排水池、排泥池工藝計(jì)算案例VIP

1排水池、排泥池工藝計(jì)算案例設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)：排水池和排泥池近期均各建設(shè)1座，包含2格，按照遠(yuǎn)期同時(shí)工作設(shè)計(jì)，且能夠單獨(dú)運(yùn)行及泄空。原水設(shè)計(jì)濁度：按照30NTU進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50013-2018》（1）水廠排泥水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)分別計(jì)算分析水量的平衡和干（2）排泥水處理系統(tǒng)應(yīng)具有一定的安全余量，并應(yīng)設(shè)置應(yīng)急超越系（3）排泥水處理系統(tǒng)的平面位置宜靠近沉淀池。當(dāng)水廠有地形高差可利用時(shí)，宜盡可能位于凈水廠地勢(shì)較低處。3.1.排水池水量平衡計(jì)算3.1.1.濾池反沖洗排水量計(jì)算（1）單格濾池反沖洗排水量第一階段，單獨(dú)氣沖，均質(zhì)石英砂濾料，微膨脹，歷時(shí)5min；單格濾池過濾面積為78m2。第二階段，氣水聯(lián)合沖洗，其中：水洗強(qiáng)度2.7L/m2.s，歷時(shí)5min；2排水量Q氣水=2.7L/m2.s×5×60×78m2=63.2m3；第三階段，單獨(dú)水沖洗，強(qiáng)度5.4L/m2.s，歷時(shí)5min；排水量Q水=5.4L/m2.s×5×60×78m2=126.4m3；表面掃洗強(qiáng)度：按1.4L/m2.s計(jì)，歷時(shí)5min；單格濾池過濾面積為78m2。掃洗排水量Q掃=1.4/m2.s×15×60×78m2=98.28m3；單格濾池反沖洗排水總量Q=Q氣水+Q水+Q掃=63.2m3+126.4m3+98.28m3=287.9m3濾池沖洗歷時(shí)：從關(guān)閘停止進(jìn)水開始，到初濾水排放完畢，出水氣動(dòng)蝶閥打開為止。（2）初濾水排水量初濾水按照過濾初期10min的過濾水量；Q=0.1273×10×60=76.4m3。（3）反沖前排水水量單格濾池總面積為92.3m2，過濾水位為3.50m，沖洗排水槽高度為2.80m，沖洗排水槽深度1.10~1.60m，沖洗排水槽內(nèi)寬0.7m，反沖洗前排Q=92.3×（3.50-2.80）+(1.10+1.60)/2×0.70×13=76.9m3（4）濾池反沖洗總排水量（按照遠(yuǎn)期6格計(jì)算）遠(yuǎn)期包含6格，Q=（287.9+76.4+76.9）×6=441.1×6=2646.6m3占水廠設(shè)計(jì)規(guī)模4.41%。3.1.2.活性炭濾池反沖洗排水量計(jì)算（1）單格濾池反沖洗排水量第一階段，單獨(dú)氣沖，均質(zhì)石英砂濾料，微膨脹，歷時(shí)5min；單格濾池過濾面積為78m2。第二階段，氣水聯(lián)合沖洗，其中：水洗強(qiáng)度2.7L/m2.s，歷時(shí)5min；3排水量Q氣水=2.7L/m2.s×5×60×78m2=63.2m3；第三階段，單獨(dú)水沖洗，強(qiáng)度5.4L/m2.s，歷時(shí)5min；排水量Q水=5.4L/m2.s×5×60×78m2=126.4m3；表面掃洗強(qiáng)度：按1.4L/m2.s計(jì)，歷時(shí)5min；單格濾池過濾面積為78m2。掃洗排水量Q掃=1.4/m2.s×15×60×78m2=98.28m3；單格濾池反沖洗排水總量Q=Q氣水+Q水+Q掃=63.2m3+126.4m3+98.28m3=287.9m3濾池沖洗歷時(shí)：從關(guān)閘停止進(jìn)水開始，到初濾水排放完畢，出水氣動(dòng)蝶閥打開為止。（2）初濾水排水量初濾水按照過濾初期10min的過濾水量；Q=0.1273×10×60=76.4m3。（3）反沖前排水水量單格濾池總面積為92.3m2，過濾水位為3.50m，沖洗排水槽高度為2.80m，沖洗排水槽深度1.10~1.60m，沖洗排水槽內(nèi)寬0.7m，反沖洗前排Q=92.3×（3.50-2.80）+(1.10+1.60)/2×0.70×13=76.9m3（4）濾池反沖洗總排水量（按照遠(yuǎn)期6格計(jì)算）遠(yuǎn)期包含6格，Q=（287.9+76.4+76.9）×6=441.1×6=2646.6m3占水廠設(shè)計(jì)規(guī)模4.41%。3.1.3.