●滤池间设计
过滤是三级处理的重要环节,是确保出水达到高级标准的必要处理单元。
过滤可以除大部分悬浮物和胶体,在降低出水SS 的同时,还可以有效的降低出水的COD 、BOD 、NH 3-N 和TP 。
污水三级处理中常用的过滤设施按过滤介质不同可分为成床过滤(也称为深层过滤)和表面过滤。
普通快滤池的布置,根据其规模大小,采用单排或双排布置、是否设中央渠、反冲洗方式、配水系统形式以及所在地区房东要求等,可布置成许多形式。
应使阀门集中、管路简单、便于操作管理和安装检修。
已知:设计水量:20000m 3/d 日变化系数:1.2
冲洗强度:15L/(m 2.s) 冲洗时间:6min
1、滤池工作时间
滤池工作时间24h ,冲洗周期24h ,滤池实际工作时间:
9.2324240.1-24=⨯=T h (式中0.1代表反冲洗停留时间;只考虑反冲洗停用时间,不考虑排放初滤水时间)
2、设计处理水量
Q=2×104 m 3/d=0.231 m 3/s 日变化系数1.2
Q max =1.2×Q=24000 m 3/d=0.278 m 3/s=1000 m 3/h
3、滤池面积及尺寸
由《室外给水设计规范》:
《污水再生利用工程设计规范》:
《污水过滤处理工程技术规范》:
综合比较,本次设计滤池采用石英砂单层滤料,设计滤速取v1=6m/s
滤池面积为:
F=Q max / (v1× T)=1.2×Q /(v1× T) =24000/(6×23.9)=167.36 m2≈168 m2由手册3,表9-16得到
滤池个数N=4格,每个滤池面积f= F/N=42(m2)
由手册3,表9-11,采用滤池长宽比L/B=2:1~4:1
取L/B=2左右,L=7,B=6,实际滤池面积L×B=42 m2
实际滤速v1=24000 m3/d ×24 h / ( 23.9h ×4×40m2) =5.98m/h(基本符合7-9m/h)
校核强制滤速v'= N×v1 /(N-1)=6.98 m/h
4、滤池高度
1)承托层高度H1=150mm,采用卵石(《给水规范》,采用滤头配水系统时。
承托层可采用2-4mm粗纱,厚度50-100mm。
2)滤料层高度H2=700mm 采用石英砂
3)滤层上水深H3=1800mm(《给水手册》-3册,1.5-2.0m)
4)超高H4=350mm
5)滤板厚度H5=120mm
6)滤梁高度H6=980mm
H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=4100mm
5、洗砂排水槽
1)洗砂排水槽始端尺寸:一般采用始端深度为末端深度的一半;当槽底采用平坡时,则始、末两端断面相同。
2)洗砂排水槽平面总面积一般不大于单个滤池面积的25%。
3)洗砂排水槽排水量
①每槽排水量q0= q ×l0×a0 =15L/(m2.s)×7m×2m=210L/s
洗砂排水槽中心距a0 =2m (手册计算实例1.5-2.0m)
排水槽长度l0=L=7m
②底槽为三角形断面时的末端尺寸
采用三角形标准断面
槽断面尺寸:x= 0.5×(q0/1000/v0)0.5=0.30m
槽中流速,采用v0=0.6m/s
③槽顶距砂面的高度
洗砂排水槽顶距砂面高度:He=e×H2+2.5×x+ξ+0.075=1.19 m
排水槽底厚度,采用ξ=0.05m
砂层最大膨胀率:e=45%
砂层厚度H2=700mm
④排水槽条数n0=6m/2m=3(个)
⑤洗砂排水槽总平面面积:F0=2×x×l0×n0=12.6 m2
复算:排水槽总平面面积与滤池面积之比,一般小于25%,则F0/f = 12.6 / 42 = 30% ≈25%
单格滤池的反冲洗排水系统洗砂排水槽布置图:
6、滤池各种管计算
管径与流速的关系:V=4×Q×0.001÷(π×D2)
1)进水
进水总量Q1=24000 m3/d=0.278 m3/s
进水总管DN=600mm
进水总管流速=0.98 m/s
各滤池进水管流量Q2=0.278/4=0.0695 m3/s
采用进水管直径DN2=300mm
进水管流速v2=0.98 m/s
