給水課程設(shè)計計算

1、 目 錄第一章 設(shè)計水質(zhì)水量計算 1 污水水量的計算1第二章 構(gòu)筑物計算4第一節(jié) 平面格柵計算4第二節(jié) 平流沉砂池計算5第三節(jié) 初沉池-輻流式沉淀池8第四節(jié) 生物氧化池池13第五節(jié) 二沉池-輻流沉淀池16第六節(jié) 消毒接觸池計算21第七節(jié) 計量設(shè)備23第三章 污水處理廠構(gòu)筑物高程計算26第四章 水泵計算與選擇 27歡迎下載第一章 設(shè)計水質(zhì)水量的計算一.設(shè)計污水水量 城鎮(zhèn)平均日生活用水量由下式計算 式中：為城鎮(zhèn)平均日生活用水量，/d 為居民平均日生活用水定額（L/d） 為設(shè)計人口數(shù)，人 為工廠平均廢水量，/d = （200.1+250.12+300.13）+4000+5000+3000+5000

2、=106000/d=1268.52 L/s 城市最大用水量 =+ 式中：為工業(yè)廢水設(shè)計秒流量，L/s 為各區(qū)平均生活污水量，/s 為總變化系數(shù) =1.3 =1.389000+40001.4+50001.5+3000+5000 =139400/d=1613.43 L/s 生活污水、工業(yè)廢水和公共建筑排水混合后污水SS濃度 = 式中：各區(qū)人口，人 不同工廠工業(yè)廢水的SS濃度，mg/L 每人每天排放的SS克數(shù)，取40g/（人*d） 各區(qū)平均生活用水量，/d 平均工業(yè)廢水量，/d =325mg/L4.生活污水、工業(yè)廢水和公共建筑排水混合后污水BOD濃度 = 式中：各區(qū)人口，人 不同工廠工業(yè)廢水的BOD

3、濃度，mg/L 每人每天排放的BOD克數(shù)，取30g/（人*d） 各區(qū)平均生活用水量，/d 平均工業(yè)廢水量，/d =273.11mg/L二水體處理程度 E=式中：EBOD去除效效率， 進水BOD濃度，Kg/ 出水BOD濃度，Kg/ E=100=92.7三.方案比較 常規(guī)活性污泥法處理工藝流程圖 污水柵格沉砂池一沉池曝氣池二沉池消毒出水 生物膜法處理工藝流程圖 污水格柵沉砂池一沉池生物濾池二沉池消毒出水 城市污水處理常用的處理流程均能達到處理要求，滿足國家有關(guān)的污水排放要求。與常規(guī)活性污泥法相比，生物膜法對流入污水水質(zhì)、水量的變化適應較強，即使一段時間終止進水對生物膜的凈化功能也不會造成致命的影響

4、，通水后能快速地得到恢復；污泥沉降性能良好，易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護運行、節(jié)能，具有脫氮功能。 第二章 構(gòu)筑物計算第一節(jié) 平面格柵計算設(shè)計中采用平面格柵，N=2組，每組格柵單獨設(shè)置，每組格柵的設(shè)計流量為0.806。1.格柵的間隙數(shù) n=個式中 n格柵柵條間隙數(shù)（個）； Q設(shè)計流量()； 格柵傾角()； N設(shè)計的格柵組數(shù)（組）； b格柵柵條間隙（m）； h格柵柵前水深（m）； v格柵過柵流速（m/s）。 設(shè)計中取格柵前水深h=0.5m，過柵流速為v=0.9m/s，柵條間隙寬度為b=0.01m，格柵傾角為60度。 2.柵槽寬度B=S（n-1）+bn=0.01(84-1)+0.0

5、184=1.67m式中 B格柵槽寬度（m）； h每根格柵條的寬度（m）； 設(shè)計中取S=0.01m。3.進水管道漸寬部分的長度式中 進水管道漸寬部分的長度（m）； 進水明渠寬度（m）； 漸寬處理角，一般采用10-30，取30設(shè)計中進水管道寬=0.9m，其漸寬部分展開角=304. 出水管道漸窄部分的長度=0.5 =0.16m5. 通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，考慮格柵被堵塞是水頭損失增大倍數(shù)k=3。6. 柵后明渠的總高度H=設(shè)柵前管道超高=0.30m。7. 格柵槽總長度L 柵前管道深。8.每日柵渣量 式中 每日每污水的柵渣量（），一般采用0.05-0.1污 水。設(shè)計中取污水。應采用機

