的調(diào)節(jié)時間，因?yàn)橄窜噲龀Ｄ旯ぷ鲿r間都在，所以取10。 調(diào)節(jié)池的容積利用系數(shù)，通常取V=QT2=104×102×0.7800m3 設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為

13、 L×B×H=20m×10m×4m*選自水污染控制工程哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社5.混凝沉淀池混凝處理是向水中加入混凝劑，通過混凝劑的水解或縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附與架橋作用使膠粒被吸附黏結(jié)，或者通過混凝記得水解產(chǎn)物來壓縮膠體顆粒在擴(kuò)散層，達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)的目的。混凝過程包括凝聚和絮凝兩個階段?；炷に嚺c沉淀設(shè)備相結(jié)合，可以去除原水中的懸浮物和膠體，降低出水的濁度、色度；能去除水中的微生物，污水中的磷、重金屬等有機(jī)和無機(jī)污染物；可以改善水質(zhì)，有利于后續(xù)處理。混凝沉淀主要分為兩部分，及混凝和沉淀。所以，構(gòu)筑物就分為混合池、絮凝池和沉淀池三部分。5.

14、1混合池選擇及各部分尺寸計(jì)算 根據(jù)所給處理水量考慮，本設(shè)計(jì)選用渦流式混合池。渦流式混合池平面為正方形或圓形，與之對應(yīng)的下部為倒金字塔形或圓錐形，中心角為，其構(gòu)造及設(shè)計(jì)要點(diǎn)*如下： *選自水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算其進(jìn)口處上升流速為，混合池上口處流速為。停留時間不大于，一般可用。1） 圓柱部分有效面積： 式中 圓柱部分面積，； 設(shè)計(jì)流量，； 池?cái)?shù)，設(shè)為2個； 圓柱部分上升流速，取25mm/s； f1=3463.6×2×25=1.9m22） 圓柱部分直徑： D1=4f1=4×1.9=1.6m3） 圓錐底面積： 底部入口處流速取1.0。 f2=Q3600nV2=346360

15、0×2×1.00.05m2 4） 圓錐底直徑：D2=4f2=4×0.05=0.25m5） 圓柱高度： H2=D1=1.6m6） 圓錐部分高度： H1=D1-D22cot2=1.6-0.252×cot40°22m7） 池容積： =4×1.62×1.6+12×1.62+1.6×0.25+0.252 =4.008m3 8）反應(yīng)時間: T=60Vq=60×4.008210=1.1min<2.0min（符合要求） 式中為單池設(shè)計(jì)流量， 。5.2絮凝池選擇與各部分尺寸計(jì)算 本設(shè)計(jì)選用機(jī)械混凝，機(jī)械混凝

16、池的絮凝效果好，可以根據(jù)水質(zhì)、水量變化隨時改變槳板的轉(zhuǎn)速，水頭損失少，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 絮凝池一般不少于兩組。每組絮凝池內(nèi)一般放擋攪拌機(jī)。各擋攪拌機(jī)之間用隔墻分開，隔墻上、下交錯開孔。 絮凝時間為。 機(jī)械絮凝池的深一般為。 每一攪拌軸上的槳板總面積為絮凝池水流斷面的。每塊槳板的長度不大于葉輪直徑的，寬度一般為。 一組設(shè)計(jì)兩個池子，每池的設(shè)計(jì)流量為，每個絮凝池分為三格。*選自水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算1） 絮凝池有效容積，絮凝時間為，容積為： V=QT60=173×2060=58m3為配合池子尺寸，每格尺寸為。2） 水深： 池高取，超高取，則絮凝池總高為。 H1=VF=583×3

17、×3=2.1m 3） 攪拌設(shè)備： 絮凝池每一格設(shè)置一臺攪拌設(shè)備，分格墻上過水孔道上下交錯布置。葉輪直徑取寬的，采用。槳板長度取，槳板寬度取。其尺寸如下圖所示： 5.3沉淀池各部分尺寸計(jì)算： 該設(shè)計(jì)選用平流式沉淀池其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下*： 池子長寬比不小于4，以45為宜，當(dāng)長寬比過小時，池內(nèi)水流的均勻性差，容積效率低，影響沉降效果。 采用機(jī)械排泥時，寬度根據(jù)排泥設(shè)備確定。 池子的長深比不小于8，以812為宜。 池底坡度：采用機(jī)械刮泥時，不小于0.005，一般采用0.010.02. 按表面負(fù)荷計(jì)算時，應(yīng)對水平流速進(jìn)行校核。最大水平流速：初次沉淀池為；二次沉淀池為。 刮泥機(jī)的進(jìn)行速度不大于，一般

