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关于城市污水管道系统设计

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2024-08-17 12:36:32
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关于城市污水管道系统设计【专家解说】:一、工程概述城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段,即初步设计和施工图设计。城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确

【专家解说】:一、工程概述 城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段,即初步设计和施工图设计。 城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建(构)筑物等。 1、设计资料的收集与调查 (1)建设单位的设计任务书 包括设计规模(处理水量)、处理程度要求、占地要求、投资情况等。 (2)收集相关资料 包括原水水质资料、当地气象资料(温度、风向、日照情况等)、水文地质资料(地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等)、地形资料、城市规划情况等。 (3)必要的现场调查 当缺乏某些重要的设计资料时,则现场的调查是必需的。 2、厂址选择 城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提,应根据选址条件和要求综合考虑,选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。 二、处理流程选择: 污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合,以满足污水处理的要求。 1、污水处理流程的选择原则: 经济节省性原则; 运行可靠性原则; 技术先进性原则。 2、应考虑的其他一些重要因素: 充分考虑业主的需求; 考虑实际操作管理人员的水平。 本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高,可达90%~95%,稳定性较强,系统启动时间短,一般为2~4周,很少产生臭气,不产生沼气,对污水的碱度要求低。 污水处理工艺流程图如下: 平面图: 三、污水处理工程设计计算: (一)、设计水量,水质及处理程度: 平均流量:5万吨/天,变化系数1.4; 进水:COD:400 mg/L,BOD:300 mg/L,SS:350 mg/L; 出水:COD: 60 mg/L,BOD: 20 mg/L,SS: 20 mg/L; 处理程度计算:COD:(400-60)/400=85% ; BOD:(300-20)/300=93.3% ; SS:(350-20)/350=94.3% 。 (二)、格栅及其设计: 格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处,用以截留污水中的大块悬浮杂质,以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。 设计中取二组格栅,N=2组,安装角度α=60° Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s 2、格栅槽宽度: B=S(n-1)+bn 式中: B——格栅槽宽度(m); S——每根格栅条的宽度(m)。 设计中取S=0.015m,则计算得B=0.93m。 3、进水渠道渐宽部分的长度: 4、出水渠道渐窄部分的长度: 5、通过格栅的水头损失: 6、栅后明渠的总高度: H=h+h1+h2 式中: H——栅后明渠的总高度(m); h2——明渠超高(m),一般采用0.3-0.5m 设计中取h2 =0.30m,得到H=1.28m。 7、栅槽总长度: 8、每日栅渣量计算: 采用机械除渣及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。 9、进水与出水渠道: 城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道,设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m,进水水深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m,出水水深h2=h1=0.8m。 (三)、沉砂池及其设计: 沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。 沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡流式沉砂池。 设计中采用曝气沉砂池,沉砂池设2组,N=2组,每组设计流量0.4051m3/s 1、沉砂池有效容积: 式中: V——沉砂池有效容积(m3); Q——设计流量(m3/s); t——停留时间(min),一般采用1-3min。 设计中取t=2min,Q=0.4051m3/s,得到V=48.61m3。 出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽,出水槽宽度B2=0.8m,出水槽水深h2=0.35m,水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接,出水管道采用钢管。管径DN2=800mm,管内流速v2=0.99m/s,水力坡度i=1.46‰。 12、排砂装置: 采用吸砂泵排砂,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将沉砂排出沉砂池,吸砂泵管径DN=200mm。 (四)、初沉池及其设计: 初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物40%~60%,去除BOD20%~30%。 初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。 设计中采用平流沉淀池,平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入,按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出,污水在沉淀池内水平流动时,污水中的悬浮物在重力作用下沉淀,与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。 沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量Q=0.4051m3/s。 10、沉淀池总高度: H=h1+h2+h3+h4 式中:h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5; h3——缓冲层高度(m),一般采用0.3m; h4——污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。 设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,得h4=3.94m,得到H=7.54m。 15、出水渠道: 沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。 式中: v3——出水渠道水流流速(m/s),一般采用v3≥0.4m/s; B3——出水渠道宽度(m); H3——出水渠道水深(m),一般采用0.5-2.0。 设计中取B3=1.0M,H3=0.8m,得到v3=0.51m/s>0.4m/s。 出水管道采用钢管,管径DN=1000mm,管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。 16、进水挡板、出水挡板: 沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。 17、排泥管: 沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300mm,排泥时间t
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