6、械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。第二節(jié) 平流沉砂池計算 沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒，石子等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積。 設(shè)計中選擇二組平流式沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計流量為0.806。1. 沉砂池長度 式中 L沉砂池的長度（m）； v設(shè)計流量時的速度（m/s）,一般采用0.15-0.30m/s； t設(shè)計流量時的流行時間（s）,一般采用30-60s。 設(shè)計中取v=0.2m/s,t=45s。2. 水流過水斷面面積 A=Q/v=3. 沉砂池寬度 式中 設(shè)計有效深度，一般采

7、用0.25-1.00m。 設(shè)計中取=0.7m，每組沉砂池設(shè)兩格4. 沉砂室所需容積 式中 平均流量（）；X城市污水沉沙量，一般采用30污水；T消除沉砂的間隔時間（d），一般采用1-2d；設(shè)計中取消除沉砂的間隔時間T=1d,城市污水沉沙量X=30污水。5.每個沉砂斗容積 式中 n沉砂斗格數(shù)（個）。 設(shè)計中取每個分格有2個沉砂斗，共有個沉砂斗。6.沉砂斗高度 沉砂斗高度應能滿足沉砂斗儲存沉砂的要求，沉砂斗的傾角的。式中 沉砂斗上口面積（）； 沉砂斗上口面積（），一般采用。 設(shè)計中取沉砂斗上口面積1.2m1.2m,下口面積為0.5m0.5m。設(shè)計中取沉砂斗高度=0.8 ，校正沉砂斗角度=/(1.2-

8、0.5)=2.297.沉砂室高度 式中 i沉砂池坡度，一般采用0.01-0.02；設(shè)計中取i=0.02 沉砂池底長度（m）。 8.沉砂池總高度 式中 沉砂池超高，一般采用0.3-0.5m。設(shè)計中取9.驗算最小流速 式中 最小流速（m/s）,一般采用； 最小流量（）,一般采用；沉砂池格數(shù)（個），最小流量時取1；最小流量時的過水斷面面積（）。10.進水管道 格柵的出水通過DN900mm的管道送入沉砂池的進水管道，然后向兩側(cè)配水進入進水管道，污水在管道內(nèi)的流速為： 式中 進水管道水流流速（m/s）； 進水管道寬度(m)； 進水管道水深（m）。設(shè)計中取=2m，=0.5m11.出水管道 出水采用薄壁出水

9、堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭為: 式中 沉砂池內(nèi)設(shè)計流量（）； m流量系數(shù)，一般采用0.5； 堰寬（m）,等于沉砂池寬度。設(shè)計中取m=0.5，出水堰自由跌落0.2 m后進入出水槽，出水槽寬度1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.682m/s，出水流入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN=900 mm，管內(nèi)流速0.97m/s，水力坡度i=0.00146。12排水管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。第三節(jié) 一沉池輻流式沉淀池設(shè)計中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設(shè)計流量為：0.806，從沉砂池流來的污水進入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流

10、入輻流式沉淀池。1. 沉淀池表面積 式中 A沉淀池表面積 Q設(shè)計流量 表面負荷，一般采用1.5-3.0。 設(shè)計中取2. 沉淀池直徑 式中：D沉淀池直徑（m） 取36m3.沉淀部分有效水深 式中 t沉淀時間，一般采用1.0-2.0h,設(shè)計中取2h。4.污泥部分所需容積按去除水中懸浮物計算 式中 Q平均污水流量（）； 進水懸浮物濃度（mg/L）； 出水懸浮物濃度（mg/L），一般采用沉淀效率； 生活污水總變化系數(shù) 污泥容量（），約1； 污泥含水率（%）。設(shè)計中取T=1d，=97%,5.每格沉淀池污泥部分所需容積 式中 沉淀池格數(shù)6.污泥斗容積輻流沉淀池采用周邊傳動刮泥機，池底需做成2%的坡度，刮泥

11、機連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗，設(shè)計中選擇矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m2m，底部尺寸0.5m0.5m，傾角為60污泥斗容積： m式中：污泥斗容積（） 污泥斗高度（m）； 污泥斗上口邊長（m） 污泥斗底部邊長（m），一般采用0.5m沉淀池底部圓錐體體積： m 式中：沉淀池底部圓錐體高度（m） 沉淀池半徑（m），R=17m。 沉淀池底部中心圓半徑（m）r=1m沉淀都總?cè)莘eV=V1+V2=14.3+201.1=215.4m7.沉淀池總高度 式中：沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m； 設(shè)計中取0.4m 沉淀池緩沖層高度（m）,一般采用0.3m8.進水配水井 沉淀池分為2組每組分為12格，每組沉淀

