水污染控制技术课程设计

1、班级：环境监治 092姓名：何小雯1时间：2010/2011 学年第 1 学期第 14-15 周目录一、设计任务3（一）设计目的3（二）、设计题目4（三）、设计内容41.查阅资料42.工艺设计43.绘图44.资料汇总4二、 设计说明5（一）本设计参数与要求5（二）工艺流程5三、工艺设计与计算51.调节池设计计算：52、一级提升泵的选择水泵(两台相同型号）24h 运行，一用一备73、隔板混合池设计计算74、隔板絮凝池的计算105、斜管沉定池的计算156高程图172四工程造价 .五分析总结 .六参考文献 .181919一、设计任务（一）设计目的1通过课程设计使我了解了水污染控制技术课程设计的规范、

2、 内容和要求，以及环境工程设计规范与标准。2理解和掌握了污水的混凝剂调制系统的处理工艺及其设备的工艺设计方法。3掌握并熟练运用 Auto-CAD 和工程制图与标准绘制规范性工艺设计图纸的能力以及计算工程量的能力。4让我了解了设计说明书等资料的内容、格式与编写， 以及工程量的计算。5培养我查询与搜集相关资料， 正确应用环境工程设计规范和标准的能力。6培养了我正确、 清晰地表达了设计内容， 编写设计说明书等资料的能力。7加强了我们将所学知识综合应用于工程实践、独立分析和解决工程技术问题的能力。8培养了我们理论联系实际，科学、严谨、求实的工作作风，塌实苦干，勇于创新的敬业精神。3（二）、设计题目本人

3、所在小组的设计题目为：混凝沉淀系统。（三）、设计内容分五个阶段完成设计内容1.查阅资料查阅资料的内容包括：（1) 水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，环境工程设计规范与标准， 工程制图标准；（2）设计任务所及水污染控制单元系统（及其设备与构筑物）的工艺流程、结构、工作原理、特点和用途，工艺设计参数，计算公式及设计方法；（ 3）设计说明等资料的内容与格式，工程量的计算方法；（4）其他资料。2.工艺设计工艺设计的内容包括：（1）设计任务书所及单元系统的工艺流程设计；（2）非标设备及构筑物的工艺设计与计算；（3）系统的工艺设计与计算；（4）设备及构筑物布置（平面和立面）设计；（5）标准设备及材

4、料选型；（6）绘制工艺设计草图。3.绘图需绘制的图纸包括：（ 1）设备平面布置图；（ 2）高程布置图；（ 3）构筑物结构图4.资料汇总将设计任务、设计说明、设计工艺图纸和工程量估算等内容依次汇编装订，4构成水污染控制技术课程设计报告 。二、 设计说明（一）本设计参数与要求1、 污水处理量为4500m 3 /d, 系统采用污水泵一级提升，24h/d 连续运行2、混凝剂的投加方法为湿投法（二）工艺流程药剂原污水调节池泵隔板混合池隔板反应池斜管沉淀池排污污泥三、工艺设计与计算1.调节池设计计算：a 采用对角线调节池，容积计算，公式为：V=qt/1.4式中： 1.4 经验参数V调节池容积5t废水在调节

5、池内的停留时间q t 小时内废水平均流量b 计算停留时间为 2h4500m 3/d=187.5m 3/hV=qt/1.4=(187.5 ×2)/1.4=267.9m 3有效水深采用1.5m池面积A=v/h=267.9/2.0=133.95m 2采用分格数n=10 每格宽为 1.0m池长 ：L=133.95/(10 ×1)=14.9m池宽 ：B=133.5/14.9=10m超高取 0.5m高 ：H=h+h1=1.5+0.5=2.0 m校核 ：长宽比L/B=14.9/10=1.49(在 1 2 范围内合理）6宽深比B/H=10/2.0=5(在 45 范围内，合理）图一对角线调节

6、池2、一级提升泵的选择水泵(两台相同型号） 24h 运行，一用一备水泵型号如下：表 2 水泵型号型号排出口径流量扬程效率10020029.571Ksb100-200-21Ksb100-200-2110020029.5713、隔板混合池设计计算（选择分流式隔板混合池如图所示）7图二隔板混合池设计水量 Q=187.5m3/h=0.06m3/s，槽内设三道隔板，首末两道隔板上的通道孔洞开在中间，中间隔板上的孔洞开在两侧，见图二a 槽的横断面 f，槽中流速采用0.5m/sf=Q/V=0.06/0.5=0.12b 末端隔板后水深H，采用 H=0.4mc 槽宽 BB=f/H=0.12/0.4=0.3md

