大学废水处理厂教学课程设计书.doc

大学废水处理厂教学课程设计书课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100x90)良好(90x80)中等(80x70)及格(70x60)不及格(x5 mg/L总硬度：月平均最高4.0 meq/L，月平均最低1.8 meq/LpH值：6.97.6色度：20大肠菌指数：30000个/L，细菌总数11000个/ml水温：月平均最高23.8，月平均最低5.0铁：0.1 mg/LCODMn：4，满足要求。沉淀池长深比为L/h=116/4=2710，满足要求。水流截面积=10.24.4=44.88m2水流湿周=10.2+4.42=19m水力半径R=44.88/19=1.61m弗劳德数Fr=v2/Rg=1.52/（161981）=1.4210-510-5雷诺数Re=vR/=1.5161/0.01=24150，为紊流状态符合设计要求。3.6.4 进出水系统（1）沉淀池进水部分设计絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙配水，墙长10.2m，墙高4.8m，穿孔墙流速v=0.1m/s，孔口总面积为A=Q/v=0.675/0.1=6.75m2.式中：A孔口总面积，m2 v孔口流速，m/s最下一排孔距积泥区0.3m，每个孔口尺寸定为15cm18cm，则孔口数为N=6.75/（0.150.18）=250个。进口水头损失为：h1=Nv2/2g=0.25m式中： h1进口水头损失，m； 孔洞阻力系数，此处取为2。（2）沉淀池的出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。溢流堰的总堰长为：l=Q/q式中： l溢流堰的总堰长，m； q溢流堰的堰上负荷，m3/(md)，一般不大于500 m3/(md)。设计中取溢流堰的堰上负荷q=250 m3/(md)l=Q/q=0.67586400/250=234m出水堰采用指形堰，共6条，双侧集水，汇入出水总渠每条槽的集水流量q0=0.1125m3/s槽宽度B=（1.2q0）0.40.9=0.4m出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。出水堰起端水深为：h2=1.73=1.73=0.35m式中：h2 出水渠起端水深，m B渠道宽度,m出水渠道的总深度设为1.0m，宽度为0.85m，跌水高度0.2m沉淀池的出水管管径初定为DN800，管内流速（3）沉淀池的放空管沉淀池放空时间按3h计，则放空管直径为d=0.35m采用DN=350mm。（4）排泥设施选择沉淀池底部设泥斗，积泥深0.1m。采用机械排泥。（5）沉淀池总高度13H总=h3+h4+H=0.3+0.1+4.4=4.8m式中：H总沉淀池总高度，m； h3 沉淀池超高，m，一般采用0.30.5m，设计中取为0.3m； h4 积泥高度，m。平流沉淀池简图3.7 V型滤池3.7.1 设计参数滤速v=9m/h；第一步气冲冲洗强度q气1=15L/（sm2），第二步气-水同时反冲，空气强度q气2=15L/（sm2），水强度q水1=4L/（sm2），第三步水冲强度q水2=5L/（sm2）；第一步气冲时间t1=3min，第二步气水反冲时间t2=4min，单独水反冲时间t3=5min，冲洗时间共计t=12min=0.2h；反冲洗周期T=48h；反冲横扫强度1.8 L/（sm2）。3.7.2 池体设计（1）池体工作时间tt=24-t=24-0.1=23.9h（2）滤池面积F滤池总面积为：F=542.3m2（3）滤池的分格为节省占地选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=3.5m，长L=10m，面积35m2。每组滤池数N=4个，分为2组，每座滤池面积f=70m2，总面积560 m2。（4）校核强制滤速v=12 m/h13 m/h，满足要求。（5）滤池高度的确定滤池超高H5=0.3m滤层上的水深H4=1.5m滤料层厚H3=1.2m滤板厚H2=0.1m滤板下布水区高度H1=0.9m则滤池总高为：H=H1+ H2+ H3+ H4+ H5=0.9+0.1+1.2+1.5+0.3=4m（6）水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.951.35mm，不均匀系数1.21.6.均粒滤料层的水头损失按下式计算：H1=180l0v式中：H1水流通过清洁滤料层的水头损失，cm； 水的运动黏度，cm2/s； g重力加速度，取为981 cm/s2；m0滤料孔隙率，取为0.5；d0 与滤料体积相同的球体直径，取为0.1cm；l0滤层厚度，cm,取为100cm；v滤速，cm/s；滤料颗粒球度系数，取为0.8。