水污染控制技术课程设计

1、水污染控制技术课程设计报告班 级： 环境监治092姓 名：何小雯2010/2011学年第1学期第14-15周目录一、设计任务 3（一）设计目的 3（二）、设计题目 3（三）、设计内容 31. 查阅资料 . 42. 工艺设计 . 43. 绘图 44. 资料汇总 . 4二、设计说明 4（一）本设计参数与要求 4（二）工艺流程 4三、工艺设计与计算 51. 调节池设计计算： . 52、一级提升泵的选择水泵 （两台相同型号） 24h 运行，一用一备 63、隔板混合池设计计算 . 64、隔板絮凝池的计算 . 85、斜管沉定池的计算 . 106高程图 . 12四工程造价 12五分析总结 13六参考文献 1

2、3一、设计任务（一）设计目的1通过课程设计使我了解了水污染控制技术课程设计的规范、 内容和要求， 以及环境工程设计规范与标准。2理解和掌握了污水的混凝剂调制系统的处理工艺及其设备的工艺设计方 法。3掌握并熟练运用Auto-CAD和工程制图与标准绘制规范性工艺设计图纸的 能力以及计算工程量的能力。4让我了解了设计说明书等资料的内容、 格式与编写， 以及工程量的计算。5培养我查询与搜集相关资料， 正确应用环境工程设计规范和标准的能力。6培养了我正确、 清晰地表达了设计内容， 编写设计说明书等资料的能力。7加强了我们将所学知识综合应用于工程实践、独立分析和解决工程技术 问题的能力。8培养了我们理论联

3、系实际，科学、严谨、求实的工作作风，塌实苦干， 勇于创新的敬业精神。（二）、设计题目本人所在小组的设计题目为：混凝沉淀系统。（三）、设计内容分五个阶段完成设计内容1. 查阅资料查阅资料的内容包括： （1）水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求， 环境工程设计规范与标准， 工程制图标准；（ 2）设计任务所及水污染控制单元系 统（及其设备与构筑物）的工艺流程、结构、工作原理、特点和用途，工艺设计 参数，计算公式及设计方法； （3）设计说明等资料的内容与格式，工程量的计算 方法；（4）其他资料。2. 工艺设计 工艺设计的内容包括：（1）设计任务书所及单元系统的工艺流程设计； （2） 非标设备及构筑

4、物的工艺设计与计算； （ 3）系统的工艺设计与计算； （4）设备 及构筑物布置（平面和立面）设计；（ 5）标准设备及材料选型；（ 6）绘制工艺 设计草图。3. 绘图需绘制的图纸包括：（ 1）设备平面布置图；（ 2）高程布置图；（ 3）构筑 物结构图4. 资料汇总将设计任务、设计说明、设计工艺图纸和工程量估算等内容依次汇编装订， 构成水污染控制技术课程设计报告 。设计说明（一）本设计参数与要求1、 污水处理量为 4500m3/d, 系统采用污水泵一级提升， 24h/d 连续运行2、混凝剂的投加方法为湿投法（二）工艺流程药剂原污水一调节池一泵一隔板混合池一隔板反应池一斜管沉淀池一排污 污泥三、工艺

5、设计与计算1. 调节池设计计算：a 采用对角线调节池，容积计算，公式为：V=qt/1.4式中： 1.4 经验参数V调节池容积t废水在调节池内的停留时间q t 小时内废水平均流量b 计算 停留时间为 2h4500m3/d=187.5m3/hV=qt/1.4=(187.5X 2)/1.4=267.9m3有效水深采用1.5m池面积 A=v/h=267.9/2.0=133.95m2采用分格数 n=10 每格宽为 1.0m 池长 ：L=133.95心0 X 1）=14.9m 池宽 ：B=133.5/14.9=10m超高取 0.5m高：H=h+h1=1.5+0.5=2.0 m 校核 ：长宽比L/B=14.

6、9/10=1.49（ 在12范围内合理）宽深比B/H=10/2.0=5 （在45范围内， 合理）2、一级提升泵的选择水泵（两台相同型号）24h运行，一用一备水泵型号如下：表2水泵型号型号排出口径流量扬程效率Ksb100-200-2110020029.571Ksb100-200-2110020029.5713、隔板混合池设计计算（选择分流式隔板混合池如图所示）图二隔板混合池设计水量Q=187.5m3/h=0.06m3/s，槽内设三道隔板，首末两道隔板上的 通道孔洞开在中间，中间隔板上的孔洞开在两侧，见图二a槽的横断面f,槽中流速采用0.5m/sf=Q/V=0.06/0.5=0.12m2b末端隔板

