5.1.3设计计算
(1)设过栅流速v=1.0m/s,格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽
B1?2Qmaxv2B1.342?0.9?0.67m ?1.34m 栅前水深h?1?221.0(2)栅条间隙数n?Qmaxsin?0.9sin60???55.6(取n=58)
ehv20.025?0.67?1.0(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.01(58-1)+0.025×58=2m (4)进水渠道渐宽部分长度L1?水渠展开角)
(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2?(6)过栅水头损失(h1) 因栅条边为矩形截面,取k=3,则
L1?0.45m 2B?B12?1.34??0.9m(其中α1为进
2tan?12tan20?v20.01312h1?kh0?k?sin??3?2.42?()?sin60??0.094m
2g0.0252?9.81(0.08~0.15) 其中ε=β(s/e)4/3
h0:计算水头损失
k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3 ε:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时β=2.42 (7)栅后槽总高度(H)
取栅前渠道超高h2=4.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+4.3=4.97m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.094+4.3=5.06m (8)格栅总长度
L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=0.9+0.45+0.5+1.0+1.1*4.97/tan60°=6m (9)每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
460000?0.06
100026
=3.6m/d>0.2m/d
所以宜采用机械格栅清渣 (10)计算草图如下:
33
图2 中格栅设计简图
5.1.4污水提升泵房
本设计采用干式矩形半地下式合建式泵房,它具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点。集水池和机器间由隔水墙分开,只有吸水管和叶轮浸没在水中,机器间经常保持干燥,以利于对泵房的检修和保养,也可避免对轴承、管件、仪表的腐蚀。
在自动化程度较高的泵站,较重要地区的雨水泵站、开启频繁的污水泵站中,应尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠,不需引水的辅助设备,操作简便;缺点是泵房较深,增加工程造价。采用自灌式泵房时水泵叶轮(或泵轴)低于集水池的最低水位,在高、中、低三种水位情况下都能直接启动。泵房剖面图如图2所示。
27
图3 污水提升泵房设计简图
5.1.5设计概述
选择水池与机器间合建式的方形泵站,用6台泵(2台备用),每台水泵设计流量:Q=1390L/s,泵房工程结构按远期流量设计
采用AAO工艺方案,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管线可以充分优化,故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池,然后自流通过厌氧池、缺氧池、曝气池、二沉池及计量堰,最后由出水管道排入受纳水体。
各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。
5.1.6集水间计算
选择水池与机器间合建的半地下式方形泵站,用6台泵(2台备用)每台泵流量为:Q0=1390/4=347.5L/s
集水间容积,相当与1台泵5分钟容量 W=0.35?5?60=105m3
有效水深采用h=2m,则集水池面积为F=105/2=52.5m2 5.1.7水泵总扬程估算
28
(1)集水池最低工作水位与所需提升最高水位之前的高差为:
21.8?(13.9?1?0.6?0.1?2.0)?9.4m
(2)出水管线水头损失
每台泵单用一根出水管,共流量为Q0=1390/4=347.5L/s选用管径为600mm的铸铁管,查表得v=1.66m,1000i=5.75m,设管总厂为30m,局部损失占沿程的30%,则总损失为:
30?(1?0.3)?5.75?1000?0.20m
(3)泵站内的管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0m (4)水头总扬程为H?21.8-13.9?0.2?1.5?1.0?10.3m取11m 5.1.8校核总扬程
泵站平面布置后对水泵总扬程进行校核计算
(1)吸水管路的水头损失 每根吸水管的流量为350L/s,每根吸水管管径为600mm,流速v=1.66m/s,只管长度为1.65m。
沿程损失1.65?5.751000i?0.01m
直管部分长度1.65m,进口闸阀一个(??0.609)Dg600?350偏心管一个(??0.2)
局部损失
(0.5+0.609)?1.662/2g+0.2?4.882/2g=0.41m
吸水管路总损失为:0.01+0.41=0.42m
(2)出水管路的水头损失:管路总长度取25m,渐扩管1个(??0.609)90度弯头四个(??1.01)
沿程损失 25?5.75/1000i=0.14m
局部损失(0.3+0.609+4?1.01)?1.72/2g+0.2?4.882/2g=0.94m 出水管路总损失为 0.14+0.94=1.08m (3)水泵所需总扬程为
29
21.8-13.9+1.5+0.42+1.08=10.9m。
取11m。采用6台长沙水泵厂制造的56LKSB-10立式斜流泵,两台备用。该泵单台提升流量340L/s,扬程11.3m,转速370r/min,功率500kW
污水泵房设计占地面积120m2(12*10)高10m,地下埋深5米。 5.2、沉砂池
采用平流式沉砂池 5.2.1 设计参数
设计流量:Q=1157L/s(设计1组,分为2格) 设计流速:v=0.25m/s 水力停留时间:t=40s 5.2.2设计计算
(1)沉砂池长度: L=vt=0.25×40=10.0m (2)水流断面积:
A=Qmax/v=1.39/0.25=5.56m2 取5.6m2。 (3)池总宽度:
设计n=2格,每格宽取b=3.5m>0.6m,池总宽B=2b=7m (4)有效水深:
h2=A/B=5.6/7=0.8m (介于0.25~1m之间)
(5)贮泥区所需容积:设计T=2d,即考虑排泥间隔天数为2天,则每个沉砂斗容积
Q1TX11?105?2?3V1???2.5m3 552K102?1.2?10(每格沉砂池设两个沉砂斗,两格共有四个沉砂斗) 其中X1:城市污水沉砂量3m3/105m3, K:污水流量总变化系数1.2 (6)沉砂斗各部分尺寸及容积:
30