第四章废水处理构筑单元设计计算课件.ppt
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1、第四章 废水处理构筑单元设计计算第一节 格栅第二节 沉砂池第三节 沉淀池第四节 曝气池(活性污泥法)第一节第一节 格栅格栅1.格栅常规设置方法(1)一粗一中,二道格栅(2)一粗一中一细,三道格栅2.清渣方式(1)人工清渣:栅渣量0.2m3/d,适合于小型污水处理厂(2)机械清渣:栅渣量 0.2m3/d。3.格栅间工作台格栅间必须设置工作台,台面高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。50000m3/d4.格栅设计数据(1)栅前流速:污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.40.8m/s(2)过栅流速:一般控制在0.61.0m/s(3)过栅水头损失:与过栅流速有关,一般在0.080
2、.15m(4)栅渣量 格栅间隙1625mm:0.050.10 m3栅渣/103m3污水;格栅间隙3050mm:0.010.03 m3栅渣/103m3污水。(5)栅渣容重:960kg/m3,含水率80%(6)格栅倾角:45 75保证大颗粒物质不在渠道内淤积5.格栅设计计算公式栅槽宽度B:通过格栅的水头损失h1:l21/2 l1500h2hH1Hhh1h112B1B1l11000H1/tgBs格栅条宽度,m;b栅条净间距,mn格栅间隙数;h栅前水深,mh0-计算水头损失k-系数,格栅遭堵塞后水头损失增加的倍数,一般取3v-过栅流速,m/s考虑格栅倾角的经验系数栅后槽总高度H:H=h+h1+h2 栅
3、槽总长度L:h2-栅前渠道超高,m,一般用0.3mH1-栅前槽高,ml 1-进水渠道渐宽部分长度B1-进水渠宽度,ml 2-栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度,ml2=1/2l1500h2hH1Hhh1h112B1B1l11000H1/tgB每日栅渣量:W1-栅渣量(m3/103m3污水)KZ-污水流量变化系数500h2hH1Hhh1h112B1B1l11000H1/tgB栅条断面形状、尺寸及阻力系数计算公式s6.设计实例 已知某城市污水处理厂的最大设计污水量Qmax0.2m3/s,总变 化系数KZ1.5,计算格栅各部分尺寸。(1)栅条间隙数设栅前水深h0.4m,过栅流速v0.9m/s,栅条间距b2
4、0mm,格栅安装倾角60。(2)栅槽宽度设栅条宽度s0.01mBs(n-1)+bn0.01(26-1)+0.0226=0.8m(3)进水渠道渐宽部分长度设进水渠宽B10.65m,渐宽部分展开角120(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(5)过栅水头损失设栅条为矩形断面,取k=3(6)栅后槽总高度H取栅前渠道超高h20.3m,栅前槽高H1=h+h20.4+0.30.7mH=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.8(m)(7)栅槽总长度(8)每日栅渣量 取W1=0.07m3/103m3适宜采用机械清渣。m3/d0.2m3/d第二节第二节 沉砂池沉砂池1.1.设计要点设计要点(1)(1
5、)城市污水厂一般应设置沉砂池;城市污水厂一般应设置沉砂池;(2)(2)沉砂池按可去除比重沉砂池按可去除比重2.652.65、颗粒、颗粒0.2mm0.2mm以上的砂粒设计;以上的砂粒设计;(3)(3)设计流量应按分期建设考虑:设计流量应按分期建设考虑:当污水自流进入时应按每期的最大设计流量计算;当污水自流进入时应按每期的最大设计流量计算;当污水为提升进入时,应按每期工作水泵的最大组合流量当污水为提升进入时,应按每期工作水泵的最大组合流量计算;计算;在合流制处理系统中应按降雨时的设计流量计算。在合流制处理系统中应按降雨时的设计流量计算。(4)(4)沉砂池的格数不应少于沉砂池的格数不应少于2 2格,
