日处理20万吨城镇污水处理厂设计(6)

污水处理厂在进行平面布置的同时，必须进行高程布置，以确定各处理构筑物及连接管渠的高程，并绘制处理流程的纵断面图，其比例一般采用：纵向1：50～1：100，横向与总平面布置图相同，或示意图上应注明构筑物和管渠的尺寸、坡度、各节点水面、内底以及原地面和设计地面的高程。

在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数情况下，往往需抽升。高程布置的一般规定如下：

（1）为保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头；

（2）进行水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物必须负担全部流量的情况。

（3）污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进行农田灌溉；

（4）污水厂的场地竖向布置，应考虑土方平衡，并考虑有利排水。 （5）高程布置应确定控制点的标高，在本设计中，厂区控制点的标高是排放水体的最高洪水位标高，只要使得消毒池出水井的高度能够保证水能自流过去，并且有一定的富裕水头即可。整个污水处理部分的高程主要围绕两部分损失来进行：构筑物内水头损失，管路损失。其中构筑物损失主要是进水配水以及出水集水时会带来水头损失，管道主要是沿程阻力损失，以及管道弯头、三通具有阻力。本设计中配水井也有跌水的水头损失，需要说明的是，配水井的跌水需要通过二倍流量校合是否井内会有壅水的可能性。由此可以算出每一段管路上的损失，并且依次推算前一个构筑物的水面标高，从而定出每一个构筑物相对于地面的位置。所有在主干道以下的管道均需0.7m或0.7m以上的覆土厚度，在平面上相互重叠的管道在高程图上外壁必须有0.2-0.3m的高程差。经行高程计算时考虑管道内的经济流速，选择合适的管道。

（6）各处理构筑物的水头损失（包括进出水渠的水头损失）可按表1.5估算。

表1.5 污水流经各处理构筑物的水头损失

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构筑物 格栅 沉砂池 平流沉淀池 竖流沉淀池 辐流沉淀池 水头损失（cm） 10～25 10～25 20～40 40～50 50～60 构筑物 生物滤池 曝气池 混合池 接触池 水头损失（cm） 270～280 25～50 10～30 10～30

（7）在污水处理厂中，经沉淀处理后的污泥经管道流动，所以应计算污泥流动中的水头损失，进而计算污泥处理流程高程。污泥高程计算顺序与污水相同，即从控制性标高点开始。污泥在管道中水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。由于目前有关污泥水力特征的研究还不够，因此，污泥管道水力计算主要是按污泥局部为沿程水头损失的50%计算。

第二章 城市污水处理厂设计计算书

2.1 泵前中格栅

2.1.1 设计参数

设计流量 Q1=20×104m3/d=2.315m3/s

栅前流速 v1=0.8/s 过栅流速 v2=1.0m/s 栅条宽度 s=0.01m 格栅间隙 b=20mm 栅前部分长度 0.5m 格栅倾角 ?=60° 单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水

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2.1.2 设计计算

（1）中格栅计算示意图（见图2.1）。

b1H1h2hB1h2Hαα1L1500H1/tgαα21000L2B1B

图2.1 中格栅计算示意图

（2）栅前水深

Bv 根据最优水力断面公式Q1?11，计算得：栅前槽宽

2 B1?22Q1v1?2?2.315B?2.42m ，则栅前水深h?1?1.21m

0.82Q1sin?2.315?sin60???82.8 (取n=84)

bhv20.02?1.21?1.0（3）栅条间隙数 n? 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=42条

（4）栅槽有效宽度 B'=s(n-1)+bn=0.01(42-1)+0.02×42=1.25m 栅槽总宽度 B=2B'+0.2=2×1.25+0.2=2.7m （5）进水渠道渐宽部分长度 L1?B?B12.7?2.42??0.39m

2tan?12tan20? （其中?1为进水渠展开角度，一般采用20?） （6）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L2?L10.39??0.195m?0.2m22

（7）过栅水头损失

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因栅条断面为矩形段面，??2.42，k=3，?????24S??，则过删水头损失?b?43v20.0131.02h1 为：h1?kh0?k?sin??3?2.42?()?sin60??0.127m（取0.13

2g0.022?9.81m）

式中： h0—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，取k=3； ε —阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42。 （8）设备选型

根据格栅的有效栅宽及过水流量，查《环境保护设备选用手册》，选择2台XHG-2000型回转式格栅清污机， 其性能参数见表2.1。

20?104?10?104m3/d 单台格栅过水流量 Q1?2表2.1 XHG-2000型回转式格栅清污机主要技术参数

设备宽度/mm 有效栅宽/mm 设备总宽/mm 技术 参数 有效栅隙/mm 耙链速度/(m·min-1) 电功率/kW 2000 1840 2350 30 ≈4.8 1.1～2.2 过水 流量 技术 参数 安装 尺寸 安装角度/(°) 沟宽度/mm 沟深/mm 栅前水深/m 过栅流速/m·s-1 栅条间距/mm 过水流量/(m3/d) 60 2100 2500～12000 1.0 1.0 20 10.80×104 （8）栅后槽总高度

取栅前渠道超高 h2=0.3m，

则栅前槽总高度 H1=h+h2=1.21+0.3=1.51m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=1.21+0.13+0.3=1.64m （9）格栅总长度

L=L1+L2+0.5+1.0+1.51/tan?

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=0.39+0.20+0.5+1.0+1.51/tan60°=2.96m （10）每日栅渣量

QmaxW1?864002.315m3/s?0.05m3?8640033 W?>0.2m/d ??6.67m/d3Kz?10001.5?1000m 所以宜采用机械格栅清渣。

2.2 污水提升泵房

2.2.1 设计计算

（1） 设计参数

设计流量：Q=2315L/s （2） 泵房设计计算

采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单。污水经提升泵房后进入沉砂池，然后自流通过Carrousel 2000型氧化沟、二沉池及接触消毒池，最后由出水管道排入下水道或河流。 （3）水泵选择

设计流量为200000m3/d，选择8台潜污泵（6用2备），则单台流量为

Q1?Qmax2.315?3600??1389m3/h66

所需的扬程为9.49m（见水力及高程计算表2.18）

选择CP(T)-575-350型沉水式污物泵，泵的参数见表2.2 。

表2.2 CP(T)-575-350型沉水式污物泵参数

出口口径/mm

350

流量/(m3/h) 1440

扬程/m 12

极数 6

功率/kW 75

2.2.2 泵的扬程计算

(1).设计参数

设计流量：Q=2315L/s

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