7、后水深H,采用H=0.4mc槽宽BB=f/H=0.12/0.4=0.3md隔板通道的水头损失hc,通道孔洞水头流速vc=0.8m/shc=vc7u 2*2g=0.8 2 /0.62 2 X 2X 9.8三道隔板的总水头损失为刀 hc=3hc=3X 0.08=0.24e中部隔板通道孔洞断面积f2，中部隔板通道分两侧开设，每侧通道孔洞断面积f2=Q/2vc=0.06/2 X 0.8=0.0375 m中部隔板后的水深h2h2=H + hc=0.4 + 0.08=0.48m中部隔板通道孔洞的净高度h n 2 ，通道孔洞的淹没水深取0.08 m， 则净高度为h n 2=h2 0.08=0.48-0.08

8、=0.4m中部隔板通道空洞的宽度（单侧）b2b2=f2/h n 2=0.0375/0.4=0.09375mf末端隔板末端隔板通道孔洞的断面积f3f3=Q/Vc=0.06/0.8=0.075 m末端隔板后水深h3h3=H=0.4m通道孔洞的净高hn 3,通道孔洞的淹没水深采用0.08m,贝U净高为h n 3=h3-0.08=0.4-0.08=0.32m末端隔板通道孔洞的宽度为b3b3=f3/h n 3=0.075/0.32 0.24mg首端隔板首端隔板通道孔洞的断面积f1f仁Q/Vc=0.06/0.8=0.075m2首端隔板后水深 h1h仁h+ 2hc=0.4 + 2X 0.08=0.56m首端

9、隔板通道孔洞的净高hn 1,通道孔洞的淹没水深采用 0.12m,则 净高为h n 1=h1-0.12=0.56-0.12=0.44m首端隔板通道孔洞的宽度 b1b1=f1/h n 1=0.075/0.44 0.17m首端隔板前水深 h0h0=h1=hc=0.560.08=0.64mh 隔板间距 ll=2B=2 X 0.3=0.6m4、隔板絮凝池的计算(选择往复式隔板絮凝池,其絮凝效果好,构造简单, 施工方便)设计要点(1) 池数一般不少于两个，絮凝时间为 510mi n(2) 池内廊道流速按变速设计，从起端的0.40.5m/s，逐步递减为末端 的 0.1 0.2m/s ,通常用改变隔板间距(即

10、廊道宽度)或变更池底高度的方法来 达到变流速的要求(3) 为便于施工，清洗和检修，廊道宽度应大于 0.5m，小型池子当采用活 动隔板时可适当减小，进水管口应设挡水装置，避免水流直冲隔板(4) 隔板转弯处的过水断面面积应为廊道断面面积的1.21.5 倍( 5)絮凝池超高一般采用 0.3 米(6) 为便于排泥，池底排泥口的坡度一般为0.020.03，排泥管直径不应 小于150 mm(7) 往复式隔板絮凝池总水头损失为 0.30.5m(8) 絮凝池内的平均速度梯度 G一般为2060s-1，GT值需达到1X1041 X 105( 9)墙身应有足够强度，以防倒塌设计计算设计水量Q=4500? /d=18

11、7.5 ? /d，絮凝池个数n=2，为便于与沉定池配合， 絮凝池宽度和沉定池相同，取为B=4m池内平均水深采用h仁1.0m超高H2=0.3m 絮 凝 时 间 T=10min ， 廊 道 内 流 速 采 用 6 档 ， 即 V1=0.4m/s ， V2=0.3m/s,V3=0.25m/s,V4=0.2m/s,V5=0.15m/s,V6=0.1m/s ，隔板转弯处的宽度 取廊道宽度的 1.2 倍，总容积 WW=QT/60=187.5*10/60=31.25?单池净平面面积FF =W/nh仁31.25/2 X 仁 15.625 m池长(隔板间净距之和)LL =F /B=15.625/4=3.9m廊道

12、宽度和流速，廊道宽度an，按廊道内流速不同分为6档，即An=Q/3600nVnh1=187.5/3600 X 2VnX 1 .0=0.026/Vn(m)将an的计算值，采用值an以及由此所得廊道内实际流速 Vn =0.026/an 的计算结果，列入表一中表一廊道宽度与流速设计流速Vn/(m/s)廊道宽度an/m实际流速Vn /(m/s)计算值采用值0.40.0650.070.3710.30.08660.090.2890.250.1040.100.260.20.130.130.20.150.1730.170.1530.10.260.260.1水流转弯次数 池内每3条廊道宽度相同的隔板为一段，共分