7、隔板通道的水头损失hc，通道孔洞水头流速vc=0.8m/shc=vc 2 /u2*2g=0.8 2 /0.62 2 ×2×9.8三道隔板的总水头损失为8hc=3hc=3 ×0.08=0.24e 中部隔板通道孔洞断面积f2，中部隔板通道分两侧开设，每侧通道孔洞断面积f2=Q/2vc=0.06/2 ×0.8=0.0375 中部隔板后的水深h2h2=H hc=0.4 0.08=0.48m中部隔板通道孔洞的净高度h2，通道孔洞的淹没水深取0.08 m ，则净高度为h2=h2 0.08=0.48-0.08=0.4m中部隔板通道空洞的宽度（单侧）b2b2=f2/h

8、2=0.0375/0.4=0.09375mf 末端隔板末端隔板通道孔洞的断面积 f3f3=Q/Vc=0.06/0.8=0.075末端隔板后水深 h3h3=H=0.4m通道孔洞的净高 h3，通道孔洞的淹没水深采用0.08m ，则净高为h3=h3-0.08=0.4-0.08=0.32m末端隔板通道孔洞的宽度为b3b3=f3/h 3=0.075/0.32 0.24mg 首端隔板首端隔板通道孔洞的断面积 f19f1=Q/Vc=0.06/0.8=0.075首端隔板后水深h1h1=h 2hc=0.4 2×0.08=0.56m首端隔板通道孔洞的净高h 1，通道孔洞的淹没水深采用0.12m ，则净高

9、为h1=h1-0.12=0.56-0.12=0.44m首端隔板通道孔洞的宽度b1b1=f1/h 1=0.075/0.44 0.17m首端隔板前水深h0h0=h1=hc=0.56 0.08=0.64mh 隔板间距 ll=2B=2 ×0.3=0.6m4、隔板絮凝池的计算（选择往复式隔板絮凝池，其絮凝效果好，构造简单，施工方便）设计要点（1）池数一般不少于两个，絮凝时间为510min（2）池内廊道流速按变速设计，从起端的0.4 0.5m/s ，逐步递减为末端的 0.1 0.2m/s ，通常用改变隔板间距（即廊道宽度）或变更池底高度的方法来达到变流速的要求（3）为便于施工，清洗和检修，廊道宽

10、度应大于 0.5m ，小型池子当采用活动隔板时可适当减小，进水管口应设挡水装置，避免水流直冲隔板（4）隔板转弯处的过水断面面积应为廊道断面面积的1.2 1.5 倍10（5）絮凝池超高一般采用0.3 米（6）为便于排泥，池底排泥口的坡度一般为0.02 0.03 ，排泥管直径不应小于 150 （7）往复式隔板絮凝池总水头损失为0.3 0.5m（8）絮凝池内的平均速度梯度 G 一般为 20 60s -1 ，GT 值需达到 1×10 4 1×105（9）墙身应有足够强度，以防倒塌设计计算设计水量 Q=4500 ? /d=187.5 ? /d，絮凝池个数 n=2 ，为便于与沉定池配合

11、，絮凝池宽度和沉定池相同，取为B=4m ，池内平均水深采用H1=1.0m ，超高H2=0.3m ，絮凝时间T=10min ，廊道内流速采用6 档，即V1=0.4m/s ，V2=0.3m/s,V3=0.25m/s,V4=0.2m/s,V5=0.15m/s,V6=0.1m/s，隔板转弯处的宽度取廊道宽度的1.2 倍，总容积 WW=QT/60=187.5*10/60=31.25?单池净平面面积 FF=W/nh1=31.25/2 ×1=15.625 池长（隔板间净距之和）LL=F/B=15.625/4=3.9m廊道宽度和流速，廊道宽度an，按廊道内流速不同分为6 档，即An=Q/3600nV

12、nh1=187.5/3600×2Vn ×1.0=0.026/Vn(m)将 an 的计算值，采用值an 以及由此所得廊道内实际流速 Vn =0.026/an 的11计算结果，列入表一中表一 廊道宽度与流速设计流速廊道宽度 an/m实际流速 VnVn/(m/s)计算值采用值/(m/s)0.40.0650.070.3710.30.08660.090.2890.250.1040.100.260.20.130.130.20.150.1730.170.1530.10.260.260.1水流转弯次数池内每 3 条廊道宽度相同的隔板为一段，共分为6 段，则廊道总数为 6×3=18

