第三章-设计计算

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第三章设计计算设计流量:10000dm3=416.7hm3由于进水水位太低,固在进水口位置设置提升井使得水位提升。提升内水力停留时间为5min。提升井大小为:353m深度为:4m,超高为0.3m总深为:4.3m长宽为:3m3m3.1:格栅1:细格栅1):栅条间隙数:设栅前水深0.5m;过栅流速v=0.6m/s;栅条间隙b=0.01m;栅条安装倾角70o细栅间隙数按公式maxsin0.1157sin7036.20.01*0.5*0.6Qnbhv取n=38式中:maxQ——最大设计流量dm3α——格栅倾角(°)h——格栅水深(m)v——过栅流速(sm)2):栅槽宽度:设栅条宽度为S=0.01mB=S*(n-1)+b*n=0.01*(38-1)+0.02*38=0.753):进水渠道渐宽部分的长度:设进水渠道宽1B=0.35m,其渐宽部分的展开角度o201mtgtgBBlo55.020*235.075.021114):栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度mll275.02/55.02125):通过格栅的水头损失:设栅条断面为锐边矩形KgvbShsin2)(2341(查表得42.2)=0.08m6):栅后槽总高度:设栅前渠道超高mh3.02H=21hhh=0.5+0.08+0.3=0.887):栅槽总长度:tgHllL1210.15.0=0.55+0.275+0.5+1.0+703.04.0tg=2.08m8):每日栅渣量:在格栅间隙38mm的情况下,设栅渣量为每10003m污水产0.013mW=1000*5.186400*01.0*1157.01000*86400*1maxZKWQ=0.67dm30.2dm3式中:W1——栅渣量标准(331000*mm污水)当格栅间隙为:16~25mm时W1=0.05到0.1当格栅间隙为:30~50mm时W1=0.01到0.03Qmax——最大设计流量(m3/s)所以采用机械格栅设一座细格栅间,其尺寸为4m×5m。格栅选用:XGC型旋转式格栅除污机3.2:调节池:1):中和池:1.1设计参数:设计流量:Q=10000m3/d=417m3/h中和时间:t=10min有效水深:h=3m超高h1=0.3m1.2:设计计算:①有效容积35.696*1417mQtV设计取370mV②设计为矩形(尺寸长):4.8×4.8=23.1m2③总高度H=h+h1=3.3mPH调节在中和池的上方设置PH监测仪调节装置。2):调节池的计算:1):有效容积V=Q×T=1666.43m式中:V——调节池的有效容积,(3m)Q——平均进入流量,(3mh)T——停留时间,(6h)2.2:有效水深:取h=5.0m3):表面积A25005调节池面积为A=hV==5002m池宽B取20m,则池长L=BF=50020=25m本设计里调节池内污水停留时间6小时4):总高H设超高h1=0.5mH=h+h1=5+0.5=5.5m5):.进水管径设进水流速为1.0mvs100002238424*3600*3.14*1.0QDmmV,取400mm6):.搅拌器的选型在调节池的对角线上设两台搅拌机,型号为MRPGS-100-2.2-3B1。7):.出水选择出水采用潜污泵出水。调节池计算示意图3.3:提升泵房:水泵的选择:1:设计水量为10000m3/d,设离心泵3台,两开一备,则单台流量为310000208.3242mQh所需扬程为9m2:型号:200WQ250-15-18.5主要性能参数:流量:250m3/h扬程:15m功率:18.5kw转速:1470r/min泵重:520kg排出口径:200mm3.4:混凝沉淀池1:混凝沉淀池采用机械搅拌混合池,机械混合池借助搅拌桨的作用达到形成絮体的目的,其优点是能够适应水量变化,水头损失少,如配上无级变速传动装置,则更容易使反应状态达到最佳。