湖南科技大学本科毕业生毕业设计（论文）
CH：Harsen-Willians系数，其数值与污泥浓度有关. 根据查表得，CH=61
∴管道沿程损失为 hf1 =2.49（12/0.1
=0.49 m
污泥管道的局部损失为 hf11=ζv/2g
=1.14× 0.92/2× 9.8 =0.15m
则 h1=0.49+0.15=0.64m 调节池的水头损失为0.1 m ②CASS反应池至污泥浓缩池
取管长L2=10m，管道内流速V=2m/s，D=100mm ∵污泥含水率为99.5%，则水力特性与污水相似 取坡度为0.02
则管道沿程损失为hf2=0.02× 10=0.2m 局部损失为hf22 =0.8×2 / 2×9.8=0.16m 则h2=0.2+0.16=0.36m
CASS反应池的水头损失为0.15 m ③污泥浓缩池至污泥干化场
2
2
1.17
31
）（1.6/61）
1.85
取管长L3=5m，管内流速V3=1.5m/s，管道直径 d3=100mm的铸铁管，污泥浓缩池出来的污泥含水率为95%，查表的CH=约为70，90o弯头一个（ζ=1.14）， 则污泥处于紊流状态，其水头损失 hf3=2.49×（5/0.1
2
1.17
）（1.5/70）
1.85
=0.15m
hf33=1.14×1.5/2×9.8=0.13m 则h3=0.15+0.13=0.28m
污泥浓缩池的水头损失为0.2 m， 污泥干化场的水头损失为2 m
表13干固体浓度与CH值的关系
污泥浓度/%
0 2 4 6 8.5 10
CH 100 81 61 45 32 25
[3]
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表14局部阻力系数
管件名称
水
承插接头 三通 90o弯头 四通
0.4 0.8 1.46
[1]
32
局部阻力系数ζ值 含水率98%污泥
0.27 0.60 0.85 2.5
含水率96%污泥
0.43 0.73 1.14
（二）污水管道的计算
1：调节池进水管水头损失
取管径d1=100mm的铸铁管，管长l1=8m，流速v1=0.7m/s，渐缩管1个（ζ=0.18） 当 v<1.2m/s， i1=0.000912v1(1+0.867/v1) /d1
=0.000912×0.7(1+ 0.867/0.7) /0.1
=0.01 则沿程水头损失hf1= i1l1
=0.01×8 =0.08m
局部水头损失hf11=ζv1/2g
= 0.18×0.7 / 2×9.8 =0.0045m
∴ h1=0.08+0.0045=0.0845m 2：调节池至CASS反应池
取管径d2 =100mm的铸铁管，管长 l2=12m，流速v2=0.67m/s,设该管道有3个90o弯头（ζ=0.75），1个渐缩管（ζ=0.16）及1个渐扩管（ζ=0.05） i2=0.000912v2(1+0.867/v2) /d2
2
2
0.3
1.3 2
2
2
0.3
1.3
2
0.3
1.3
=0.000912×0.67(1+ 0.867/0.67) =0.012
则沿程水头损失hf2 =i2l2
0.3
=0.012×12=0.144m
局部水头损失hf22 =ζv2/2g
=
2
(0.75?3?0.16?0.05)?0.67?0.67
2?9.8=0.056m
∴h2=0.144+0.056=0.2m 3：由CASS反应池至接触消毒池
取管径 d3=100mm，管长l3 =5m，流速v3 =0.65m/s，设有2个90o弯头（ζ=0.75）， 1个渐扩管（ζ=0.05）及1个渐缩管（ζ=0.16）
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i3=0.000912v3(1+0.867/v3) /d3
2
0.3
1.3
0.3
1.3
33
=0.000912×0.652(1+0.867/0.65) /0.095=0.011
则沿程水头损失为 hf3= i3l3
=0.011×5 =0.055m
局部水头损失为 hf33=ζv3/2g
=
2
(0.75?2?0.16?1?0.05?1)?0.65?0.65
2?9.8=0.037 m
∴h3 =0.055+0.037=0.0.092m 4：由接触消毒池至脱氯池
取管径 d4=100mm，管长l4 =5m，流速 v4=0.63m/s，有渐缩管（ζ=0.16）及渐扩管（ζ=0.05）各一个， i4=0.000912v4(1+0.867/v4) /d4
2
2
0.3
1.3
=0.000912×0.63（1+ 0.867/0.63）=0.011
则沿程水头损失为hf4 = i4l4
=0.011× 5 =0.055m
局部水头损失为hf44 =ζv4/2g
=
2
0.3
/0.09
1.3
(0.16?0.05)?0.63?0.63
2?9.8=0.0043 m
∴h4 =0.055+0.0043=0.0593m 5：由脱氯池排水
取管径d5 =100mm，管长l5 =10m，流速v5 =0.65m/s， 渐缩管（ζ=0.16）一个， 则i5=0.000912v5(1+0.867/v5) /d5
