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1、 水污染控制工程课程设计 近期：生活污水：300 L/人d6.0万人1.8万吨/d生产废水：1.5104m3/d1.5万吨/d公共建筑废水: 1.8万吨/d0.150.27万吨/d总的废水量:(1.81.50.27)0.82.856万吨/d取废水的总量为3万吨/d生活污水中: 总生活污水量1.8万吨/d0.27万吨/d2.07万吨/d CODcr (60g/人d6.0万人)2.07万吨/d174 mg/L BOD5 (30g/人d6.0万人)2.07万吨/d87 mg/L工业污染源拟定为： CODcr：300mg/L； BOD5 ：170mg/L则平均量为：CODcr(174 mg/L0.82
2、0700000L/d300mg/L0.815000000 L/d)/28560000 L/d227 mg/LBOD5(87 mg/L0.820700000L/d300mg/L0.815000000 L/d)/28560000 L/d176 mg/L远期：生活污水：300 L/人d10.0万人3万吨/d生产废水：2.4104m3/d2.4万吨/d公共建筑废水: 3万吨/d0.20.6万吨/d总的废水量:(32.40.6)0.95.4万吨/d取废水的总量为6万吨/d生活污水中: 总生活污水量3万吨/d0.6万吨/d3.6万吨/d CODcr (60g/人d10.0万人)3.6万吨/d167mg/L
3、 BOD5 (30g/人d10.0万人)3.6万吨/d83 mg/L工业污染源拟定为： CODcr：300mg/L； BOD5 ：170mg/L则平均量为：CODcr(167 mg/L0.836000000L/d300mg/L0.824000000 L/d)/54000000 L/d196 mg/LBOD5(83 mg/L0.836000000L/d300mg/L0.824000000 L/d)/54000000 L/d151 mg/L曝气沉砂池1、设计说明：和其它形式的沉砂池相比，曝气沉砂池的特点是：一、可通过曝气来实现对水流的调节，而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的，在实际运行中几乎
4、不能进行调解；二、通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，则要求得到较干净的沉砂，此时采用曝气沉砂池较好，而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备。通过分选一方面可减少有机物产生的气味，另一方面有助于沉砂的脱水。同时，污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除，还可起到预曝气的作用。只要旋流速度保持在0.250.35/范围内，即可获得良好的除砂效果。尽管水平流速因进水流量的波动差别很大，但只要上升流速保持不变，其旋流速度可维持在合适的范围之内。曝气沉砂池的这一特点，使得其具有良好的耐冲击性，对于流量波动较大的污水厂较为适用，
5、其对0.2mm颗粒的截流效率为85%。由于此次设计所处理的主要是生活污水和工业污水，其流量波动较大，且水中的有机物含量较高，因此采用曝气沉砂池较为合适。2、沉砂池的设计计算：2.1、一般规定（1）城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。（2）沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。（3）设计流量应按分期建设考虑： 当污水为自流进入时，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，应按降雨时的设计流量计算。（4）沉砂池的个数不少或分格数不应少于2个，并宜按并联系列设计。当污水量较少时，可考虑一格工作，一格备用。（5）城市
6、污水的沉砂量可按106污水沉砂30计算，其含水率为60%，容重为1500kg/；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。（6）砂斗容积应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不应小于55度。（7）除砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。（8）当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。（9）沉砂池的超高不宜小于0.3m。2.2、曝气沉砂池的设计参数：（1）旋流速度应保持0.250.3m/s；（2）水平流速为0.060.12 m/s；（3）最大流量时停留时间为13min；
7、（4）有效水深为23m，宽深比一般采用12；（5）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；（6）1污水的曝气量为0.2空气；（7）空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；（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板；（9）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，并考虑设置挡板；（10）池内应考虑设置消泡装置。2.3、池体设计计算：按近期的平均流量3.0*104/d设计， Q=3.0*104/d =3.0*104/（3600*24）*1000=347L/s流量总变化
