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给水课程设计计算.doc
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1、 目 录第一章 设计水质水量计算 1 污水水量的计算1第二章 构筑物计算4第一节 平面格栅计算4第二节 平流沉砂池计算5第三节 初沉池-辐流式沉淀池8第四节 生物氧化池池13第五节 二沉池-辐流沉淀池16第六节 消毒接触池计算21第七节 计量设备23第三章 污水解决厂构筑物高程计算26第四章 水泵计算与选择 27第一章 设计水质水量的计算一.设计污水水量 城乡平均日生活用水量由下式计算 式中:为城乡平均日生活用水量,/d 为居民平均日生活用水定额(L/d) 为设计人口数,人 为工厂平均废水量,/d = (200.1+250.12+300.13)+4000+5000+3000+5000 =106
2、000/d=1268.52 L/s 城市最大用水量 =+ 式中:为工业废水设计秒流量,L/s 为各区平均生活污水量,/s 为总变化系数 =1.3 =1.389000+40001.4+50001.5+3000+5000 =139400/d=1613.43 L/s 生活污水、工业废水和公共建筑排水混合后污水SS浓度 = 式中:各区人口,人 不同工厂工业废水的SS浓度,mg/L 每人天天排放的SS克数,取40g/(人*d) 各区平均生活用水量,/d 平均工业废水量,/d =325mg/L4.生活污水、工业废水和公共建筑排水混合后污水BOD浓度 = 式中:各区人口,人 不同工厂工业废水的BOD浓度,m
3、g/L 每人天天排放的BOD克数,取30g/(人*d) 各区平均生活用水量,/d 平均工业废水量,/d =273.11mg/L二水体解决限度 E=式中:EBOD去除效效率, 进水BOD浓度,Kg/ 出水BOD浓度,Kg/ E=100=92.7三.方案比较 常规活性污泥法解决工艺流程图 污水栅格沉砂池一沉池曝气池二沉池消毒出水 生物膜法解决工艺流程图 污水格栅沉砂池一沉池生物滤池二沉池消毒出水 城市污水解决常用的解决流程均能达成解决规定,满足国家有关的污水排放规定。与常规活性污泥法相比,生物膜法对流入污水水质、水量的变化适应较强,即使一段时间终止进水对生物膜的净化功能也不会导致致命的影响,通水后
4、能快速地得到恢复;污泥沉降性能良好,易于固液分离,可以解决低浓度的污水,易于维护运营、节能,具有脱氮功能。 第二章 构筑物计算第一节 平面格栅计算设计中采用平面格栅,N=2组,每组格栅单独设立,每组格栅的设计流量为0.806。1.格栅的间隙数 n=个式中 n格栅栅条间隙数(个); Q设计流量(); 格栅倾角(); N设计的格栅组数(组); b格栅栅条间隙(m); h格栅栅前水深(m); v格栅过栅流速(m/s)。 设计中取格栅前水深h=0.5m,过栅流速为v=0.9m/s,栅条间隙宽度为b=0.01m,格栅倾角为60度。 2.栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01(84-1)+0.0184=
5、1.67m式中 B格栅槽宽度(m); h每根格栅条的宽度(m); 设计中取S=0.01m。3.进水管道渐宽部分的长度式中 进水管道渐宽部分的长度(m); 进水明渠宽度(m); 渐宽解决角,一般采用10-30,取30设计中进水管道宽=0.9m,其渐宽部分展开角=304. 出水管道渐窄部分的长度=0.5 =0.16m5. 通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面,考虑格栅被堵塞是水头损失增大倍数k=3。6. 栅后明渠的总高度H=设栅前管道超高=0.30m。7. 格栅槽总长度L 栅前管道深。8.每日栅渣量 式中 每日每污水的栅渣量(),一般采用0.05-0.1污 水。设计中取污水。应采用机械除渣及
6、皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。第二节 平流沉砂池计算 沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的砂粒,石子等无机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。 设计中选择二组平流式沉砂池,N=2组,分别与格栅连接,每组沉砂池设计流量为0.806。1. 沉砂池长度 式中 L沉砂池的长度(m); v设计流量时的速度(m/s),一般采用0.15-0.30m/s; t设计流量时的流行时间(s),一般采用30-60s。 设计中取v=0.2m/s,t=45s。2. 水流过水断面面积 A=Q/v=3. 沉砂池宽度 式中 设计有效深度,一般采用0.2
7、5-1.00m。 设计中取=0.7m,每组沉砂池设两格4. 沉砂室所需容积 式中 平均流量();X城市污水沉沙量,一般采用30污水;T消除沉砂的间隔时间(d),一般采用1-2d;设计中取消除沉砂的间隔时间T=1d,城市污水沉沙量X=30污水。5.每个沉砂斗容积 式中 n沉砂斗格数(个)。 设计中取每个分格有2个沉砂斗,共有个沉砂斗。6.沉砂斗高度 沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的规定,沉砂斗的倾角的。式中 沉砂斗上口面积(); 沉砂斗上口面积(),一般采用。 设计中取沉砂斗上口面积1.2m1.2m,下口面积为0.5m0.5m。设计中取沉砂斗高度=0.8 ,校正沉砂斗角度=/(1.2-0.5)
8、=2.297.沉砂室高度 式中 i沉砂池坡度,一般采用0.01-0.02;设计中取i=0.02 沉砂池底长度(m)。 8.沉砂池总高度 式中 沉砂池超高,一般采用0.3-0.5m。设计中取9.验算最小流速 式中 最小流速(m/s),一般采用; 最小流量(),一般采用;沉砂池格数(个),最小流量时取1;最小流量时的过水断面面积()。10.进水管道 格栅的出水通过DN900mm的管道送入沉砂池的进水管道,然后向两侧配水进入进水管道,污水在管道内的流速为: 式中 进水管道水流流速(m/s); 进水管道宽度(m); 进水管道水深(m)。设计中取=2m,=0.5m11.出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出
