第二部分设计计算书第一章城市污水设计流量计算1污水设计流量Q1.1 近期(1)污水平均日流量Q̅Q̅=Nq=12×104×150×0.824×3600=166.67L/s=0.16667m3/s式中N——设计人口数,人;本设计近期服务人口为12万q——每人每日平均污水量定额,生活用水定额为110—180L/d,取150L/d。
(2)最高日最高时污水流量Q h总变化系数K zK Z=2.7Q̅0.11=2.7166.670.11=1.54Q h=Q̅×K Z=166.67×1.54=256.34L/s=0.25634m3/s1.2 远期(1)污水平均日流量Q̅Q̅=Nq=25×104×150×0.824×3600=347.22L/s=0.34722m3/s式中N——设计人口数,人;本设计远期服务人口为25万(2)最高日最高时污水流量Q h总变化系数zKK Z=2.7Q̅0.11=2.7347.220.11=1.42Q h =Q̅×K Z =347.22×1.42=492.61L/s =0.4926m 3/s 第二章 中格栅设计2.1设计说明中格栅主要是拦截污水中的较大颗粒和漂浮物,以确保后续处理的顺利进行。
2.2设计参数栅前流速v 1=0.7m/s 过栅流速v 2=0.9m/s 栅条宽度s=0.02m 格栅间隙e=0.02mm 栅前部分长度0.5m 栅前部分长度1.0m 格栅倾角α=60°进水渠展开叫α1=20°单位栅渣量w 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水设计流量Q=0.49263m s ,按远期最高日最高时污水流量计算2.3 设计计算(1)栅前水深h根据最优水力断面公式2121v B Q =,计算得栅前槽宽1Bmv QB 19.17.04926.02211=⨯=,m B h 6.0219.121===(2)栅条间隙数n格栅设两组,按同时工作设计计算。
2.219.06.002.0260sin 4926.02sin 2=⨯⨯⨯︒⨯==ehv Q n α,取n=22(3)每组格栅宽度B ′B ′=S (n-1)+en=0.02×(22-1)+0.02×22=0.86m取1m(4)栅槽宽度BB =2B ′+0.2+0.5=2.7m式中,B—栅槽宽度,一般比格栅宽0.2—0.3m ,取0.2m0.5—两格栅间距(5)进水渠道渐宽部分长度1Lm B B L 21.220tan 22.17.2tan 2111=︒-=-=α(6)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2Lm L L 10.1221.2212===(7)过栅水头损失1hm g v k kh h 26.060sin 81.929.0)02.002.0(42.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε式中0h ——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。
栅条边为矩形截面,取k=3;ε——阻力系数。
()34e s βε=,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时β=2.42。
(8)栅后槽总高度H 1取栅前渠道超高h 2=0.3m ,H 1=h+ h 2=0.6+0.3=0.9m(9)栅后槽总高度HH =h +h 1+ℎ2=0.6+0.3+0.26=1.16m(10)栅总长度LL=L 1+L 2+0.5+1.0+H 1/tanα=2.21+1.10+0.5+1.0+0.9/tan60° =5.33m2.4 每日栅渣量WW=Q w 1=d m /5.110*42.186400*05.0*4926.033因为W 大于0.2m 3/d , 所以宜采用机械格栅清渣。
2.5 机械选型采用链条式回转除污机,型号GH 型。
公称栅宽B(m) 槽宽H (m ) 安装角度α (。
) 栅条间隙 (mm ) 电动机功率 (Kw ) 栅条面积 (mm ) 整机重量 (Kg ) 生产厂1.0 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.0自选60 65 70 75 8015-800.75-0.2250*103500-5500无锡通用机械厂、江西亚太给排水成套设备公司2.6进水出水渠城市污水通过DN1200的管道送入进水渠道,设计中取进水渠道1.19m ,进水水深0.6m ,出水渠道1.19m ,出水水深0.6m 。
2.7 计算草图进水工作平台栅条图2.1 中格栅计算草图第三章 提升泵站设计3.1 设计说明提升泵站用以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程中流过 ,从而达到污水的净化。
泵站按远期规模设计,水泵机组按近期规模配置。
泵站选用集水池与机器间合建式泵站。
3.2 选泵(1)流量的确定本设计近期拟定选用5台泵(4用1备,远期增加1台),则每台泵的设计流量为:Q=Q max /5=492.61/5=95.52L/s (2)扬程H 的估算H =H 静+h f +(1.5~2.0)式中:H 静——泵需要提升的静扬程;h f ——污水泵及泵站管道的水头损失,m ,取1.5m ; 1.5-2.0——富于水头损失。
