污水处理构筑物设计计算(7)

2020-02-21 14:49

④浓缩停留时间:浓缩时间不宜小于10h,但也不要超过18h,以防止污泥厌氧腐化。

⑤有效水深:一般为4m,最低不小于3m。 ⑥污泥室容积和排泥时间:应根据排泥方法和两次排泥时间间隔而定,当采用定期排泥时,两次排泥间隔一般采用8h。

⑦集泥设施:辐流式污泥浓缩池的集泥装置,当采用吸泥机时,池底坡度可采用0.003;当采用刮泥机时,不宜小于0.01。不设刮泥设备时,池底一般设有污泥斗,其污泥斗与水平面的倾角,应不小于55°。刮泥机的回转速度为

0.75-4r/h,吸泥机的回转速度为1r/h,其外缘线速度一般宜为1-2m/min。同时在刮泥机上可安设栅条,以便提高浓缩效果,在水面设除浮渣装置。

⑧构造:浓缩池采用水密性钢筋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管、排泥管等管道,最小管径采用150mm,一般采用铸铁管。

⑨竖流式浓缩池:当浓缩池较小时,可采用竖流式浓缩池,一般不设刮泥机,污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度,应不小于55°,中心管按污泥量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。

⑩上清液及二次污染:浓缩池的上清液,应重新回流到初沉池前进行处理。其数量和有机物含量应参与全厂的物料平衡计算。

污泥浓缩池一般均散发臭气,必要时应考虑防臭或脱臭措施。臭气控制可以从以下三个方面着手,即封闭、吸收和掩蔽。所谓封闭,是指用盖子或其他设备封住臭气发生源或用引风机将臭气送入曝气池内吸收氧化;所谓吸收,是指用化学药剂来氧化或净化臭气;所谓掩蔽,是指采用掩蔽剂使臭气暂时不向外扩散。 4.3.3 设计计算

①池体边长

QC根据要求,浓缩池的设计断面面积应满足:A?

M3

式中 Q——入流污泥量(m/d) M——固体通量(kg/(m3d)) C——入流固体浓度(kg/m3) 入流固体浓度C的计算如下:

W1?Q1?(1?P)?0.12?1000?(1?0.97)?3.6kg/dW2?Q2?(1?P)?5.2?1000?(1?0.97)?156kg/dW3?Q3?(1?Pkg/d1)?64.8?1000?(1?0.98)?1296 W4?Q4?(1?P2)?26.4?1000?(1?0.99)?264kg/d

W5?Q5?(1?P2)?6.1?1000?(1?0.99)?61kg/dWc?W1?W2?W3?W4?W5?1780.6kg/dC?Wc1780.6??17.3kg/m3Q103 浓缩后污泥含水率为97%

100?98.3?102.62?58.2m3/d 浓缩后污泥体积为Q0?100?971780.6?30.6kg/m3 浓缩后污泥浓度为C1?58.2浓缩池的横断面积为A?QC103?17.3??59.4m2 M30采用一座圆形竖流式浓缩池,则其直径为D?4A??4?59.4?8.7m取3.14D=9m。

②池体高度

停留时间,取HRT=16h,则有效高度为

Q?HRT103?16h2???1.2m?4m,符合要求。

24A24?59.4池体超高,取h1=0.5m;缓冲区高度,取h3=0.5m,则池子有效水深为 H1=h1+h2+h3=0.5+0.5+1.2=2.2m ③污泥斗

污泥斗上锥体直径取d1=2.0m,下锥体直径d2=0.8m,池底坡度i=0.05(采用刮泥机),污泥斗倾角取50°,则由池底坡度造成的深度h4为

11h4?(D?d1)i??(9?2.0)?0.05?0.175m?0.18m

22则污泥斗高度h5为

11h5?(d1?d2)tan500??(2?0.8)tan500?0.95m

22污泥斗圆锥体高度h/?则污泥斗的容积为

1d2(h/?h4)?d1h/10.82?(0.225?0.18)3.14?22?0.225V2?[1?]???(1?)??0.21m3/31.2h431.2?0.225422d1h42?0.18??0.225m 2d22?0.8每池隔8h清理一次污泥。

