城市給水凈化課程設計--城市污水處理工程課程設計

1、<p>　　城市污水處理工程課程設計</p><p>　　題 目 城市污水處理工程課程設計</p><p>　　系 部 城建學部 </p><p>　　專 業(yè) 給水排水工程專業(yè) </p><p>　　班 級 10給水排水工程1班 </p><

2、p>　　學 號 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言：3</b

3、></p><p>　　1.課程設計任務及設計資料3</p><p>　　1.1課程設計任務3</p><p>　　1.2課程設計資料3</p><p>　　2.給水處理廠的設計說明書4</p><p>　　2.1靜態(tài)混合器類型的選擇4</p><p><b>　　2.

4、2混凝池5</b></p><p><b>　　2.3沉淀池5</b></p><p><b>　　2.4濾池6</b></p><p><b>　　2.5清水池6</b></p><p>　　3.給水處理廠的設計計算書6</p><p

5、>　　3.1靜態(tài)混合器6</p><p>　　3.1.1設計流量Q6</p><p>　　3.1.2設計流速6</p><p>　　3.1.3混合單元數(shù)7</p><p>　　3.1.4混合時間7</p><p>　　3.1.5水頭損失7</p><p>　　3.2機械混凝池

6、7</p><p>　　3.2.1有效容積7</p><p>　　3.2.2攪拌轉(zhuǎn)速8</p><p>　　3.2.3攪拌器角速度8</p><p>　　3.2.4軸功率8</p><p>　　3.2.5所需軸功率8</p><p>　　3.2.6電動機功率8</p>

7、<p>　　3.3平流沉淀池9</p><p>　　3.3.1設計流量Q9</p><p>　　3.3.2沉淀區(qū)過水斷面面積A9</p><p>　　3.3.3池長L與池深B9</p><p>　　3.3.4沉淀池分格數(shù)n9</p><p>　　3.4 V型濾池9</p><p

8、>　　3.4.1設計流量9</p><p>　　3.4.2濾池沖洗條件9</p><p>　　3.4.3池體設計10</p><p><b>　　3.5清水池10</b></p><p>　　3.5.1設計流量Q10</p><p>　　3.5.2有效容積11</p>

9、<p>　　3.5.3平面尺寸11</p><p>　　3.5.4清水池總進水管11</p><p>　　3.5.5清水池的出水管11</p><p>　　3.5.6清水池的溢流管11</p><p>　　3.5.7清水池的排水管12</p><p><b>　　參考文獻12<

10、/b></p><p><b>　　附件12</b></p><p><b>　　引言：</b></p><p>　　全世界經(jīng)濟發(fā)展的同時，我們周圍的環(huán)境在不斷惡化。而在我們的國家中國更是如此，近二十年的經(jīng)濟迅速發(fā)展給我們的環(huán)境帶來了嚴重的影響，尤其是水質(zhì)的污染。我國境內(nèi)的河流受污染情況十分嚴重，大多數(shù)河流的水質(zhì)都

11、出現(xiàn)不同程度的污染。日益嚴重的水污染與水資源短缺，使得有效的水處理技術變得越來越重要。</p><p>　　1.課程設計任務及設計資料</p><p><b>　　1.1課程設計任務</b></p><p>　　獨立完成一個中、小型給水處理廠的工藝設計，鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。</p><p><b&g

12、t;　　1.2課程設計資料</b></p><p>　　1）本設計的設計供水量為65000</p><p>　　2）本設計以喝水為水源，水源受到污染，水質(zhì)的分析報告如下：</p><p>　　結(jié)合水質(zhì)的分析報告，該給誰處理廠采用以下工藝方案：</p><p>　　Cl2

13、 Cl2</p><p>　　原水 → 靜態(tài)混合器 → 機械絮凝池 → 平流沉淀池 →V型濾池 → 清水池 </p><p>　　硫酸鋁 </p><p>　　城市管網(wǎng) 二泵站</p><p>　　2.給水處理廠的設計說明書</

14、p><p>　　本設計采用的是一種常用的混凝技術。混凝過程包含凝聚和絮凝兩個步驟，其中凝聚是在瞬間完成的，它是指化學藥劑與水接觸形成小顆粒的過程，在水處理過程中表現(xiàn)為使用各種混合設備將藥劑與水均勻地混合，其均勻地程度關系著混凝效果的優(yōu)劣；絮凝是指凝聚過程中形成較小顆粒后，它們之間相互碰撞形成較大顆粒并沉降的過程。</p><p>　　可見，在本設計中要使得出水是優(yōu)質(zhì)的我們必須采用一種混合設備使

