【文章內(nèi)容簡介】 這對于水質(zhì)、 12 水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。 其工藝流程如下 : 圖 31 城市污水處理廠工藝流程圖 粗格柵 進(jìn)水泵站 細(xì)格柵 沉砂池 氧化溝 二 沉池 加氯消毒 水體 污泥泵房 剩余污泥 污泥濃縮池 貯泥池 脫水車間 污泥外運(yùn) 13 第 4章 污水處理廠主體構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 泵站 設(shè)計(jì) 概述 污水總泵站位于污水處理廠的最前端，是用于提升城市污水管網(wǎng)污水的構(gòu)筑物，在整個污水處理過程中是主要構(gòu)筑物之一，它的運(yùn)行好壞會直接影響到污水處理廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 一 、設(shè)計(jì)原始資料 (1). 污水總 泵站的設(shè)計(jì)水量 Q = L/s； (2). 進(jìn)水管管底標(biāo)高 ，管徑 D = 1800mm，充滿度 H/D = ，水面高程 ； (3). 總泵站處地面標(biāo)高 ； (4). 泵房距處理構(gòu)筑物的距離定為 ； (5). 出水提升后的水面高程根據(jù)后續(xù)處理構(gòu)筑物的要求定為 ； (6).前設(shè)閘門井和事故溢流口，以滿足泵房檢修的需要。 二 、泵房形式選擇 為了便于布置，選用矩形合建式泵房；泵房內(nèi)水泵的啟動采用自灌式，啟動方便，不需要引水的輔助設(shè)備，同時 也利于根據(jù)吸水井中的水位實(shí)現(xiàn)自動操作。 泵前格柵設(shè) 格柵可以攔截雨水、生活污水和工業(yè)廢水中較大的漂浮物及雜質(zhì)，起到凈化水質(zhì)、保護(hù)水泵的作用，也有利于后續(xù)處理和排放。 一、設(shè)計(jì)要求及參數(shù)確定 (1)．格柵間隙：根據(jù)水質(zhì)、水泵類型及葉輪直徑?jīng)Q定，本次設(shè)計(jì)粗格柵間隙選擇 50mm。 (2)．流速 14 格柵通過設(shè)計(jì)流量時的流速一般采用 ，格柵前渠道內(nèi)的流速可采用 ，格柵后到集水池的流速可采用 。 (3)．格柵傾斜角度 格柵傾斜角度為 450750，一般機(jī)械清污時 600。 (4).集水池進(jìn)水管管底與格柵底的落差不小于 ，取柵前水深為 。 二、 格柵尺寸設(shè)計(jì) (1)．柵條間隙數(shù) 柵前水深 h=，過柵流速 v=，格柵數(shù) N=2，格柵間隙 e=，α為60176。 ，設(shè)計(jì)水量 Q=，則柵條間隙數(shù) n為 )( 60s i i n 個???? ??? Ne hvQn M A X ? (41) (2).柵槽寬度 設(shè)柵條寬度 S= B=S(n1)+bn= (251)+ 25= (42) (3).通過格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面取 , 3k? ??，則： mKgvbsh i i n2 ??????????????????? ?? (43) (4).每日柵渣量： dmWQW / 386 40 01m a x ?????? ? (44) 因?yàn)? 3/md〉 3/md，宜 采用機(jī)械清渣。 (5).柵槽總高度 H=h+h1+h2=++= (45) (6).格柵工作臺 格柵工作平臺高出最高水面 ，距集水池外墻 ，沿水流方向長取。 格柵寬：（ +） tg30176。 = 格柵間寬： ++= 15 集水池設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 集水池有效容積 根據(jù)室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5001420xx 規(guī)定 污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵 5min 的出水量 。 即 38 1 0 51 0 0 0) 8 6( mV ????? （ 46） 二、 集水池有效水深及集水池面積 集水池的有效水深是指過柵后的水位與最低水位之高差。一般采用 —。在本設(shè)計(jì)中，集水池的有效水深采用 2m。 集水池面積： F = 178。 （ 47） 本設(shè)計(jì)采用矩形集水池。集水池的長度采用和泵站相同的長度。 泵站設(shè)計(jì)計(jì) 算 一、 水泵的選擇 (1)．設(shè)計(jì)流量 Q= 設(shè)計(jì)選用 6臺水泵， 5備 1用，每臺水泵 Q=(2)．