f H =63.7452.74H -+静式中:63.74——为出口位置水面标高;52.74——集水井最低泵吸水面标高;H f ——从泵出口到最后一个构筑物出水口的总水头损失。
从沉砂池到消毒池总水头损失:H 0.250.260.20.50.40.30.2 2.86m f =⨯++++++=注:1) 各构筑物之间管渠连接的水头损失计为0.2m ; 2)细格栅的水头损失计为0.26m ; 3)平流式沉砂池水头损失取0.2m ; 4)CAST 生化池水头损失计0.5m ;5)平流式初沉池水头损失计0.4m ; 6)巴氏计量槽水头损失0.3m ; 7)紫外消毒池水头损失0.2m 。
则泵需要提升的静扬程f H =63.7452.74H =63.7454.74 2.86=13.86m -+-+静则水泵扬程为:H=H 静+2.0+1.5=13.86+1.5+1.5=16.86m(3)选泵按上述条件,选择立式单级单吸离心式污水泵。
性能参数如下:表13.1 污水泵性能参数表3.3.1 设计依据(1)吸水管流速0.8—2.0m/s ,安装要求有向水泵不断向上的坡度; (2)压水管流速一般为1.2—2.5m/s ; (3)吸压水管实际水头损失不大于2.5m/s 。
3.3.2 具体计算(1)吸水管选用DN=350mm 的铸铁管,V=1.28m/s ,i=6.17‰; 压水管为DN=350mm 的铸铁管,V=1.28m/s ,i=6.17‰。
(2)吸水管路损失 吸水管上有:一个喇叭口,D g =1.5×350=525mm ,ξ1 =0.1; D g 350的90º弯头2个,ξ2 =0.89; D g 350的闸阀1个,ξ3 =0.07;D g 350×250的偏心渐缩管1个,ξ4 =0.18;吸水喇叭口流速V 1=4×0.1232/(3.14×0.5252)=0.57m/sh 局部=g v i ⨯⋅∑22ξ=()220.10.570.8920.070.18 1.2829.8⨯+⨯++⨯⨯=0.1713m设吸水管管长3m ,则 h 沿程= l i ⋅=6.1731000⨯=0.01851m吸水管总损失 h 1= h 局部+h 沿程=0.1713+0.01851=0.190m (3)压水管路损失 压水管上有:D g 250×350的渐放管1个,ξ1=0.15; D g 350的截止阀1个,ξ2 =3.0; D g 350的闸阀1个,ξ3 =0.07; D g 350的90º弯头2个,ξ4 =0.89;h 局部=g v i ⨯⋅∑22ξ =()220.15 2.51 3.00.070.892 1.2829.8⨯+++⨯⨯⨯=0.46m设压水管管长30m ,则 h 沿程= l i ⋅=6.17/1000×30=0.1851m压水管总损失 h 2= h 局部+h 沿程=0.46+0.1851=0.6451m 泵站内总水头损失∑h=h 1+h 2=0.6451+0.19=0.8351m<1.5m (4)水泵扬程校核H=H 静+∑h+1.0=13.86+0.8351+1.0=115.6951m<17m 故选泵合适。
3.4 集水池(1)集水池形式本工程设计的集水池与泵站合建,属封闭式。
(2)集水池的通气设备集水池内设通气管,通向地外,并将管口做成弯头或加罩,以防止雨水及杂质入内。
(3)集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗,池底作成不小于0.01的坡度,坡向污泥斗。
从平台到池底应设下的扶梯,台上应有吊泥用的梁钩滑车。
(4)集水池容积计算泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵5分钟的出水量计算,有效水深取1.5—2.0米。
本次设计集水池容积按最大一台泵5分钟的出水量计算,有效水深取3.0米。
V=5×60×0.1232=36960L=36.963m 则集水池面积F 为: F=V/h=36.96/3=12.32m 2 取1.5m*10m=15 m 2 (5)集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内,时间长了腐化变臭,甚至堵塞集水坑,影响水泵正常吸水,因此,在压水管路上设压力冲洗管D g 150mm 伸入集水坑,定期将沉渣冲起,由水泵抽走集水池可设成连通的两格,以便检修。
3.5 水泵机组基础的确定和提升泵站的布置3.5.1 水泵机组基础的确定机组安装在共同基础上,基础的作用是支撑并固定机组,使之运行稳定。
不致发生剧烈震动,更不允许发生沉降,对基础要求:(1)坚实牢固,除能承受机组静荷载外,还能承受机械振动荷载; (2)要浇制在较坚实的地基上,以免发生不均匀沉降或基础下沉。
查手册,算得水泵机组基础尺寸为:600×850mm ,机组总重量W=1130+180=1310kg ,基础深度H 可按下式计算:H=γ⋅⋅⨯B L W 0.3= 3.013100.60.852400⨯⨯⨯=3.2m ,为安全计,取H=3.5m 。
式中,L——基础长度,m ; B——基础宽度,m ;γ——基础所用材料的容重,混凝土基础γ=2400kg/3m ; W——机组总重量,kg ;3.5.2 提升泵站的布置因为所选用的台数仅4台,所以泵房采用圆形,泵房内泵采用横向排列,这样虽增加了泵房长度,但由于立式泵占地面积小、跨度减小、水力条件好、节省电耗。