排水池水量平衡計(jì)算按照遠(yuǎn)期6格使用計(jì)算，按照日均24h排水進(jìn)行設(shè)計(jì)；池內(nèi)原有水量（m3）濾池排入（m3）4123456789根據(jù)以上表格中排水量平衡，排水池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有水量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=330.83-0=330.83m3由于排水池容積不能小于濾池反沖洗一次排水量，且根據(jù)規(guī)范考慮一定的余量，根據(jù)實(shí)際用地范圍，考慮到實(shí)際遠(yuǎn)期多格濾池部分時(shí)間重疊排水的可能性，根據(jù)實(shí)際可用地面積及平面布置，確定排水池的尺寸為8.7×10m，平面面積為87×2=174m3；有效水深為4.0m，共設(shè)置2格，5總有效體積為696m3。濾池反沖洗間隔時(shí)間核算：濾池遠(yuǎn)期分2班沖洗，每班沖洗3格，每格濾池排水入池時(shí)間為30-45min，本次取0.7h。在考慮周邊用地有限的條件下，單格盡量能排水池輪流接收2格濾池來水。每格濾池的沖洗間隔可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。根據(jù)本設(shè)計(jì)中排積的安全性，單格濾池反沖洗的最小間隔時(shí)間為0.4h。3.2.排泥池平衡分析計(jì)算排泥池的平衡計(jì)算與沉淀池的排泥以及濃縮池的進(jìn)泥有關(guān)。（1）排泥量進(jìn)泥量計(jì)算排泥池的污泥主要從絮凝池和沉淀池排入，污泥的含水率為99.5%。根據(jù)脫水車間污泥量計(jì)算，近期污泥干泥量為2.72t/d，遠(yuǎn)期污泥干泥量為4.08t/d。因此近期排泥池的進(jìn)泥量為544m3/d，遠(yuǎn)期排泥池的進(jìn)泥量為816m3/d。（2）污泥濃縮池進(jìn)泥量計(jì)算濃縮池按照24h均勻進(jìn)泥進(jìn)行計(jì)算。近期污泥濃縮池的進(jìn)泥量為22.67m3/h，遠(yuǎn)期的進(jìn)泥量34m3/h。（3）排泥池容積計(jì)算①按照遠(yuǎn)期工況設(shè)計(jì)，近期進(jìn)行復(fù)核②遠(yuǎn)期沉淀池同時(shí)排泥；③遠(yuǎn)期沉淀池共配置12個(gè)潛水泥漿泵，每個(gè)泵的配置流量為兩座沉淀池每周期排泥量為448m3（粗略估算④需處理污泥（99.5%）總?cè)莘e為448×4+27.5=1819.5m3/d；6⑤按照遠(yuǎn)期工況設(shè)計(jì)，近期復(fù)核。⑥設(shè)備運(yùn)行模式：濃縮機(jī)為連續(xù)運(yùn)行，板框機(jī)為間隙運(yùn)行，單臺(tái)最大運(yùn)行規(guī)模為0.48t/d，運(yùn)行周期為1.5h。板框機(jī)的絕干污泥處理量0.48t/d，脫水前的污泥量（95%含水率）為0.48/0.05=9.6m3，濃縮前的污泥量為0.48/0.005=96m3污泥。考慮污泥脫水前0.3h的污泥調(diào)理時(shí)間差，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，本次單臺(tái)濃縮機(jī)進(jìn)泥量為80m3/h。⑦遠(yuǎn)期排泥池計(jì)算102345678970根據(jù)以上表格，排泥池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有污泥量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=395.5-0=395.5m3。b.遠(yuǎn)期兩臺(tái)同時(shí)處理；10234567898根據(jù)以上表格，排泥池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有污泥量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=1051.5-0=1051.5m3泥量與遠(yuǎn)期相同。沉淀池為1座，按照4周期排泥。102345678990根據(jù)以上表格，排泥池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有污泥量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=461.75-0=461.75m3⑨規(guī)范中關(guān)于排泥池有效容積的考慮規(guī)范中要求排泥池體積不得小于最大一次排泥量的體積，絮凝沉淀池一次排水的體積為（240+208）=448m3。⑩排泥池容積的確定根據(jù)以上遠(yuǎn)期和近期的計(jì)算結(jié)果，綜合經(jīng)濟(jì)、操作便捷性以及排泥安全性，同時(shí)兼顧氣浮池排泥流量變化，考慮建設(shè)排泥池體積為480m3，可以滿足以上近期工況以及遠(yuǎn)期的2種工況，同時(shí)滿足規(guī)范要求>448m3。