15、藥劑與水均勻的混合在一起。</p><p>　　2.1靜態(tài)混合器類型的選擇</p><p>　　靜態(tài)混合器的混合方式有管式混合，水利混合，機械攪拌混合以及水泵混合等。由于管式靜態(tài)混合器具有高效混合，節(jié)約用藥，設備小等特點，本設計采用的是管式靜態(tài)混合器。在不需外動力情況下，水流通過混合元件時可以產(chǎn)生較大范圍對流、返流和漩渦等運動，這些均能促使藥劑均勻的分布。</p><p

16、>　　本設計采用管式靜態(tài)混合器來進行處理，具體參數(shù)設計見本設計計算書。（簡圖見圖1）</p><p>　　圖1 靜態(tài)混合器簡圖</p><p><b>　　2.2混凝池</b></p><p>　　水的混凝機理有四種方式：雙電子層壓縮機理，吸附點中和作用，吸附架橋作用，沉淀網(wǎng)捕機理。在本設計中，混凝池主要去除的是水中原有的顆粒，包括粘土，

17、細菌，病毒，腐殖酸以及蛋白質(zhì)等其他有機物?；炷O備一般分為水利攪拌式和機械式兩大類。</p><p>　　本設計采用機械混凝池來進行混凝處理，具體參數(shù)設計見本設計計算書。（簡圖見圖2）</p><p>　　圖2 機械混凝池簡圖</p><p><b>　　2.3沉淀池</b></p><p>　　沉淀池主要對無機物為主的

18、密度較大的顆粒進行物理分離，并且具有濃縮作用。其對反應池的作用特征有：對水進行泥水分離，實現(xiàn)出水的懸浮物達到排放要求；對污泥進行濃縮，回流，使生物反應器中的生物濃度保持在一定的范圍，保證廢水處理單元的穩(wěn)定進行。沉淀池類型有：平流式沉淀池，豎流式沉淀池，輻流式沉淀池，斜板（管）沉淀池。</p><p>　　本設計采用平流沉淀池來進行沉淀處理，具體參數(shù)設計見本設計計算書。</p><p>&l

19、t;b>　　2.4濾池</b></p><p>　　過濾是利用過濾材料分離水中雜質(zhì)的工藝過程。按過濾目的課將設備分為兩中類型：用于水污染和用于污泥處理。水處理設備用來截留水中所含的懸浮固體，以獲得低濁度的水。污泥處理的過濾設備主要用來過濾掉污泥中大部分的水分，以獲得叫干的污泥。濾池的類型有V型濾池，無閥濾池，虹吸濾池，移動沖洗罩濾池。</p><p>　　本設計采用V型濾

20、池來進行過濾處理，具體參數(shù)設計見本設計計算書。</p><p><b>　　2.5清水池</b></p><p>　　清水池是給水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水廠均勻供水和滿足用戶不均勻用水的調(diào)蓄構(gòu)筑物。清水池作用是讓過濾后的潔凈澄清的濾后水沿著管道流往其內(nèi)部進行貯存，并在清水中再次投加入液氯進行一段時間消毒，對水體的大腸桿菌等病菌進行殺滅以達到滅菌的效果。其有效容積包括調(diào)節(jié)容積、消防

21、用水量和水廠自用水和安全儲量。水廠的調(diào)節(jié)容積可憑運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，按照最高日用水量的估算。</p><p>　　3.給水處理廠的設計計算書</p><p><b>　　3.1靜態(tài)混合器</b></p><p>　　3.1.1設計流量Q</p><p>　　Q=65000=0.75231</p><p>&

22、lt;b>　　3.1.2設計流速</b></p><p>　　靜態(tài)混合器設在絮凝池進水管中，設計流速，則管徑為：</p><p>　　采用D=900mm，流速為</p><p>　　3.1.3混合單元數(shù)</p><p>　　取為3，則混合器的混合長度為；</p><p><b>　　3.1.

23、4混合時間</b></p><p><b>　　3.1.5水頭損失</b></p><p><b>　　3.2機械混凝池</b></p><p><b>　　3.2.1有效容積</b></p><p>　　取混合時間，池數(shù)n=2個，則</p><

24、p>　　機械混合池尺寸及有關參數(shù)選定。直徑：，水深：</p><p><b>　　池總高：</b></p><p><b>　　攪拌器外緣速度：</b></p><p>　　攪拌器直徑：，設計中取2.0 m</p><p>　　攪拌器寬度：，設計中取0.3 m</p><p

25、>　　攪拌器層數(shù)：因，設計中取一層</p><p><b>　　攪拌器葉數(shù)：</b></p><p><b>　　攪拌器距池底高度：</b></p><p><b>　　3.2.2攪拌轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　3.2.3攪拌器角速度</p><

26、p><b>　　3.2.4軸功率</b></p><p>　　取阻力系數(shù)，攪拌器層數(shù)層，攪拌器半徑，則</p><p>　　3.2.5所需軸功率</p><p>　　取水的動力黏度，速度梯度，則</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　3.

