污水深度處理設(shè)計(jì)計(jì)算

1、第3章污水深度處理設(shè)計(jì)計(jì)算污水深度處理是指城市污水或工業(yè)廢水經(jīng)一級(jí)、二級(jí)處理后，為了達(dá)到一定的回用水標(biāo)準(zhǔn)使污水作為水資源回用于生產(chǎn)或生活的進(jìn)一步水處理過(guò)程。針對(duì)污水（廢水）的原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求可進(jìn)一步采用三級(jí)處理或多級(jí)處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機(jī)污染物質(zhì)，SS及氮、磷高濃度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及鹽類。絮凝過(guò)程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，從而形成較大的，絮凝體,以適應(yīng)沉淀分離的要求。常見(jiàn)的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，機(jī)械絮凝池，網(wǎng)格絮凝池。隔板絮凝池雖構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工管理方便，但出水流量不易分配均勻。折板絮凝池雖絮凝時(shí)間短，效果好，但其絮凝不充分,形成磯花顆粒較小、細(xì)碎

2、、比重小，沉淀性能差，只適用于水量變化不大水廠。機(jī)械絮凝池雖絮凝效果較好、水頭損失較小、絮凝時(shí)間短，但機(jī)械設(shè)備維護(hù)量大、管理比較復(fù)雜、機(jī)械設(shè)備投資高、運(yùn)行費(fèi)用大。網(wǎng)格絮凝池構(gòu)造簡(jiǎn)單、絮凝時(shí)間短且效果較好，本設(shè)計(jì)將采用網(wǎng)格絮凝池8,9,1°,叫3.1,1網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)計(jì)算網(wǎng)格絮凝池分為1座，每座分1組，每組絮凝池設(shè)計(jì)水量：Qi=0.308m3/s（1）絮凝池有效容積V=Q1T（3-12）式中Q1單個(gè)絮凝池處理水量（m3/s）V一絮凝池有效容積（m3）T一絮凝時(shí)間，一般采用1015min,設(shè)計(jì)中取T=15min。3V=0.3081560=277,2m（2）絮凝池面積Av（3-13）H式中

3、A一絮凝池面積（m2）;3V一絮凝池有效容積（m3）;H一有效水深（m）,設(shè)計(jì)中取H=4m。A277.22A=69,3m4（3）單格面積Qif=Q1（3-14）V1式中f一單格面積（m2）；Q1每個(gè)絮凝池處理水量（m3/s）;V1一豎井流速（m/s）,前段和中段0.120.14m/s,末段0.10.14m/s。設(shè)計(jì)中取vi=0.12m/s。f0.3082f=2.57m0.12設(shè)每格為正方形，邊長(zhǎng)為1.7m,每個(gè)實(shí)際面積為2.89m2,由此得分格數(shù)為:69.3n二2.89=24.1之25(個(gè))每行分5格，每組布置5行。單個(gè)絮凝池尺寸LXB=17.8mx8.8m。（4）實(shí)際絮凝時(shí)間(3-15)24

4、a，b，H60Q1式中t實(shí)際絮凝時(shí)間（min）；a每格長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（m）；b每格短邊長(zhǎng)度（m）；H一平均有效水深（m）,設(shè)計(jì)中取4.3m。241.71.74t=15.01min0.30860絮凝池的平均有效水深為4.0m,超高為0.3m,排泥槽深度為0.65m,得池的總高為：H=40.30.65-4.95m（5）過(guò)水孔洞和網(wǎng)格設(shè)置過(guò)水孔洞流速?gòu)那跋蚝笾饾u遞減，每行取一個(gè)流速，分別為0.30m/s,0.25m/s,0.20m/s,0.15m/s,0.10m/s,則從前往后各行的孔洞尺寸分別為：0.631.60,0.761.60,0.951.60,1.271.60,1.901.60。前四行每個(gè)均安裝網(wǎng)