12、池進水端設(shè)進水配水井，污水在配水井內(nèi)平均分配，然后流進每組沉淀池。配水井內(nèi)中心管直徑 式中 配水井內(nèi)中心管直徑（m）； 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s）,一般采用設(shè)計中取=0.7m/s 配水井直徑 式中 配水井內(nèi)污水流速（m/s）,一般取v=0.2-0.4m/s。 設(shè)計中取=0.3m/s9.進水管道沉淀池分為兩組，每組沉淀池進水端設(shè)進水管道，配水井接出的DN100進水管從進入管道中部匯入，污水沿進水管道向兩側(cè)流動，通過潛孔進入配水管道，然后由穿孔花墻流入沉淀池。 式中 進水管道水流流速（m/s）,一般采用m/s; 進水管道寬度（m）; 進水管道水深（m）， 設(shè)計中取=0.3m, =0.8m ,

13、 n=8個穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑3.0m，高2.0m在溫流罩上平均分布100mm的孔洞306個，孔洞的總面積為穩(wěn)流罩過水斷面的15。 15.出水堰沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進入集水槽，然后匯入出水管道排入水井。出水堰采用雙側(cè)90三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.8m，間距0.05m，外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁33.2m，共有496個三角堰。內(nèi)側(cè)三角堰距擋楂板0.4m，三角堰直徑為32.0m，共有478個三角堰。兩側(cè)三角堰寬度為0.6m，三角堰堰后自由鐵跌落0.10.15m，三角堰有效水深為： 三角堰堰后自由跌落0.15m，則堰水頭損失0.192m。

14、16.堰上負荷： 17.出水擋渣板： 三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面0.15m，深入水下0.5m，在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集裝置，采用管徑DN=300mm的排渣管排出池外。18.出水渠道：出水槽設(shè)在沉淀池周圍，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.6m深0.7m，有效水深0.50m。水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN=800mm，管內(nèi)流速為0.63m/s，水利坡度i=0.479。19.刮泥裝置： 沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳送刮泥機的線速度為23m/min，刮泥機底部設(shè)有刮泥板，將

15、污泥推入污泥斗，刮泥機上部設(shè)有掛渣板，將浮渣刮進排渣裝置。20.排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN=300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。第四節(jié) 生物氧化池1.計算濾料容積、池表面面積按BOD面積負荷率計算，所得結(jié)果再用BOD容積負荷率和水力負荷率加以校核。 A=17589.9式中：污水量，/d n回流稀釋倍數(shù) 稀釋后污水BOD濃度 NBOD面負荷，取高值1750BOD/()濾料總?cè)莘e 濾層厚度取2m V=Ah=17589.92=35179.8校核，BOD容積負荷和水力負荷是否在適宜的范圍內(nèi)對BOD容積校核 =g/（） =875.0012

16、00g/（d）對水力負荷校核 =13.26/（d）介于1030/（d）濾池數(shù)、沒座濾池表面面積、濾池直徑采用16座濾池每座濾池表面面積 每座濾池的直徑 =37.42m38m沒座濾池直徑為38m 即采用直徑38m，高1.2m的高負荷生物濾池16座旋轉(zhuǎn)布水器的計算與設(shè)計a. 確定旋轉(zhuǎn)布水器的直徑旋轉(zhuǎn)布水器的直徑主要取決于濾池的池徑 =-200mm=38000-200=37800mm即較濾池直徑小200mmb. 確定布水橫管的數(shù)目及其管徑一般取24根布水管，取4根管，其管內(nèi)流速=0.51.0m/s，取0.8m/s =mm100mmc. 確定每根布水橫管的出水空口數(shù)m、孔口直徑d及每個空口據(jù)濾池中心的

17、距離r每根布水橫管上的出水口數(shù) m=式中：a最末端的兩個出流口間距的兩倍數(shù)，取值80mm 出流孔口直徑d一般介于1015mm間，不得小于10mm每個出流孔口距濾池中心的距離r按公式計算 r=R=18900mm式中：R布水器的半徑，mm 從中心算起，每個出流孔口在布水橫管上的排列順序 孔口間距在池中心處大，向池邊逐步減小，一般從300mm開始，逐步減小到40mm，這樣能夠達到均勻布水的要求。d.布水器工作水頭的計算 H=式中：H旋轉(zhuǎn)布水器所需工作水頭，m 沿程阻力，m 出水孔口局部阻力，m 布水橫管的流速恢復水頭，m根據(jù)俄國給排水設(shè)計總院在試驗的基礎(chǔ)上確定各項計算式 =1.70m =1.41m