6、并应按并联设计,当污水量格,并应按并联设计,当污水量较小时可考虑较小时可考虑格工作,一格备用;格工作,一格备用;1.设计要点(续)设计要点(续)(5)(5)城市污水的沉砂量可按城市污水的沉砂量可按353530m30m3 310106 6mm3 3计算,含水率为计算,含水率为6060,容重为,容重为1500kg1500kgmm3 3。砂斗容积应按不大于。砂斗容积应按不大于2 2天的沉砂天的沉砂量计算、斗壁倾角应不小于量计算、斗壁倾角应不小于5555度。度。(6)(6)除砂一般采用机械方法、并设置贮砂池或晒砂场。采用人除砂一般采用机械方法、并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时,排砂管直径不小于工排
7、砂时,排砂管直径不小于200mm200mm;(7)(7)当采用重力排砂时,沉砂池和贮砂池应尽量靠近,以缩短当采用重力排砂时,沉砂池和贮砂池应尽量靠近,以缩短排砂管的长度,并没排砂闸门于管的首端,使排砂管畅通排砂管的长度,并没排砂闸门于管的首端,使排砂管畅通并易于养护;并易于养护;(8)(8)沉砂池的超高不宜小于沉砂池的超高不宜小于0.3m0.3m。2.沉砂池设计计算(1)平流式沉砂池设计计算设计数据a最大设计流速为0.3m/s,最小设计流速为0.15m/s;b最大设计流量时,污水在池内的停留时间不少于30s,一般为3060s;c设计有效水深不应大于1.2m,一般采用0.251.0m,每格池宽不
8、宜小于0.6m;d池底坡度一般为0.010.1,当设置除砂设备时,可根据设备要求考虑坡底形状。设计计算公式设计实例 巳知某城市处理厂的最大设计污水量为0.2m3/s,最小设计流量为0.1m3/s,总变化系数KZ1.50,计算沉砂池各部分尺寸。(1 1)池长)池长L L设设v v0.25m/s0.25m/s,t t30s30s(2 2)水流断面积)水流断面积 (3 3)池总宽度)池总宽度 设设n n2 2,每格宽,每格宽b b0.6m0.6m,则,则 B=B=nbnb=20.6=1.2m=20.6=1.2m (4 4)有效水深)有效水深(5)贮砂斗所需容积 设T2d(6)每个沉砂斗容积(每一分格
9、有2个沉砂斗,共4个)(7)沉砂斗各部分尺寸斗底宽,a1 取0.5m,斗高h3 取0.35m,斗壁倾角55度,砂斗上口宽复核沉砂斗容积(8)沉砂室高度采用重力排砂,设池底坡度为0.06,坡向砂斗,(9)沉砂池总高度设超高h1=0.3m(10)验算最小流速在最小流速时,只用一格工作(n1)l2=(L-2a-0.2)/2(2)曝气沉砂池设计计算(一)设计数据旋流速度应保持0.250.3m/s;水平流速为0.060.12m/s;最大流量时停留时间为1-3min;有效水深为23m,宽深比一般采用12;长宽比可达5,当池长比池宽大得多时,应考虑设置横向挡板;每立方米污水的曝气量为0.10.2m3空气;空
10、气扩散装置设在池的一侧,距池底约0.60.9m,送气管应设置调节气量的阀门;池子的形状尽可能不产生偏流或死角,在集砂槽附近可安装纵向挡板;池子的进口和出口布置,应防止发生短路,进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直,并宜考虑设置挡板:池内应考虑消泡装置。(二)设计计算公式名称名称公式公式符号说明符号说明1.1.池子总有效容积池子总有效容积Q Qmaxmax-最大设计流量,最大设计流量,mm3 3/s/s;t-t-最大设计流量时的流最大设计流量时的流行时间,行时间,minmin;v v1 1最大设计流量时的最大设计流量时的水平流速,水平流速,m/sm/s;h h2 2-设计有效水
11、深,设计有效水深,mm;d-d-每立方米污水所需空每立方米污水所需空气量,气量,mm3 32.2.水流断面积水流断面积3.3.池总宽度池总宽度4.4.池长池长5.5.每小时所需空气每小时所需空气量量(三)设计实例 已知某城市污水处理厂的最大设计污水量为0.8m3/s,计算曝气沉砂池各部分尺寸。(1)池子总有效容积设t2min,(2)水流断面积设v10.1m/s,(m3)(m2)(3)池总宽度设h22m(m)(5)池长(6)每小时所需空气量 设d0.2m3/m30.20.83600=576(m3/h)沉砂室计算与平流式沉砂池相同。第三节第三节 沉淀池沉淀池 沉淀池主要去除悬浮于污水中的可以沉淀的
