辐流式沉淀池设计

作者:万搏体育 | 2020-11-01 03:05

  水污染控制工程课程设计任务书一、设计题目:污水处理厂沉淀池设计 二、设计内容: 某小区的生活污水量为 7000 /d,变化系数为,COD Cr 450 mg/l, BOD 220mg/l,SS 370 mg/l,采用二级处理,处理后污水排入三类水体。通过 上述参数设计该污水处理厂的初次沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选 根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。三、设计要求: 1.设计计算书主要内容: (1)设计依据:设计任务和基础资料。 (2)各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果,主要设备的 设计选型计算、规格等。 (3)设计完成后,针对所设计内容与同组同学比较各类沉淀池的特点。 2.绘制图纸: 绘制能够清楚表达沉淀池结构的图纸,至少包括主视图、俯视图、剖面图。 3.设计时间:贵州大学2011~2012 年度第二学期 四.设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。 五.参考文献 水污染控制工程(下),高廷耀,高等教育出版社 排水工程(下),张自杰,中国建筑工业出版社 给水排水设计手册(第五分册),第二版,中国建筑工业出版社 目录 前言……………………………………………………………………………4 一、设计内容…………………………………………………………………5二、设计要点及有关参数……………………………………………………5 1、辐流式沉淀池的设计要点…………………………………………………5 2、有关参数计算………………………………………………………………6 (1)沉淀池的表面积、直径等基本参数计算…………………………………6 (2)中心进水管的计算…………………………………………………………7 (3)出水堰的计算………………………………………………………………7 (4)配水花墙的计算……………………………………………………………7 (5)穿孔挡板的计算……………………………………………………………8 (6)出水管管径的计算…………………………………………………………8 (7)集水槽的计算………………………………………………………………8 3、部分建筑物材料及其尺寸……………………………………………………9 4、与同组的比较………………………………………………………………9 三、设计图纸…………………………………………………………………10 前言: 沉淀即利用水中悬浮颗粒的沉降性能,在重力场的作用下产生下沉作 用,以达到固液分离的一种过程。沉淀池是废水处理工程中分离悬浮物的 一种主要处理构筑物,在大、中型污水处理厂应用普遍。 初沉池有四个作用:去除 50~60%的 SS;使污水 BOD5 降低 25~ 35%;去除漂浮物质;均和水质。初次沉淀池就其流态及结构形式可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。平流沉淀池结构为矩形, 竖流和辐流沉淀池为圆形。平流和辐流沉淀池广泛地应用于大中小型各种 规模的污水处理厂,而竖流式沉淀池一般只用于小型处理厂。建在狭窄地 带的处理厂,有的还采用斜板沉淀池。这种沉淀池系在方形池子内设置若 干挡板,使悬浮固体实现浅层沉降。在同样处理效果和相同的入流量时, 斜板沉淀池占地面积只是普通沉淀池的一半,但运行维护量却较普通沉淀 池大得多,因此,这种沉淀池实际采用并不多。 沉淀池作为城市污水处理厂的常规水处理构筑物,在水处理厂中发挥重 要的作用。而作为水处理中最基本方法的沉淀法,在水处理的不同阶段都 发挥着重要的作用。因此对沉淀池及其排泥机构的研究日益受到给排水工 作者的重视。本文对辐流式沉淀池的各部分的结构和尺寸进行了设计。 辐流式沉淀池,池体平面圆形为多,也有方形的。废水自池中心进水管 进入池,沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降,并沿池底坡 度进入污泥斗,澄清水从池周溢流出水渠。辐流式沉淀池多采用回转式刮 泥机收集污泥,刮泥机刮板将沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗,再借 重力或污泥泵排走。为了刮泥机的排泥要求,辐流式沉淀池的池底坡度平 辐流式沉淀池直径一般大于16m,有的大型处理厂达到 60m,池深一般 2~3m之间。进出水形式有三种:中心进水周边出水,周边进水周边出 水,周边进水中心出水。现在广泛采用的是中心进水周边出水形式。虽然 周边进水从理论上看更合理,但实际 运行中问题较多,尚待进一步实践。 进水的的整流措施是在池中心进水筒上设整流窗或整流栅,并外设导流筒, 使入流速度低于 1m/s, 同时保证最佳的入流深度。 出水整流措施采用三 角堰板溢流形式。为防止浮渣随水流走,在出水堰内侧设置浮渣挡板,淹 没深度为 0.3~0.4m。辐流初沉池基本上都采用回转式刮泥机手机污泥。 刮泥机旋转速度一般为 1~3r/h,外周刮板速度不超过 3m/min,一般采用 1.5m/min。刮泥机的驱动方式有多种,一般采用中心传动或周边驱动。另 外,还有全桥与半桥之分。