一级水处理设计计算Word格式.doc

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3、当格栅间隙为16～25mm时，栅渣量取0.10～0.05污水；

当格栅间隙为30～50mm时，栅渣量取0.03～0.01污水。

4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；

链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om。

5、格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

6、格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.Om。

工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

7、粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；

细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。

8、格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

9、格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。

10、沉砂池的超高不应小于0.3m。

1.1.3中格栅设计计算

1、进水渠道宽度计算

根据最优水力断面公式计算

设计中取污水过栅流速=0.8

则栅前水深：

2、格栅的间隙数

式中格栅栅条间隙数，个；

设计流量，；

格栅倾角，º

；

设计的格栅组数，组；

格栅栅条间隙数，。

设计中取=0.02

个

3、格栅栅槽宽度

式中格栅栅槽宽度，；

每根格栅条宽度，。

设计中取=0.015

4、进水渠道渐宽部分的长度计算

式中 进水渠道渐宽部分长度，；

渐宽处角度，º

设计中取=

5、进水渠道渐窄部分的长度计算

6、通过格栅的水头损失

式中 水头损失，；

格栅条的阻力系数，查表知=2.42；

格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取=3。

则

7、栅后槽总高度

设栅前渠道超高

则栅后槽总高度：

8、栅槽总长度

中格栅示意图如图3—1

图3—1中格栅示意草图

9、每日栅渣量

式中 每日栅渣量，；

每日每1000污水的栅渣量，污水。

设计中取=0.05污水

应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

10、进水与出水渠道

城市污水通过的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。

1.1.4细格栅设计计算

设计中取格栅栅条间隙数=0.01，格栅栅前水深=0.9，污水过栅流速=1.0，每根格栅条宽度=0.01，进水渠道宽度=0.8，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.04

