污水处理毕业设计-预处理计算

'1•预处理构筑物计算1・1速闭闸门为了在遇到暴雨等恶劣天气时，或在处理水量突然增大时，能够对污水厂的构筑物起到一定的保护作用，特在中格栅前的格栅井内设置速闭闸板。经过比较,特选用江苏大禹环保工程有限公司生产的ZSZ型平面钢闸门作为速闭闸门。并配置其公司生产的Q系列启闭机对闸门进行控制。格栅井及速闭闸门的具体尺寸及规格，根据屮格栅的相关情况确定。速闭闸门安装及预埋件图（悬挂式）如图l.lo2^IJ1hI0ixSOx|0o亠21ISMr.BxhMW2-Bx$0<10t■B・BLwB•2・E80kX)MIMBx»x|0-■oqT"■$0.B•良Bt200图1.1速闭闸门示意图1.2中格栅①设计流量按近期最大流量Qmaxia=0.201m3/s计算，设2座中格栅，单座满足近期最大流量，近期交替使用，远期同时使用。②设计参数1）过栅流速v=0.8m/s,栅前水深h=0.5m； 2）栅条间隙b=20mm=0.02m,0.08m3栅渣/&n?污水；3）格栅倾角a=60°；4）栅条断面形状选锐边矩形，栅条宽度S=0.01mo①设计计算1）栅槽间隙数：_QmaxVslnan_~blw~式中：n——栅条间隙数，个；Qmax设计流量，m"/s；a——格栅倾角，。；b——栅条间隙，m；h栅前水深，m；v过栅流速，m/s；QmaxVsina0.201xVsin60°（、n=—bhv—=0.02x0.5x0.8=以「）校核过栅流速：QmaxVsina0.201xVsin60°%=—Kbh—=23x0.02x0.5=°-81m/S满足过栅流速0.6〜lm/s的要求。2）栅槽宽度：B=S（n—1）+bn式中：B栅槽宽度，m；S——栅条宽度，m；B=S（n-1）+bn=0.01x（23-1）+0.02x23=0.68m3）进水渠道渐宽部分的长度：_B—Bi11~2tgax式中：——进水渠道渐宽部分的展开角度；B）——进水渠宽。设进水渠道宽B】=0.5m,其渐宽部分展开角度a尸20。。则进水渠道内的流速为： lzQmax0.201=-~r=————=0.804m/s,JIJB]・h0.5x0.5/满足0.4〜0.9m/s的要求，参数取值合理。2tg«iB—Bi0.68一0.5L=—=—-_———=0.247m2tg(Xi2tg20°4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：g0.247Z2=_=--—=0.124m2225）通过格栅的水头损失:根据《给排水设计手册05——城镇排水》，通过格栅的水头损失一般采用0.08〜0.15m,本设计取为hi=0.15mo6）栅后槽总高度：H=h+hT+h2式屮:H——栅后槽总高度，m；h2栅前渠道超高，m,取0.3m。H=h+h2+h2=0.5+0.15+0.3=0.95m7)栅槽总长度：HiL=45+1-0+0.5Htgcx式中：L——栅槽总长度，m；lx——进水渠道渐宽部分的长度，m；I2——栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m；H]——栅前渠道深，m,H1=h+h2o0.5+0.3L=0.247+0.124+1.0+0.5+———=2.33mtg60°8)每日栅渣量：IA7QmaxWix86400w=Kzx1000式中：W——每日栅渣量，m3/d；Wi栅渣量，m"/103n?污水；Kz—生活污水总流量变化系数；0.201X0.08x86400QQW=—————=0.93m3/d>0.2m3/d1.58x1000//宜采用机械清渣。 7)格栅机选型根据设计计算结果，选用江苏龙洲环保工程有限公司生产的HGC型回转式格栅除污机。中格栅选型表1.1产品名称型号设备宽(mm)沟宽(mm)设备总宽(mm)设备总高(mm)有效栅隙(mm)过水流量(t/d)HGC型回转式格栅HGC70070078010503285〜14350201.4〜2.8续表1.1导流槽长度(mm)沟深(mm)栅前水深(m)过栅流速(m/s)介质最高温度(°C)筛网运动速度(m/min)电机功率(kw)安装角度2400〜85001535〜120001.01.5-18020.55〜1.160°〜80°屮格栅示意图WI^0*350图1.2中格栅示意图8)螺旋输送机选型根据计算每FI栅渣量结果，选用江苏泽宇环境工程有限公司生产的LS型螺旋输送机。