9、水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为: 式中 沉砂池内设计流量(); m流量系数,一般采用0.5; 堰宽(m),等于沉砂池宽度。设计中取m=0.5,出水堰自由跌落0.2 m后进入出水槽,出水槽宽度1.0m,有效水深0.8m,水流流速0.682m/s,出水流入出水管道。出水管道采用钢管,管径DN=900 mm,管内流速0.97m/s,水力坡度i=0.00146。12排水管道采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管径DN=200mm。第三节 一沉池辐流式沉淀池设计中选择两组平流沉淀池,N=2组,每组平流沉淀池设计流量为:0.806,从沉砂池流来的污水进入配水井,通过配水井分派流量后流入辐流式
10、沉淀池。1. 沉淀池表面积 式中 A沉淀池表面积 Q设计流量 表面负荷,一般采用1.5-3.0。 设计中取2. 沉淀池直径 式中:D沉淀池直径(m) 取36m3.沉淀部分有效水深 式中 t沉淀时间,一般采用1.0-2.0h,设计中取2h。4.污泥部分所需容积按去除水中悬浮物计算 式中 Q平均污水流量(); 进水悬浮物浓度(mg/L); 出水悬浮物浓度(mg/L),一般采用沉淀效率; 生活污水总变化系数 污泥容量(),约1; 污泥含水率(%)。设计中取T=1d,=97%,5.每格沉淀池污泥部分所需容积 式中 沉淀池格数6.污泥斗容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机,池底需做成2%的坡度,刮泥机连续转
11、动将污泥推入污泥斗,设计中选择矩形污泥斗,污泥斗上口尺寸2m2m,底部尺寸0.5m0.5m,倾角为60污泥斗容积: m式中:污泥斗容积() 污泥斗高度(m); 污泥斗上口边长(m) 污泥斗底部边长(m),一般采用0.5m沉淀池底部圆锥体体积: m 式中:沉淀池底部圆锥体高度(m) 沉淀池半径(m),R=17m。 沉淀池底部中心圆半径(m)r=1m沉淀都总容积V=V1+V2=14.3+201.1=215.4m7.沉淀池总高度 式中:沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m; 设计中取0.4m 沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m8.进水配水井 沉淀池分为2组每组分为12格,每组沉淀池进水端
12、设进水配水井,污水在配水井内平均分派,然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径 式中 配水井内中心管直径(m); 配水井内中心管上升流速(m/s),一般采用设计中取=0.7m/s 配水井直径 式中 配水井内污水流速(m/s),一般取v=0.2-0.4m/s。 设计中取=0.3m/s9.进水管道沉淀池分为两组,每组沉淀池进水端设进水管道,配水井接出的DN100进水管从进入管道中部汇入,污水沿进水管道向两侧流动,通过潜孔进入配水管道,然后由穿孔花墙流入沉淀池。 式中 进水管道水流流速(m/s),一般采用m/s; 进水管道宽度(m); 进水管道水深(m), 设计中取=0.3m, =0.8m , n=8
13、个穿孔花墙向四周辐射平均布置,穿孔花墙四周设稳流罩,稳流罩直径3.0m,高2.0m在温流罩上平均分布100mm的孔洞306个,孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15。 15.出水堰沉淀池出水通过双侧出水堰跌落进入集水槽,然后汇入出水管道排入水井。出水堰采用双侧90三角形出水堰,三角堰顶宽0.16m,深0.8m,间距0.05m,外侧三角堰距沉淀池内壁33.2m,共有496个三角堰。内侧三角堰距挡楂板0.4m,三角堰直径为32.0m,共有478个三角堰。两侧三角堰宽度为0.6m,三角堰堰后自由铁跌落0.10.15m,三角堰有效水深为: 三角堰堰后自由跌落0.15m,则堰水头损失0.192m。 16.堰
14、上负荷: 17.出水挡渣板: 三角堰前设有出水浮渣挡渣板,运用刮泥机架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m,进一步水下0.5m,在挡渣板旁设一个浮渣收集装置,采用管径DN=300mm的排渣管排出池外。18.出水渠道:出水槽设在沉淀池周边,双侧收集三角堰出水,距离沉淀池内壁0.4m,出水槽宽0.6m深0.7m,有效水深0.50m。水平流速0.83m/s。出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道,出水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速为0.63m/s,水利坡度i=0.479。19.刮泥装置: 沉淀池采用周边传动刮泥机,周边传送刮泥机的线速度为23m/min,刮泥机底部设有刮泥板,将污泥推
15、入污泥斗,刮泥机上部设有挂渣板,将浮渣刮进排渣装置。20.排泥管:沉淀池采用重力排泥,排泥管管径DN=300mm,排泥管伸入污泥斗底部,排泥静压头采用1.2m,连续将污泥排出池外贮泥池内。第四节 生物氧化池1.计算滤料容积、池表面面积按BOD面积负荷率计算,所得结果再用BOD容积负荷率和水力负荷率加以校核。 A=17589.9式中:污水量,/d n回流稀释倍数 稀释后污水BOD浓度 NBOD面负荷,取高值1750BOD/()滤料总容积 滤层厚度取2m V=Ah=17589.92=35179.8校核,BOD容积负荷和水力负荷是否在适宜的范围内对BOD容积校核 =g/() =875.001200g
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