1、 1 第二部分 设计计算书 第 一 章 城市污水设计流量计算 1 污水设计流量 1.1 近期 （ 1） 污水平均日流量 Q Q = Nq = 12104 1500.8243600 = 166.67/ = 0.166673/ 式中 N 设计人口数，人；本设计近期服务人口为 12 万 q 每人每日平均污水量定额 ， 生活用水定额为 110 180L/d， 取 150L/d。 （ 2） 最高日最高时污水流量 Qh 总变化系数 Kz = 2.7 0.11 = 2.7166.670.11 = 1.54 Qh = Q = 166.671.54 = 256.34/= 0.256343/ 1.2 远 期 （
2、1） 污水平均日流量 Q Q = Nq = 25104 1500.8243600 = 347.22/ = 0.347223/ 式中 N 设计人口数，人；本设计 远 期服务人口为 25 万 （ 2） 最高日最高时污水流量 Qh 总变化系数 zK = 2.7 0.11 = 2.7347.220.11 = 1.42 Qh = Q = 347.221.42 = 492.61/= 0.49263/ 2 第 二章 中格栅设计 2.1 设计说明 中格栅主要是拦截污水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。 2.2 设计参数 栅前流速 v1 = 0.7m/s 过栅流速 v2 = 0.9m/s 栅条宽度
3、 s=0.02m 格栅间隙 e=0.02mm 栅前部分长度 0.5m 栅前部分长度 1.0m 格栅倾角 =60 进水渠展开叫 1=20 单位栅渣量 w1=0.05m3 栅渣 /103m3 污水 设计流量 Q=0.4926 3ms，按远期最高日最高时污水流量计算 2.3 设计计算 （ 1）栅前水深 h 根据最优水力断面公式 2 121vBQ ， 计算得栅前槽宽 1B mvQB 19.17.0 4 9 2 6.022 11 ， mBh 6.0219.121 （ 2）栅条间隙数 n 格栅设两组，按同时工作设计计算。 2.219.06.002.02 60s i n4 9 2 6.02 s i n 2
4、e h vQn ，取 n=22 （ 3）每组格栅宽度 B B =S（ n-1） +en=0.02（ 22-1） +0.0222=0.86m 取 1m 3 （ 4）栅槽宽度 B B = 2B + 0.2+ 0.5 = 2.7 式中， B 栅槽宽度，一般 比 格栅宽 0.2 0.3m，取 0.2m 0.5 两格栅间距 （ 5）进水渠道渐宽部分长度 1L mBBL 21.220t a n2 2.17.2t a n2 111 （ 6）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2L mLL 10.1221.2212 （ 7）过栅水头损失 1h mgvkkhh 26.060s i n81.92 9.0)02.0
5、 02.0(42.23s i n2 234201 式中 0h 计算水头损失 k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数。栅条边为矩形截面，取 k=3； 阻力系数。 34es ，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42。 （ 8） 栅后槽总高度 H1 取栅前渠道超高 h2=0.3m， H1=h+ h2=0.6+0.3=0.9m （ 9） 栅后槽总高度 H H = h+ h1 + 2 = 0.6+0.3+ 0.26 = 1.16 （ 10）栅总长度 L L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =2.21+1.10+0.5+1.0+0.9/tan60 =5.33m 2.4 每日栅渣量