27、2.6電動機功率</p><p>　　取傳動機械效率，則：</p><p><b>　　3.3平流沉淀池</b></p><p>　　3.3.1設計流量Q</p><p>　　Q=65000=0.75231，平流沉淀池的設計個數(shù)為2個。</p><p>　　則每個池的流量q為；</p>

28、<p>　　3.3.2沉淀區(qū)過水斷面面積A</p><p>　　沉淀區(qū)水平流速，取，則，取9</p><p>　　3.3.3池長L與池深B</p><p>　　沉淀時間取1.5h，則池長</p><p>　　有效水深取3m，則池深</p><p>　　3.3.4沉淀池分格數(shù)n</p><

29、;p>　　單格寬度取3m，則個</p><p><b>　　3.4 V型濾池</b></p><p><b>　　3.4.1設計流量</b></p><p>　　Q=65000=0.75231，濾速取8.</p><p>　　3.4.2濾池沖洗條件</p><p>　　

30、總沖洗時間12min，沖洗周期T=48h。</p><p><b>　　3.4.3池體設計</b></p><p>　　3.4.3.1濾池工作時間</p><p><b>　　濾池工作時間為</b></p><p>　　3.4.3.2濾池面積F</p><p>　　3.4.3

31、.3濾池的分格</p><p>　　為節(jié)省占地，選雙格型濾池，池底板用混凝土，單格寬 B單 =3.5m，長L單=14m， 單格面積49㎡，分為并列2組，每組4座，一共8座，每座面積98㎡，總面積784㎡</p><p>　　3.4.3.4濾池高度的確定</p><p><b>　　濾池超高0.3m</b></p><p>

32、;　　濾層上的水深1.5m</p><p><b>　　濾料厚度1.0m</b></p><p><b>　　濾板厚度0.13m</b></p><p>　　濾板下布水區(qū)高度0.9m(0.7～0.9)</p><p>　　濾池總高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m</p

33、><p><b>　　3.5清水池</b></p><p>　　3.5.1設計流量Q</p><p>　　Q=65000=0.75231.</p><p><b>　　3.5.2有效容積</b></p><p>　　取經(jīng)驗系數(shù)k=10%，則</p><p>

34、;　　清水池共設4座，則每座清水池有效容積</p><p><b>　　3.5.3平面尺寸</b></p><p>　　取清水池的有效水深 </p><p>　　則每座清水池的面積，</p><p>　　取清水池寬度B=25m，則清水池長度，取32m。</p><p>　　清水池實際有效容積為

35、 3600立方米。</p><p>　　3.5.4清水池總進水管</p><p>　　取進水管管內(nèi)流速，則</p><p>　　進水管管徑 </p><p>　　設計中取進水管管徑為DN900mm，則管內(nèi)實際流速為0.77 m/s。</p><p>　　3.5.5清水池的出水管</p>&l

36、t;p>　　由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按出水最大流量計。</p><p>　　取時變化系數(shù)則最大流量 </p><p>　　取出水管管內(nèi)流速，則</p><p><b>　　出水管管徑</b></p><p>　　設計中取出水管管徑為DN1100mm，則流量最大時出水管內(nèi)的流速為0.78m/s。&l

37、t;/p><p>　　3.5.6清水池的溢流管</p><p>　　溢流管的管徑與進水管管徑相同，取為DN900mm。在溢流管管端設喇叭口，管上不設閥門。出口設置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內(nèi)。</p><p>　　3.5.7清水池的排水管</p><p>　　取放空時間，排水管內(nèi)水流速度，則</p><p><b>　

38、　排水管的管徑</b></p><p>　　設計中取排水管管徑為DN700mm。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《給水綜合排放標準》（GB8978－1996）</p><p>　　[2] 北京市市政設計研究院主編，簡明排水設計手冊，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1990

39、.280</p><p>　　[3] 李金根主編 給水排水工程快速設計手冊，第四冊，給水排水設備，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1996，242</p><p>　　[4] 給水工程（第四版）下冊 張自杰主編 中國建筑工程出版社2000年6月版 附錄</p><p>　　[5].秦鱗源．廢水生物處理．上海：同濟大學出版社，1989．307～339</p>