萬噸污水廠設計計算

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精益求精，善益求善。Goodisgood,butbettercarriesit.

精益求精，善益求善。萬噸污水廠設計計算確定給水處理廠工藝流程：根據(jù)水源水質(zhì)和《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－85）及《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（衛(wèi)生部，2001年6月），根據(jù)設計的相關原始資料如水廠所在地區(qū)的氣候情況、設計水量規(guī)模、原水水質(zhì)和水文條件等因素，通過調(diào)查研究，參考相似水廠的設計運行經(jīng)驗，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定采用地表水凈化工藝：確定給水處理廠工藝流程：根據(jù)水源水質(zhì)和《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－85）及《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（衛(wèi)生部，2001年6月），根據(jù)設計的相關原始資料如水廠所在地區(qū)的氣候情況、設計水量規(guī)模、原水水質(zhì)和水文條件等因素，通過調(diào)查研究，參考相似水廠的設計運行經(jīng)驗，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定采用地表水凈化工藝：=0.11m選用直徑DN=150mm,采用機械排泥裝置沉淀池出水堰的斷面寬度采用1m,出水堰起端深度保證薄壁堰自由落水,出水堰的保持超高定為0.10m,出水堰水深為0.80m,出水堰高度取3.20m出水堰的流量負荷為:q=（0.8*1*24*3600*0.02）/3.20＝432m3/m2·d<500m3/m27.濾池濾池由進水系統(tǒng)，濾料、承托層，清水（集水）系統(tǒng)，沖洗、配水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)等組成。根據(jù)《給排水快速設計手冊—給水工程》P278，對比常見的濾池類型和參考類似水廠，選用普通快濾池。普通快濾池是目前水處理工程中常見的濾池形式之一。其每一個池上裝有渾水進水閥、清水出水閥、反沖洗進水閥、反沖洗排水閥共4個閥門。普通快濾池運行穩(wěn)妥，出水水質(zhì)較好；適用于各種規(guī)模水廠，單池面積不宜大于100平方米，以免沖洗不均勻，在有條件時盡量采用表面沖洗或空氣助沖設備?？紤]到技術效果和經(jīng)濟因素，所以濾料選擇：無煙煤石英砂雙層濾料。濾速與要求的濾過水水質(zhì)和工作周期有關，根據(jù)相似條件的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗或者實驗資料確定。本設計按照正常濾速設計。普通雙層濾料快濾池（1）平面尺寸計算濾池總面積：；設計中取n=2次，，不考慮排放初濾水時間，即取t0=0設計采用無煙煤石英砂雙層濾料，濾速參照類似水廠運行資料，取v=12m/h單池面積：設計中取N=12，布置成對稱雙行排列（小于100平方米）設計中取L=10.0m,B=7.0m,濾池的實際面積為10.0*7.0=70平方米，實際濾速當一座濾池檢修時，其余濾池的強制濾速：濾池高度：設計中取H=0.40+0.70+1.80+0.30=3.20m（2）反沖洗強度：根據(jù)《給水排水設計手冊03冊城鎮(zhèn)給水》P641頁，沖洗強度可采用，為防止反沖洗時煤粒流失，在全年不同水溫時，應使濾層的膨脹率基本相同。因此一年內(nèi)，至少在高水溫和低水溫時應采用兩種沖洗強度。本設計取用高水溫時反沖洗強度，低水溫時反沖洗強度為。則相應的反沖洗水流量根據(jù)：qg=f*qf為單濾池實際面積。（3）配水系統(tǒng)根據(jù)水溫較高時的反沖洗強度來配置。水溫較高時：干管始端流速：設計中取D=1m配水支管根數(shù)：設計中取a=0.25m單格濾池的配水系統(tǒng)如下圖所示：單根支管入口流量：支管入口流速：設計中取=0.1m，單根支管長度：設計中取B=7m，D=1.0m配水支管上孔口總面積：設計中取K=0.25%配水支管上孔口流速Vk=qg/Fk其中Vk一般取5~6m/s有單個孔口面積：設計中取孔口總數(shù)：每根支管上的孔口數(shù)：支管上孔口布置成二排，與垂線成45°夾角向下交錯排列，如圖右所示?？卓谥行木啵涸O計中取，孔口平均水頭損失：設計中取，按課本表6-3，選用流量系數(shù)μ=0.67，則：配水系統(tǒng)校核：對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度與直徑之比不大于60對大阻力配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積與所有支管橫截面積之和的比值小于0.5，滿足要求。