回转桥上一般都装有浮渣刮板,在刮泥的同时 可把浮渣刮至出水堰处的浮渣斗,并撞开入流阀的流入污水,将浮渣冲走。 辐流式沉淀池半桥式周边传动刮泥活性污泥法处理污水工艺过程中沉 淀池的理想配套设备适用于一沉池或二沉池,主要功能是为去除沉淀池中 沉淀的污泥以及水面表层的漂浮物。一般适用于大中池径沉淀池。周边传 动,传动力矩大,而且相对节能;中心支座与旋转桁架以铰接的形式连接, 刮泥时产生的扭矩作用于中心支座时即转化为中心旋转轴承的圆周摩擦力,因而受力条件较好;中心进水、排泥,周边出水,对水体的搅动力小, 有利于污泥的去除。 优点:采用机械排泥,运行较好,设备较简单,排泥设备已有定型产 品,沉淀性效果好,日处理量大,对水体搅动小,有利于悬浮物的去除 缺点:池水水流速度不稳定,受进水影响较大;底部刮泥、排泥设备 复杂,对施工单位的要求高,占地面积较其他沉淀池大,一般适用于大、 中型污水处理厂。 一、设计内容 辐流式沉淀池的设计 某小区的生活污水量为 7000 /d,变化系数为,CODCr 450 mg/l, BOD5 220 mg/l,SS 370 mg/l,采用二级处理,处理后污水排入三类水体。通过 上述参数设计该污水处理厂的初次沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选 二、设计要点及有关参数1、辐流式沉淀池的设计要点 (1)池子直径(或正方形一边)与有效水深的比值,一般采用 6~12。 池径不宜小于16m。 池底坡度一般采用0.05~0.10。 当池径(或正方形一边)较小(小于20m)时,也可采用多斗排泥。 进、出水的布置方式可分为:中心进水周边出水;周边进水中心出水;周边进水周边出水。 池径小于20m,一般采用中心传动的刮泥机,其驱动装置设在池子走道板 上;池径大于 20m 时,一般采用周边传动的刮泥机,其驱动装置设在桁架的外 刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h,外周刮泥板的线m/min,一 般采用 1.5m/min。 在进水口的周围应设置整流板,整流板的开口面积为过水断面积的6%~ 20%。 (10) 浮渣用浮渣刮板收集,刮渣板装在刮泥机桁架的一侧,在出水堰前应设置 浮渣挡板。 2、有关参数计算 (1)沉淀池的表面积、直径等基本参数计算 淀池表面积:设表面水力负荷q=2 29124 7000 max 291max 池子直径:D=63 1314 m,取D=16m有效水深:设沉淀时间t=1h 部分有效容积:67 291max ,N=60000人,T=4h 2410000 =1m,=60 污泥斗高度 =(2-1)tg60=1.73m68 =0.3+2+0.5=2.8m污泥池总高: =16/2=8(符合要求)设集水槽双面出水,则集水槽出水堰的堰负荷为 360067 (2)中心进水管的计算管内流速取 1.0m/s,出管流速取 0.8m/s 360067 取300mm出流面积 051 360067 (3)出水堰的计算采用正三角形出水堰。设计堰上水头 Hw 60,由三角堰堰上水头(水深)和过流堰宽 B=tan3025=5.77cm设计堰宽为 10cm,流量系数 Cd 0.62,则单堰过堰流量:00047 出水总线m 出水堰总长:L′=N10cm=1730.1=17.3m 出水总线长>出水堰总长 采用出水堰间隔布置,则相邻两个出水堰堰顶间距为: (4)配水花墙的计算出墙流速取值0.6m/s 360067 291max 10%14 设有6个孔,则单孔面积为: 023 设孔宽为0.1m,孔高位0.3m,孔的最高端距水面0.2m则每两个孔相邻边间 配水挡板高出液面0.1-0.15m,挡板淹没深度为0.5-1.0m,取0.8m,距离 进水口0.5-1.0m,取值0.8m。 则挡板半径为0.8+0.3=1.11m,取1.2m 孔面积:出孔流速一般取值0.3-0.5m/s,取0.4m/s 360067 291max 行20列,则单孔孔径为: 20065 360067 ,取400mm(7)集水槽的计算 集水槽起始高度: ,取0.2m雷诺数:Re=ρ du/μ =(100010.1610 )/1.01=1.58 10 出水阻力系数:037 水头损失:63m 16037 3、部分建筑物及其尺寸沉淀池墙体、集水槽:钢筋混凝土,厚度300mm 中心管:钢管(可采用卷筒的方法按照所需尺寸制作),厚度300mm 三角堰:钢板浮渣挡板:非金属材料 人行过桥:金属材料(带栏杆) 4、与同组的比较 根据水量7000m3 进行初沉池的设计,设计过程中有以下发现:平流式沉淀池各方面都比较适合,处理水量和处理效果都能达到要求,且结构简单,运行 方便;竖流式沉淀池的优缺点,结构简单,只适合小流量的进水。由于设计数据 进水流量过大,使得计算出的沉淀池直径过大,尤其是相比两日污泥量储泥斗过 大,造成空间浪费,成本过高,运行效果不好,不适合对此进水流量的废水进行 初沉池污泥的处理,池深过高,需安装人行扶梯才能对池底的设备进行维修,维 修不方便。另外设计图相当奇怪,特别是储泥斗显得很庞大,影响美观;辐流式 沉淀池结构复杂,操作方便,但是由于设计流量过小,辐流式沉淀池的池子直径 比较小,浪费材料,成本过高,不适合此流量的沉淀。 三、设计图纸


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