13、条，隔板数为 18-1=17 条，水流转弯次数为17 次池长（未计入隔板厚度）L复核L=3(a1 a2a3a4a5a6 )=3×(0.07+0.09+0.1+0.13+0.17+0.26)=2.46m池子总长 L隔板厚度按 0.2m 计算，则池子总长L=L+0.2 ×（18-1 ）=2.46+0.2 ×17=5.86m水头损失 h按廊道内不同流速分成6 段进行计算各段水头损失按下式计算Hn=snV0 2/2g Vn 2 /Cn 2×Rn12Vo- 该段隔板转弯处的平均流速m/sSn该段廊道内水流转弯次数Rn 廊道断面的水力半径 mCn 流速系数，根据 R

14、n，池底和池壁的粗糙系数n 等因素确定-隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0-该段廊道的长度之和Vo=Q/3600W0n=187.5/3600×1.2an H1n=187.5/3600 ×1.2an ×1.0×2=0.022/an (m)式中， W0 为隔板转弯处面积，宽度取1.2an Rn=an H1/an 2H1Cn=Rn yn /n式中， n 为粗糙系数，絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，yn 2.5n-0.13-0.75 Rn( n-0.10)絮凝池前 5 段内水流转弯次数Sn 均为 3，则第 6 段内水流转弯次数为17-

15、3 ×5=2前 5 段中每段的廊道总长为Ln=3B=3 ×4=12m第 6 段的廊道总长度为l6=2B=2 ×4=8m将各段水头损失计算结果列入表二 中13GT 值，水温为 20时，由表查得=1.029 ×10 -4(·s)/ G=h/60 T= 1000 ×0.288/60 ×1.029 ×10 4×10=68s -1GT=68 ×10×60=40800 （在 1×10 41×105 范围内）表二各段水头损失计算段SnlnRnVoVnCnhn13120.0340.

16、3140.37136.20.12623120.0430.2440.28938.30.06133120.0480.220.2639.60.05443120.0610.1690.240.90.02253120.0780.1290.15341.40.0176280.1150.0850.142.70.008总水头损失 0.288池底坡度i0.288/39.85=7.2 往复式隔板絮凝池计算示意图145、斜管沉定池的计算斜管沉定池是根据“浅层沉定”理论，在普通沉定池中加设许多间隔较小的平行倾斜斜板或直径较小的平行倾斜管的沉定池，它具有沉定效率高， 停留时间短，占地少等优点斜板、斜管沉定池，按照进水方向的

17、不同，可分为异（上）向流、同（下）向流和侧（横）向流三种形式，其中以异向流应用最广设计水量 Q=4500 ? /d=187.5 ? /h=0.06 ? /s,液面上升流速 V=2 /s，颗粒沉降速度 uo=0.3 /s，采用蜂窝六边形塑料斜管， 板厚 0.4 ，内切圆直径=25，长 1000 ，倾角=60°，沉定池的有效系数=0.92设计计算清水区净面积 AA=Q/V=0.06/0.002=30斜管部分的面积 AA=A/=30/0.92=32.6 15斜管部分平面尺寸（宽×长）采用B×L=4 ×9 进水方式沉定池进水由边长L为9m 一侧流入，该边长度与絮

18、凝池宽度相同，管内流速 VoVo=V/sin =2/sin60 °=2/0.866=2.31/s采用 Vo=2 /s池宽调整计算如下池宽B=B+Lcos =41×cos60 °=4 0.5=4.5m斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设复核雷诺数 Re，根据管内流速Vo=2 /s 和管径 d=25 ，查表得雷诺数 Re=15.6管内沉定时间 TT=L/60Vo=1000/60 ×3=5.56min池高 H1 计算如下斜板区高度H1=Lsin =1.0 ×0.866 0.9m超高采用 0.3m清水区高度采用1.0m 配水高度（按排泥槽顶计）

19、采用1.2m 排泥槽高度采用 0.7m所以有效池深H=0.9 1.0 1.2=3.1m16池子总高H=H 0.7 0.3=4.1m进口配水进口采用穿孔墙配水，穿孔流速0.1m/s集水系统采用淹没孔集水槽，共8 个，集水槽中距为1.5m排泥系统采用穿孔管排泥，V 形槽边与水平成45 °角，共设8 个槽，槽高 70 ，排泥管上装快闸门布置图见图6高程图h排放排放排放17四工程造价计算依据估算指标采用于1989 年 1 月 1 日试行的建设部文件（ 88）建标字第182号关于发布试行 城市基础设施工程投资概算指标的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部、 城市建设管理局组织制定的 城市基础设施工程投资估算指标（排水工程）。1.第一部分费用第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第一部分费用 =30.0 ×10000 10.0 ×10000=40 万元2.第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50% 计第二部分费用 =40×50%=20 万元第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、 建设期贷款利息、 铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10% 计，则：