18、=0.51m式中：每根布水橫管的污水流量，L/s m每根布水橫管上的空口數(shù) d孔口直徑，mm 布水橫管管徑，mm 旋轉(zhuǎn)布水器直徑 K流量模數(shù)，數(shù)值按下式計算 K=式中：C阻力系數(shù)，按巴甫洛夫斯基公式計算確定 R布水橫管的水力半徑K查表可知K=43L/s第五節(jié) 二沉池輻流沉淀池采用輻流式沉淀池，共設(shè)兩座，且設(shè)集配水井一座。設(shè)計流量為0.859m3/s，從曝氣池流出的混合液進入集配水井，進過集配水井分配流量后流進輻流沉淀池。1二次沉淀池的設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：0.806m3/s 表面負荷：q=1.5m3/（m2.h）池子個數(shù)：n=2個 沉淀時間：t=3h2二次沉淀池的設(shè)計計算：（1）沉淀部分水面面積

19、：（2）池子直徑：取直徑D=31m；半徑R=15.5m；（3）沉淀部分有效水深：設(shè)計中沉淀時間t取2.9h。（4）徑深比，合乎（6-12）的要求。（5）污泥部分所需容積: 式中：V1污泥部分所需容積（m3）； Q0污水平均流量（m3/h）； R污泥回流比（%）； X曝氣池中污泥濃度（mg/L）；Xr二沉池排泥濃度（mg/L）。取，R=50%。則 (6)沉淀池總高度 式中 沉淀池超高（m）,一般采用0.3-0.5m，取0.4m；沉淀池有效水深（m）；沉淀池緩沖層高度（m）,一般采用0.3m；沉淀池底部圓錐體高度（m）；沉淀池污泥區(qū)高度（m）。根據(jù)污泥部分容積大及二沉池污泥的特點，采用機械刮吸泥機

20、連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。式中 r沉淀池半徑（m）； 沉淀池進水豎井半徑（m），一般采用1.0m； i池底坡度。設(shè)計取r=22m， =1m，取池底坡度i=0.05 式中 污泥部分所需容積； 沉淀池底部圓錐體積； （7）進水管計算 式中 進水管設(shè)計流量（）； 單池設(shè)計流量（）； R污泥回流比（%）； 單池污水平均流量（）。 設(shè)計中取Q=0.806，R=50%。 進水管管徑取=900mm,所以流速。（8）進水豎井計算進水豎井直接采用；進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸，共設(shè)6個沿井壁均勻分布；流速v: ,符合0.15-0.2。孔距l(xiāng): (9)穩(wěn)流筒計算 筒中流速：，設(shè)計中取0.02m/s；穩(wěn)流筒

21、過流面積：直徑： 取直徑為4m.（10）出水槽計算采用雙邊90度三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。每側(cè)流量：Q=0.806/2=0.403集水槽中流速v=0.6m/s,設(shè)集水槽寬B=0.6m；槽內(nèi)終點水深： 槽內(nèi)起點水深： 式中 槽內(nèi)臨界水深（m）；系數(shù)，取1。設(shè)計中取出水堰后自由跌落0.10m，集水槽高度：1.42+0.1=1.52，集水槽斷面尺寸0.6mX1.52m。(11)出水堰計算 式中 q三角堰單堰流量（L/s）； Q進水流量（L/s）； L集水堰總長度（m）； 集水堰外側(cè)堰長（m）；集水堰內(nèi)側(cè)堰長（m）。n三角堰數(shù)量（個）；b三角堰單寬（m）

22、；h堰上水頭（m）；堰上負荷。設(shè)計中取b=0.10m,水槽距池壁0.5m。 個 （12）出水管出水管管徑D=900mm （13）排泥裝置 沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳動刮泥吸泥機的線速度為m/min,刮吸泥機底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進水豎井中的排泥管將污泥排除池外。(14)集配水井的設(shè)計計算a.配水井中心直徑 式中 配水井內(nèi)中心管污水流速（m/s），一般采用0.6 m/s；設(shè)計中取 =1m/s,Q=1.61 Q進水流量（）。b.配水井直徑 式中 配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取=0.2-0.4 m/s,取=0.3 m/s；則 設(shè)計時取3m。c.集水井直徑

