15万吨环境工程毕业设计任务书_secret

2设计计算书2.1设计基础数据的确定本设计中污水处理厂的设计流量为15万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为333150000/6250/1.736/Qmdmhms平；污水的最大处理量为Qmax=Kz*Q=150000*1.3=195000m3/d；总变化系数取ZK为1.3。2.2粗格栅的设计格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。本设计采用中细两道格栅。2.2.1设计参数(1)格栅可单独设置格栅井或与泵房合建设置在集水池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。(2)格栅宽度格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。(3)栅条间隙栅条间隙可根据进水水质和水泵性质确定。一般卧式和立式离心泵其最大间隙宽度可按下表取值，轴流泵宜采用70mm。格栅间隙具体见表2-1。表2-1格栅栅条最大间隙宽度1水泵型号以下、、MFPWPW44212PWLMFPWLMF8866、、、MNPWLMN121010、、14MN以上，12PWL螺旋泵、废水泵、潜水泵栅条间隙宽度（mm）≤20≤30≤40≤50≤100(4)过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.0～1.2m/s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.4～0.9m/s。(5)格栅倾角在人工清渣时，格栅倾角不应大于70°；机械清渣时，宜为70°～90°，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距离池壁0.5～0.7m，或按机械除渣的安装和操作需要确定。(6)格栅工作平台人工清除，工作平台应高出格栅前设计最高水位0.5m；机械清除，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。平台宽度到污水泵站不应小于1.5m；雨水泵站不应小于2.5m。两侧过道宽度采用0.6～1.0m，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。常用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为0.5t的工字梁和电动葫芦。(7)格栅井通风格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。22.2.2设计计算污水厂的污水由一根Ф1600钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间。格栅设4个，则每台格栅设计流量为Q=Qmax/4=2.25/4=0.563/ms。栅前流速：v1=0.7m/s；过栅流速：v2=0.9m/s；栅条宽度：0.01Sm；格栅间隙宽度：b=0.04m；格栅倾角：a=75℃.(1)栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式2121vBQ（1-1）栅前槽宽112QBv（1-2）栅前槽宽B1=1.26m栅前水深h=B1/2=0.63m(2)栅条间隙数：n=Q1gen(sinα)/bhv2=26根(3)栅槽宽度：设栅条宽度S=0.02mB=s(n-1)+bn=0.02(21-1)+0.04*21=1.24m(4)进水渠道渐宽部分长度：进水渠道宽B1=0.7m，渐宽部分展开角度20L1=（B-B1）/2tanα1=(1.24-0.7)/2/0.364=0.50m(5)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1/2=0.50/2=025m(6)通过格栅的水头损失：10hkh（1-3）220sin2vhg，43sb（1-4）h0—计算水头损失；g—重力加速度；3K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数β=2.42；43210.010.932.42sin600.0410.0429.81hm(7)栅槽总高度：设栅前渠道超高20.3hm120.540.0410.30.881Hhhhm（1-5）(8)栅槽总长度：1120.51.0tanHLLL（1-6）=0.5+0.25+0.5+1.0+0.09=2.34m(9)每日栅渣量：格栅间隙40mm情况下，每31000m污水产30.03m。W=Qmax*W1*86400/Kz/1000=0.9753/dm30.2/md所以宜采用机械清渣。(10)格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共4台。其技术参数见表2-2。表2-2GH-1800链式旋转除污机技术参数型号电机功率/kw设备宽度/mm设备总宽度/mm栅条间隙/mm安装角度HG-18001.5180020904060°(11)计算草图如下：4α1进水工作平台栅条αα图2-1粗格栅计算草图2.3泵房2.3.1泵房形式选择泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。泵房形式选择的条件：(1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。(2)流量小于32/ms时，常选用下圆上方形泵房。(3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。