污水課程設(shè)計

②每個空氣擴(kuò)散器的空氣量為：12619.7/3600=3.51m3/h將已布置的空氣管路及布設(shè)的曝氣器繪制成空氣管路計算圖，用以計算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)最長的管路做為計算管路，在空氣流量變化設(shè)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號后列表進(jìn)行空氣管道計算?？諝飧晒芎椭Ч芤约芭錃庳Q管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按附錄2加以確定?？諝夤艿赖难爻套枇p失，根據(jù)空氣管的管徑（D）mm，空氣量m3/min，計算溫度℃和曝氣池水深，查附錄3求得。計算結(jié)果見下表：由表得，空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失取5.88Kpa，則總壓力損失為：5.88+2.06=7.94kPa為安全，設(shè)計取值9kPa空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此空壓機(jī)所需壓力為：P=（4.2—0.2+1）×9.8=49kPa空壓機(jī)供氣量為：12619.7+8332.8=20952.5m3/h管段標(biāo)號管段長度L（m)空氣流量空氣流速（m/s）管徑D（mm）配件管段當(dāng)量長度L0（m）管段計算長度L0+L（m）壓力損失Q(m3/h)Q(m3/min)9.8（pa/m)9.8/pa27-260.33.510.058532彎頭一個0.600.90.190.1726-250.37.020.11732三通一個1.161.460.350.5125-240.310.530.175532三通一個1.161.460.550.8024-230.314.040.23432三通一個1.161.460.721.0523-220.317.550.292532三通一個1.161.460.981.4322-210.321.060.35132三通一個1.161.461.742.5421-200.324.570.409532三通一個1.161.461.962.8620-190.328.080.46832三通一個1.161.462.123.1019-180.331.590.526532三通一個1.161.463.705.4018-170.335.100.5854.050三通一個，異型管一個2.162.460.621.5317-161.235.100.5854.050三通一個，異型管一個3.244.440.622.7516-151.270.201.174.375三通一個，異型管一個4.325.520.502.7615-141.2105.31.7554.4100三通一個，異型管一個4.986.180.583.5814-131.2140.42.344.5125三通一個，異型管一個6.307.50.634.7313-121.2175.52.9274.6150四通一個，異型管一個8.29.40.726.7712-117.5210.63.514.8150閘門一個彎頭三個，三通一個18.025.50.8120.6611-105421.27.028.0150四通一個，異型管一個8.813.80.8912.2810-95842.414.0410.2200四通一個，異型管一個9.514.50.375.379-851263.621.0611.5200四通一個，異型管一個10.515.50.6910.708-751684.828.0812200四通一個，異型管一個11.216.21.2520.257-67.52106.035.112.5300四通一個彎頭兩個異型管一個32.239.70.3413.506-542106.035.112.5300三通一個，異型管1個22.426.40.348.985-444212.070.213500三通一個，異型管1個26.830.80.257.74-346318.0105.314600三通一個，異型管1個30.334.30.3712.693-22512636210.615700四通一個、彎頭一個50.475.40.430.162-12012636210.615700三通一個、異型管1個50.470.40.428.16總計210.43第二節(jié)二沉池輻流式沉淀池一般為圓形或方形，水流沿池半徑方向流動。池直徑（或池長）6～60m，最大可達(dá)100m，池周水深1.5～3.0m，根據(jù)進(jìn)出水方式的不同分為兩大類，即普通輻流式沉淀池和向心流輻流式沉淀池。輻流式沉淀池構(gòu)造要求：1、池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深之比宜為6～12；2、池子直徑不宜小于16m，不宜大于50m；3、池底坡度不宜小于0.05（當(dāng)采用機(jī)械刮吸泥時，可不受此值限制）；4、緩沖層高度非機(jī)械排泥時宜為0.5m，機(jī)械排泥時緩沖層高度宜高出刮泥板0.3m；5、進(jìn)出水方式有三種布置方式：中心進(jìn)水周邊出水；周邊進(jìn)水中心出水；周邊進(jìn)水周邊出水。6、在進(jìn)水口的周圍應(yīng)設(shè)置整流板或擋流板，整流板的開孔面積為池斷面積的10%～20%。