2)冲洗水
冲洗水总流量:Q3=q×f=15×42=0.63 m3/s
冲洗水管径DN3=700mm
管中流速v3=1.9m/s
3)排水(至反冲洗水池)
排水流量:Q6=Q3=0.278m3/s
排水管管径DN6=600mm
排水管流速V6=0.98m/s
4)出水管(至废水回收水池)
出水管管径D=900mm
出水管流速=0.99m/s
滤头总数10980个,内螺纹预埋件10980个
7、冲洗系统(水泵)
《给水规范》:单层、双侧滤料滤池冲洗前水头损失2.0-2.5m
1)洗砂排水槽顶与吸水池最低水位高差(H0)
H0=4m
2)吸水池(h1)与滤池间冲洗管的沿程水头损失与局部损失之和h1=2m
3)配水系统水头损失(h2)
滤头水头损失滤头柄内径d n=17mm
h=1/2g×(μB / αβ)2×106= 1.75m
4)承托成水头损失(h3)
h3=0.022×H1×q=0.022×0.1×15=0.033m
5)滤层水头损失(h4)
h4=(μ1/μ2-1)(1-m0)×H2=(2.65/1-1)(1-0.41)×0.75=0.68m
6)富余水头h5=1.5m
水泵扬程H=H0+h1+h2+h3+h4+h5=9.963 m
水泵出水量Q=q×f=15×42=2268 m3/h
7)放空管
放空管管径DN=150mm
放空管流速=3.0~4.5m/s
8)排气管
管径DN=50mm
流速=10~15m/s
●反冲洗水池
1、反冲洗水池
滤池反冲洗水量=15L/(m2/S)×42m2×360s= 226.8 m3
反冲洗水池容积按满足水泵1.5倍滤池反冲洗水量考虑。
容积为:1.5×226.8=340.2 m3
L×B×H=10×8×5.3m3
反冲洗排水管:管径DN=600mm 流速=1.25m/s
滤池反冲洗水泵:设置三台潜水清水水泵(两用一备),用于清洗滤池。
水泵流量Q=1300 m3/h,水泵扬程12m,电机功率55kW。
设置两台潜水清水水泵(一用一备),用于厂区生产给水。
水泵流量Q=40 m3/h,水泵扬程35m,电机功率11kW。
2、废水回收池
废水量为反冲洗水量,15×42×360=226.8 m3
尺寸L×B×H=12×8×4.5 m3。
设置两台潜污泵(一用一备),水泵流量Q=120 m3/h,将清洗后废水打入高密度沉淀池。
水泵扬程12m,电机功率7.5kW。
根据反冲洗排水管的高度确定水位高度,坡度i=4%
●紫外消毒
紫外消毒:由设备厂家提供
设计参数汇总
滤池间:
1、设计水量: 20000 m3 / d 日变化系数:1.2
2、采用小阻力配水系统,配水方式采用滤头配水
3、滤池设置4格,每个设计水量为Q=250 m3 /h
4、滤池工作时间24h,冲洗周期24h
5、单个滤池平面尺寸6×7 m2 ,滤池高度3.05m
6、承托层高度150mm,采用卵石垫层;滤料层采用石英砂滤料,厚度为700mm,粒径0.9~1.2mm;滤层上水深,1900mm;超高300mm
7、设计滤速5.98m/s,强制滤速6.98m/s
8、洗砂排水槽中心距离2.0m,排水槽条数3条,排水槽长度7m,每槽排水量210L/S,采用三角形标准断面,槽中流速0.6m/s,槽断面尺寸0.3m,排水槽底厚度0.05m,砂层最大膨胀率45%,洗砂排水槽顶距砂面高度1.2m(0.65m),槽高度0.75m,
9、进水总管(自高密度沉淀池)管径DN=600mm,流速=0.98m/s;
进水支管管径DN=300mm,流速=0.98m/s
10、冲洗水管(自反冲洗水池)管径DN=720mm流速=1.9m/s
11、出水管(至废水回收水池)管径DN=900mm 流速=0.99m/s
12、滤液排水管(至反冲洗水池)管径DN=600mm 流速=1.0m/s
13、反冲洗排水管管径DN=600mm 流速=1.25m/s
14、放空管管径DN=150mm
15、输气管管径DN=50mm 流速=10~15m/s
16、排水渠宽度=1200 长度=6000 高度=1100
17、集水坑尺寸:1100*1200*1000。