23、設(shè)計時取4.0m 式中 集水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取=0.2-0.4 m/s,取=0.3 m/sd.進水管直徑取進入二沉池的管徑DN=900mm。校核流速：0.7m/s符合要求e.總出水管取出水管管徑D=900mm，v=1.27m/s，集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘閥，以便超越。第六節(jié) 消毒設(shè)施計算1.消毒劑的選擇由原始數(shù)據(jù)可知，該廠受納水體衛(wèi)生條件無特殊要求，設(shè)計中采用液氯作為消毒劑對污水進行消毒。2.消毒劑的投加二級處理采用液氯消毒，加氯量采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，加氯量為8mg/L,則每日加氯量為：式中 q每日加氯量（kg/d） q0液氯投量（mg/L) Q污水設(shè)計流量（m3/s) 液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機

24、加入，設(shè)計二臺，一用一備。每小時加氯量： 設(shè)計中采用ZH1型轉(zhuǎn)子加氯機。3.平流式消毒接觸池 本設(shè)計采用2個3廊道平流式消毒接觸池，單池設(shè)計如下：(1).消毒接觸池容積：式中 池子的組數(shù)，設(shè)2組；接觸時間，采用min。得(2).消毒接觸池表面積設(shè)有效水深，則有： 式中 h2消毒接觸池有效水深（m）（3）池長 設(shè)計中取消毒接觸池廊道單寬B=4.5m消毒接觸池采用3廊道，消毒接觸池長：設(shè)計中取20m 校核長寬比： ，合乎要求。(4).池高H=h1+h2 式中 h1超高（m），一般采用0.3m； H2有效水深（m）。 H=0.3+5=5.3m（5）進水部分 每個消毒接觸池的進水管管徑DN900mm，

25、v=1.1m/s。（6）混合 采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=1000mm的靜態(tài)混合器。（7）出水部分 式中 H堰上水頭（m）； n消毒接觸池個數(shù)； m流量系數(shù)，一般采用0.42。 b堰寬，數(shù)值等于池寬（m）。 設(shè)計中取n=2個，b=5.0m。 第七節(jié) 計量設(shè)備 本設(shè)計采用巴氏計量槽。1.計量槽主要部分尺寸： A1=0.5b+1.2 A2=0.6m A3=0.9m B1=1.2b+0.48 B2=b+0.3 式中:A1漸縮部分長度（m） b喉部寬度（m） A2喉部長度（m） A3漸擴部分長度（m） B1上游渠道寬度（m) B2下游渠道寬度（m

26、） 設(shè)計中b取0.9m ，,則A1=1.65m，B1=1.56m，B2=1.2m 2.計量槽總長度: 計量槽應設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度的810倍，在計量槽上游，直線段不小于渠寬的23倍，下游不小于45倍。 計量槽上游直線段長: =31.56=4.68m 計量槽下游直線段長: =51.2=5.6m 計量槽總長: 3.計量槽水位 當b=0.75m時： 式中 上游水深（m）。 當b=0.3-2.5m時，時為自由流； ，取4.渠道水力計算 （1）上游渠道：過水斷面面積：A=B1H1=1.560.90=1.404濕周 ：f=B1+2H1=1.56+20.90=3.36m 水力半徑

27、：R=A/f=1.404/3.36=0.42m 流速：V=Q/A=1.613/1.404=1.15m/s 水力坡度：i=（1） 下游渠道：過水斷面面積：A=B2H2=1.560.6=0.94 濕周：f=B2+2H2=1.56+20.6=2.76m 水力半徑R=A/f=0.94/2.76=0.34m 流速：V=Q/A=1.613/0.94=1.72m/s 水力坡度：i=5.水廠出水管 采用重力流鑄鐵管，流量，DN900mm，v=1.0 m/s第三章 污水處理廠構(gòu)筑物高程計算1.構(gòu)筑物水頭損失計算污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）配水井0.2初沉池0.6

28、3格柵0.26二沉池0.43沉砂池0.2生物氧化池1.70消毒0.20計量堰0.262.管渠水力計算 污水管渠水力計算表管渠及構(gòu)筑物名稱流量（L/S）管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失D（mm）1000iv(m/s)L(m)沿程局部合計出水口至計量堰161310004.91.151240.0500.0670.117計量堰至接觸池161310004.91.15170.0070.0670.074接觸池至配水井161310004.91.15760.0340.0670.101配水井至二沉池8067006.61.27600.0010.0810.082二沉池至配水井161310004.91.15600.0020.0670.069配水井至生物氧化池161310004.90