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1、水污染把握工程课程设计教学大纲一、课程设计的目的通过污水厂课程设计,稳固学习成果,加深对水污染把握工程课程内容的学习与理解,使学生应用标准、手册与文献资料,进一步把握设计原则、方法等步骤,到达稳固、消化课程的主要内容,熬炼独立工作力量,对污水厂的主体构筑物、关心设施、计量设备及水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度,绘制标准的施工及大样图把握污水厂设计的方法,培育和提高计算力量、设计和绘图水平。在教师指导下,根本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计, 熬炼和提高学生分析及解决工程问题的力量。授课专业:环境工程学时数:18周数:1 周二、课程设计的要求及设计形式依据任务书所给定的资料,
2、综合运用所学的根底、专业根底和专业学问,设计一个中小型污水处理厂。A 根本要求:完成设计计算说明书一份,工艺扩初设计图纸2 张1#,其中:污水厂平面布置图及工艺流程程图 1 张。三、课程设计的根本理论污水处理的根本理论,物理处理、沉淀机理、过滤机理、生物处理及各单体构筑物的类型、构造、根本工作原理、工艺流程确实定等。10四、课程设计的内容A 依据水质、水量、地区条件、施工条件和一些污水厂运转状况选定处理方案和确定处理工艺流程。B 拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。C 选择各构筑物的形式和数目,初步进展污水厂的平面布置和高程布置。在此根底上确定构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。D 进展各构筑物
3、的设计和计算,定出各构筑物和主要构件的尺寸, 设计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性,并符合建筑模数的要求。E 依据各构筑物的准确尺寸,确定各构筑物在平面布置上的准确位置,并最终完成平面布置。确定各构筑物间连接收道、检查井的位置F 污水厂厂区主体构筑物生产工艺和附属构筑物布置,厂区道路、绿化等总体布置。G 绘制本设计任务书中指定的污水厂平面、工艺流程技术图纸 2 张1#图。H 写出设计说明书及计算说明书。说明书的内容应有:工程概况、管道布置方案、管材及设备的选用、构筑物的设计计算。五、成绩评定依据学生的设计成果计算说明书、设计图纸,由指导教师进展评分。课程设计按五级分:优、良、中、及格、
4、不及格。水污染把握工程课程设计指导书以平流式沉淀池设计为例一、课程设计是重要的专业实践性教学环节,是在完成废水治理工程有关内容教学的根底上进展,其内容为废水处理工艺主要单元设备的设计计算与构造图的绘制。二、题目: 平流式沉淀池初次沉淀池设计计算三、设计内容:1. 依据废水水质与水量,设计平流式沉淀池。2. 平流式沉淀池设计计算;3. 平流式沉淀池的构造图绘制。四、设计要点及有关参数1. 初次沉淀池设计中应遵守的准则初次沉淀池设计中应遵循以下一般准则:(1) 沉淀池的个数或分格数应不少于 2 个,并按并联工作考虑。(2)沉淀池的设计流量应按具体状况打算:当污水由泵提升后进入沉淀池时,应按水泵的最
5、大设计出水量计算;当污水直接自流入沉淀池时。应按入流管道最大设计流量计算;当沉淀池为合流制排水系统效劳时,应按降水时的设计流量计算,沉淀时间应不小于 30min。(3) 对于生活污水或与之近似的废水,已有较牢靠的设计参数可供使用。如表 3-1表 3-5。而对于其他废水,理应通过试验求得设计参数方可设计。一般试验条件比较单纯,没有风力的扰动,也很少受短流和进出口构造的干扰,为了切合实际,在设计时应将试验得出的负荷值除以 l.251.75,将试验得出的停留时问乘以 1.251.75。(4) 初次沉淀池应设置撇除浮渣的设施。(5) 沉淀池的入口和出口均应实行整流措施,以使水流均匀分布,避开短流。(6
