平明計算22.doc

設計計算書1 設計基礎數據的確定本設計中污水處理廠的設計流量為1500m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用來表示污水處理廠的規(guī)模，用來計算污水廠的柵渣量、污泥量、耗藥量及年抽升電量；最大設計流量用于污水處理廠中管渠計算及各處理構筑物計算。污水的平均處理量為Q=1500/(243600)=0.0174 m3/s；污水的最大處理量為Qmax=1.340.0174=0.023m3/s；總變化系數取為1.34。待處理污水主要水質指標（污水排入城市下水道水質標準）CODCr 500mg/l，BOD 300mg/l，SS 400mg/l， 氨氮35mg/l，總氮45mg/l，TP 8mg/l， 處理后主要污染物指標達到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準一級A標準，標準為：PH 69，CODCr50mg/l， BOD 10mg/l，SS 10mg/l， 氨氮8mg/l，總氮15mg/l，TP 0.5mg/l2 粗格柵的設計格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設計采用中細兩道格柵。2.1 設計參數(1) 格柵可單獨設置格柵井或與泵房合建設置在集水池內，一般大中型泵站或污水管埋深較大時，格柵可以設在泵房的集水池內。采用機械除渣是，一般采用單獨的格柵井。 (2) 格柵寬度格柵的總寬度不宜小于進水管渠寬度的2倍，格柵空隙總有效面積應大于進水管渠有效斷面積的1.2倍。(3) 柵條間隙柵條間隙可根據進水水質和水泵性質確定。一般臥式和立式離心泵其最大間隙寬度可按下表取值，軸流泵宜采用70mm。格柵間隙具體見表1。表1 格柵柵條最大間隙寬度 水泵型號14MN以上，12PWL螺旋泵、廢水泵、潛水泵柵條間隙寬度（mm）20304050100(4) 過柵流速過柵流速一般采用0.61.0m/s。雨水泵站格柵前進水管內的流速應控制在1.01.2m/s；當流速大于1.2m/s時，應將臨近段的入流管渠斷面放大或改建成雙管渠進水。污水泵站格柵前進水管內的流速一般為0.40.9m/s。(5) 格柵傾角在人工清渣時，格柵傾角不應大于70；機械清渣時，宜為7090，格柵上端應設平臺，格柵下端應低于進水管底部0.5m，距離池壁0.50.7m，或按機械除渣的安裝和操作需要確定。(6) 格柵工作平臺人工清渣時，工作平臺應高出格柵前設計最高水位0.5m；機械清除時，工作平臺應等于或稍高于格柵井的地面標高。平臺寬度到污水泵站不應小于1.5m；雨水泵站不應小于2.5m。兩側過道寬度采用0.61.0m，機械清除時，應有安置除渣機減速箱，皮帶輸送機等輔助設施的位置。常用的機械格柵有鏈條式格柵除污機鋼絲牽引式格柵除污機。格柵平臺臨水側應設欄桿，平臺上應裝置給水閥門，并設置具有活動蓋板的檢修孔；平臺靠墻面應設掛安全帶的掛鉤；平臺上方應設置起重量為0.5t的工字梁和電動葫蘆。(7) 格柵井通風格柵井內可能存在硫化氫、氫氰酸等有害氣體。為了保護操作、檢修、維修人員的健康和安全須考慮通風換氣措施，在室外的格柵井，采用可移動的機械通風系統(tǒng)；在格柵室內，設置永久性的機械通風系統(tǒng)。室內通風換氣次數為8次/h，格柵井內為12次/h；格柵井內的通風換氣體積應包括格柵井的進水管和出水管空間。格柵井的進水管空間指格柵井至井前閘門之間的管段空間。出水管空間指格柵井至水泵集水池之間的管段空間，通風管應采用防腐阻燃材料制成。2.2 設計計算污水廠的污水由一根1000鋼筋混凝土管從城區(qū)直接接入格柵間。粗格柵設1個，則粗格柵設計流量為0.035m3/s。柵前流速：；過柵流速：；柵條寬度：；格柵間隙寬度：；格柵傾角： (1) 柵前斷面水力計算：根據最優(yōu)水力斷面公式柵前槽寬柵前槽寬，取0.3m柵前水深(2) 柵條間隙數：個 ，取8個(3) 柵槽寬度：柵條寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m； =0.01（8-1）+0.038+0.2=0.51m(4) 進水渠道漸寬部分長度：進水渠道寬，漸寬部分展開角度 (5) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：0.15m(6) 通過格柵的水頭損失： ，h0 計算水頭損失，m；g 重力加速度，m/s2；k 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數，一般取3； 阻力系數，其數值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關，對于銳邊矩形斷面，形狀系數 = 2.42； =0.027m(7) 柵槽總高度：設柵前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.027+0.3=0.477m，取0.5m(8) 柵槽總長度： H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m=0.29+0.15+0.5+1.0+=2.20m(9) 每日柵渣量：格柵間隙3050mm時，W1=0.100.03m3/103m3污水；本工程格柵間隙為30mm，取柵渣量W1=0.03。 =864000.0230.03/(10001.34)=0.04450.2 所以宜采用人工清渣。(10)計算草圖如下：圖1 粗格柵計算草圖1.3 泵房1.3.1 泵房形式選擇泵房形式取決于泵站性質，建設規(guī)模、選用的泵型與臺數、進出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質情況等諸多因素。 泵房形式選擇的條件： (1)由于污水泵站一般為常年運轉，大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。 (2)流量小于時，常選用下圓上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 (4)一般自灌啟動時應采用合建式泵房。 