故H1=17.20cm。每次反冲洗后刚开始过滤的水头损失为H2=0.52m。为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸2m2m，堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高H水=0.3+ H1+ H2+ H3=0.3+0.9+0.1+1.2=2.5m每座滤池过滤水量：Q单=vf=970=630m3/h=0.175 m3/s水封井出水堰堰上水头为：h水=Q单/（1.84b堰）2/3=0.175/（1.842）2/3=0.13m则反冲洗结完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.13+0.52=0.65m。3.7.3 反冲洗管渠系统设计反冲洗系统选用长柄滤头配水配气系统（1）反冲洗用水量的计算Q反= q水2f=570=350L/s=0.35 m3/s=1260 m3/hV型滤池反冲洗时表面扫洗同时进行，其流量为：Q表= q表f=0.001870=0.126m3/s（2）反冲洗配水系统的断面计算配水干管（渠）进口流速应为1.5m/s，配水干管（渠）的截面积A= Q反/v进=0.35/1.5=0.24m2反冲洗配水干管用钢管，DN600，流速1.61m/s。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部的布水区。反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速为11.5m/s，取v支=1.0m/s，则配水支管（渠）的截面积为：A支= Q反/v支=0.35/1.0=0.35m2此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置20个配水方孔，共40个，孔中心间距0.65m，每个孔口面积：A孔=0.35/40=0.01m2每个孔口尺寸取0.1m0.1m。（3）反冲洗用气量的计算Q气= q气f=1570=1050L/s=1.05 m3/s（4）配气系统的断面计算配气干管（渠）进口流速应为5m/s左右，则配气干管（渠）的截面积A气1= Q反气/v气进=1.05/5=0.21m2反冲洗配气干管用钢管，DN600，流速5m/s。反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布气小孔配气到滤池底部的布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共计40个。反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗用配气支管流速或孔口流速为10m/s左右，则配气支管（渠）的截面积为：A气2= Q反气/v气支=1.05/10=0.11m2每个布气小孔面积A布=0.11/40=0.00275m2孔口直径为0.06m。每孔配气量为Q气孔= Q反气/40=1.05/40=0.02625m3/s=94.5m3/h（5）气水分配渠的断面设计气水同时反冲洗时反冲洗水的流量Q气水反= q水1f=470=280L/s=0.28 m3/s气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量Q气= q气f=1570=1050L/s=1.05 m3/s气水分配渠的气、水流速均按相应的配水、配气干管流速取值。则气水分配干渠的截面积A气水= Q气水反/v进+ Q反气/v气进=0.28/1.5+1.05/5=0.4m23.7.4 滤池管渠布置（1）反冲洗管渠气水分配渠气水分配渠起端宽取0.4m，高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1.0m。则起端截面积0.6m2，末端截面积0.4m2。两侧沿程各布置40个配水方孔和40个配气小孔，气水分配渠末端所需最小截面积为0.54/40=0.014 m2末端截面积0.4 m2，满足要求。排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则排水集水槽起端槽高H起= H1+ H2+ H3+0.5-1.5=0.9+0.1+1.2+0.5-1.5=1.2m式中H1、 H2、 H3同前，1.5m为气水分配渠起端高度。排水集水槽末端高H末= H1+ H2+ H3+0.5-1.0=0.9+0.1+1.2+0.5-1.0=1.7m式中H1、 H2、 H3同前，1.0m为气水分配渠末端高度