某城镇污水处理工艺课程设计

某城镇污水处理工艺课程设计内容摘要：

hm / 1 43 2 4 33 3m a x ＝单 =单泵的工作参数 H=， . . 则选择泵型号： KQL200/200 系列潜污泵。 扬程 /m 流量 /(m3/h) 轴功率 /kw 22 长 =；宽 =； H=； H1=； H2=； B1=； L3=。 集水池 (1)容积 :按一台泵最大流量时 6min 的出流量设计，则集水池的有效容积 V: .m12,5 15 33 取mV  面积 :取有效水深 H=3m，则面积 24312 mHVF  mmmmBLmlFBm141444，实际水深为保护水深为集水池平面尺寸，则宽度集水池长度取 （有效水深指栅后水位与最低水位之高差） 水泵选型 本设计选用自灌式水泵，泵房为半地下 式。 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。 . . 细格栅 . . 细格栅计算草图 （细 格栅按远期流量设计 且设两组） (1)细格栅的净间隙为 3～ 10mm。 根据最优水力断面公式 22m a x 12111111 BvBBhvBQ 计算 设计流量 smdmQ / 栅前流速 1 /v m s ，过栅流速 2 /v m s mQB 7 1 a x211  则 栅前水深： mBh 7 1   栅条间隙宽度 e= 8mm = ，栅条倾角α =60176。 ，格栅数 N=2，则栅条间隙数 n 为 60s in 0m a x   Ne h vQn  个 设栅条宽度为 S = m，则栅槽宽度 B 为 . . B=S(n1)+en= (651)+ 65=+= 所以总槽宽为 B= 2+＝ （考虑中间隔墙厚 ） (2)水流通过格栅的水头损失为  s in2S 23/4 gvekh  式中 ∑ h —— 水流通过格栅的水头损失 ( m )； k —— 系数，格栅受污堵塞后，水头损失增大倍数，一般 k = 3； β —— 形状系数，本设计中，栅条采用锐边矩形断面，β = ； 则 mgh in2 ) (234  (3)格栅总高度 H 为 : H = h + 2h +∑ h 式中 2h —— 栅前渠道超高，取 则栅槽总高度为 H = + + =. (4)栅槽总长度 L 为 tgHllL 121  式中 1l —— 进水管渠道渐宽部分长度 ( m )； 111 2/)( tgBBl  ， 1B 为进水渠宽，为 ， 1 为进水渠展开角，一般用 20176。 ； 111 2/)( tgBBl  = otg 202/)(  = 2l —— 栅槽与出水渠道渐缩长度 ( m )， 2/12 ll  =； 1H —— 栅前槽高 ( m )， 1H = h +2h =+=； mHllL2 5 60ta 121  . . (5)每日栅渣量 W： 1000100086400 11m a x WQK WQW Z  式中 W 每日栅渣量， dm3 ； 1W 每日每 1000 3m 污水的栅渣量， 333 10mm 污水。 设计中取 1W = 333 10mm 污水 dmK WQW Z / 86400 31m a x    dmdmW / ，采用机械清渣格栅。 沉砂池 沉砂池用于去除污水中密度较大的无机颗粒物，以改善污泥处理构筑物的处理条件、减轻沉淀池的沉淀负荷，利用重力作用，比重较大的无机颗粒物在水流经沉砂池过程中得以沉降，沉砂池出水由水渠流出，进入初沉池，沉砂进入贮砂池。 沉砂池工程设计原理 ①城市污水厂一般均应设置沉砂池，沉砂池的座数或分格数应不 少于两个，并按并联原则考虑。 当污水量较小时，可考虑单个工作，一个备用：当污水流量大时，则两个同时使用。 ②设计流量的确定：当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； .当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大可能组合流量计算；当用于合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 ③沉砂池去除相对密度 ，粒径大于 的沙粒确定。 ⑦沉沙量的确定 生活污水的沉沙量按每人每天 ~；城市污水按 105m3污水产生沉砂污水产生沉砂 3m3计；沉砂含水率约为 60%，容量 1500kg/m3，贮砂斗的容积按两日以内的沉沙量考虑，斗壁与水平面倾角为 55176。 ~60176。 ⑧池底坡度一般为 ~，并可根据除砂设备要求，考虑池底的形状。 . . 沉砂池设计参数 ①最大设计流量时，最大流速为 ，最小流速为。 （这样的流速范围可基本保证无机颗粒沉降去除，而有机物不能下沉。 ） ②最大流量时，停留时间不小于 30s，一般采用 30s~60s。 ③有效水深应不大于 ，一般采用 ~，每格宽度不宜小于 ，超高不宜小于。 ④进水部位应采取消能和整流措施，应设 置进水闸门控制流量，出水应采取堰跌落出水，保持池内水位不变化。 沉砂池设计 进水图4 平流式沉砂池计算草图出水 平流式沉砂池设计计算草图 （沉砂池 按近期 到 2020 年 流量设计 ） 近期最大设计流量： smQ / 3m a x 。 设计流速 v＝ ，最大流量时停留时间 t＝ 30s. ① 沉砂池水流部分的长度 L （沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度） L＝ vt . . 式中： L—— 水流部分长度， m。 v—— 最大流速， m/s。 t—— 最大设计流量时的停留时间， s. 则 L＝ 30＝ 9m. ②沉砂池水流断面面积 A A＝ maxQ /v 式中： A—— 水流断面积， ㎡。 maxQ —— 最大设计流量， sm/3 . 则 A＝ maxQ /v ＝ ／ ＝ ㎡ ③池总宽度： 设计 n=2 格，每格宽取 b=，池总宽 B=2b=3m 有效水深： 2h ＝ A / B 式中： B—— 池总宽度， m。 2h —— 设计有效水深， m. h2=（介于 ～ 1m 之间） ④沉砂斗所需容积 V 5m a x 10 8 6 4 0 0  总K TXQV 式中： T—— 排砂时间间隔， T＝ 2d； X—— 排砂时间间隔， X＝ 3m3/105m3； 总K —— 污水流量变化系数。 则 355m a x 8 6 4 0 8 6 4 0 0 mK TXQV V ＝总   、 ⑤沉砂斗各部分尺寸计算 . . 沉砂池有两格，每格 有两个沉砂斗，共 4 个沉砂斗。 每个沉砂斗容积 V1为 V1＝ V／ 4＝ 设斗底宽 1a =， 斗壁与水平面的夹角 为 60186。 ，斗高 hd=， 则沉砂斗上口宽： maha d a n a n2 1  沉砂斗容积： 3222112 )(6 )222(6 maaaahV d  （略大于 V1=，符合要求） ⑥沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 ，坡向沉砂斗长度为maLL 22  则沉泥区高度为 h3=hd+ =+ = 池总高度 H ：设超高 h1=， H=h1+h2+h3=++= ⑦ 进水渐宽部分长度 : mBBL n2 n2 11  ⑧ 出水渐窄部分长度 : L3=L1= ⑨ 验算最小流速 minv （在最小流速时，只用一格工作） 按最小流量时，池内最小流 速 minv ＞。 min1minmin wnQv  式中： minv —— 最小流速， m/s。 . . minQ —— 最小流量， sm/3 （最小流量取平均流量 minQ =）。 n—— 最小流量时，工作的沉淀池个数。 w—— 工作沉砂池的水流断面面积， 2m . 则 smwnQv /2 0 2 3 i nm i n (＞ ，合格 ) 沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分离器，脱水后的清洁砂粒外运 ，分离出来的水回流至泵房。 排砂管的管径取 DN200. 