螺旋输送机选型表1.2 产品名称型号安装角度输送量（m3/h）输送长度（m）转速(r/min)LS型螺旋输送机LS-26030°1.35<102011）螺旋输送机示意图1.3集水池及进水泵房（暂时不确定）设计将集水池与污水泵房合建。进水泵房将低液面旳集水池屮的污水提升到高液而的细格栅处，液而高程计算结果详见高程计算表？？？。集水池的水而标高为？？？m,水头损失可取0.15〜0.25m（自取？？），细格栅的栅前水面标高为？？？m（根据出水口反算），进水泵房损失取为1.5〜2.0m,进水泵房至细格栅处的管道沿程损失为??m（可计算），安全水头取为lm,考虑到泵常年运行而造成的磨损，取保护系数1.1〜1.2,则污水所需的抬升高度为：（水位差+水头损失）XI.1=??（m）347.53-336.02+0.2+1.5+0.36+1=14.6(m)考虑到泵常年运行而造成的磨损，取保护系数1.2,则泵的扬程为:14.6X1.2=17.52(m)取为18m。参考《水工业工程设计手册：水工业工程设备》，泵的设计流量采用最高口最高时流量Qm=374.306L/s=1347m3/h,拟选用3台泵并联运行，并设置一台备用泵,则每台泵的流量为1347一3=449（m3/h）o经过比较，最终选用上海三联泵业有限公司生产的QW系列潜水排污泵。 根据以上算得的流量和扬程，最终选用型号为250QW600-20-55的污水泵。 不同流量泵房运行工况分析：当进水流量为最高FI平均时流量或平均日平均时流量、最小流量等，是否满足要求。当进水流量为最高FI平均时流量或平均日平均时流量时，可只启用两台泵进行工作。而当进水流量为最小流量时，可只运行一台泵。则流量为最高日平均时流量时，每台泵的工作流量为10004-2=500m3/h,满足要求。流量为平均H平均时流量时，每台泵的工作流量为833.334-2=416.67m3/h,亦满足要求。流量为最小流量433.33m3/h时，所选型号泵仍能满足要求。根据《室外排水规范设计规范》(GB50014・2006)的有关规定，污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。取集水池的容积满足一台泵20min的出水量，计算集水池的容积为：集水池的尺寸应满足水泵的布置要求，设计集水池的长和宽。计算集水池的有效水深为：泵房高出地面部分设为3.5m,计算集水池的总高、底部标高、顶部标高集水池的尺寸为LXBXH=2000mmX4000mmX14980mm。当进水流量为平均H平均时流量时，集水池的水面标高为最低。计算最低水位时的有效水深、集水池的最低水位。根据设计集水池最低水位标高校核泵的扬程是否满足要求。 i.fantt2•电机接绞，电机■5紬承6•上轴峑7•电机充8•定子9.W(M子)10亦H•袖水探头12.油宅13•机K供対M•石盖板IS.16•叶鸵IK栓M•叶轮1&密封环19.0EA该型号泵的各项性能参数如表。图2.2QW型污水泵结构示意图250QW600-20-55型污水泵性能参数表表2.3口径流量扬程转速功率(mm)(m3/h)(m)(r/min)(kW)25060020148055续表2.3效率(%)重量(kg)水泵电器扬程使用范围(m)控制柜自动耦合器 731300JJ1-55GAK-25012〜25 E窃小的池口 根据《给水排水设计手册》(第三册城市给水)P453页的相关内容，岀水管路的流速可根据下表确定。污水泵出水管管径与流速的关系表2.4管径(mm)D<250250WDV10001000WD<1600D21600出水管内流速1.5-2.02.0〜2.52.0〜2.52.0〜3.0(m/s)污水泵的出水管采用钢管的管材，由上表确定出水管的管径如下。污水泵进出水管管径表2.5管段流量(L/s)管径(mm)流速(m/s)出水管138.92752.31进水泵房的具体布置详见单体图。根据《室外排水规范设计规范》(GB50014・2006)的有关规定，污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。