6、)初次沉淀池的污泥。承受机械排泥时可连续或间歇排泥,不用机械排泥时应每日排泥。(7) 承受多斗排泥时,每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管,两个或多个泥斗不宜共用一条排泥管。(8) 配水井有消能和向数池均匀安排进水的作用。当进水管有压力时,进水管应由配水井的井壁接入井内,不宜由井底接入。且应将进水管的进口弯头朝向井底。(9) 当每组有两个以上沉淀池时,为使每个池子的进水量均等,应在进口处设置调整流量的设备,如进水闸阀等。(10) 池子的超高至少承受 0.3m。(11) 一般沉淀时间不小于 1.0h,有效水深多承受 24m,对辐流式指池边水深。(12) 沉淀池的缓冲层高度,一般承受 0.30.5m。
7、(13) 污泥斗的斜壁与水平面的倾角,方斗不宜小于 60,圆斗不宜小于 55。 (14)初次沉淀池的污泥区容积,一般按不小于 2d 的污泥量计算,承受机械排泥时,可按 4h 污泥量计算;二次沉淀池的污泥区容积按不小于 2h 贮泥量考虑, 泥斗中污泥浓度按混合液浓度及底流浓度底平均浓度计算。(15)沉淀池的污泥一般承受静水压力排解,初次沉淀池的静水头不应小于1.5m;二次沉淀池的静水头,生物膜法后不应小于 1.2m,曝气池后不应小于 0.9m。2. 平流式沉淀池设计要点平流式沉淀池常用如下的设计数据和措施,其根本动身点是力求使进出水流平稳,池内水流均匀分布,提高容积利用率,改善沉降效果和排泥便利
8、:(1) 池子长宽比不小于 4,常承受 45;(2) 池子长深比常用 812;3 池子底坡一般为 0.010.02,机械刮泥时不小于 0.005;(4) 水平流速不大于 5mm/s;(5) 进、出口处应设置挡板。挡板高出水面 0.10.15;挡板漂浮深度:进口不小于 0.25m,一般为 0.51.0m; 挡板前后位置:距进口 0.51.0m,距出水口 0.250.5m;(6) 入口底整流措施,有如下多种选择: 堰顶溢流后接花墙多孔墙图一,A,多孔墙上开孔的总面积为池子横断面积的 620; 底孔入流,孔下方设挡流板图一,B; 漂浮孔后接挡流板图一,C; 漂浮孔入流后接花墙图一,D;(7) 出口的
9、整流措施多承受溢流式集水槽。集水槽的布置可有不同方式图二,主要应依据单位堰长出水负荷m3/(m d)的限制及防止扰动后带出沉泥来打算。溢流式出水堰或漂浮式出水孔的形式图三。其中锯齿形三角堰出水应用量最为普遍。它要求水面应把握在齿高的 1/2 处,为了能适应水流的变化、施工的误差及池体不均匀沉降等状况,锯齿形三角堰与集水槽壁的连接应为上下可调的构造,例如用螺栓连接,但堰板的螺孔呈上下较长的长条形。(8) 在出水堰前应设置收集和排解浮渣的设施,其形式可以是浮渣槽图四,也可以如同隔油池中集油管一样是可转动的纵向开缝排渣管。(9) 当承受多斗式排泥方式时,一条沉淀池内横向排水一般不宜多于两排, 泥斗平
10、面呈方形或近于方形的矩形图五。(10) 当承受机械排泥时,通常有两类刮泥机可供选择,一类是链带式刮泥机,另一类是行车式刮泥机。平流式沉淀池的计算方法常用的有三种:第一种是在无试验资料状况下,仅用一般阅历的沉淀时间、外表负荷及水平流速进展计算。其次种是在已有沉淀试验资料的根底上,同时考虑水流的垂直速度来进展计算。第三种是在已有沉淀试验资料的根底上,同时考虑水流的垂直分速度来进展计算。第一种方法为目前我国及欧美等国普遍应用的方法,而其次、第三种方法则是苏联所提倡的茹科夫教授的争辩成果。3. 计算公式及步骤(第一种方法)1) 沉淀池的外表积 A式中:A =V max 3600qqqVmax:最大设计
11、流量,m3/s; q:外表水力负荷,m3/m2h;2) 沉淀区有效水深 h2式中:h = q t2t:沉淀时间,h;3) 沉淀区有效容积 V14) 沉淀池长度 LV = A h12V = q1V max t 3600式中:L = v t 3.6v:最大设计流量时的水平流速,mm/s;5) 沉淀池的总高度 b6) 沉淀池只数 n式中:B”:每只沉淀池的宽度b = A / L n = b / b平流式沉淀池的长度一般为 3050m,长宽比一般为 45,不小于 4; 7)污泥区的容积 V式中:V = SNT1000S:每人每日的污泥量,L/人d,可参考表 3-3 及表 3-6;N:设计人口数,人;
