城市给水净化课程设计--城市污水处理工程课程设计 12页

'广东工业大学华立学院城市污水处理工程课程设计题目城市污水处理工程课程设计系部城建学部专业给水排水工程专业班级10给水排水工程1班学号学生姓名指导教师黄春桃12 目录引言：31.课程设计任务及设计资料31.1课程设计任务31.2课程设计资料32.给水处理厂的设计说明书42.1静态混合器类型的选择42.2混凝池52.3沉淀池52.4滤池62.5清水池63.给水处理厂的设计计算书63.1静态混合器63.1.1设计流量Q63.1.2设计流速63.1.3混合单元数73.1.4混合时间73.1.5水头损失73.2机械混凝池73.2.1有效容积73.2.2搅拌转速83.2.3搅拌器角速度83.2.4轴功率83.2.5所需轴功率83.2.6电动机功率83.3平流沉淀池93.3.1设计流量Q93.3.2沉淀区过水断面面积A93.3.3池长L与池深B93.3.4沉淀池分格数n93.4V型滤池93.4.1设计流量93.4.2滤池冲洗条件93.4.3池体设计103.5清水池103.5.1设计流量Q103.5.2有效容积113.5.3平面尺寸113.5.4清水池总进水管113.5.5清水池的出水管113.5.6清水池的溢流管113.5.7清水池的排水管12参考文献12附件1212 引言：全世界经济发展的同时，我们周围的环境在不断恶化。而在我们的国家中国更是如此，近二十年的经济迅速发展给我们的环境带来了严重的影响，尤其是水质的污染。我国境内的河流受污染情况十分严重，大多数河流的水质都出现不同程度的污染。日益严重的水污染与水资源短缺，使得有效的水处理技术变得越来越重要。1.课程设计任务及设计资料1.1课程设计任务独立完成一个中、小型给水处理厂的工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。1.2课程设计资料1）本设计的设计供水量为650002）本设计以喝水为水源，水源受到污染，水质的分析报告如下：指标单位数值浊度NTU最大800，平均110色度度13水温℃最大22，最小1PH7.0~8.5总硬度CaCO3380总大肠菌群个/L650耗氧量6BOD52氨氮0.9COD1012 氯仿0.08结合水质的分析报告，该给谁处理厂采用以下工艺方案：Cl2Cl2原水→静态混合器→机械絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池硫酸铝城市管网二泵站2.给水处理厂的设计说明书本设计采用的是一种常用的混凝技术。混凝过程包含凝聚和絮凝两个步骤，其中凝聚是在瞬间完成的，它是指化学药剂与水接触形成小颗粒的过程，在水处理过程中表现为使用各种混合设备将药剂与水均匀地混合，其均匀地程度关系着混凝效果的优劣；絮凝是指凝聚过程中形成较小颗粒后，它们之间相互碰撞形成较大颗粒并沉降的过程。可见，在本设计中要使得出水是优质的我们必须采用一种混合设备使药剂与水均匀的混合在一起。2.1静态混合器类型的选择静态混合器的混合方式有管式混合，水利混合，机械搅拌混合以及水泵混合等。由于管式静态混合器具有高效混合，节约用药，设备小等特点，本设计采用的是管式静态混合器。在不需外动力情况下，水流通过混合元件时可以产生较大范围对流、返流和漩涡等运动，这些均能促使药剂均匀的分布。本设计采用管式静态混合器来进行处理，具体参数设计见本设计计算书。（简图见图1）12 图1静态混合器简图2.2混凝池水的混凝机理有四种方式：双电子层压缩机理，吸附点中和作用，吸附架桥作用，沉淀网捕机理。在本设计中，混凝池主要去除的是水中原有的颗粒，包括粘土，细菌，病毒，腐殖酸以及蛋白质等其他有机物。混凝设备一般分为水利搅拌式和机械式两大类。本设计采用机械混凝池来进行混凝处理，具体参数设计见本设计计算书。（简图见图2）图2机械混凝池简图2.3沉淀池沉淀池主要对无机物为主的密度较大的颗粒进行物理分离，并且具有浓缩作用。其对反应池的作用特征有：对水进行泥水分离，实现出水的悬浮物达到排放要求；对污泥进行浓缩，回流，使生物反应器中的生物浓度保持在一定的范围，保证废水处理单元的稳定进行。沉淀池类型有：平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，斜板（管）沉淀池。本设计采用平流沉淀池来进行沉淀处理，具体参数设计见本设计计算书。12 2.4滤池过滤是利用过滤材料分离水中杂质的工艺过程。按过滤目的课将设备分为两中类型：用于水污染和用于污泥处理。