因此確定排泥池的容積為480m3。3.3.排泥池特殊工況復(fù)核S0＝(k1C0＋k2D)×k0Q0×10-6=7.56t/d7.56/(1-0.99)=1512t/d=1512m3，遠(yuǎn)期污泥排泥量為3024m3。共有6個(gè)排泥周期，每個(gè)排泥周期2小時(shí)，則脫水機(jī)可采用運(yùn)行工況如下：1023456789根據(jù)以上表格，排泥池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有污泥量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=429.75-0=429.75m31023456789000根據(jù)以上表格，排泥池有效調(diào)節(jié)容積V：=池內(nèi)原有污泥量MAX—池內(nèi)原有水量MIN=461.75-0=461.75m3＜480m3，根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50013-2018》，考慮色度60，粉末性活性泥量為13.86t/d。干泥量值小于以上85NTU計(jì)算的7.56t/d、15.12t/d按照以上復(fù)核的濃縮機(jī)運(yùn)行排班工況滿足要求。4.1.尺寸和水位（2）排水池平面尺寸為B×L=13×5×2m=130m2；（5）沉淀池~排泥池水頭損失：按照0.3m暫估；（6）排泥池中排泥水由沉淀池排出，沉淀池排泥渠的出泥標(biāo)高為-1.60m，即絕對(duì)標(biāo)高為29.80-1.60=28.20m；排泥池的進(jìn)水水位標(biāo)高為28.20-0.30=27.90m。4.2.選泵計(jì)算（1）水泵流量直接排入一體化濃縮機(jī)。（2）水泵揚(yáng)程a.沿程損失DN150v=0.71/sL=10m1000i=10（Q=40m3/h）DN200v=0.79/sL=80m1000i=6.25（Q=80m3/h）沿程損失：Hr=10×10/1000+80×6b.靜揚(yáng)程靜揚(yáng)程：地面標(biāo)高為29.8m，濃縮機(jī)進(jìn)泥管相對(duì)地面標(biāo)高約為5.0m，34.80-23.90=10.90m。c.局部損失DN150v=0.71m/sv2/2g=0.0257DN100v=0.79m/sv2/2g=0.0318DN100DN100d.安全水頭富裕，取1.5me.總揚(yáng)程計(jì)算H=0.6+10.90+0.36+1.5=13.36m。（廠家推薦使用揚(yáng)程H=20~30m）f.選泵池共4臺(tái)潛污泵。流量為40m3/h，揚(yáng)程為15m，效率為η=67%，電機(jī)功4.3.攪拌設(shè)備D=1.5m。4.4.溢流水位計(jì)算為避免流水溢出地面，設(shè)置溢流口。5.1.尺寸和水位（2）排水池平面尺寸為B×L=8.7×10×2m=174m2；5.2.選泵計(jì)算（1）水泵流量排水池單次反沖洗排水量為441m3/d，排水池的有效容積為696m3/d。排水池共建成2格，每格中設(shè)置2臺(tái)水泵。每臺(tái)泵的流量為225m3/h，按照1.0h內(nèi)將排水池內(nèi)的廢水排除。廢水排除總共有2個(gè)去處，一般排入給水廠工藝流程中的配水井，另直接排入廠區(qū)雨水管道系統(tǒng)。（2）水泵揚(yáng)程計(jì)算過程如排泥池，水泵揚(yáng)程取15.0m，流量為225m3/h。5.3.攪拌設(shè)備每格池選用1臺(tái)雙曲面攪拌器，服務(wù)范圍為3~6m，每臺(tái)規(guī)格為D=1.5m。5.4.溢流水位計(jì)算為避免流水溢出地面，設(shè)置溢流口。6.1.規(guī)范及設(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)要求（1）濃縮后含水率不宜高于98%，且滿足脫水機(jī)械進(jìn)機(jī)濃度要求；（2）重力濃縮池應(yīng)按照固體通量計(jì)算，并應(yīng)按照液面負(fù)荷校核；（3）固體通量、液面負(fù)荷宜通過沉降濃縮試驗(yàn)，或按相似排泥水濃縮數(shù)據(jù)確定。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料時(shí)，輻流時(shí)濃縮池的固體通量可取0.5kg（4）濃縮池設(shè)計(jì)要求：（5）濃縮池池邊水深宜為3.5~4.5m；機(jī)械排泥或者多斗排泥；刮泥機(jī)上宜設(shè)置濃縮柵條，外緣線速度不宜大于2m/min；池底坡度宜為8%~10%，超高宜大于0.3m；濃縮池泥水排出管不應(yīng)小于150mm；污泥引出管管徑不小于DN200