8、系数Kz=2.7/（347）0.12=1.34最大设计流量Qmax=3.0*104*1.34=0.402 m3/s（1）池子的总有效容积(V)设t=2min (t为最大设计流量时的运行时间) V=Qmax*t*60=0.402*2*60=48.24m3；（2）水流断面积(A) 设v1=0.1m/s (v1为最大设计流量时的水平流速) A= Qmax/v1=0.493/0.1=4.93m2 ,取5.0 m2（3）池总宽度（B）设h2=2m (h2为有效设计水深，m)B=A/h2=5/2=2.5m；宽深比B/h2=2.5/2=1.25在11.5，符合要求。（4）由于远期流量较大，故池子设俩格，每格
9、宽度B =2.5m；（5）池长(L) 最小速度=最小流量/截面积=0.35/5.0=0.07 m/s （满足水平流速为0.060.12 m/s）L=v*HRT=0.1*120s=12mV=L*A=12*5.0=60m3（6）每小时所需空气量(q) 设d=0.16 (d为1污水所需空气量) q=d*Qmax*3600=0.16*0.402*3600=232m3/h2.4、沉砂槽设计2.4.1、 沉砂斗所需容积（V）设X=30/(污水) （X为城市污水排砂量）T=2d （T为清除沉砂的间隔时间）V=(Qmax*T*X*86400)/(Kz*106)=(0.402*2*30*86400)/(1.34
10、*106)= 1.55m32.4.2、 集砂槽各部分尺寸设斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面夹角60o，斗高h31=0.4m，集砂槽上口宽a=(2* h31)/tg60o +a1=2*0.4/ tg60o+0.5=0.96m集砂槽容积Vo=（a+a1）* h31*L/2=(0.96+0.5)*0.4*9/2=2.6 m31.8 m3（设计值符合要求可取）2.4.3、集砂槽总高度h3采用吸砂装置排砂，池底横向坡度为0.2，坡向集砂槽。h32= 0.2*(b-a1)= 0.2*(2.1-0.96)=0.114m=0.1 mh3= h31+ h32=0.4+0.1=0.5 m。池总高度（H）设超高h
11、1=0.6m， H=h1+h2+h3=0.5+2+0.6=3.1m2.5曝气系统设计计算 采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气（1）干管直径d1：由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，每座最大气量为q=0.069m3/s，取干管气速v=12m/s，根据*d1*d1/4=0.069/12 得 d1=0.0859m 取整管径d1=90mm (回算气速满足1015m/s，可取)（2）支管直径d2：设3根支管，设支管气速为v=5m/s， *d2*d2/4=0.069/15 d2=0.0768m 取整管径d2=80mm(回算气速满足35m/s，可取)（3）曝气管管径d3=0.015
12、m，气速为3 m/s，穿孔管管径D3 =6mm一个孔的气量q=*0.0062* 3/4孔个数N=0.069/q=814个。孔间隙=9/814=0.011 m =11mm （满足10-15 mm，可取）穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管，共两根，安装在距池底0.8米处。（4）供气压力p=（2-0.8）+0.5=16.7kpa 供气压力p=16.7kpa 穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管，共两根，曝气管管径DN25，送风管管径DN1252.6排砂设备：选用直径LSSF型螺旋式砂水分离器根据池宽选用LF-W-CS型沉砂池吸砂机，其主要参数为：潜污泵型号：
13、AV14-4（潜水无堵塞泵） 潜水泵特性 扬程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw 行车速度为2-5m/min，提耙装置功率 0.55kw 驱动装置功率：0.37kw 钢轨型号 15kg/mGB11264-89 轨道预埋件断面尺寸（mm） （b1-20）6010（b1：沉砂池墙体壁厚） 轨道预埋件间距 1000mm2.7配水井：配水井的停留时间为T=2min Qp=0.402 m3 /s 流速为V=0.05m/s配水井截面积为A=Qp/V=0.402/0.05=8.04m2配水井半径D A=3.14D2/4 则D=3.2m配水井高度 H=Qp/A=0.402*2*60/8.04=6 m
14、2.8细格栅：根据污水流量和所选栅间距可查选得格栅的型号，本次设计所选为XG型旋转式格栅出污机，XG-1500。其主要性能参数如下：有效栅宽B1=0.965mm 外型总宽B2=1400mm 栅条宽度s=10mm有效栅隙5mm 耙链线速度2 m/min 电机功率1.1kw安装角度为70 排渣高度H2 700800mm 栅前水深1.0m 流体流速0.61.0m/s=0.01 b=0.005 =2.42 k=3 （k为格栅受污物堵塞之后，水头损失增加的倍数，一般取为3）设过栅流速V =1.2m/s求出栅条数 n= Qmax*sina0.5/b*h*v =65 栅条宽度 B=S(n-1)+b*n=0.965m则A=hB3=1.0*1.46=0.965m2栅前流速V=Qmax/A=0.402/0.965=0.42m/s 0.40.7m/s阻力系数 则过栅的水头损失为 h0=0.42m 设计水头损失h=kh0=3*0.187=1.25m设栅前梁超高h2 =0.3m栅后总高度H