机械絮凝池是利用电机经减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌,使水中的颗粒相互碰撞,完成絮凝。目前我国大多数的机械絮凝采用旋转的方式,搅拌器采用桨板式,搅拌轴有水平式和垂直式两种。本设计采用的是垂直轴机械反应池。其结构见图3-3:图3-3:垂直轴机械反应池结构图1:反应池容积反应时间取t=20min,设计流量Q=10000m³/d=416.7m³/h,设为两组,Q1=Q/2=208.5m³/h总容积后接沉淀池30003000后接沉淀池2500250031/60208.520/6067.5VQm1):反应池尺寸确定采用二格串联,每池设置一台搅拌机每格容积V/2=33.75m³则每个池平面尺寸为:长*宽:4.0m*4.0m则水深H=33.75/(4.0*4.0)=2.25m反应池超高取0.45m,则池总高度为2.8m反应池分格,中间设墙作为挡板,反应池分格隔墙上的过水孔道上下交错布置。:2);叶轮直径叶轮直径取格宽的87%,其直径为D=4.0*0.873=3.48m设计中取D=3.5m叶轮桨板中心点线速度采用:120.5,0.35mmvvss桨板长度取1.5m(桨板长度与叶轮直径之比1.5/3.50.75)桨板宽度取0.15m,每根轴上桨板数设8块,内,外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面之比为:80.151.511.25%4.0*4.0,满足10%~20%的要求。每块桨板宽度为桨板长度的0.1,满足1/10~1/15的要求。池壁设四块挡板,尺寸为0.2m*0.2m,其面积与过水断面面积之比为:2*0.2*210%4.0*2.03):叶轮桨板中心点旋转直径及转速000)2()2LLDL式中:0D——叶轮桨板中心点旋转直径(mm);L——桨板轴中心至外桨板外缘的距离(mm);0L——桨板轴中心至内桨板内缘的距离(mm)。设计中取L=1750mm,0L=800mm01750800)2(800)2.552Dm11060vnD式中:1n——第一格叶轮转速(minr);1v——第一格叶轮桨板中心线速度,(ms);0D——叶轮桨板中心点旋转直径(mm);叶轮线速度:v1=0.5m/s,v2=0.3m/s,v3=0.2m/s,D=2.55m第一格n1=Dv160=55.25.060=3.75r/min,1=0.375rads第二格n2=Dv260=55.235.060=2.63r/min,2=0.263rads桨板宽长比bl=0.150.11.51K=g2式中:K——系数——阻力系数——水的密度(10003kgm)g——重力加速度(2ms)阻力系数bl小于0.11~22.5~44.5~1010.5~18大于181.101.151.191.291.402.001.1*1000562*9.8k4):桨板旋转功率计算N0=ykl2()4142rr/408式中y—每个叶轮上的桨板数目l—桨板长度R2—叶轮半径,R2=1.0mr1—叶轮半径与桨板宽度之差为0.12则第一格外侧桨板旋转功率1N'=4561.50.375³()60.175.144/408=0.123kw第一格内侧桨板旋转功率N1=4561.50.263³(0.954-0.804)/408=0.060kw第一格搅拌轴功率N1=1N'+N1=0.123+0.060=0.186kw第二格外侧桨板旋转功率'2N=0.065kw第二格内侧桨板旋转轴功率2N=0.0086kw第二格搅拌轴功率N2='2N+2N=0.065+0.0086=0.0736kw5):配用电机功率设两台搅拌机合用一台电动机,电动机总功率为N=0.186+0.0736=0.26kw,取0.3kw传动效率取0.7则N=0.3/(0.50.7)=0.86kw6):投药药剂采用PAC,其pH适用范围6-9,加药车间设在反应池的旁边,通过管道输送到混凝池外的药剂注射器里。