6、W 4 W=Qw1= dm /5.110*42.1 8 6 4 0 0*05.0*4 9 2 6.0 33 因为 W 大于 0.23/， 所以宜采用机械格栅清渣。 2.5 机械选型 采用链条式 回 转除污机，型号 GH 型 。 公称栅 宽 B (m) 槽宽 H （ m） 安装 角度 （。） 栅条 间隙 （ mm） 电动机功率 （ Kw） 栅条 面积 （ mm） 整机 重量 （ Kg） 生产厂 1.0 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 自选 60 65 70 75 80 15-8
7、0 0.75-0.22 50*10 3500-5500 无锡 通用机械厂 、 江西 亚太给排水成套设备公司 2.6 进水 出水渠 城市 污水通过 DN1200 的 管道 送入 进水渠道，设计中取进水渠道 1.19m， 进水 水深 0.6m， 出水 渠道 1.19m， 出水 水深 0.6m。 2.7 计算草图 1进水工作平台栅条图 2.1 中格栅计算草图 5 第 三章 提升泵站设计 3.1 设计说明 提升 泵站 用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程 中流过 ，从而达到污水的净化。 泵站按远期规模设计，水泵机组按近期规模配置。 泵站选用集水池与机器间合建式泵站。 3.2 选泵 （ 1）
8、 流量的确定 本设计近期拟定选用 5 台泵（ 4 用 1 备，远期增加 1 台），则每台泵的设计流量为： Q=Qmax/5=492.61/5=95.52L/s （ 2） 扬程 H 的估算 6 H=H 静 +hf+(1.5 2.0) 式中： H 静 泵需要提升的静扬程； hf 污水泵及泵站管道的水头损失， m，取 1.5m； 1.5-2.0 富于水头损失。 fH = 6 3 .7 4 5 2 .7 4 H静 式中： 63.74 为出口位置水面标高； 52.74 集水井最低泵吸水面标高； Hf 从泵出口到最后一个构筑物出水口的总水头损失。 从沉砂 池到消毒池总水头损失： H 0 . 2 5 0 .
9、 2 6 0 . 2 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 2 . 8 6mf 注： 1) 各构筑物之间管渠连接的水头损失计为 0.2m； 2）细格栅的水头损失计为 0.26m； 3） 平流式沉砂池水头损失取 0.2m； 4） CAST 生化池水头损失计 0.5m； 5） 平流式初沉池水头损失计 0.4m； 6）巴氏 计量 槽 水头损失 0.3m； 7）紫外消毒池 水头损失 0.2m。 则泵需要提升的静扬程 fH = 6 3 . 7 4 5 2 . 7 4 H = 6 3 . 7 4 5 4 . 7 4 2 . 8 6= 1 3 . 8 6 m 静 则水泵扬程为： H=H 静 +2.
10、0+1.5=13.86+1.5+1.5=16.86m （ 3）选泵 按上述条件，选择立式单级单吸离心式污水泵。 性能参数如下： 表 13.1 污水泵性能参数表 型号 流量 Q（ L/s） 扬程 H（ m） 转速 n（ r/min） 轴功率（ kw） 气蚀余量（ m） 200TLW-400I 128 17 970 30 6.0 电动机型号 电动机功率（ kw） 效率 叶轮直径 （ mm） 生产厂 重量（ kg） 7 Y180M-2 30 89.5 400 乐清 市 水泵厂 1130 3.3 吸水管、压水管实际水头损失的计算 3.3.1 设计依据 (1)吸水管流速 0.8 2.0m/s，安装要求有
11、向水泵不断向上的坡度； (2)压水管流速一般为 1.2 2.5m/s； (3)吸压水管实际水头损失不大于 2.5m/s。 3.3.2 具体计算 (1)吸水管选用 DN=350mm 的铸铁管， V=1.28m/s， i=6.17 ； 压水管为 DN=350mm的铸铁管， V=1.28m/s， i=6.17 。 (2)吸水管路损失 吸水管上有： 一个喇叭口， Dg=1.5350=525mm ， 1 =0.1； Dg350 的 90弯头 2 个， 2 =0.89； Dg350 的闸阀 1 个， 3 =0.07； Dg350250 的偏心渐缩管 1 个， 4 =0.18； 吸水喇叭口流速 V1=40.
