调节池的计算

1、已知条件某风景旅游区的一个服务区设计污水量为1500m3/d，最大流量120.6m3/h，最小流量10.5m3/h。该服务区建一座污水处理站，提升泵房按平均流量提升。求处理站水量调节池尺寸。2、设计计算水量调节池的计算内容主要是确定其容积和尺寸，根据污水在高低峰时的区间，调节池的容积可用图解法进行计算。（1）调节池的容积：该污水处理站的进水量变化资料见表2-1。表2-1处理站进水量的变化时间/h流量时间/h流量/（m3/h）/%（占一天的）/（m3/h）/%（占一天的）0-116.51.112-13106.87.121-210.50.713-1478.455.232-313.50.914-1553.853.593-416.51.115-1656.43.764-519.51.316-1748.63.245-643.652.9117-1882.355.496-799.156.6118-19104.556.977-8102.66.8419-2084.95.668-9120.68.0420-2138.252.559-10107.857.1921-2230.152.0110-11115.057.6722-2321.31.4211-12117.157.8123-2411.850.79该服务区污水在一个周期T（24h）内，污水流量变化曲线（由24条短线连成的折线a）。曲线下在T（24h）内所围成的面积，等于一天（24h）的污水总量WT（m3）。24WT=∑qitii=1式中：qi——在ti时段内污水的平均流量，m3/h；ti——时段，h。在周期T内污水平均流量均为：24∑qitiWTi=11500Q=———=———————=————=62.5（m3/h）TT24根据污水量的变化，可绘制出一天（24h）的污水流量（进水量）变化曲线a；另外还可绘制出平均污水流量（提升流量）的曲线b（见图2-2）。从图2-2可以看到曲线a可分为两段（指连续的两大段），其中一段进水量低于平均流量，即20：00～次日6：00，相连续的10h的污水进水量低于平均污水进水量，该时段累积进水流量为221.7m3（占14.78%），而提升流量累积值为625m3（占41.67%），进水量与提升量相差403.3m3（图中面积A）。另一段进水量高于平均流量，即6：00～14：00，相连续的8h的污水进水量均高于平均污水进水量，该时段累积进水流量为847.65m3（占56.51%），而提升流量累积值为500m3（33.33%），进水量比提升量多347.65m3（图中面积B）。当进水量大于水泵提升量时，余量在调节池中贮存；当进水量小于水泵提升量时，需取用调节池中的存水。由此可见，调节池所需调节容积等于图2-2面积A和面积B中的大者，即调节池的理论调节容积为403.3m3。设计中采用的调节容积，一般宜考虑增加理论调节容积的10%-20%，故本例调节池的容积V应按V=403.3×1.2=483.96（m3）来设计。（2）调节池的尺寸：该污水处理站进行管标高为地坪下1.80m，取调节池内有效水深H为2.1m，调节池出水为水泵提升。根据计算的调节容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为：V483.96采用方形池，池长L与池宽B相等，则池表面积A=———=—————=230.5（m2）；h2.1所以，L=B==15.18（m），取15m。在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑，调节池的基本尺寸如图2-3所示。（3）潜污泵：调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数为：水泵流量Q=60m3/h，扬程H=7m，配电机功率N=3KW。（4）搅拌：为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行搅拌，也可采用专用搅拌设备进行搅拌。水泵强制循环搅拌，是在调节池底部设穿孔管，穿孔管与水泵压力水相连，用压力进行搅拌。水泵强制循环搅拌优点是不需要在池内安装其他专用搅拌设备，并可根据悬浮物沉积的程度随时调节压力水循环泊程度。其缺点是穿孔管容易堵塞，检修也不太方便，影响使用。所以，目前工程上常用潜水搅拌机进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4～8W选配搅拌设备。该工程取5W，设计节池选配潜水搅拌机的总功率为411.6×5=2058（W）。选择3台潜水搅拌机，单台设备的功率为0.85KW，叶轮直径为260mm。叶轮转速为740r/min。将3台潜水搅拌机，分别安装在进水端及中间部位。调节池（1）本次设计按连续进水进行设计。调节池的调节容积按日处理量的35﹪～50﹪计算，即相当于8.4～12.0倍的平均时水量。（2）设计进水量Q：Q＝400t/d＝400÷24＝16.7m3/h（3）停留时间t：取设计停留时间t＝9.0h（4）有效容积V：V＝Qt＝16.7×9.0＝150.3（m3）（5）有效水深h：有效水深采用h＝4.0m（6）池子的面积F：F＝V÷h＝150.3÷4.0＝37.6（m2）（7）池子的平面尺寸：采用L×B＝8m×4.7m（8）池子的总高度H：设超高h1＝0.5m∴H＝h＋h1＝4.0＋0.5＝4.5（m）（9）池子的几何尺寸：采用L×B×H＝8m×4.7m×4.5m