13、为6段，则廊道总数为6X 3=18条，隔板数为18-仁17条，水流转弯次数为17次 池长(未计入隔板厚度)L复核L =3(a1+ a2+ a3+ a4+ a5+ a6)=3X (0.07+0.09+0.1+0.13+0.17+0.26) =2.46m池子总长L隔板厚度按0.2m计算，则池子总长L=L +0.2 X( 18-1 ) =2.46+0.2 X 17=5.86m水头损失h按廊道内不同流速分成6段进行计算 各段水头损失按下式计算2 2 2Hn= E snV0/2g + Vn In /Cn X RnVo-该段隔板转弯处的平均流速m/sSn-该段廊道内水流转弯次数Rn-廊道断面的水力半径mC

14、n-流速系数，根据Rn,池底和池壁的粗糙系数n等因素确定E -隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0n -该段廊道的长度之和Vo=Q/3600W0n=187.5/3600 1.2an H1n =187.5/3600 X 1.2an X 1.0 X 2 =0.022/a n (m)式中，WC为隔板转弯处面积，宽度取1.2an Rn=an H1/an + 2H1Cn=Rn/n式中，n为粗糙系数，絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆 抹面，yn= 2.5Vn-0.13-0.75 VRn(Vn-0.10)絮凝池前5段内水流转弯次数Sn均为3，则第6段内水流转弯次数为17-3 X 5=2前

15、5段中每段的廊道总长为Ln=3B=3 4=12m第6段的廊道总长度为l6=2B=2X 4=8m将各段水头损失计算结果列入表二 GT值，水温为20C时，由表查得卩=1.029 X 10-4(s)/ m2G=/p h/60 卩 T=V 1000X 0.288/60 X 1.029 X 104X 10=68s-1 GT=6X 10X60=40800 (在 1X 1041 X 105范围内)表二各段水头损失计算段SnInRnVoVnCnhn1r 3120.034:0.314 :0.37136.20.12623120.0430.2440.28938.30.0613:3120.0480.220.2639.

16、60.05443120.0610.1690.240.90.02253120.0780.1290.15341.40.0176280.115:0.0850.142.70.008总水头损失0.288池底坡度i = 0.288/39.85=7.2 %往复式隔板絮凝池计算示意图5、斜管沉定池的计算斜管沉定池是根据“浅层沉定”理论，在普通沉定池中加设许多间隔较小 的平行倾斜斜板或直径较小的平行倾斜管的沉定池，它具有沉定效率高，停留时 间短，占地少等优点斜板、斜管沉定池，按照进水方向的不同，可分为异（上）向流、同（下） 向流和侧（横）向流三种形式，其中以异向流应用最广设计水量Q=4500? /d=187.5

17、 ? /h=0.06 ? /s,液面上升流速 V=2 mm/s，颗粒 沉降速度uo=0.3 m/s，采用蜂窝六边形塑料斜管，板厚 0.4 m，内切圆直径=25伽，长1000mm,倾角B =60,沉定池的有效系数书=0.92 设计计算清水区净面积AA =Q/V=0.06/0.002=30 m2斜管部分的面积AA=A / 书=30/0.92=32.6 m斜管部分平面尺寸（宽X长）采用 BX L =4X 9 m进水方式 沉定池进水由边长L为9m一侧流入，该边长度与絮凝 池宽度相同，管内流速VoVo=V/sin 9 =2/sin60 =2/0.866=2.31 m/s采用 Vo=2 m/s池宽调整计算

18、如下池宽B=B +Lcos 9 =4 + 1 X cos60 =4+ 0.5=4.5m斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设 复核雷诺数Re,根据管内流速Vo=2m/s和管径d=25查表得雷 诺数 Re=15.6管内沉定时间TT=L/60Vo=1000/60X 3=5.56mi n池高H1计算如下斜板区高度H1=Lsin 9 =1.0 X 0.866 0.9m超高采用0.3m清水区高度采用1.0m配水高度（按排泥槽顶计）采用1.2m排泥槽高 度采用0.7m所以有效池深H =0.9 + 1.0 + 1.2=3.1m池子总高H=H + 0.7 + 0.3=4.1m进口配水 进口采用穿孔墙配水

19、，穿孔流速 0.1m/s集水系统采用淹没孔集水槽，共 8个，集水槽中距为1.5m排泥系统采用穿孔管排泥，V形槽边与水平成45角，共设8个槽, 槽高70 cm,排泥管上装快闸门布置图见图UUuLILI A / A A A / / - /.6 高程图四. 工程造价计算依据估算指标采用于1989年1月1日试行的建设部文件（88）建标字第182号 关于发布试行城市基础设施工程投资概算指标 的通知中审查批准的由原城乡 建设环境保护部、城市建设管理局组织制定的城市基础设施工程投资估算指标 （排水工程）。1. 第一部分费用第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。 可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第一部分费用=30.0 X 10000+ 10.0 X 10000=40万元2. 第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计第二部分费用=40X 50%=2（万元第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、 价格因素预备费、 建设期贷款利息、 铺底流 动资金。工程预备费按第一部分费用的 10%计，则：