第3章污水深度處理設計計算污水深度處理是指城市污水或工業(yè)廢水經(jīng)一級、二級處理后，為了達到一定的回用水標準使污水作為水資源回用于生產(chǎn)或生活的進一步水處理過程。針對污水（廢水）的原水水質和處理后的水質要求可進一步采用三級處理或多級處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機污染物質，SS及氮、磷高濃度營養(yǎng)物質及鹽類。絮凝過程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，從而形成較大的，絮凝體，以適應沉淀分離的要求。常見的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，機械絮凝池，網(wǎng)格絮凝池。隔板絮凝池雖構造簡單，施工管理方便，但出水流量不易分配均勻。折板絮凝池雖絮凝時間短，效果好，但其絮凝不充分形成磯花顆粒較小、細碎、比重小，沉淀性能差，只適用于水量變化不大水廠。機械絮凝池雖絮凝效果較好、水頭損失較小、絮凝時間短，但機械設備維護量大、管理比較復雜、機械設備投資高、運行費用大。網(wǎng)格絮凝池構造簡單、絮凝時間短且效果較好，本設計將采用網(wǎng)格絮凝池[8,9,10,11]o3.1.1網(wǎng)格絮凝池設計計算網(wǎng)格絮凝池分為1座，每座分1組，每組絮凝池設計水量:Q廣0.308m3/s(3-12)（1）絮凝池有效容積(3-12)V=Q1T式中Q—單個絮凝池處理水量（m3/s）V—絮凝池有效容積（m3）T一絮凝時間，一般采用10~15min，設計中取T=15min。V=0.308x15x60=277.2m3（2）絮凝池面積(3-13)式中A一絮凝池面積（m2）；V一絮凝池有效容積（m3）；H—有效水深（m），設計中取H=4m。a277.2A= =69.3m24 （3）單格面積(3-14)

式中f—單格面積(m2)；Q1—每個絮凝池處理水量(ms/s)；末段0.1~0.14m/s。v1一豎井流速(m/s),前段和中段0.12~0.14m/s,設計中取末段0.1~0.14m/s。0.3080.120.3080.12=2.57m2設每格為正方形，邊長為1.7m,每個實際面積為2.89m2,由此得分格數(shù)為:n=693=24.1牝25(個)2.89每行分5格，每組布置5行。單個絮凝池尺寸LXB=17.8mX8.8m。實際絮凝時間(3-15)24a?b?Ht=—(3-15)60Q1式中t—式中t—實際絮凝時間a一每格長邊長度b一每格短邊長度H—平均有效水深(min)；(m)；(m)；(m),設計中取4.3m。=15.01min24x1.7x1.7x4

0.308x=15.01min絮凝池的平均有效水深為4.0m，超高為0.3m，排泥槽深度為0.65m，得池的總高為：H=4+0.3+0.65=4.95m過水孔洞和網(wǎng)格設置過水孔洞流速從前向后逐漸遞減，每行取一個流速，分別為0.30m/s,0.25m/s,0.20m/s,0.15m/s,0.10m/s,則從前往后各行的孔洞尺寸分別為：0.63X1.60,0.76X1.60,0.95X1.60,1.27X1.60,1.90X1.60。前四行每個均安裝網(wǎng)格，第一行每格安裝4層，網(wǎng)格尺寸50mmX50mm，第二行和第三行每格均安裝3層，網(wǎng)格尺寸為80mmX80mm,第四行每格安裝2層，網(wǎng)格尺寸為100mmX100mm。水頭損失計算網(wǎng)格水頭損失計算卜疽1』 (3-16)式中 h—每層網(wǎng)格水頭損失(m)；4一網(wǎng)格阻力系數(shù)，一般前段采用1.0,中段采用0.9；V】一各段過網(wǎng)流速(m/s),一般前段采用0.25?0.30m/s,中段采用0.22~0.25m/s。設計中前段取0.27m/s,中段取0.23m/s。

第一行每層網(wǎng)格水頭損失:h第一行每層網(wǎng)格水頭損失:h1=1.0:菖]=0.004m第一行內(nèi)通過網(wǎng)格總水頭損失：IZh’=4X5X0.004=0.08m同理得第二行，第三行，第四行過網(wǎng)總水頭損失分別為：0.036m,0.036m,0.024m。通過網(wǎng)格總水頭損失：②孔洞水頭損失：通過網(wǎng)格總水頭損失：②孔洞水頭損失：Zh]=0.08+0.036+0.036+0.024=0.176m式中v3一進水速度，式中v3一進水速度，設計中取0.8m/s一 V2 , 、h2云2^2 (3-17)式中h一孔洞水頭損失(m)；2E2一孔洞阻力系數(shù)，一般上孔洞取0.8,下孔洞米取3.0；v一空洞流速(m/s)。第一行各格孔洞總水頭損失：0.32 0.32Zh’=3X3X ——+2X0.8X ——=0.049m2 2x9.81 2x9.81同理第二、三、四、五行各格孔洞總水頭損失分別為:0.027m,0.023m,0.010m,0.004m。通過各孔洞的總水頭損失為：Zh2=0.049+0.027+0.022+0.010+0.004=0.112m通過絮凝池的總水頭損失：h=Z虬+Zh’2=0.176+0.112=0.288m則網(wǎng)格絮凝池從進水到出水總的水頭損失為0.288m，設計中取0.30m。進水管設計進水口橫截面面積(3-18)A=0308=0.385m2