12、固体悬浮物质。按在污水处理流程中的位置,主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。池型池型适用条件适用条件设计要点设计要点初初沉沉池池对污水中对污水中的以的以无机物为无机物为主体主体、比重大、比重大的固的固体悬浮物体悬浮物进行进行沉淀分离沉淀分离 1.1.考虑沉淀污泥发生腐败,设置刮、排泥设备,考虑沉淀污泥发生腐败,设置刮、排泥设备,迅速排除沉泥;迅速排除沉泥;2.2.考虑固体悬浮物及污泥上浮,设置除渣设备;考虑固体悬浮物及污泥上浮,设置除渣设备;3.3.表面负荷以表面负荷以252550m50m3 3/m/m2 2dd为标准;为标准;4.4.进水端考虑整流措施、采用穿孔整流板等;进水端考虑整流措施、采用
13、穿孔整流板等;5.5.采用溢流堰,采用溢流堰,堰口负荷堰口负荷 2.9(L/s.m)2.9(L/s.m);6.6.长方形池,最大水平流速为长方形池,最大水平流速为7 7mm/smm/s;7.7.污泥区容积,静水压排泥时考虑小于等于污泥区容积,静水压排泥时考虑小于等于2d2d污污泥量;机械排泥时考虑泥量;机械排泥时考虑4h4h污泥量。污泥量。8.8.排泥静水压大于等于排泥静水压大于等于1.50m1.50m。一、设计要点池型池型适用条件适用条件设计要点设计要点二二沉沉池池对污水中的对污水中的以微生物为以微生物为主体的、比主体的、比重小的、因重小的、因水流作用易水流作用易发生上浮的发生上浮的固体悬浮
14、物固体悬浮物进行沉淀分进行沉淀分离离1.1.考虑沉淀污泥发生腐败,设置刮、排泥设备,考虑沉淀污泥发生腐败,设置刮、排泥设备,迅速排除沉泥;迅速排除沉泥;2.2.考虑污泥上浮,设置除渣设备;考虑污泥上浮,设置除渣设备;3.3.表面负荷表面负荷以以202030m30m3 3/m/m2 2dd为标准;为标准;4.4.进水端考虑整流措施;进水端考虑整流措施;5.5.采用溢流堰,采用溢流堰,堰口负荷堰口负荷 1.71.7(L/s.m)(L/s.m);6.6.长方形池,最大水平流速为长方形池,最大水平流速为5 5mm/smm/s。7.7.注意溢流设备的布置,防止污泥上浮出流而使注意溢流设备的布置,防止污泥
15、上浮出流而使处理水恶化。处理水恶化。8.8.污泥区(贮泥斗)容积,二沉池贮泥时间按不污泥区(贮泥斗)容积,二沉池贮泥时间按不超过超过2h2h计算。计算。9.9.排泥静水压,生物膜法后采用大于等于排泥静水压,生物膜法后采用大于等于1.20m1.20m曝气池后采用大于等于曝气池后采用大于等于0.9m0.9m。二、其他设计规定设计流量应按分期建设考虑:(a)当污水为自流进入时,应按每期的最大设计流量计算;(b)当污水为提升进入时,应按每期工作水泵的最大组合流量计算;(C)在合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算,沉淀时间不宜小于30min。沉淀池的个数或分格数不应小于2个并按并联考虑。当无实测资
16、料时,城市污水沉淀池的设计数据可参照下表选用。类别类别沉淀池位置沉淀池位置沉淀时间沉淀时间/h/h表面负荷表面负荷mm3 3/(m/(m2 2h h)污泥量污泥量(干物质)(干物质)g/(g/(人人.d).d)污泥含水污泥含水率率固体负固体负荷荷kg/(mkg/(m2 2d)d)堰口负堰口负荷荷(L/(L/s.ms.m)初沉池初沉池二级处理前二级处理前1.01.02.02.01.51.53.03.01414252595959797 2.92.9二沉池二沉池活性污泥法后活性污泥法后生物膜法后生物膜法后1.51.52.52.51.01.01.51.51.01.02.02.0101021217 71
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- 第四 废水处理 构筑 单元 设计 计算 课件
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