平明计算22.doc

设计计算书1 设计基础数据的确定本设计中污水处理厂的设计流量为1500m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为Q=1500/(243600)=0.0174 m3/s；污水的最大处理量为Qmax=1.340.0174=0.023m3/s；总变化系数取为1.34。待处理污水主要水质指标（污水排入城市下水道水质标准）CODCr 500mg/l，BOD 300mg/l，SS 400mg/l， 氨氮35mg/l，总氮45mg/l，TP 8mg/l， 处理后主要污染物指标达到城镇污水厂污染物排放标准一级A标准，标准为：PH 69，CODCr50mg/l， BOD 10mg/l，SS 10mg/l， 氨氮8mg/l，总氮15mg/l，TP 0.5mg/l2 粗格栅的设计格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。本设计采用中细两道格栅。2.1 设计参数(1) 格栅可单独设置格栅井或与泵房合建设置在集水池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。 (2) 格栅宽度格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。(3) 栅条间隙栅条间隙可根据进水水质和水泵性质确定。一般卧式和立式离心泵其最大间隙宽度可按下表取值，轴流泵宜采用70mm。格栅间隙具体见表1。表1 格栅栅条最大间隙宽度 水泵型号14MN以上，12PWL螺旋泵、废水泵、潜水泵栅条间隙宽度（mm）20304050100(4) 过栅流速过栅流速一般采用0.61.0m/s。雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.01.2m/s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.40.9m/s。(5) 格栅倾角在人工清渣时，格栅倾角不应大于70；机械清渣时，宜为7090，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距离池壁0.50.7m，或按机械除渣的安装和操作需要确定。(6) 格栅工作平台人工清渣时，工作平台应高出格栅前设计最高水位0.5m；机械清除时，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。平台宽度到污水泵站不应小于1.5m；雨水泵站不应小于2.5m。两侧过道宽度采用0.61.0m，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。常用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为0.5t的工字梁和电动葫芦。(7) 格栅井通风格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。2.2 设计计算污水厂的污水由一根1000钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间。粗格栅设1个，则粗格栅设计流量为0.035m3/s。栅前流速：；过栅流速：；栅条宽度：；格栅间隙宽度：；格栅倾角： (1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式栅前槽宽栅前槽宽，取0.3m栅前水深(2) 栅条间隙数：个 ，取8个(3) 栅槽宽度：栅条宽度 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,取0.2 m； =0.01（8-1）+0.038+0.2=0.51m(4) 进水渠道渐宽部分长度：进水渠道宽，渐宽部分展开角度 (5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：0.15m(6) 通过格栅的水头损失： ，h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，m/s2；k 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数 = 2.42； =0.027m(7) 栅槽总高度：设栅前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.027+0.3=0.477m，取0.5m(8) 栅槽总长度： H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m=0.29+0.15+0.5+1.0+=2.20m(9) 每日栅渣量：格栅间隙3050mm时，W1=0.100.03m3/103m3污水；本工程格栅间隙为30mm，取栅渣量W1=0.03。 =864000.0230.03/(10001.34)=0.04450.2 所以宜采用人工清渣。(10)计算草图如下：图1 粗格栅计算草图1.3 泵房1.3.1 泵房形式选择泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。 泵房形式选择的条件： (1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。 (2)流量小于时，常选用下圆上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。 (4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。 综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。3.2 选泵(1)进水管管底高程为4.5，管径DN500，充满度0.75。(2)出水管提升后的水面高程为4.2m。(3)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为7.9m。3.3 设计计算(1)污水流量 选择集水池与机器间合建式泵站，考虑2台水泵（1台备用）每台水泵的容量为。(2)集水池容积：采用相当于一台泵20min的容量。 有效水深采用，则集水池面积为(3)选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取 集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差： 4.2+4.5*(1-0.75)+1+0.5=6.825m（集水池有效水深，正常按计）(4)水泵总扬程：总水力损失为，考虑安全水头 H=6.825+2.80+0.5=10.125m=10.13m 一台水泵的流量为根据总扬程和水量选用天津奥特潜水泵有限责任公司的QW型潜污泵2台，分别为QW100-100-15-7.5KW和QW100-80-20-7.5KW（备用） 表2-3 WQ 型潜污泵参数型号流量转速扬程功率出水口直径QW100-80-20-7.5KW 801450207.5100QW100-100-15-7.5KW 1001450207.51001.3.4 泵房草图泵房草图如下：1.4 细格栅1.4.1 设计参数最大流量： 栅前流速：（）过栅流速：（）栅条宽度：，格栅间隙宽度格栅倾角：1.4.2 设计计算格栅设1个，则每台格栅设计流量为=0.023。(1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式栅前槽宽设栅前流速v1=0.6m/s则栅前槽宽，取0.3m栅前水深(2) 栅条间隙数：=17.8个 ，取18个(3) 栅槽宽度：设栅条宽度 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,取0.2 m；=0.01（18-1）+0.0118+0.2=0.55m，取0.6m (4) 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽，渐宽部分展开角度 (5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：(6) 通过格栅的水头损失： ，h0 计算水头损失；g 重力加速度；K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数 = 2.42；=0.21(7) 栅槽总高度：设栅前渠道超高 H=h+h1+h2=0.15+0.21+0.3=0.66m(8) 栅槽总长度： H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m=0.41+0.21+0.5+1.0+=2.38m，取2.4m (9) 每日栅渣量：格栅间隙情况下，每污水产。 =864000.0230.1/(10001.34)=0.1482.97 m3符合要求.8.沉淀池高度：设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，则H=h1+ h2+ h3+ =0.3+2+0.5+1.94=4.74m9.沉淀池池边高度：H=h1+ h2+ h3=0.3+2+0.5=2.8m10.径流比：D/ h2=9/2=4.5 3m（9）由于池宽所以污泥浓缩池的刮泥机选用NZS型中心传动浓缩机机,共1台 表 NZS型中心传动刮泥机型号池直径周遍线速度池深电动机功率池底坡度（i）NZS-440.85350.371:10(11) 浓缩后分离出的污水量式中q浓缩后分离出的污水量（m3/s）Q进入浓缩池的污泥量（m3/s）P浓缩前污水含水率，为99.2%P0浓缩后污泥含水率，为97% (12) 溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流，设出水槽宽0.1m，水深0.04m，则水流速度为0.57m/s。溢流堰周长式中C溢流堰周长（m）D浓缩池直径（m）b出水槽宽（m）溢流堰采用单侧90三角形出水堰，三角堰顶宽0.18m，深0.08m，每格浓缩池有三角堰每个三角堰流量式中q每个三角堰流量（m3/s）三角堰水深（m）三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.10602m(13) 溢流管溢流水量为0.00046m3/s，设溢流管径DN100mm，管内流速v=0.12m/s(14) 刮泥装置浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。(15) 排泥管 浓缩后剩余污泥量式中浓缩后剩余污泥量（m3/s） ，剩余污泥量0.00046m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN100mm。1.9.1.2 辐流浓缩池示意图 图1-13 浓缩池示意图1.9.2 污泥脱水间目前，常用的污泥脱水设备有板框压滤脱水机、带式压滤脱水机和离心脱水机。 本设计采用带式压滤脱水机。 带式压滤机的基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒，将上下层滤带张紧，滤带间的污泥不断受挤压剪切后，加速泥水的分离。 带式压滤机一般分为三个阶段，重