2
2
0.3
1.3
=0.000912×0.63(1+0.867/0.63)=0.011
则沿程水头损失为hf5 = i5l5
= 0.011× 10 =0.33m
局部水头损失为 hf55=ζv5/2g
=
2
0.3
/0.09
1.3
0.16?0.65?0.65
2?9.8=0.0035m
∴h5=0.33+0.0035=0.3335m
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表15管道水头损失计算一览表
序 号
管 段 从
管 段 至
流 量 m/h
3
34
管 径 mm
坡度 i
管 长 m
流 速 m/s
hf m
hf′ m
h 计 算 值 m
h 设 计 值 m 0.09
1 格 栅
调 节 池
61.1 100 0.01 8 0.7 0.08 0.0045 0.0845
2 调 节 池
CASS反 应 池 接 触 消 毒 池
61.1 100 0.012 12 0.67 0.144 0.056 0.2 0.23
3 CASS反 应 池
61.1 100 0.011 12 0.65 0.055 0.037 0.092 0.1
4 接 触 消 毒 池
脱 氯 池
61.1 100 0.011 5 0.63 0.055 0.0043 0.0593 0.065
5 脱 氯 池
市 政 管 网
61.1 100 0.011 10 0.65 0.33 0.0035 0.3335 0.37
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六、设备性能及选型
（一）设备性能
1：滗水器
CASS工艺是在SBR工艺的基础上提出和发展起来的，其前部设置了生物选择器，后部安装了可升降的自动滗水设备（简称滗水机）。滗水机的安全、有效、稳定运行对于CASS工艺的正常运转起着至关重要的作用，但该设备过去一直属于国外的专利产品，因此，滗水机的国产化对CASS工艺在我国的推广应用具有重要意义。
目前，国内外对滗水机仍在进行研究和改造，按照滗水方式的不同，该设备可分为三种类型，即浮球式、套筒式和虹吸式；从堰口形式上又可分为浮船式和圆盘式等。由总装备部工程设计研究总院与北京四达水处理工程公司联合研制开发的丝杠套筒式滗水机，在工程应用上获得巨大成功，为CASS工艺和其他各种循环间歇式活性污泥法污水处理工艺的推广应用提供了保证。该滗水机的主要组成部分是：滗水器、可扰动的软管、限位开关、可伸缩推动杆和驱动电机等。其中滗水器又叫自动浮船式水堰，上部为堰口和防止浮渣进入堰口的浮筒；下部为出水管，兼有支撑作用，部分浸没在水中，通过可伸缩推动杆使方形堰口连续均匀地排出反应池中的上清液。
该滗水机研制的关键是 解决滗水过程中堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡，使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度，并随水位均匀地升降，将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度，保证出水水质的稳定。每次滗水阶段开始时，滗水器以事先设定的速度首先由原始位置降到水面，然后随水面下降，如下降过程为：下降10s，静止撇水30s，再下降10s，静止撇水30s，如此循环运行直到设计最低水位。滗水器下降速度要求与水位变化相当，不会扰动底部已沉淀的污泥层。滗水器上升过程是由低水位连续升至最高位置，即原始位置，上升时间通过调试摸索确定。滗水器在运行过程中设有限位开关，保证滗水器在安全行程内工作。
实际应用表明，该院研制的滗水设备达到了国内外同类产品的先进水平，具有升降平稳、排水均匀、自动化程度高、价格低廉等优点。此外，该滗水机已形成产品系列化，适用于大、中、小型污水处理厂的各种循环间歇式活性污泥法污水处理系统的使用。 2：污水提升泵及排泥泵
在CASS工艺中，污水经过格栅进入调节池，然后需经污水提升泵进入后续的沉砂池或CASS池中。同时，CASS工艺虽然产泥量较少，但仍需要定期排泥，一般在CASS迟出水一侧池底设集泥坑，坑内安装潜水式排泥泵。
选用工作泵的总要求是在满足最大排水量的条件下，减少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便。在可能的条件下，每台水泵的流量最好相当于1/2~1/3的设计流量，并且以采用同型号水泵为好。污水泵和排泥泵多采用离心泵或离心式潜水泵。
污水泵房一般扬程较低，局部损失占总损失的比例较大，所以不可忽略不计。考虑到污水泵在使用过程中因效率下降和管道中阻力增加而增加的能量损失，在确定水泵扬程时，可增大1~2安全扬程。
离心式潜水泵广泛适用于中小型污水处理厂，它的构造原理、特性曲线与离心泵基本相同。与一般离心泵相比，潜水泵的特点是全泵潜入水下工作，泵结构紧凑、体积小，不需要牢固的基座，不需要庞大的泵房及辅助设备，不需要吸水管及吸水阀门，因此可以在很大程度上节约构筑物及辅助设备的费
[5]