(4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。52.3.2选泵(1)进水管管底高程为4.3m，管径1600DN，充满度0.75。(2)出水管提升后的水面高程为12.80m。(3)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为7.9m。2.3.3设计计算(1)污水流量选择集水池与机器间合建式泵站，考虑4台水泵（1台备用）每台水泵的容量为2260/3=753L/S。(2)集水池容积：采用相当于一台泵6min的容量。W=753*60*6/1000=271有效水深采用H=6.4m，则集水池面积为F=105.12m2(3)选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取0.5m集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：12.84.31.60.750.518.8m（集水池有效水深2m，正常按1m计）(4)水泵总扬程：总水力损失为2.80m，考虑安全水头0.5m2.88.80.512.1Hm一台水泵的流量为311500001.22500/324324ZQKQmh（2-1）根据总扬程和水量选用500270016185WQ型潜污泵表2-3500WQ2700-16-185型潜污泵参数型号流量3/mh转速/minr扬程m功率kW效率%出水口直径mm500270016185WQ2700725161858250062.3.3泵房草图泵房草图如下：进水管图2-2泵房草图2.4细格栅2.4.1设计参数最大流量：Qmax=195000/24/3600=2.263/ms栅前流速：10.9/vms（0.4/~0.9/msms）过栅流速：20.9/vms（0.6/~1.0ms/ms）栅条宽度：0.01Sm，格栅间隙宽度0.01bm格栅倾角：602.4.2设计计算格栅设4个，则每台格栅设计流量为Q=Qmax/4=0.5653/ms。(1)栅前断面水力计算：7根据最优水力断面公式2121vBQ栅前槽宽112QBv设栅前流速v1=0.9m/s则栅前槽宽B1=1.12m栅前水深h=B1/2=0.56(2)栅条间隙数：n=Q1gen(sinα)/bhv2=104根(3)栅槽宽度：设栅条宽度0.01SmB=S(n-1)+bn=0.01(104-1)+0.01*104=2.07m（4-1）(4)进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1=1.12m，渐宽部分展开角度20L1=（B-B1）/2tanα1=1.32m（4-2）(5)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1/2=0.66(6)通过格栅的水头损失：10hkh220sin2vhg，43sbh0—计算水头损失；g—重力加速度；K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数β=2.42；43210.010.932.42sin600.260.0129.81hm（4-3）(7)栅槽总高度：设栅前渠道超高20.3hm8H=h1+h2+h3=0.56+0.26+0.3=1.12m(8)栅槽总长度：1120.51.0tanHLLL=1.32+0.66+0.5+1.0+1.12/1.732=4.13m(9)每日栅渣量：格栅间隙10mm情况下，每31000m污水产30.1m。W=Qmax*W1*86400/Kz/1000=0.3253/md30.2/md（4-4）所以宜采用机械清渣。(10)格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共2台。其技术参数见下表：表2-4XHG-1400回转格栅除污机技术参数型号电机功率kw设备宽度mm设备总宽度mm沟宽度mm沟深mm安装角度XHG-14000.75～1.1140017501500400060°(11)计算草图同粗格栅2.5旋流沉砂池2.5.1设计计算旋流式沉砂池1：设计参数：Q=150000m3/d=1736.111L/s=1.736111m3/s型号mm1750可选用两座型号为1750型旋流式沉砂池。流量L/S1750停留时间t=30s表面负荷=145m3/m2hA58002：设计计算：B1500（1）池容V：C1200V=Q*T=52.08333m3设有两座n1=2D2400每座池容V1=V/n1=26.04167m3E400(2)每座水流表面积A：F25009表面负荷=145m3/m2h=0.040278m/sG1300A=(Q/n1)/v1=21.55161m2H750(3)沉砂池直径：J700D=5.238515m取实际直径D=53000mmK800实际水面面积A（实际）=21.55229m2L1950(4)实际表面负荷q'=0.040277m/s=144.9962m3/m2h(5)进出水总管进水管设计流量Q=1.736111管道流速v=1m/s管道过水断面面积A=Q/v1.736111m2管径d=1.487147m取进水管径DN800mm校核管道流速v=Q/A=1m/s(6)进出水竖井进水竖井平面尺寸取为1.4m*1.4m。(7)进水孔进水孔过流量Q=1.736111m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面面积A=Q/v=2.893519m2取孔口断面B*H=0.8*0.8=0.64m校核实际流速v=2.712674m/s(8)进水配水渠道配水渠道设计流量Q1=Q/2=0.868056渠道流速取v=1m/s渠道过水断面A=Q/v=0.964506取渠道断面B*H=0.