格栅总长:
L?l1?l2?1.0?0.5?H11.33?1.32?0.66?1.0?0.5??4.25m tan?tan60?(14)设计水头损失:
h1?kh0?k?vS3v20.0130.82sin??k?()sin??3?2.42?()?sin60??0.21m2gb2g0.012?9.81244其中:k是系数,格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数 ?是阻力系数 h0是计算水头损失 (15)栅后槽总高度:
H?h?h1?h2?1.028?0.21?0.3?1.538m
(16)每日栅渣量:用公式W?Qmax?W1?86400计算,取W1?0.1m3/103m3
KZ?1000W?Qmax?W1?864001.691?0.1?864003??11.995m/d?0.2m3/d
Kz?10001.218?1000 所以宜采用机械格栅清渣 (17)格栅计算草图:
25
3.2提升泵站
污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水,其任务是将这些污水抽送到污水处理厂,以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制,故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。
排水泵站的基本组成包括:机器间、集水池、格栅和辅助间。 泵站设计的原则 :
1、污水泵站集水池的容积,不应小于最大一台水泵5min的出水量;如水泵机组为自动控制时,每小时开动水泵不得超过6次。
2、集水池池底应设集水坑,倾向坑的坡度不宜小于10%。且有效水深为1.5m-2.0m。
3、水泵吸水管设计流速宜为0.7-1.5 m/s。出水管流速宜为0.8-2.5 m/s。其他规定见GB50014—2006《室外排水规范》。 3.2.1设计说明
该泵设置于集水池之后,紧贴集水池出水段,直接于集水池中吸水,污水泵提升流量按平均流量Q?1.39m3/s计算。污水泵自灌运行,自动启动,并于总出水管上设置流量计。 3.2.2设计计算
①污水泵扬程H?H1?H2?H3?H4 式中H1为污水泵吸水管水头损失,m
H2为污水泵出水管水头损失,m
H3集水池最低水位与沉砂池水位之差,m H4为沉砂池本身水头损失,m
H1计算:
采用2个提升泵,则平均流量为Q'?Q1.39??0.695m3/s 224Q'4?0.695??1.09m/s 取吸水管管径为D?900mm,管长4m,则流速v??D23.14?0.92 26
水力半径R?900?225mm?0.225m 41111谢才系数C?R6??0.2256?59.99
n0.013v21.092?0.00147 则坡度i?2?2CR59.99?0.225则吸水管沿程水头损失h1?iL?0.00147?4?0.00588m 取吸水管局部阻力系数:进口0.75,闸阀0.4,渐缩管0.16,
v21.092则h2????(0.75?0.4?0.16)??0.0794m
2g2g故H1?h1?h2?0.00588?0.0794?0.08528m
H2计算:
总出水管管径D?900mm,管长L?9m,流量Q?1.39m3/s
4Q4?1.39??2.18m/s ?D23.14?0.92900?225mm?0.225m 水力半径R?4则流速v?11?0.2256?59.99 谢才系数C?R6?n0.013v22.182?0.00587 则坡度i?2?CR59.992?0.22511则出水管沿程水头损失h1?iL?0.00587?9?0.05283m
取出水管局部阻力系数:渐放管为0.03,弯头5个为0.25,止回阀为7.5,丁字管为3,闸阀为0.4,流量计为0.3,合计局部阻力系数为11.48,则局部阻力
v22.182损失为:h2????11.48??2.7835m
2g2gm 故H2?h1?h2?0.05283?2.7835?2.83633H3计算:
集水池水位为-3.07m,细格栅水位为6.635m,则两者之间的水位差为
27
H3?9.705m
H4计算:自由水头为0.5m。
污水泵扬程H?H1?H2?H3?H4?0.08528?2.83633?9.705?0.5?13.1266m 3.2.3泵房设计 (1)设计数据
配电设备水泵机组布置示意图
1、净距A1等于最大设备宽加1米,但不得小于2米,取2米;
2、净距B1应按管件安装需要确定,但水泵出水侧为操纵主通道,不宜小于3米,取3.5米;
3、净距C1 原则上为电机轴长加0.3米,对低压配电设备C1?1.5米,取2.0米; 4、净距D1应根据安装需要确定,但?1.0米,取5米; 5、E1为两相邻机组间距不宜小于1.2米,取4米。 (2)设计计算 1、集水池容积:
设计流量Qmax?6089.3m3/h?1.691m3/s 容积V?1.691?6?60?608.76m3
集水井最高水位(与格栅槽连接)-0.5m,最低水位-2m,井底-2.7m,平面尺寸9m×10m。
2、泵房总长及总宽
总宽 B?D1?0.28?B1?5?0.28?3.5?8.78m
28
总长L?C1?0.565?2?E1?A1?2.0?1.13?4?2.0?9.13m 3、泵房总高
①从管道到格栅水处理自由跌落0.05m ②集水池最高水位?3.07m
③最高水位与最低水位差值为1.5-2.0,取1.5m,即最低水?3.07?1.5??4.57m ④最低水位与泵房底有安全水损,取0.7m ;泵房底标高?4.57?0.7??5.27m ⑤泵房埋深为0?(?5.27)?5.27m;泵房地上部分一般为4-5m,取4m,即泵房总高H?5.27?4?9.27m
3.3沉砂池
3.3.1作用与设计要求
沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施,主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒,除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损,缩短更换周期;砂粒进入泥斗后,将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路;进入泥泵后将使污泥泵过度磨损,使其降低使用寿命;砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率,并使滤布过度磨损。
以上情况,足以说明除砂对污水处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单,处理效果较好,工作稳定的优点,但沉砂中夹杂一些有机物,易于腐化发臭,难于处置。竖流沉砂池处理效果一般较差,结构复杂,目前生产中采用较少;曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦,可以去除砂粒上附着的有机污染物,同时,由于曝气的气浮作用,污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去;旋流式沉砂池利用水力涡流,使沉砂和有机物分开,以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件,其选型应视具体情况而定。
城市污水处理厂一般均应设置沉砂池,且沉砂池的格数不应少于2个,并应按并联系列设计。当污水量较小时,可考虑一格工作,一格备用。
沉砂池的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;当污水为提升进入时,应按每期工作水泵的最大组合流量计算:在合流制处理系统中,应按降雨时设计流量计算。
29