綜上本設計采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是不需要設置引水的輔助設備，操作簡便，啟動及時，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。集水池：集水池與進水閘井、格柵井合建時，宜采用半封閉式。閘門及格柵處敞開，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開部分設欄桿及活蓋板，確保安全。3.2 選泵(1)進水管管底高程為4.5，管徑DN500，充滿度0.75。(2)出水管提升后的水面高程為4.2m。(3)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒和沖刷，原地面高程為7.9m。3.3 設計計算(1)污水流量 選擇集水池與機器間合建式泵站，考慮2臺水泵（1臺備用）每臺水泵的容量為。(2)集水池容積：采用相當于一臺泵20min的容量。 有效水深采用，則集水池面積為(3)選泵前揚程估算：經過格柵的水頭損失取 集水池正常工作水位與所需提升經常高水位之間的高差： 4.2+4.5*(1-0.75)+1+0.5=6.825m（集水池有效水深，正常按計）(4)水泵總揚程：總水力損失為，考慮安全水頭 H=6.825+2.80+0.5=10.125m=10.13m 一臺水泵的流量為根據總揚程和水量選用天津奧特潛水泵有限責任公司的QW型潛污泵2臺，分別為QW100-100-15-7.5KW和QW100-80-20-7.5KW（備用） 表2-3 WQ 型潛污泵參數型號流量轉速揚程功率出水口直徑QW100-80-20-7.5KW 801450207.5100QW100-100-15-7.5KW 1001450207.51001.3.4 泵房草圖泵房草圖如下：1.4 細格柵1.4.1 設計參數最大流量： 柵前流速：（）過柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角：1.4.2 設計計算格柵設1個，則每臺格柵設計流量為=0.023。(1) 柵前斷面水力計算：根據最優(yōu)水力斷面公式柵前槽寬設柵前流速v1=0.6m/s則柵前槽寬，取0.3m柵前水深(2) 柵條間隙數：=17.8個 ，取18個(3) 柵槽寬度：設柵條寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m；=0.01（18-1）+0.0118+0.2=0.55m，取0.6m (4) 進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道寬，漸寬部分展開角度 (5) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(6) 通過格柵的水頭損失： ，h0 計算水頭損失；g 重力加速度；K 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數，一般取3；阻力系數，其數值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關，對于銳邊矩形斷面，形狀系數 = 2.42；=0.21(7) 柵槽總高度：設柵前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.21+0.3=0.66m(8) 柵槽總長度： H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m=0.41+0.21+0.5+1.0+=2.38m，取2.4m (9) 每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產。 =864000.0230.1/(10001.34)=0.1482.97 m3符合要求.8.沉淀池高度：設超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.5m，則H=h1+ h2+ h3+ =0.3+2+0.5+1.94=4.74m9.沉淀池池邊高度：H=h1+ h2+ h3=0.3+2+0.5=2.8m10.徑流比：D/ h2=9/2=4.5 3m（9）由于池寬所以污泥濃縮池的刮泥機選用NZS型中心傳動濃縮機機,共1臺 表 NZS型中心傳動刮泥機型號池直徑周遍線速度池深電動機功率池底坡度（i）NZS-440.85350.371:10(11) 濃縮后分離出的污水量式中q濃縮后分離出的污水量（m3/s）Q進入濃縮池的污泥量（m3/s）P濃縮前污水含水率，為99.2%P0濃縮后污泥含水率，為97% (12) 溢流堰濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流，設出水槽寬0.1m，水深0.04m，則水流速度為0.57m/s。溢流堰周長式中C溢流堰周長（m）D濃縮池直徑（m）b出水槽寬（m）溢流堰采用單側90三角形出水堰，三角堰頂寬0.18m，深0.08m，每格濃縮池有三角堰每個三角堰流量式中q每個三角堰流量（m3/s）三角堰水深（m）三角堰后自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.10602m(13) 溢流管溢流水量為0.00046m3/s，設溢流管徑DN100mm，管內流速v=0.12m/s(14) 刮泥裝置濃縮池采用中心驅動刮泥機，刮泥機底部設有刮泥板，將污泥推入污泥斗。(15) 排泥管 濃縮后剩余污泥量式中濃縮后剩余污泥量（m3/s） ，剩余污泥量0.00046m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN100mm。1.9.1.2 輻流濃縮池示意圖 圖1-13 濃縮池示意圖1.9.2 污泥脫水間目前，常用的污泥脫水設備有板框壓濾脫水機、帶式壓濾脫水機和離心脫水機。 本設計采用帶式壓濾脫水機。 帶式壓濾機的基本原理是通過設置一系列壓輥及滾筒，將上下層濾帶張緊，濾帶間的污泥不斷受擠壓剪切后，加速泥水的分離。 帶式壓濾機一般分為三個階段，重