在出水堰前應(yīng)設(shè)置浮渣檔板；7、輻流式沉淀池多采用機(jī)械排泥，也可附空氣提升或靜水頭排泥設(shè)施當(dāng)池徑小于20m，一般采用中心傳動排泥設(shè)備，其驅(qū)動設(shè)置設(shè)置在池中心的走道上池徑大于20m，一般采用周邊傳動的刮泥機(jī)，其驅(qū)動裝置設(shè)在桁架的外緣；刮泥機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度一般為1～3r/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min；本設(shè)計采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池作二沉池，選用兩個池子，并設(shè)刮泥機(jī)1、設(shè)計水量：Q=1400m3/h污泥濃度：X=3200mg/L沉淀時間：T=3h（在1.5—4h內(nèi)）表面負(fù)荷：q=1.2（其范圍在1.0—1.5）堰負(fù)荷：3.0L/（）泥斗傾角：2、主要尺寸計算（1）沉淀部分水面面積（2）單池面積（3）池徑（4）實(shí)際水面面積（5）實(shí)際表面負(fù)荷（6）單池的設(shè)計流量m3/h（7）沉淀部分的有效水深（8）沉淀部分的有效容積（9）沉淀池堤坡落差取池底坡度為i=0.05，=2m，則（10）沉淀池周邊有效水深>4m（D/H0=28/4.42=6.3，在規(guī)定要求俄6-12要求內(nèi)，符合規(guī)定）式中：—緩沖層高度，取0.5m—刮泥板高度，取0.5m（11）沉淀池總高度=1.0m，則泥斗高度為—沉淀池超高，取0.3m3、進(jìn)水系統(tǒng)的計算（1）進(jìn)水管的計算單池設(shè)計流量m3/h進(jìn)水管設(shè)計流量m3/h=0.29m3/s管徑取（2）進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井井徑，出水口尺寸0.8m×1.2m，共六個，沿井壁均勻分布，則進(jìn)水口流速為（3）穩(wěn)流筒筒中流速0.02—0.03m/s，設(shè)計取0.025m/s筒中過流面積穩(wěn)流筒直徑4、出水部分設(shè)計（1）單池設(shè)計流量m3/h（2）環(huán)形集水槽槽內(nèi)流量（3）環(huán)形集水槽設(shè)計1、采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個總出水口，集水槽寬度為：式中K為安全系數(shù)采用1.2-1.5，此處取K=1.3集水槽起點(diǎn)的水深為:槽深均取0.6m2、采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽的計算取槽寬b=0.8m，槽中流速v=0.6m槽內(nèi)終點(diǎn)水深槽內(nèi)起點(diǎn)水深3、校核當(dāng)水流增加一倍時，設(shè)計取環(huán)形集水槽水深為0.6m，則集水槽總高度為0.6+0.3=0.9m，其中0.3為超高4、出水溢流堰設(shè)計采用出水三角堰（1）堰上水頭（即三角口底部至上流水面的高度）（2）每個三角堰的流量（3）三角堰的個數(shù)（4）三角堰的中心距5、二沉池剩余污泥部分所需容積（W）式中：—分別是進(jìn)水與出水的懸浮物濃度，Kg/m3—污泥含水率，取99.4%—污泥容重，取1t/m3T—兩次排泥的時間間隔，T=2h=0.083d6、污泥斗的容積設(shè)r1=2m，r2=1m，a=60°，則：H6=（r1-r2）×tg60°=1.73m污泥斗以上圓錐體部分污泥容積設(shè)池底徑向坡度為0.05.，則因此池底可貯存的污泥體積為：共可貯存的污泥體積為：二沉池計算圖7、集泥槽的設(shè)計集泥槽沿整個池徑兩邊集泥，固設(shè)計泥量為：集泥槽寬設(shè)計時集泥槽均取0.2m，超高取0.3m，集泥槽總高度為0.5m第三節(jié)污泥處理一、污泥濃縮池采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力污泥濃縮池，采用間歇排泥，設(shè)兩個池子。1、濃縮池的污泥量（1）初沉池剩余污泥量：（2）二沉池剩余污泥量：（3）總的污泥量：Q=Q1+Q2=146.76+829.92=975.68m3/d2、污泥濃縮池的尺寸計算：（1）濃縮池面積：污泥固體通量取30Kg/（m2d）（在25-80范圍內(nèi)）則A=式中：Q—污泥量（m3/d）C—污泥固體濃度（g/L），取6g/LM—濃縮池污泥固體通量（Kg/m2d）則濃縮池直徑：D=取16m（2）濃縮池工作部分高度h1：取污泥濃縮時間T=16h，則h1=符合要求（3）超高：h2=0.3m（4）緩沖層：h3=0.3m（5）濃縮池池邊總高度H1=h1+h2+h3=3.33+0.3+0.3=3.93m（6）污泥斗容積：設(shè)r1=2m,r2=1m,α=60°,則污泥斗深：h5=（r1－r2）tg60°=1.73mV1=（7）污泥斗以上圓錐體部分容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=(R-r1）×0.05=（7-2）×0.05=0.25mV2=污泥區(qū)總?cè)莘e為：V=V1+V2=12.7+17.53=30.23m3（8）污泥區(qū)污泥體積：V’=（進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率為99.4%，經(jīng)濃縮后的污泥含水率96%）（9）濃縮池總高度為：H=h1+h2+h3+h4+h5=1.73+3.93+0.25=5.91m輻流式污泥濃縮池計算圖第四節(jié)消毒系統(tǒng)水消毒處理的目的是解決水中的生物污染問題，城市污水經(jīng)過二級處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但細(xì)菌的絕對值仍很可觀，并存在病原菌的可能，為防止對人類健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)造成污染，在污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。紫外光通過改變細(xì)菌、病毒和其他微生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)（DNA），使其不再繁殖而達(dá)到對水和廢水進(jìn)行消毒的目的。紫外線波長為200-300nm的殺菌能力最強(qiáng)。