0.8則設計中絮凝池采用尺寸為0.62mX0.62m的正方形進水。超越渠道設計設計中取渠道寬0.8m，深1.8m，壁厚0.20m,底厚0.20m。

3.2沉淀池的選擇與設計計算3.2.1沉淀池的選擇水處理中的沉淀工藝是指在重力作用下懸浮固體從水中分離的過程，它能去除80%?99%以上的懸浮固體，是主要的凈水構筑物之一。沉淀池的常用形式有：平流沉淀池、斜板（管）沉淀池等。平流沉淀池構造簡單，操作管理方便，但占地面積大，機械排泥設備維護較復雜、土建費用高、沉淀效率低。斜板（管）沉淀池占地面積小、沉淀效率高，本設計采用斜板沉淀池。3.3.2沉淀池的設計計算斜板沉淀池分為1座，每座分1組，每組設計流量為Q=0.308m3/s。1（1）沉淀池清水區(qū)面積(3-19)式中A一斜板沉淀池的表面積（m2）q一表面負荷（m3/（m2?h）），一般采用9.0~11.0m3/（m2?h）。設計中取q=9.0m3/(m2?h)=0.0025m/s人0.308A人0.308A= 0.0025=123.2m2（2）沉淀池的長度與寬度因為沉淀池與絮凝池合建，故沉淀池的寬度B=8.8m，則沉淀池長度TA123.2,/八L=—= =14.0mB8.8為了布水均勻，進水區(qū)布置在沉淀池長度方向一側。在8.8m的寬度中扣除無效長度約為0.5m，則進出口面積- (B-0.5)xL(3-20)A= (3-20)ik 1 - (8.8-0.5)A=1式中A一凈出口面積（m2）；k- (8.8-0.5)A=1X14-=112.8m21.03（3）沉淀池總高度H=h+h+h+h+h| （3-21） 1 2 3 4 5式中H一沉淀池總高度（m）；h1一保護高度（m），一般采用0.3~0.5m。h1-清水區(qū)高度（m），一般采用1.0~1.5m2h3一斜板區(qū)高度（m），斜板長度為1.0m，安裝傾角60°，則h=sin60°=0.87m。3

h一配水區(qū)高度（m）,一般不小于1.0?1.5m；4h一排泥槽高度（m）。5設計中取hj0.3m,h=1.20m,h=1.65m,h=0.83m。1|H=0.30+1.20+04.87+1.65+0.83=4.品（4）沉淀池進水設計沉淀池進水采用穿孔花墻，空口面積(3-22)(3-22)式中A一空口總面積（m2）；2 - 、 ? ，…- ?v一孔口流速（m/s），一般取值小于0.080.10m/s。設計中取v=0.08m/s=3.85m2=3.85m2A— 2 0.08每個孔口采用D318X9.0的鋼管，單孔面積為0.071m2，則孔口數(shù)為3.08

n= 3.08

n= 0.071=4(個)進水孔分3行，每行18個，平行孔口間距為0.48m，上下孔口間距為0.5m，進水孔位置應在斜板以下，沉淀區(qū)以上位置。（5）沉淀池出水設計沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v=0.6m/s，則穿孔總面積為Q1Q1_0.308v0.6_0.51m2設每個孔口的直徑為3cm，則孔口個數(shù)為(3-23)式中N—孔口個數(shù);，-?一， …_一一, 、 兀F一每個孔口的面積（m2），F(xiàn)=—x0.032_0.000707m24N_ 0.51_722(個)0.000707設每個集水槽的寬度為0.3m，間距為1.5m，共設6條集水槽，每條集水槽一側開孔數(shù)為62個，孔口間距為22cm。6條集水槽匯水至出水總渠，出水總渠寬度為0.8m，深度為1.0m，出水總渠采用D720X8的鋼管排水［⑵。（6）出水水頭損失出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽內(nèi)損失。①孔口損失

(3-24)(3-24)式中Eh—孔口水頭損失（m）；E—進口阻力系數(shù)，設計中取E=2。Eh1=2x20二］=0.037m槽內(nèi)水頭損失集水槽內(nèi)水深取為0.4m,槽內(nèi)水流水速度為0.40m/s,槽內(nèi)水力坡度按0.01計，水頭損失為：(3-25)式中Eh—集水槽內(nèi)水頭損失（m）；2, ,…、i一水力坡度；l一集水槽長度（m）。設計中i=0.01,l=13.8mEh2=0.01x14.0=0.14m出水總水頭損失Eh=Eh]+Eh2=0.037+0.14=0.177m（7） 沉淀池排泥系統(tǒng)設計采用穿孔管進行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管徑為219mm，管上開孔孔徑為50mm，孔眼向下與垂線成45°交叉排列，孔間距為0.3m孔眼數(shù)為29個，每根排泥管上沉淀池底部為排泥槽，共設7條。排泥槽頂寬1.96m，底寬0.3m，斜面與水平夾角約為45°，排泥槽高為0.83m。另，池外排泥管采用為D312X6和D480X8的鋼管。（8） 核算①向上水流速度v斜板間的水流速度為：v2=aQ° （3-26） 1 式中v一斜板間水流速度（m/s）；&一斜板安裝傾角，一般采用50°?60°。設計中取。=60°v=Q3O8=0.0032m/s=0.32cm/s297.69②雷諾數(shù)ReRe=里 (3-27)

式中R一水力半徑（cm），R=9=些=7.5mm=0.75cm，斜板間距d=30mm。4 4v一水的運動黏度（cm2/s）,設計中當水溫t=20°C時，水的運動黏度v=0.01cm2/s。Re=0.75xO