集水池有效容積 由《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 TJ1474規(guī)定：集水池的有效容積一般不小于最大一臺泵工作 5分鐘的出水量。由此選擇集水池的有效容積為： V =（ 605 ） /1000 = m179。 （ 48） 取 206m3，有效水深采用 2m，則集水池面積為 F=W/H =，且采用集水池與泵站合建。 (3)．揚(yáng)程估算 ①過柵水頭損失： h1= m ②集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間高差為： （ + ） + + 2 = m ③出水管管線水頭損失： 5 臺水泵并聯(lián)，由 2 根 DN1100 的鑄鐵管匯合出水，設(shè)計(jì)流量 Q= 16 查設(shè)計(jì)手冊有： V= m/s， 1000i= m。 當(dāng)一臺水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時， Q=，查得流速 v=，不會發(fā)生淤積。 ④設(shè)總出水 管管中心埋深 ，局部損失為沿程損失的 30%，則泵站外管線水頭損失為： ? ?? ? mh ?????? （ 49） ⑤泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 m。 ⑥考慮自由水頭為 m。 綜上，水泵所需總揚(yáng)程為： H = +++ = m （ 410） (4).選泵 根據(jù)計(jì)算所得的揚(yáng)程 H= 和設(shè)計(jì)流量每臺水泵 Q=，擬選用600S32B 型離心泵。 該泵流量： 2628m3/h時； 揚(yáng)程： 22 m；轉(zhuǎn)數(shù)： n=970 轉(zhuǎn) /分。 電動機(jī)功率： 250 kw；效率： 84%；泵軸功率： kw，電機(jī)選用 Y355506型。水泵和電機(jī)的總重： W=Wp+Wm=（ 2500+2170） =45766N 二、 機(jī)組布置 （ 1）．基礎(chǔ)尺寸 查手冊，得泵基礎(chǔ)的尺寸為 L=， B=，混凝土容重γ =23520N/m3，且水泵與電機(jī)的總重量 W=2500kg+2170kg=4670kg，則基礎(chǔ)高 H為： mLB WH ??? ???? ? ，取 。 (2)．吸水管路 吸 水管徑 Dg=900mm,v=,1000i=； 吸水管路設(shè)置：閘閥，選用 Z94510800,L=720mm；偏心漸縮管，D=800mm,d=500mm,L=750mm； 90176。彎頭 Dg=800 mm, 吸水喇叭口： D==800=1200mm。 (3)．壓水管路 壓水管徑： Dg=800mm,V=,1000i=； 17 壓水管設(shè)置：閘閥，選用 Z945T10700,L=700mm；；另有同心漸縮擴(kuò)管，d=400mm,D=700mm,L=600mm； 90176。彎 頭 Dg=700mm。 (4)．連接管 管徑 Dg=800mm；十字管 Dg=800mm， L=1250mm。 (5)．總水管 管徑 Dg=1100mm ；漸擴(kuò)管 d=700mm,D=1100mm,L=750mm ； 閘 閥 ， 選 用Z945101000， L=840mm。 三、 水泵揚(yáng)程校核 (1)．吸水管水頭損失 每根吸水管： Q= (l / s) ， Dg=900mm,v=,1000i= 喇叭口： Dg=1200 (mm)； 查表知：ξ = 取直管段長： 。截至閥：ξ = ；偏心漸縮管：ξ = ； 90176。彎頭 Dg=800mm：ξ =。 則沿程損失： h1 = ； 局部損失： h2 = （ +++） = 故吸水管路總水頭損失為： H1 = h1+h2 = + = 。 (2)．壓水管水頭損失 從最不利點(diǎn)開始，順序計(jì)算水頭損失： 同心漸擴(kuò)管一根，ξ =； Dg=800 mm 閥門兩個，ξ =； Dg=800 mm 90176。彎頭 1個，ξ =；。 局部損失： h1 = (+++) ； 直管段： Dg=700mm 管徑； v = ； 1000i = ；直管部分取 ； 沿程損失： h2 = ； 故壓水管路總水頭損失為： H2 = h1+h2 = + = 。 (3)．連接管水頭損失 十字管 Dg=800mm， L=1250mm，ξ =； 局部損失： h1= 1. 252/ = ； 直管段： Dg=800mm 管徑； v=； 1000i = ；直管部分取 ； 沿程損失： h2 = 2. 70/1000 = ； 18 故連接管總水頭損失為： H3 = h1+h2 = +=。 (4)．總出水管水頭損失 同心漸擴(kuò)管一個： d=800mm， D=1100mm，ξ =； 90176。彎頭 2個， Dg =1100mm，ξ =； 局部損失： h1=（ +2 ） ； 直管段： Dg=1100mm； v = ； 1000i = ；直管部分取 15m； 沿程損失： h2 = 15/1000 = ； 故總出水管水頭損失為： H4 = h1+h2 = +=。 (5)．總水頭損失 H = H1+H2+H3+H4 = +++ = ； 則水泵所需總揚(yáng)程： H = +++=， 故選擇 600S32b 型離心泵是合理的。 四、機(jī)械間高度的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)．動力與起重設(shè)備 電機(jī)選用 Y355506型，功率 250kw；轉(zhuǎn)數(shù) 970 轉(zhuǎn) /分；電動機(jī)功率： 250 kw；效率： 84%；泵軸功率： kw。 根據(jù)所選水泵及電機(jī)的重量，泵房內(nèi)選用 DX雙梁橋式起重機(jī)。其性能參數(shù)如下： 跨度 Lk=11m；起重量 5噸；提升高度 12m； (2)．泵房高度的設(shè)計(jì)計(jì)算 ①泵房在地面以上高度的確定 泵房在地面以上的高即泵房頂距室內(nèi)地面高度： H1 = h1+d+e+f (411) 式中 h1 — 起重機(jī)掛勾距泵房頂高度。在 本設(shè)計(jì)中 h1取 1600mm。 d — 起重機(jī)繩的垂直高度。在本設(shè)計(jì)中取 1300 mm。 e — 最大一臺水泵的電機(jī)的高度。在本設(shè)計(jì)中 e 取 1725mm。 f — 吊車底部距地面的高度。在本設(shè)計(jì)中 f 取 1280 mm。 H1 = 1600+1300+1725+1280 =5905 mm，取 。 ②泵房在地面以下高度的確定： 吸水管軸線埋深： h2 = = m 19 吸水管略向上傾斜，通過偏心漸縮管后泵軸線向上移 。泵軸線標(biāo)高。泵軸線埋深為： =。 根據(jù)前面的計(jì)算，基礎(chǔ)高出室內(nèi)地面 ，泵中軸線距底角螺絲 。 則：泵房地面距室內(nèi)地面之高差 H2 =++ = m 綜上所述：泵房總高 H = H1+H2+ = + = m 取為 。 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 一、門窗 的設(shè)計(jì)計(jì)算 在機(jī)械間內(nèi)，至少要有一個能夠滿足最大設(shè)備搬運(yùn)出入的門。門寬一般不小于 米，高度一般不小于 米。 最大搬運(yùn)門門高 H = c+d+e+f = +++ = m，取 最大搬運(yùn)門門寬 B = 2a+b= 2+= (412) 式中 c — 所吊物件的吊勾與門框頂部之間距離； d — 起重繩的垂直度。在本設(shè)計(jì)中； e — 最大一臺部件高。在本 設(shè)計(jì)中； f — 部件距地面的高度。在本設(shè)計(jì)中； b — 最大一臺部件的寬度。在本設(shè)計(jì)中； a — 最大一臺部件兩側(cè)距門框的距離； 門框尺寸為 2. 50 m178。 窗向陽開四扇，西面開四扇?？紤]窗總面積不少與泵房面積的 1/6， 而泵房面積為： F = 24 17= 408 m178。； 窗戶面積為 S = F/6 = 178。；每扇窗戶的面積為： s = S/17= m178。，因此：取窗戶尺寸為 2 .0 m178。 二、 走廊平臺的設(shè)計(jì) 計(jì)算 為了便于人員操作，集水池上與機(jī)械間上均設(shè)有走廊平臺，欄桿高 ，以保證安全。走廊平臺寬取 。 三、 機(jī)械間地面排水設(shè)施的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 由于水泵的某些部位會泄漏出污水，為了保持機(jī)械間的工作環(huán)境，故要設(shè)一集水坑來排除泄漏出的污水。集水坑尺寸定為： B= 500 (mm)； H = 500 (mm)。從水泵水封管接出一條 DN=25mm 的排水管，接入集水坑。 細(xì) 格柵 格柵的設(shè)計(jì)參數(shù) (1)柵條 根據(jù)給排水設(shè)計(jì)手冊規(guī)定，水泵前格柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定 。 ① 柵條斷面：應(yīng) 根據(jù)跨度、格柵前后水位差和攔污量計(jì)算決定，一般采用10mm 50mm10mm 100mm 的扁鋼制成。 ② 柵條間隙：根據(jù)水質(zhì)、水泵類型及葉輪直徑?jīng)Q定，按照泵站性質(zhì)，一般污水格柵間隙 2025mm，按照水泵類型及口徑 D，應(yīng)小于水泵葉片間隙。一般 軸流泵，混流泵和離心泵 。 (2)流速 格柵通過設(shè)計(jì)流量時的流速一般采用 ，格柵前渠道內(nèi)的流速可采 用 ，格柵后到集水池的流速可采用 。 (3)格柵傾斜角度 格柵傾斜角度為 450750，