7):进水布置直接使用直径400mm的主干管进水,到两组池子中间分成2根小干管,直径200mm,在小干管各设一个药剂注射器投加絮凝剂,在池子的上端进水。8):出水布置在两格反应池过后,设计了一个长1m的过渡区,采用穿墙孔口与沉淀池相连,每个空口长0.1m,宽0.1m,一共40个。2:沉淀池平流式沉淀池平流式沉淀池沉淀效果好,对废水水量和温度的变化适应能力强,施工简单价低,处理水量不限,对中型企业尤其是乡镇企业的污水处理站,普遍应用的是平流式沉淀池。其结构见图3-4:图3-4:沉淀池示意图2.1):沉淀池尺寸确定查阅《污水处理厂工艺设计手册》,对于生物处理后的沉淀池,表面水力负荷1.0-2.0(m3·m-2·h-1)之间,此设计取了1.5(m3·m-2·h-1),停留时间一般取1.5-2.5小时,本设计取2小时设计两座共壁合建。(1)池子总表面积A=max3600'Qq=36000.11571.5=278m2式中q’—水力负荷,取1.5(m3·m-2·h-1)Qmax—最大设计流量,因为此设计中流量不变,所以最大设计流量等于设计流量。(2)沉淀池有效水深h2='qt=1.5×2.0=3.0m式中q’—水力负荷,取1.5(m3·m-2·h-1)t—停留时间,取2小时(3)沉淀区有效容积V1V1=Qt×3600=625m3(4)沉淀池长度LL=vt×3.6+3.89+2.89+3.39+2.74+0.00挡板+3.39+0.00-4.74式中v—水平流速,mm/s;一般不大于5mm/s,取4.5mm/s。L=vt=4.5×2×3.6=32.5m(5)沉淀池的总宽度b:b=A/L=278/32.5=8.6m则单池宽度为:4.3m(6)校核长宽比L/b=32.5/4.3=7.84符合要求(7):总污泥量:本设计污泥产率以Y=0.355599.2%kgDkgBOD计,含水率,则干污泥量用下式计算0()*()DSeheWYQSSQXXX式中:DSW——污泥干重,kgd;Y——活性污泥干产率,5skgDkgBODQ——污水量,3md0X,hX,eX——分别为进水总SS,出水中SS活性部分量,出水SS浓度3kgmS,eS——进出水5BOD值,3kgm0.3510000(0.280.196)10000(0.280.115)2948501144DSWkgd湿污泥量:1144143(199.7%)1000(10.992)1000dnWV3m每个沉淀池污泥部分容积:314371.52Vm沉淀池没8小时排次泥:沉淀池泥都污泥量为:371.517.93Vm(8):污泥斗容积:污泥斗设在沉淀池的进水段,采用重力排泥,排泥管深入污泥斗底部,为防止污泥斗底部积尘,污泥斗底部尺寸一般小于0.5m,污泥斗倾角大于60o。设计中取:沉淀池污泥斗上口尺寸a=4.3m;沉淀池污泥斗下口边长1a=0.5m;污泥斗高度:4h=3.3m2213.3(4.30.54.30.5)3V=22.83m17.93m利用重力,压到集泥井集泥井里的污泥每天使用直径200的管道排泥,直接排到污泥浓缩池,每8h一次。(9):沉淀池的总高度h:h=h1+h2+h3+h4式中:h1—沉淀池超高,m;取0.5mh2—沉淀区的有效深度,3.0m;h3—缓冲区高度,取0.3mh4——污泥斗的高度,3.3mh=h1+h2+h3+h4=0.5+3.0+0.3+3.3=8.13m2.2):进水布置经过混凝反应池的污水到达过渡区,通过穿墙孔口流入沉淀池,在沉淀池离0.8m(一般为0.5m-1.0m)处设置档板,结构为钢体,防止短流。档板高出水面0.1-0.15m,取0.1m,浸没在水面部分,取0.2m,防止短流。2.3):出水布置采用集水支渠,最后汇流到总的出水槽,出水堰符合为250立方米/d·m。出水堰长度0.1157×103/2.5=40m,设6条支渠,两边对称布置,那么每条支渠的长度2.6m,支宽度为0.6m,总的出

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