12、1232/（ 3.140.5252） =0.57m/s h 局部 =gvi22 = 220.1 0.57 0.89 2 0.07 0.18 1.282 9.8 =0.1713m 设吸水管管长 3m， 则 h 沿程 = li = 6.17 31000=0.01851m 吸水管总损失 h1= h 局部 +h 沿程 =0.1713+0.01851=0.190m (3)压水管路损失 压水管上有： Dg250350 的渐放管 1 个， 1=0.15； Dg350 的截止阀 1 个， 2 =3.0； Dg350 的闸阀 1 个， 3 =0.07； Dg350 的 90弯头 2 个， 4 =0.89； h
13、局部 =gvi22 = 220.15 2.51 3.0 0.07 0.89 2 1.282 9.8 =0.46m 8 设压水管管长 30m， 则 h 沿程 = li =6.17/100030=0.1851m 压水管总损失 h2= h 局部 +h 沿程 =0.46+0.1851=0.6451m 泵站内总水头损失 h=h1+h2=0.6451+0.19=0.8351m1.5m (4)水泵扬程校核 H=H 静 +h+1.0=13.86+0.8351+1.0=115.6951m17m 故选泵合适。 3.4 集水池 （ 1） 集水池形式 本工程设计的集水池与 泵站 合 建，属封闭式。 （ 2） 集水池的
14、通气设备 集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。 （ 3） 集水池清洁及排空措施 集水池设有污泥斗，池底作成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥 斗 。从平台到池底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。 （ 4） 集水池容积计算 泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵 5 分钟的出水量计算，有效水深取1.5 2.0 米。 本次设计集水池容积按最大一台泵 5 分钟的出水量计算，有效水深取 3.0 米。 V=5600.1232=36960L=36.96 3m 则集水池面积 F 为： F=V/h=36.96/3=12.32m2 取 1.5m*10m=15 m2 （
15、5） 集水池的排砂 污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长了腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设压力冲洗管 Dg150mm 伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走集水池可设成连通的两格，以便检修。 3.5 水泵机组基础的确定和 提升 泵站的布置 9 3.5.1 水泵机组基础的确定 机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对基础要求： (1)坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载； (2)要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。 查手册，算得水泵机组基础尺寸为： 600850mm，
16、机组总重量 W=1130+180=1310kg，基础深度 H 可按下式计算： H=BL W0.3= 3.0 131 00.6 0.85 240 0=3.2m， 为安全计，取 H=3.5m。 式中 ， L 基础长度， m； B 基础宽度， m； 基础所用材料的容重，混凝土基础 =2400kg/ 3m ； W 机组总重量， kg； 3.5.2 提升 泵站的布置 因为所选用的台数仅 4 台，所以泵房采用圆形，泵房内泵采用横向排列，这样虽增加了泵房长度，但由于立式泵占地面积小、跨度减小、水力条件好、节省电耗。 基础尺寸为 600850mm； 基础间净距为 1.0m； 泵房尺寸为： 12m13.25m
17、3.6 泵房高度的确定 （ 1） 地下部分 集水池最高水位为进水管水面标高 即： H1=55.74； 集水池最低水位为： 52.74m； 设水泵吸水管中心标高在最低水位以下 0.44m，则吸水管中心线标高为 52.740.44=52.3m； 泵轴标高为 52.3+0.303+0.35=52.953m； 机组基础部分埋于地下，露出地面 0.647m； 10 则基础顶标高为 52.953 0.303=52.65 m； 基础地面标高为 52.65 0.647=52.003m； 则泵房地下埋深 H1=61.8-52.003=9797m。 （ 2）地上部分 H2=n+a+c+d+e+h=0.1+0.7+1.2+1+2.7+0.2=5.9m； 式中 ， n 一般采用不小于 0.1，取为 0.1m； a 行车梁高度，查 【 12】 为 0.7m； c 行车梁底至起吊钩中心距离，查 【 12】 为 1.2m； d 起重绳的垂直长度 取 1m； e 最大一台水泵或电动机的高度； e=2.601m，取 2.7m。 h 吊起物低部与泵房进口处室内地坪的距离， 0.2m （ 3） 泵房高度 H H=H1+H2=9.797+5.9=15.697m取 15.7m 3.7 计算草图 图 3.1 提升泵站计算草图