12、T:污泥贮存时间,d;8) 沉淀池的总高度 h式中:h = h + h12+ +h34= h + h12+ h + h”34+ h”4h1:沉淀池超高,m;一般取 0.3m; h2:沉淀区有效深度,m;h3:缓冲层高度,m;一般取:无机械刮泥设备时为 0.5m,有机械刮泥设备时,其上缘应高出刮板 0.3m;h4:污泥区高度,m; h4:泥斗高度,m; h4:梯形的高度,m;9) :污泥斗容积 V11()S S12V =h” S + S+m313412式中:S1:污泥斗的上口面积,m2; S2:污泥斗的下口面积,m2;10) 污泥斗以上梯形局部污泥容积 V2 L + L V= 12 h”b22
13、4式中:3Qgb2L1,L2:梯形上下底边长,m 11)沉淀池出水渠水深 h0h0式中:h0:出水端水深,m; b:渠道宽度,m; Q:池流量,m3/s;1.732341151165631. 进水槽2.溢流堰3.穿孔整流墙4.底 孔5.挡流墙6. 潜孔图一平流式沉淀池底进水区整流措施12112ABC1. 集水槽2.集水支渠图二平流式沉淀池出口集水槽的布置形式堰 板90锯齿形堰流板挡流板集水槽集水槽集水槽漂浮孔口图三平流式沉淀池的集水槽布置方式5212511.集水槽2.自由堰3.浮渣槽图四平流式沉淀池出水堰孔的形式I-III图五多斗式平流式沉淀池项目后接二级处理的初沉池有剩余活性污泥排入的初沉池
14、范围典型范围典型停留时间h外表负荷m3/(m2d)1.52.52.01.52.52.0出水堰过水负荷m3/(md)125500250125500250附表 3-1初次沉淀池设计数据一平均32482432最大80120100487060附表 3-4外表负荷不同外表负荷和不同池深所对应的沉淀池停留时间不同池深的停留时间h矩形池圆形池附表 3-2工程池子保护高度缓冲层污泥区容积一般初次沉淀池设计数据二数据0.3m 0.30.5m2 天的污泥量机械排泥按 4 小时污泥量计污泥斗倾角方斗60圆斗55静水压排泥管静水头1.52.0m排泥管直径200mm类别附表 3-3初次沉淀池的污泥干污泥量g/人d污水含
15、水率单独初沉池15279597二级处理前之初沉池初次沉淀池湿污泥量14259597一般 0.30.8L/(人d)m3/m2d3.0m3.5m4.0m4.5m243.03.54.05.0322.32.63.03.8481.51.82.02.5601.21.41.62.0800.91.11.21.51000.70.81.01.21200.60.70.81.0附表3-5矩形和圆形初沉池尺寸池型尺范围寸通常池深(m)3.05.03.6池长(m)15902540池宽(m)324610刮泥机行进速度(m/min)0.61.21.0池深(m)3.55.04.5直径(m)3.6601245底坡(mm/m)60
16、16080刮泥机行进速度(r/min)0.020.050.03地域分区一日用水量L/人天80135二85140三120180适用范围黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃上海、江苏、浙江、福建、江西、注:1 表中所列日用水量是满足人们日常生活根本需要的标准值。在核定城市居民用水量时,各地应在标准值区间内直接选定。2 城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期,日用水量指标应作为月度考核周期计算水量指标的根底值。3 指标值中的上限值是依据气温变化和用水顶峰月变化参数确定的,一个年度当中对居民用水可分段考核,利用区间值进展调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。4 家庭用水人口的计算,由各地依据本地实际状况自行制定的治理规章或方法。5 以本标准为指导,各地视本地状况可制定地方标准或治理方法组织实施。日用水量(L/人d)附表 3-6城市居民生活用水量标准湖北、湖南、安徽四150220广西、广东、海南五100140重庆、四川、贵州、云南六75125疆、西藏、青海附图一初沉池平面图附图二浮渣去行走小车初沉池剖面图11