5、格，第一行每格安裝4層，網(wǎng)格尺寸50mm50mm,第二行和第三行每格均安裝3層，網(wǎng)格尺寸為80mm80mm,第四行每格安裝2層，網(wǎng)格尺寸為100m佛100mm。（6）水頭損失計(jì)算網(wǎng)格水頭損失計(jì)算h12V12g(3-16)式中h1每層網(wǎng)格水頭損失（m）；&一網(wǎng)格阻力系數(shù)，一般前段采用1.0,中段采用0.9;V1各段過(guò)網(wǎng)流速（m/s）,一般前段采用0.250.30m/s,中段采用0.220.25m/&設(shè)計(jì)中前段取0.27m/s,中段取0.23m/s。0272第一行每層網(wǎng)格水頭損失：h1=1.0=0.004m29.81第一行內(nèi)通過(guò)網(wǎng)格總水頭損失：、h=450.004=0.08m同理得

6、第二行，第三行，第四行過(guò)網(wǎng)總水頭損失分別為：0.036m,0.036m,0.024m。通過(guò)網(wǎng)格總水頭損失：'、h1=0.080.0360.0360.024=0.176m孔洞水頭損失:2h2t2(3-17)2g式中h2一孔洞水頭損失(m);為一孔洞阻力系數(shù)，一般上孔洞取0.8,下孔洞采取3.0;V2一空洞流速(m/s)o第一行各格孔洞總水頭損失：22Zh2=3父3M.+2父0.8父一.=0.049m29.8129.81同理第二、三、四、五行各格孔洞總水頭損失分別為：0.027m,0.023m,0.010m,0.004m。通過(guò)各孔洞的總水頭損失為：、h2=0.0490.0270.0220.

7、0100.004=0.112m通過(guò)絮凝池的總水頭損失：一，一，h二，,h1八h2=0.1760.112=0.288m則網(wǎng)格絮凝池從進(jìn)水到出水總的水頭損失為0.288m,設(shè)計(jì)中取0.30m。(7)進(jìn)水管設(shè)計(jì)Q1進(jìn)水口橫截面面積(3-18)V3式中V3一進(jìn)水速度，設(shè)計(jì)中取0.8m/s0.3080.82=0.385m則設(shè)計(jì)中絮凝池采用尺寸為0.62mX0.62m的正方形進(jìn)水。(8)超越渠道設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中取渠道寬0.8m,深1.8m,壁厚0.20m,底厚0.20m3.2沉淀池的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 沉淀池的選擇水處理中的沉淀工藝是指在重力作用下懸浮固體從水中分離的過(guò)程，它能去除80%99%以上的懸浮固

8、體，是主要的凈水構(gòu)筑物之一。沉淀池的常用形式有：平流沉淀池、斜板(管)沉淀池等。平流沉淀池構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作管理方便，但占地面積大，機(jī)械排泥設(shè)備維護(hù)較復(fù)雜、土建費(fèi)用高、沉淀效率低。斜板(管)沉淀池占地面積小、沉淀效率高，本設(shè)計(jì)采用斜板沉淀池。Q1=0.308m3/so3.3.2沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算斜板沉淀池分為1座，每座分1組，每組設(shè)計(jì)流量為(1)沉淀池清水區(qū)面積Q1A=q式中A一斜板沉淀池白表面積（m2）q一表面負(fù)荷（m3/（m2h）,一般采用9.0-11.0m3/(3-19)設(shè)計(jì)中取q=9.0m3/(m2h)=0.0025m/s0.308_2=123.2m0.0025（2）沉淀池的長(zhǎng)度與寬度因?yàn)槌?/p>

9、淀池與絮凝池合建，故沉淀池的寬度B=8.8m,則沉淀池長(zhǎng)度A123.2=14.0m8.8為了布水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在沉淀池長(zhǎng)度方向一側(cè)。在無(wú)效長(zhǎng)度約為0.5m,則進(jìn)出口面積B-0.5L8.8m的寬度中扣除(3-20)式中A1一凈出口面積（m2）;k1一斜板結(jié)構(gòu)系數(shù)，設(shè)計(jì)中取k1=1.03oA8.8-0.5142A1=112.8m1.03H=h1h2h3h4h5(3-21)（3）沉淀池總高度式中H沉淀池總高度（m）;h1一保護(hù)高度（m）,一般采用0.30.5m。h2清水區(qū)高度（m）,一般采用1.01.5mh3斜板區(qū)高度（m）,斜板長(zhǎng)度為1.0m,安裝傾角60°,則h3=sin60=0.8