取集水池的容积满足一台泵20min 的岀水量，则集水池的容积为： W=500x20+60=167(/)集水池的尺寸应满足水泵的布置耍求，取集水池的长边为12m,短边取4m。贝1」集水池的有效水深为:集水池的水面标高为336.02m,泵房高岀地面部分定为3.5m,则集水池的总高为：日=344.00-336.02+3.5+3.5=14.98(m)集水池的底部标高为：336.02-3.5=332.52(m)。顶部标高为：332.52+14.98=347.5(m)。集水池的尺寸为LXBXH=2000mmX4000mmX14980mm。当进水流量为平均H平均时流量时，集水池的水面标高为最低。则最低水位时的有效水深为：41667X20=2.9(m)12x4x60则集水池的最低水位为:校核泵的扬程：336.02-(3.5-2.9)=335.42(m)17.524-(3.5-2.9)=1&12(m)<20m满足耍求。1.4细格栅①设计流量按近期最大流量Q“和近=0.201n?/s计算，设2座细格栅，单座满足近期最大流量，近期交替使用，远期同时使用。②设计参数1)过栅流速v=0.86m/s,栅前水深h=0.8m；2)栅条间隙b=5mm=0.005m,0.15n?栅渣/103m3污水；3)格栅倾角a=60°；4)栅条断面形状选迎水面为半圆形的矩形，栅条宽度S=0.01mo③设计计算1)格栅机选型选用江苏龙洲环保工程有限公司生产的HGC型回转式格栅除污机。 细格栅选型表1.6产品名称型号设备宽(mm)沟宽(mm)设备总宽(mm)设备总咼(mm)有效栅隙(mm)过水流量(t/d)HGC型冋转式格栅HGC80080088011403285〜1435051.3〜2.6续表1.6导流槽长度(mm)沟深(mm)栅前水深(m)过栅流速(m/s)介质最高温度(°C)筛网运动速度(m/min)电机功率(kw)安装角度2400〜85001535〜120001.01.5〜18020.55〜1.1600〜80°细格栅示意图xrVt*y^7/"Cr0X7WOLAISOCMI・G.<>—WOTOO图1.5细格栅示意图1)校核过栅流速：由栅槽宽度B=S(n-l)+bn=0.01x(n-l)+0.005xn=0.8m,则栅条间隙数用54个。过栅流速匕辻=Q】那=°.201>/siii竺=o.86加/$,满足过栅流速0.6〜lm/snbh54x0.005x0.8的要求。 3)每日栅渣量:wQ-W1x86400K,x1000式中：W每Fl栅渣量，m"/d；Wi——栅渣量,n?/l()3n?污水;Kz——生活污水总流量变化系数;0.201x0.15x86400W=1.58X1000=1.65m3/d>0.2m3/d宜采用机械清渣。4)螺旋输送机选型根据计算每口栅渣量结果，选用江苏泽宇环境工程有限公司生产的LS型螺旋输送机。螺旋输送机选型表3.7产品名称型号安装角度输送量(m3/h)输送长度(m)转速(r/min)LS型螺旋输送机LS-26030°1.35<10205)螺旋输送机示意图2.3.5沉砂池①设计流量 旋流式沉砂池采用最高日最高时流量0=3.234X10S?/cM347.5n?/h进行相关计算。考虑到沉砂池的灵活配置运行，共设置四台旋流沉砂池。每台沉砂池的设计流量为1347.5一4=337n?/h。①沉砂池选型根据设计流量，采用XLCS型旋流沉砂池（钟式），吸砂方式为气提式。该种沉砂池占地面积小；沉砂效果受水量变化影响很小；砂水分离效果好，分离出的砂子含水率低，有机物含量少，便于运输；系统采用PLC自动控制洗砂，对周围环境影响很小，卫生条件好。配套空气提砂机和三叶罗茨鼓风机。XLCS型旋流沉砂池外形尺寸示意见图2.4,技术参数及外形尺寸见表2.8。通过收集各生产厂家的样本资料，并综合考虑污水厂的具体情况，最终选择南京维克环保科技有限公司生产的XLCS型旋流沉砂池除污机。XLCS型气提式旋流沉砂池示意图如下：图2.4XLCS型泵提式旋流沉砂池示意图根据流量选择XLCS-360型的沉砂池。该型号沉砂池的各项技术参数为:XLCS-360型旋流式沉砂池各项技术参数表2.8流量(m3/h)A(m)B(m)C(m)D(m)E(m)F(m)G(m)H(m)J(m)K(m)3602.1310.380.760.31.40.30.30.90.8沉砂池的总高H=F+J=1.4+0.9=2.3(m)沉砂池尺寸为£>X//=760mmX300mmo 污水厂共设有四座旋流式沉砂池。