紫外光消毒隨著公眾對環(huán)境和健康的關(guān)注以及新型設(shè)備的出現(xiàn)在逐漸推廣使用。一、設(shè)計說明及要求1、紫外線消毒的優(yōu)缺點(diǎn)（1）紫外線消毒具有光譜性，即對細(xì)菌、病毒、原生動物均有效。（2）紫外線消毒合乎環(huán)境保護(hù)的要求，不會產(chǎn)生三鹵甲烷高分子誘變劑和致癌物質(zhì)。（3）不需要運(yùn)輸使用貯藏有毒或危險化學(xué)藥劑。（4）消毒接觸時間極短，無需巨大接觸池藥劑庫等建筑物，大大減少了土建費(fèi)用。（5）占地面積小。（6）運(yùn)行成本較氯消毒低。（7）紫外線消毒無殘余消毒作用，消毒效果受出水水質(zhì)影響較大。2、紫外線消毒設(shè)備紫外線消毒器主要有兩種，浸水式和水面式。浸水式是把光源置于水中。此法的優(yōu)點(diǎn)是紫外線利用率高，殺菌效果好，但設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜。水面式紫外線消毒器構(gòu)造簡單，利用反射罩將紫外線輻射到水中。由于反射罩吸收紫外光，以及光線散射，殺菌效果不如前者。3、設(shè)計要點(diǎn)紫外消毒計量是所有紫外線輻射強(qiáng)度和曝光時間的乘積。紫外消毒計量的大小與出水水質(zhì)、水中所含物質(zhì)種類、燈管結(jié)構(gòu)系數(shù)等多種因素有關(guān)，應(yīng)通過實(shí)驗確定。光照接觸時間10—100s消毒水渠中的水流流速最好不小于0.3m/s，以減小套管結(jié)構(gòu)可采用串聯(lián)運(yùn)行，以保證所需的接觸時間。采用水面式紫外線消毒器，反射罩一般采用表面拋光的鋁制材料。4、設(shè)計計算本設(shè)計采用浸水式紫外消毒系統(tǒng)。確定流量設(shè)計流量為：105000m3/d燈管數(shù)初步采用UV4000PLUS紫外線消毒設(shè)備，每3800m3/d需2.5根燈管。故n=根，擬選用8根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)為8.75個5、消毒渠設(shè)計設(shè)渠中水流速度為0.3m/s，則渠道過水?dāng)嗝婷娣e：A=渠道寬度（設(shè)渠深1.5m，渠道超高取0.5m）B=設(shè)計UV4000PLUS燈組2個，每個4個模塊。6、渠道長度設(shè)計每個模塊長度為2m，模塊之間間距為0.5m；渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)，進(jìn)水部分為1m，調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m，則渠道總長為：L=2×5+（5-1）×0.5+1+1.5=14.5m復(fù)核輻射時間：t=符合要求。加拿大TROJAN公司生產(chǎn)的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數(shù)設(shè)備類型UV3000PTPUV3000PLUSUV4000PLUS處理水量m3/d峰值95—57005700—7500075000以上均值10—29002900—3800038000以上性能二級出水每3800m3/d需28根燈管二級出水每3800m3/d需14根燈管二級出水每3800m3/d需2.5根燈管出水水質(zhì)TSS：10—30mg/L,UVT≥45%TSS：10—30mg/L,UVT=45%—70%TSS：10—30mg/L,UVT＞15%每模塊燈管數(shù)（根）2、44、6、86—24每根燈管的功率（W)4425028000燈管清洗方式手動機(jī)械加化學(xué)自動清洗在線機(jī)械加化學(xué)自動清洗水廠高程計算污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計算決定各部分的水面標(biāo)高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。

污水處理廠的水流常依靠重力流動，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計算其水頭損失（初步設(shè)計或擴(kuò)初設(shè)計時，精度要求可較低）。水頭損失包括：（1）水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計時可按下表估算。

處理構(gòu)筑物的水頭水損失(2)水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。

(3)水流流過量水設(shè)備的水頭損失。污水處理廠設(shè)計地面標(biāo)高為365.8m，具體計算過程見附表。主要參考資料1、《排水工程設(shè)計規(guī)范GB50014—2006》2、給水排水設(shè)計手冊（1、5、10、11）3、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中收集的資料4、實(shí)際工程資料（說明書、圖紙)5、排水工程（下冊）(中國建筑工業(yè)出版社)6、《活性污泥工藝簡明原理及設(shè)計計算》(中國建筑工業(yè)出版社)7、《污水處理廠工藝設(shè)計手冊》構(gòu)筑物間連接管渠水力計算表項目設(shè)計流量(L/s)管渠設(shè)計參數(shù)長度L（m）沿程損失Hi=iL局部損失總水頭損失管徑（mm）1000i流速（m/s）閘閥、彎頭h=Hi+Hf消毒渠至二沉池194.445002.430.952200.0486閘閥1個=0.0690°彎頭1個=0.680.03420.0828二沉池至配水井2194.445002.430.952350.0851閘閥1個=0.0690°彎頭1個=0.680.03420.1193配水井2至缺氧好氧池194.444504.141.1821