则格栅的间隙数：

个

格栅栅槽宽度：

进水渠道渐宽部分的长度：

进水渠道渐窄部分的长度计算：

通过格栅的水头损失：

栅后槽总高度：

栅槽总长度：

每日栅渣量：

细格栅示意图见图3—2

图3—2细格栅示意图

1.2提升泵站

污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。

因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。

排水泵站的基本组成包括：

机器间、集水池、格栅和辅助间。

3.2.1泵站设计的原则

1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；

如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。

2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。

3、水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5m/s。

出水管流速宜为0.8～2.5m/s。

其他规定见GB50014—2006《室外排水规范》。

1.2.2泵房形式及工艺布置

本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量。

1、泵房形式

为运行方便，采用自灌式泵房。

自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：

启动及时可靠，管理方便。

该泵站流量小于2m3/s，且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用，故选用矩形泵房。

由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置。

大开槽施工。

2、工艺布置

本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。

3.2.3泵房设计计算

1、设计参数

设计流量为，集水池最高水位为79.93m，出水管提升至细格栅，出水管长度为5m，细格栅水面标高为85.001m。

泵站设在处理厂内，泵站的地面高程为81.50m。

2、泵房的设计计算

（1）集水池的设计计算

设计中选用5台污水泵（4用1备），则每台污水泵的设计流量为：

，按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为：

取集水池的有效水深为

集水池的面积为：

集水池保护水深0.71m，实际水深为2.0+0.71=2.71m。

（2）水泵总扬程估算

1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：

85.001-（79.93-2）=7.071m

2）出水管管线水头损失

每一台泵单用一根出水管，其流量为，选用的管径为的铸铁管，查《给水排水设计手册》第一册常用资料得流速（介于0.8~2.5之间），。

出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。

设局部损失为沿程损失的30%，则总水头损失为：

泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0，则水泵总扬程为：

（3）选泵

本设计单泵流量为，扬程。

查《给水排水设计手册》第11册常用设备，选用300TLW-540IB型的立式污水泵。

该泵的规格性能见表3-1。

表3-1300TLW-540IB型的立式污水泵的规格性能

流量Q

扬程

H

转度

n

电动

机功

率N

效率

污物通过能力

气蚀余量

r

重量

固体

纤维

1414

392.8

16.6

970

110

77

250

1500

8.0

3150

3、泵站总扬程的校核

水泵的平面布置形式可直接影响机器间的面积大小，同时，也关系到养护管理的方便与否。

机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。

机组的布置应保持运行安全、装卸、维修和管理方便，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地。

（1）吸水管路的水头损失

每根吸水管的流量为，选用的管径为，流速为，，坡度为。

吸水管路的直管部分的长度为1.0m，设有喇叭口（），的弯头1个（0.67），的闸阀1个（0.06），渐缩管1个（0.20）。

①喇叭口

喇叭口一般取吸水管的1.3~1.5倍，设计中取1.3

则喇叭口直径为：

，取800

②闸阀

，mm。

③渐缩管

选用

mm

其中，

得。

④直管部分为1.0m，管道总长为：

m

‰

则沿程损失为：

局部损失为：

吸水管路水头损失为：

（2）出水管路水头损失

出水管直管部分长为5m，设有渐扩管1个（0.20），闸阀1个（0.06），单向止回阀（1.7，）。

沿程水头损失：

局部水头损失：

总出水水头损失：

（3）水泵总扬程

水泵总扬程用下式计算：

式中——吸水管水头损失，m；

——出水管水头损失，m；

——集水池最低工作水位与所提升最高水位之差，m；

——自由水头，一般取=1.0m。

故选用5台300TLW-540IB型的立式污水泵是合适的。

1.3沉砂池

沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。

常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。

这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。

本设计中采用曝气（aeration）沉砂池，其优点是：

通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；

且它受流量变化影响小，除砂率稳定。

同时，对污水也起到预曝气作用。

1.3.1曝气沉砂池

本设计中选择三组曝气沉砂池，N=3组。

每组沉砂池的设计流量为0.502。

1.3.2设计参数

1、水平流速宜为0.1m／s。

2、最高时流量的停留时间应大于2min。

3、有效水深宜为2.0～3.Om，宽深比宜为1～1.5。

4、处理每立方米污水的曝气量宜为0.1～0.2m3空气。

5、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，并宜

设置挡板。

6、污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；

合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。

7、砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°

8、池底坡度一般取为0.1～0.5。

9、沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。

采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。

排砂管应考虑防堵塞措施。

1.3.3曝气沉砂池的设计计算

1、沉砂池有效容积

式中 沉砂池有效容积，；

停留时间，。

本设计中取=3

2、水流断面面积

式中 水流断面面积，；

水平流速，。

设计中取=0.1

3、池总宽度

式中 沉砂池宽度，；

沉砂池有效水深，。

设计中取=2

在1.0~1.5之间。

4、池长

5、每小时所需的空气量

式中 每小时所需的空气量，；

1的污水所需要的空气量，。

设计中=0.2污水

6、沉砂室所需容积

式中 城市污水沉砂量，设计中取=30污水

清除沉砂的间隔时间，设计中取=2。

从而可计算得每个沉砂斗的容积为：

7、沉砂斗几何尺寸计算

设计中取沉砂斗底宽为0.5，沉砂斗壁与水平面的倾角为，沉砂斗高度

则沉砂斗的上口宽度为：

沉砂斗的有效容积：

8、池子总高

设池底坡度为0.4，破向沉砂斗，池子超高

则池底斜坡部分的高度：

池子总高：

9、验算流速

当有一格池子出故障，仅有两格池子工作时：

当有两格池子出故障，仅有一格池子工作时：

10、进水渠道

格栅的出水通过的管道送入沉砂池的进水渠道，然后进入沉砂池，进水渠道的水流流速

式中 进水渠道水流流速，；

进水渠道宽度，；

进水渠道水深，。

设计中取=1.2，=0.8。

水流经过进水渠道再分别由进水口进入沉砂池，进水口尺寸900×

900，流速校核：

进水口水头损失

代入数值得：

进水口采用方形闸板，SFZ型明杆或镶钢铸铁方形闸门SFZ—900，沉砂斗采用H46Z—2.5旋启式底阀，公称直径200mm。

11、出水堰计算

出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为

式中 堰上水头，；

流量系数，一般取0.4~0.5，设计中取=0.4；

堰宽，，等于沉砂池的宽度。

出水堰后自由跌落高度0.12，出水流入出水槽，出水槽宽度1.0，出水槽水深0.6，水流流速。

采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水槽用钢混管，管径，管内流速，水利坡度‰，水流经出水槽流入集配水井。

12、排砂装置

采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径200。

曝气沉砂池示意图见下图3-3

图3-3曝气沉砂池剖面图示意图

1—压缩空气管2—空气扩散管3—集砂槽

1.3.4曝气沉砂池曝气计算

1、空气干管设计

干管中空气流速一般为10～15m/s,取空气流速12m/s,则

2、支管设计

干管上设10根配气管，则每根竖管上的供气量为：

根

沉砂池总平面面积为：

L×

B=，取

选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为1.5m2，直径为500mm，则需空气扩散器总数为：

个。

则每根配气管有1个空气扩散器，每个扩散器的配气量为：

。