水处理设备用来截留水中所含的悬浮固体，以获得低浊度的水。污泥处理的过滤设备主要用来过滤掉污泥中大部分的水分，以获得叫干的污泥。滤池的类型有V型滤池，无阀滤池，虹吸滤池，移动冲洗罩滤池。本设计采用V型滤池来进行过滤处理，具体参数设计见本设计计算书。2.5清水池清水池是给水系统中调节水厂均匀供水和满足用户不均匀用水的调蓄构筑物。清水池作用是让过滤后的洁净澄清的滤后水沿着管道流往其内部进行贮存，并在清水中再次投加入液氯进行一段时间消毒，对水体的大肠杆菌等病菌进行杀灭以达到灭菌的效果。其有效容积包括调节容积、消防用水量和水厂自用水和安全储量。水厂的调节容积可凭运转经验，按照最高日用水量的估算。3.给水处理厂的设计计算书3.1静态混合器3.1.1设计流量QQ=65000=0.752313.1.2设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速，则管径为：采用D=900mm，流速为12 3.1.3混合单元数取为3，则混合器的混合长度为；3.1.4混合时间3.1.5水头损失3.2机械混凝池3.2.1有效容积取混合时间，池数n=2个，则机械混合池尺寸及有关参数选定。直径：，水深：池总高：搅拌器外缘速度：搅拌器直径：，设计中取2.0m搅拌器宽度：，设计中取0.3m搅拌器层数：因，设计中取一层搅拌器叶数：搅拌器距池底高度：12 3.2.2搅拌转速3.2.3搅拌器角速度3.2.4轴功率取阻力系数，搅拌器层数层，搅拌器半径，则3.2.5所需轴功率取水的动力黏度，速度梯度，则，满足要求。3.2.6电动机功率取传动机械效率，则：12 3.3平流沉淀池3.3.1设计流量QQ=65000=0.75231，平流沉淀池的设计个数为2个。则每个池的流量q为；3.3.2沉淀区过水断面面积A沉淀区水平流速，取，则，取93.3.3池长L与池深B沉淀时间取1.5h，则池长有效水深取3m，则池深3.3.4沉淀池分格数n单格宽度取3m，则个3.4V型滤池3.4.1设计流量Q=65000=0.75231，滤速取8.3.4.2滤池冲洗条件12 冲洗强度(L/m2)冲洗时间（min）第一步（气冲）153第二步（气-水同时冲洗）空气154水5第三步（水冲）55总冲洗时间12min，冲洗周期T=48h。3.4.3池体设计3.4.3.1滤池工作时间滤池工作时间为3.4.3.2滤池面积F3.4.3.3滤池的分格为节省占地，选双格型滤池，池底板用混凝土，单格宽B单=3.5m，长L单=14m，单格面积49㎡，分为并列2组，每组4座，一共8座，每座面积98㎡，总面积784㎡3.4.3.4滤池高度的确定滤池超高0.3m滤层上的水深1.5m滤料厚度1.0m滤板厚度0.13m滤板下布水区高度0.9m(0.7～0.9)滤池总高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m3.5清水池3.5.1设计流量QQ=65000=0.75231.12 3.5.2有效容积取经验系数k=10%，则清水池共设4座，则每座清水池有效容积3.5.3平面尺寸取清水池的有效水深则每座清水池的面积，取清水池宽度B=25m，则清水池长度，取32m。清水池实际有效容积为3600立方米。3.5.4清水池总进水管取进水管管内流速，则进水管管径设计中取进水管管径为DN900mm，则管内实际流速为0.77m/s。3.5.5清水池的出水管由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最大流量计。取时变化系数则最大流量取出水管管内流速，则出水管管径设计中取出水管管径为DN1100mm，则流量最大时出水管内的流速为0.78m/s。3.5.6清水池的溢流管12 溢流管的管径与进水管管径相同，取为DN900mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。3.5.7清水池的排水管取放空时间，排水管内水流速度，则排水管的管径设计中取排水管管径为DN700mm。参考文献[1]《给水综合排放标准》（GB8978－1996）[2]北京市市政设计研究院主编，简明排水设计手册，北京，中国建筑工业出版社，1990.280[3]李金根主编给水排水工程快速设计手册，第四册，给水排水设备，北京，中国建筑工业出版社，1996，242[4]给水工程（第四版）下册张自杰主编中国建筑工程出版社2000年6月版附录[5].秦鳞源．废水生物处理．上海：同济大学出版社，1989．307～339附件12'