（4）洗砂排水槽根據(jù)《給排水設計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水》P641頁關于普通快濾池雙層濾料的濾池，洗砂排水槽頂距濾層表面高度H：設計中取，，，，，砂層和無煙煤的厚度和最大粒徑根據(jù)課本表9-24選?。哼x擇，，計算：a.洗砂排水槽中心距：因洗砂排水槽長度不宜大于6m，故在設計中將每座濾池中間設置排水渠，在排水渠兩側(cè)對稱布置洗砂排水槽，每側(cè)洗砂排水槽數(shù)，池中洗砂排水槽總數(shù)，L=10mb.每條洗砂排水槽長度:設計中取b=0.8m，B=7mc.每條洗砂排水槽的排水量:設計中取，d.洗砂排水槽斷面模數(shù):洗砂排水槽采用三角形標準斷面，如右圖所示。洗砂排水槽斷面模數(shù)設計中取則計算出x：綜上計算出：洗砂排水槽頂距濾層表面高度H排水槽總平面面積：校核排水槽總平面面積與濾池面積之比，，基本滿足要求。（5）中間排水渠：單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)布置如下圖所示：（6）濾池反沖洗方式：濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO的沖洗水泵供給。設計中按水泵供水反沖洗方式進行計算單個濾池的反沖洗用水總量：W=q·f·t／1000式中W—單個濾池的反沖洗用水量（M3）t—單個濾池的反沖洗歷時（S）設計中取t=7min=420s,q=15L/(s*m2)水泵反沖洗：根據(jù)《給水排水工程快速設計手冊—給水工程》P274，水泵流量：水泵揚程：配水系統(tǒng)水頭損失，m，設計中為大阻力系統(tǒng)，取=4.0m；承托層水頭損失，m，設計中取=0.14m；砂濾層和煤濾層水頭損失，m，設計中取=1.2m；設計中?。焊鶕?jù)水泵流量進行選泵，最終確定水泵型號為20sh-28A,泵的揚程為15.2~10.6m，流量為650~950L/s。配套電機選用JS-117-6;共選兩臺泵，一用一備。水泵吸水管采用鋼管，吸水管直徑1000mm，管中流速v=1.33m/s,符合要求。水泵壓水管也采用鋼管，壓水管直徑800mm，管中流速v=2.09m/s，基本符合要求。（7）進出水系統(tǒng)進水總渠：根據(jù)《給排水設計手冊第1冊常用資料》P872，進水總渠選用梯形明渠（m=2.0），設計中取進水總渠渠寬1200mm，濾池的總進水量為Q=20萬立方米/每天=2.315立方米/每秒，水深為0.8m，渠中水流速為1.125m/s。單個濾池進水管：單個濾池進水管流量，根據(jù)《給排水設計手冊第1冊常用資料》P362采用進水管直徑，管中流速。反沖洗進水管：沖洗水流量，采用管徑，管中流速。清水管：清水總流量，為了便于布置，清水渠斷面采用和進水渠斷面相同尺寸。單個濾池清水管流量，采用管徑，管中流速。排水渠：排水流量，排水渠斷面寬度，渠中水深0.8，渠中流速。8.消毒氯是目前國內(nèi)外應用最廣的消毒劑，除消毒外還起氧化作用，加氯消毒操作簡單，價格便宜，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。（1）加藥量的確定：水廠設計20萬m3/d=8333m3根據(jù)相似條件下的運行經(jīng)驗，最大投氯量為a=1mg/L，氯與水接觸時間不小于30分鐘。加氯量為：Q1=0.001aQ=0.001*1*8333=8.333kg/h取Q1=8.333kg/h儲氯量（按一個月考慮）為：G=30*24Q=30*24*8.333=5999.76Kg/月可取6000kg即6噸（2）加氯機參考經(jīng)驗，采用自動加氯的方式，選用美國WT系列真空加氯機，具體的設備安裝由設備廠家提供服務。（3）加氯間的布置設水廠所在地主導風向為西北風，加氯間靠近濾池和清水池，設在水廠的東南部。在加氯間、氯庫低處各設排風扇一個，換氣量每小時8～12次，并安裝漏氣探測器，其位置在室內(nèi)地面以上20cm。設置漏氣報警儀，當檢測的漏氣量達到2～3mg/kg時即報警，切換有關閥門，切斷氯源，同時排風扇動作。為搬運氯瓶方便，氯庫內(nèi)設單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱，照明和通風設備在室外設開關。在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓大于20mH2O，供加氯機投藥用；在氯庫引入DN32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。9.其他設計9.1清水池（1）清水池的布置在清水池內(nèi)設置導流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，保證氯與水的接觸時間不小于30分鐘。