辐流式初沉池 初沉池选择 初沉池的作用 是 对污水 中 密度大的固体悬浮物进行沉淀分离 ，在一级处理中能有效的降低 SS 的量，去除 40%50%，同时能去除 20%30%的 BOD，可以改善处理构筑物运行条件和降低 BOD 负荷。 按水流方式的不同分为：平流沉淀池、辐射式 沉淀池、竖流式沉淀池。 各自工艺的特点： （ 1） 平流式沉淀池 ： 构造简单，处理效果好，处理水量大，但是占地面积较大。 （ 2） 辐射式沉淀池： 构造简单，处理效果好，处理水量大，占地面积小，易于污泥的去除。 （ 3） 竖流式沉淀池： 构造较复杂，处理水量小，不易于作为大型水处理构筑物。 辐流沉淀池是利用污水从沉淀池四周进入 ,流入中心再向池四周辐射流动 ,流速由大变小 ,水中的悬浮物在重力作用下下沉至沉淀池底部 ,然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走 ,或用吸泥机将污泥吸出排走。 综合上述，选择普通辐流式沉淀池，数量 n=2 座。 初沉池计算 . . 图6 辐 流式沉淀池进水 排泥出水 设计参数： 表面水力负荷 q= )/( 23 hmm  ， n=2 座； 取沉淀时间 t=. (初沉池 按近期 最大 流量设计且分两组 ) smQ /34 3m a x  =1242 m3/h，单座处理水量 Q=Qmax/2=1242/2=621 m3/h。 单座 池子 表 面积 A， 表明负荷 q= )/( 23 hmm  , A=Qmax/q=621/2= 沉淀部分有效水深 h2: h2=Q*t/A=621* 单座沉淀池的池径 D： . . D=A4=，取 . 沉淀池污泥量： (1) 每池每天的污泥总量 : W=nSNt1000= 2421000 4  =2 m3 近期设计人口为 万人； S取 (p*d)（查《城市污水沉淀池设计数据及产生的污泥量表》）； 由于用机械刮泥机，所以在污泥斗内的停留时间为 4h. (2)污泥斗的几何容积 V1: 设计中选择矩形污泥斗 ,污泥斗上口尺寸 2m 2m,底部尺寸 1m 1m,倾角为60176。 ，池底坡度 i=。 V1= )(3 2221215 rrrrh = )11*22(3 * 22  = m3 mtgtgrrh )12()( 215   1r 污泥斗上表面半径 2r 污泥斗下表面半径 h5— 污泥斗高度 （ 3）底坡落差 h4=（ R1r ） *=（ ） *=，取。 R=D/2=（ 4）池底可存污泥体积为 V2： V2= )(3 21124 rRrRh = )*(3 * 22  = m3 共可存污泥体积： V1+V2=+= m3，大于 2 m3，满足要求。 (5）沉淀池总高度 H： H=h1+h2+h3+h4+h5=++++=. (6)沉淀池周边处高度为： h1+ h2+h3=++=. . . (7)池径深比校核： D/h2=，满足要求（符合 6～ 12 范围），合格。 配水井 配水井选择 配水井主要用于给 2 组或多组污水处理构筑物均匀分配污水，减小污水符合冲击， 在污水处理中，作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。 污水首先流到配水井，达到一定容量再下一步处理。 混合器井作用差不多，收集不同的污水或者加药使污水的成分、浓度相对稳定。 配水井计算 数 (1)确定水力停留时间，一般按 15min 考虑。 (2） 按流量公式计算体积，但一般多 5%的加无效面积。 (3)再根据厂高程布置和配水管的规格及进水水位、出水水位。 (4)溢流，一般按 100%的进水量设计 取 t=1min， Q= Qmax= KzQ= = m3/s （按近期流量设计） （ 1）体积 ： V=t*Q=1*60*= (2) 尺寸 ： 沉砂池出口渠宽度 ,采用配水管连接，配水井出水管采用 1200mm*2，则配水井尺寸为 ,假设池壁厚 ,，出水管距离进水渠壁 ,有效水深取 h=3m 有效长： L= 有效宽： B=V/（ L*h） = . . 进水口出水口 出水口。