④池体总高度H=H1+h4+h5=2.2+0.95+0.18=3.33m ⑤排水口

可用薄壁三角堰自由跌落出流,使每齿的出水流速均较大,不易在齿角处积泥或孽生藻类。

A.设计参数

设计最大水流量Q=0.174m3/s,出水集水槽自由跌落深度取值为0.150m。 B.出水槽尺寸设计

根据设计要求,出水槽槽深取为600mm,宽度为500mm,厚度为100mm。

4.4 污泥脱水间

4.4.1 设计参数

设计泥量Q0=58.2m3/d,含水率为97%,处理后的污泥含水率为75-80%,处理能力为7-10m3/h,按每天工作8小时设计。 4.4.2 设计计算

①污泥体积

Q1?Q0100?P100?971?58.2??7m3100?P2100?75

M?Q1(1?P2)?1000?7?(1?0.75)?1000?1750kg/d式中 Q1——脱水后污泥量(m3/d)

Q0——脱水前污泥量(m3/d) P1——脱水前含水率(%) P2——脱水后含水率(%)

M——脱水后干污泥重量(kg/d)

污泥脱水后形成泥饼用小车运走,分离液返回处理系统前端进行处理。 ②机型选取

根据计算所得的污泥量的大小,可选取DYQ500B型带式压滤过滤机两台(一台使用,另一台备用),其工作参数如下表:

表 DYQ500B型带式压滤过滤机工作参数 型号 带宽/mm 处理量速度/m 重力过滤压榨过滤功率/kW /m3h-1 min-1 面积/m2 面积/m2 DYQ500B 500 1.5-3 0.5-5 2.8 3.2 1.1 冲洗耗水冲洗水压气压/Mpa 泥饼含水外型尺寸重量/t 量/m3h-1 /Mpa 率/% (长×宽×高)/mm ≥4 ≥0.4 0.3-0.5 70-78 3500×2.2 1102×1800 4.5 污水提升泵

设计流量Q=10000m3/d=416.7m3/s=116L/s ①选泵前总扬程估算

经过格栅的水头损失为0.1m,进水管渠内水面标高为-0.5m,则格栅后的水面标高为; -0.5-0.1=0.6m。

因初沉池进水管的标高为-1.3m,设污水处理站进水管标高为地下坪-1.0m,池子超高0.3m,所以经格栅过来的水流水位比初沉池进水管水位高,而初沉池的总高度为7.64m,则初沉池的最低工作水位为7.04m。

调节池进水管的标高为-1.5m,池子超高为0.5m,所以经初沉池流过来的水流水位比调节池进水管水位高,而调节池扥总高度为2.5m,则调节池的最低工作水位为-0.5m。

废水分别进入UASB反应器和SBR池,UASB是从底部进水,管道标高为0.5m,最高水位为6.25m,则污水提升泵所需最高水位差为15.29m;而SBR池是从上进水,进水标高为4.6m,提升泵所需的最高水位差为14.14m。设计值采用较高值,即总扬程为15.29m。

②出水管管线水头损失计算 出水管Q=116L/s=0.116m3/s,选用管径为d=200mm的铸铁。 根据流量大小,

4Q4?0.116?3.6m/s,查《给水排水设计手册》第1则可计算管内流速v?2?2?d3.14?0.2册得:1000i=58.8,出水管线长度估为L=34m,出水管管线水头损失为:

iL?58.8?34?2.0m 1000吸水管局部阻力系数:进口0.45,闸阀0.2,则吸水管局部阻力损失为

v23.62h1????(0.45?0.2?0.3)??0.628m

2g2?9.81出水管局部阻力系数:弯头4个为0.6,闸阀为0.2,蝶阀为0.2,合计局

部能力系数为2.8,则局部阻力损失为

v23.62h2????2.8??1.85m

2g2?9.81则有,水泵总扬程H=15.29+0.628+1.85=17.768m ③选泵

根据流量Q=416.7×1.5=626.4m3/h,扬程H=17.768m,拟选用污水泵,每台泵的流量为Q=m3/h,扬程为H=m。考虑到泵的维修,则选用台水泵,用备用。