根据污水厂的常规流量变化，当进水流量在最高日平均时流量左右变化时，同时运行四座沉砂池，当进水流量在最高日平均时流量和平均日平均时流量之间变化时，运行三座沉砂池。当进水流量低于平均日平均时流量时，可只运行两座沉砂池。各沉砂池之间可以灵活配对进行运行。1)旋流沉砂器选型旋流沉砂器选型表3.9产品名称型号处理量(m3/h)叶轮转速(r/min)功率(Kw)排砂量(L/s)鼓风机风量(m3/min)气压(KPa)功率(Kw)XLC型旋流沉砂器XLC36036012〜201」9.51.7934.32.2注：1、水力表面负荷：200m3/m2h；2、水力停留时间:20-30S；3、进水流速：Q=(40〜80%)Qn那时，V=0.6〜0.9m/s；Q=Qmin时，V>OU5m/s；Q=Qmax时,V>1.2m/s；4、进出水渠道夹角不小于270%2)旋流沉砂池安装图图3.7旋流沉砂池示意图3)三叶罗茨鼓风机旋流沉砂池配套的鼓风机为三叶罗茨鼓风机，根据旋流沉砂池设计参数，选用章丘万豪机械有限公司生产的RT型罗茨鼓风机，风机参数见表3.11。 罗茨鼓风机选型表3」1产品名称型号流量(m7min)风压(kPa)转速（rpm）电机功率（kw）RT型罗茨鼓风机RT—0501.7934.314314.01.6计量堰采用巴式计量堰。①设计流量设计流量采用远期最大流量计算:Qmaxia=320L/s=0.374m3/so②计量槽尺寸根据设计流量，查《给排水设计手册05——城镇排水》巴氏计量槽各部尺寸表，计量堰各部尺寸见表3.12。巴氏计暈槽各部尺寸表3」2 ①计量堰其它尺寸根据计量槽尺寸要求，水槽的喉道宽度W为0.25im计量槽应设在渠道的直线段上，根据规定：直线段的长度不应小于渠宽的8〜10倍，本设计取10；上游直线段不小于渠宽的2〜3倍，本设计取4；下游直线段不小于渠宽的4〜5倍，本设计取6。则直线段的长度：L=0.25x10=2.5m上游直线段长度：Li=0.25x4=1.0m下游直线段长度：L2=0.25x6=1.5m根据设计手册，当喉宽W=0.25m时，通过计量槽的流量为:Q=0.562・H严?n3/s则上游水深：1-514p.374J0.562=0.764m,取0.78m设计计量槽为自由流，当喉宽W=0.25m时，有H2/Hi<0.64o取上游水深H]=0.70im则下游水深:H2=H1x0.60=0.78x0.60=0.47mo②校核流量上游水深Hi=0.70m,则流量：Q=0.562・H}514=0.562x0.781514=0.386m3/s>0.374m3/s满足最大流量工作条件。1・7」远期配水井①设计参数1）设计流量：釆用远期最大流量Q咖x远=374L/s=0.374n?/s计算;2）污水停留时间：T=20s；3）有效水深:h=3m0 1）停留水量体积:2)配水井内圈内圈断面积:内圈直径:取Di=1.8mo则内圈右效容积:TC•D?V=—4满足最大流量要求。・h=1"x2.5=7.63m3>7.48m343)配水井外圈Q=Qmax远xT=0.374x20=7.48m‘取壁厚0.2m,渠宽取0.3m。D外i=0.20x2m=0.40m,D外2=0.30x2m=0.60m,则配水井总径为=D内+D外i+D外2=1.8+0.40+0.60m=2.8m4）配水井高度H=h+h]=3+0.3=3.3m取超高hi=0.3m。配水井总高：1.7.2近期配水井①设计参数1）设计流量：采用近期最大流量Qmax近=201L/s=0.201n?/s计算;2）污水停留时间：T=20s3）有效水深：h=2.5mo 1）停留水量体积:Q=Qmax近xT=0・201x20=4.02m‘2)配水井内圈内圈断面积:4-02=1.608m2乙・o内圈直径:=1.43m取Di=1.5mo则内圈扫效容积:n•DlV=—h=4满足最大流量要求。"5x2.5=4.42m3>4.02m343)配水井外圈取壁厚0.2m,渠宽取0.3m。D外i=0.20x2m=0.40m,D外2=0.30x2m=0.60m,则配水井总径为D总=D内+D外i+D外2=1.5+0.40+0.60m=2.5m1)配水井高度取超高h]=0.3m。配水井总高：H=h+hi=2.5+0.3=2.8m'