10、7m。h4配水區(qū)高度（m）,一般不小于1.01.5m；h5一排泥槽高度（m）0設(shè)計(jì)中取h1=0.3m,h2=1.20m,h4=1.65m,h5=0.83m。H=0.301.200.871.650.83=4.85m（4）沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，空口面積(3-22)A2=Qv）；一般取值小于0.080.10m/so式中A2空口總面積（m2v一孔口流速（m/s）,設(shè)計(jì)中取v=0.08m/s八0.3082A23.85m0.08每個(gè)孔口采用D318X9.0的鋼管，單孔面積為0.071m2,則孔口數(shù)為3.08n=0.071=44(個(gè))進(jìn)水孔分3行，每行18個(gè)，平行孔口間距為0.48m,上下孔

11、口間距為0.5m,進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜板以下，沉淀區(qū)以上位置。（5）沉淀池出水設(shè)計(jì)沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速vi=0.6m/s,則穿孔總面積為A30.3082=0.51m0.6設(shè)每個(gè)孔口的直徑為3cm,則孔口個(gè)數(shù)為A3N=寸（3-23）式中N一孔口個(gè)數(shù)；21"：22F每個(gè)孔口的面積（m）,F=父0.03=0.000707m。4N=0.51=722（個(gè)）0.000707設(shè)每個(gè)集水槽的寬度為0.3m,間距為1.5m,共設(shè)6條集水槽，每條集水槽一側(cè)開(kāi)孔數(shù)為62個(gè)，孔口間距為22cm。6條集水槽匯水至出水總渠，出水總渠寬度為0.8m,深度為1.0m,出水總渠采用D720X8的鋼管排

12、水12。（6）出水水頭損失出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽內(nèi)損失?？卓趽p失(3-24)2v1_h1=2g式中三日一孔口水頭損失（m）；己-a口阻力系數(shù)，設(shè)計(jì)中取浮2。%h=20.6=0.037m29.81槽內(nèi)水頭損失集水槽內(nèi)水深取為0.4m,槽內(nèi)水流水速度為0.40m/s,槽內(nèi)水力坡度按0.01計(jì)，水頭損失為：(3-25)'、h2=il式中a2一集水槽內(nèi)水頭損失（m）；i一水力坡度；l一集水槽長(zhǎng)度（m）0設(shè)計(jì)中i=0.01,l=13.8m"h2=0.0114.0=0.14m出水總水頭損失“h="3h2=0.0370.14=0.177m（7）沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用穿

13、孔管進(jìn)行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管徑為219mm,管上開(kāi)孔孔徑為50mm,孔眼向下與垂線成450交叉排列，孔間距為0.3m孔眼數(shù)為29個(gè)，每根排泥管上沉淀池底部為排泥槽，共設(shè)7條。排泥槽頂寬1.96m,底寬0.3m,斜面與水平夾角約為45°,排泥槽高為0.83m。另，池外排泥管采用為D312X6和D480X8的鋼管。（8）核算向上水流速度V2斜板間的水流速度為：V2A1sin?(3-26)式中V2斜板間水流速度（m/s）;8-斜板安裝傾角，一般采用5060°。設(shè)計(jì)中取8=60°0.308v2=0.0032m/s=0.32cm/s97.69雷諾數(shù)ReRe=-RVz（3-27）v式中R水力半徑（cm）,R=d=30=7.5mm=0.75cm,斜板間距d=30mm。44v水的運(yùn)動(dòng)黏度（cm2/s）,設(shè)計(jì)中當(dāng)水溫t=20C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)黏度2.v=0.01cm/s0Re=0.75父0.32