每座清水池內(nèi)導流墻設置2條，間距為5.0m，將清水池分成3格。在導流墻底部每個1米設0.1×0.1m的過水方孔，使清水池清洗時排水方便。檢修孔：在清水池頂部設圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。通氣管：為了使清水池內(nèi)空氣流通，保證水質(zhì)新鮮，在清水池頂部設通氣孔，通氣孔共設12個，每格設4個，通氣管的管徑為200㎜，通氣管伸出地面的高度高低錯落，便于空氣流通。覆土厚度：清水池頂部應有0.5~1.0m的覆土厚度，并加以綠化，美化環(huán)境。此處取覆土厚度為1.0m。（2）清水池的有效容積清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積、消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)。清水池的總有效容積：設計中取k=10%，Q=212000mV=0.1×212000=21200m清水池共設2座，則每座清水池的有效容積為V1=V/2=21200/2=10600M每座清水池的面積：設計中取池深h=5mA=V1/h=10600/5=2120M取清水池寬B為43mL=A/B=2120/43=49.3M取則清水池實際有效容積為5×50×43=10750（3）管道系統(tǒng)清水池的進水管清水池的出水管：出水管管徑：D2=0.59m設計中取DN600mm，則流量最大時出水管內(nèi)的流速為0.655m清水池的溢流管：溢流管的直徑與進水管管徑相同，取DN800mm。在溢流管管端設喇叭口，管上不設閥門。出口設置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內(nèi)。清水池的排水管：清水池內(nèi)的水在檢修時需要放空，因此應設排水管。排水管的管徑按2h內(nèi)將池水放空計算。排水管內(nèi)流速按1.2m/s估計，則排水管的管徑D3=1.27設計中取排水管管徑為DN1300mm清水池的放空采用潛水泵排水，在清水池低水位進行。9.2吸水井的設計吸水井是連接二泵站和清水池之間的構(gòu)筑物，它可以方便水泵吸水管路的布置，提高運行可靠性，又便于生產(chǎn)調(diào)度。吸水井的應高出地面30cm，根據(jù)本設計的資料可設其尺寸為長×寬＝16m×4m，高驅(qū)3.6m，分為相等的兩格（均為長×寬＝8m×4m9.3二級泵房的設計二級泵房中泵型號的選擇：四用一備，根據(jù)流量和用戶用水情況計算得的高程，查給《排水設計手11冊－常用設備》選泵。泵房的尺寸：40m×20m，長度為控制間4m，泵軸之間的間距為4.0m，靠近控制間的泵與靠近吊裝間的泵距離墻的距離也為4.0m，另外設4.0m做為吊裝機械電葫蘆用，共計40m。寬度為吸水管6.5m，泵基礎的長度為2.5m，壓水管3m，共計10m。9.4輔助建筑物面積設計生活輔助建筑物面積應按水廠管理體制、人員編制和當?shù)亟ㄖ藴蚀_定。生產(chǎn)輔助建筑物面積根據(jù)水廠規(guī)模、工藝流程和當?shù)氐木唧w情況而定。9.5水廠管線給水管線：（1）原水管線兩根，采用鋼管。（2）沉淀水管線埋地式。（3）清水管線（兩清水池之間有聯(lián)絡管線，池底相同）（4）超越管線超越濾池排水管線：排除廠內(nèi)地面雨水；排除廠內(nèi)生產(chǎn)廢水；排除辦公室、食堂、浴室、宿舍等的生活污水。電纜溝：集中式電纜溝方式，上做蓋板，深度為1.0米，寬度為1.0米，溝底有底坡，以利積水排出。加藥管線：淺溝敷設，上做蓋板，為塑料管，以防止腐蝕。9.6道路及其它道路寬度設計：道路分類寬（m）路面材料主場道5.0車行道4.0瀝青混凝土路面步行道2.0水泥路面回車道6.0瀝青混凝土路面綠化布置：（1）綠化植被種類：道路兩側(cè)栽種大型喬木；其它地區(qū)以草地覆蓋。（2）植株間距：喬木間距為2.0m。（3）植株規(guī)格：高2.0米樹苗。（4）植被數(shù)量或面積：喬木數(shù)量；草地面積。照明：主要道路兩側(cè)安置路燈圍墻：240mm四、給水廠總體布置1.水廠的平面布置水廠的平面布置應考慮以下幾點要求：（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應留處必要的施工和檢修間距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用；（3）各構(gòu)筑物之間連接管應簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時也需要設置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時，為保證必須供應的水量采取應急措施；（4）建筑物布置應注意朝向和風向；（5）有條件時最好把生產(chǎn)區(qū)和生活