18、采用。 人口的整流措施，可采用溢流式入流裝置，并設(shè)置多孔整流墻。 進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置擋板，高出池內(nèi)水面。 在出水堰前應(yīng)設(shè)置收2集與排除浮渣的設(shè)施。當(dāng)采用機(jī)械排泥時，可一并結(jié)合考慮。 當(dāng)沉淀池采用多斗排泥時，污泥平面呈方形或近于方形的矩形，排數(shù)不宜多余兩排。各部分尺寸計(jì)算 *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊，第五冊（1）沉淀部分有效水深：設(shè)表面負(fù)荷，沉淀時間。 （2）池長： 式中 污水水平流速，取3.3 與所需沉淀效率相應(yīng)的最小沉降速度，一般采用 垂直分速度，當(dāng)在時，采用。當(dāng)小于時，。 *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊，第五冊 則 （3）池子總寬度：B=Qmaxvh2×1000=0.0963.3×2&#

19、215;100015m （4）沉淀時間： （5）池子個數(shù)：設(shè)每格池寬 b=5m， n=Bb=155=3個（6）校核長寬比、長深比： 長寬比: Lb=205=44（符合要求） 長深比： （在范圍內(nèi)，符合要求）（7）污泥部分所需總?cè)莘e： *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊，第五冊 式中 兩次清除污泥間隔時間，取 污泥含水率，此式中取 進(jìn)水懸浮物濃度出水懸浮物濃度 污水流量總變化系數(shù)，取 污泥密度，其值約 則V=0.104×1000-10×10-6×86400×100×11.50×1×100-95=118.6m3 （8）每格污泥池部分所需容積

20、： V=Vn=118.63=39.5m3 （9）污泥斗容積：采用污泥斗簡圖 式中，V1為污泥斗容積，m3;f1為斗上口面積，m2;f2為斗下口面積，m2；h4"為泥斗高度，m （10）污泥斗以上梯形部分容積： 式中， V2為污泥斗以上梯形部分污泥容積，m3;l1、l2為梯形上底、下底長度，m;h4'為梯形的高度，m。 （11）污泥斗和梯形部分污泥容積： （12）池子總高度，設(shè)緩沖層高度，超高。 H=0.5+2.0+0.5+3.62=6.62m6.污水泵站設(shè)計(jì)6.1清水池 清水池容積是根據(jù)工作水泵機(jī)組停車時啟動備用機(jī)組所需時間來計(jì)算的，也就是由水泵開停次數(shù)決定的。當(dāng)水泵機(jī)組為人

21、工管理時，每小時水泵開停次數(shù)不宜多余3次，當(dāng)水泵機(jī)組自動控制時每小時開啟開啟次數(shù)由點(diǎn)擊的性能決定。由于現(xiàn)階段還不能排除人工管理，所以污水泵站的清水池有效容積一般按不小于一臺泵的的出水量計(jì)算* *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊，第五冊選擇集水池與機(jī)器間合建式的圓形泵站，考慮2臺水泵（其中一臺備用）。設(shè)清水池的體積為,按不小于一臺水泵的容量算。 W=0.096×6×6035m3有效水深采用，則集水池面積為F=18m26.2選泵前總揚(yáng)程估算 已知 a、最大設(shè)計(jì)流量Qmax=0.096m3/s100L/s b、設(shè)進(jìn)水管管底高程為，管徑選用鑄鐵管，由此可查表得最大設(shè)計(jì)充滿度 *選自給水排水設(shè)計(jì)手冊，第五冊 c、出水管提升后的水面高程為，經(jīng)管長至用水機(jī)構(gòu) d、泵房選定位置不受附近河道淹沒和沖刷，原地面高程為54.0m 則集水池正常工作水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差為： h1=56.0