④泵房尺寸设计计算

每台设备距离墙壁1.0m,中间过道为1.5m,两设备间距为1.0m,两台污水泵并列排放,则有泵房的长为(1.0+0.74)×2+1.5=4.98m,取值为5.0m,宽度为1.0×3+0.7×2=4.4m,高度取值为3m,则泵房的外形尺寸为5.0×4.4×3m3。

第五章 造纸厂的高程布置

为了使污水和污泥能在各处理构筑物之间通畅流动,以保证处理厂正常运 行,必须进行高程布置,以确保各处理构筑物、泵房以及各连接管渠的高程,同 时计算决定各部分水面标高。

水力计算时,应选择一条距离最长、损失最大的流程,并按最大设计流量计 算,同时要留有充分的余地,以使世纪运行时能有一定的灵活性。水力计算常 以接受处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水流程向上倒推计算,以使处 理后的污水在洪水季节也能自流排出,而水泵需要的扬程则较小,运行费用也较 低,但同时应考虑土方平衡,并考虑有利排水。

污水厂污水的水头损失主要包括:水流经过各处理构筑物的手头损失;水流 经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失;包括沿程损失与局部损失;水流经过 量水设备的损失。

污泥的水头损失同污水的水头损失一样也应满足自流等因素。

5.1 污水高程水力计算

5.1.1 各处理构筑物的水头损失

①格栅的水头损失

v2h1?kh0?k?sin?

2g式中 h1——通过格栅的水头损失(m) h0——计算水头损失(m)

k——系数,格栅受栅渣堵塞时,水头损失增大的倍数,一般取k=3

g——重力加速度(9.81m/s2)

ξ——阻力系数,其值与栅条的断面形状有关

?s?3设计中采用栅条断面为矩形的格栅,取?????,取β=2.42

?b?0.01430.92h1?3?2.42?()?sin60。?0.097m?0.1m

0.022?9.84②初沉池水头损失

由公式Q1?1.43H1可知,H1=0.04m,考虑自由跌落水头损失0.15m,则出水堰总水头损失为0.04+0.15=0.19m。

③调节池的水头损失

调节池的水头损失一般可取值为0.3m。 ④UASB 反应器的水头损失

由公式q?1.43h52可知,在已知每个UASB反应器的流量q=0.00001m3/s

q0.40.1?10?30.4)?()?0.022m,考虑自由跌落水头损失堰上水头:h?(1.431.43520.15m,则出水堰总水头损失为0.15+0.022=0.172m。

⑤SBR反应器的水头损失

由公式Q=1.4h12.5可知,已知流量为Q=0.019m3/s,则有h=0.179m,考虑自由跌落水头损失0.15m,则出水堰总水头损失为0.179+0.15=0.329m。

⑥二沉池的水头损失

有前面计算知,过堰水头损失为0.76m。 ⑦接触消毒池

其水头损失一般可取值为0.3m。 ⑧污泥浓缩池溢流堰的水力计算

由公式Q=1.4h12.5可知,已知流量为Q=0.174m3/s,则有h1=0.434m,考虑自由跌落水头损失0.15m,则出水堰水头损失为0.434+0.15=0.584m。 5.1.2 连接管渠水头损失

在污水处理工程中,为简化计算,一般认为水流为均匀流。管渠水头损失主要由沿程水头损失和局部水头损失。

沿程损失为Hi?iL

v2局部损失为Hf???

2g①初沉池至调节池

L=10m,DN=150mm,查表得:v=1.0m/s,1000i=1.5,则

1.5?10?0.015m 沿程损失为Hi?1000局部损失:有标准铸铁90°弯头(??0.48)2个,一个闸阀(??0.1)


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