中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書第1頁共8頁目錄引言……………………11文獻(xiàn)終獻(xiàn)……………21.1概況………………21.2沉淀池的新工藝…………………21.3豎流沉淀池的工作原理…………31.4沉淀池池的構(gòu)造…………………31.5沉淀池池的憂缺點(diǎn)………………32計(jì)算…………………42.1.設(shè)計(jì)要術(shù)和重要參數(shù)……………42.2參數(shù)的選定………………………42.3計(jì)算過程…………42.4計(jì)算結(jié)果…………63總結(jié)…………………7參考文獻(xiàn)………………8引言現(xiàn)今，人類生存環(huán)境的不斷惡化以及自然資源的日益減少等自然問題，向人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)峻地挑戰(zhàn)，人類必須加強(qiáng)重視對(duì)自然環(huán)境的的保護(hù)和自然資源的合理開發(fā)這樣一些攸關(guān)生死的問題。而其中,水資源的保護(hù)和利用又是最重要的。因?yàn)樗毡榇嬖谂c人類社會(huì)，而對(duì)人又是極其的重要。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，水不是取之不盡用之不竭的的觀念已經(jīng)開始遭到否定，水資源是人類的寶貴資源。，于是，對(duì)已被污染的水進(jìn)行處理凈化則顯的格外的重要。1文獻(xiàn)綜述1.1概況隨著人口的增長，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，造成了水資源供需矛盾的日益加劇。從本世紀(jì)初以來，到70年代中期，全世界農(nóng)業(yè)用水量增長了7倍，工業(yè)用水量增長了21倍。我國用水量增長也很快，至70年代末期全國總用水量為4700億立方米，為建國初期的4.7倍。其中城市生活用水量增長8倍，而工業(yè)用水量（包括火電）增長22倍。北京市70年代末期城市用水和工業(yè)用水量，均為建國初期的40多倍，河北、河南、山東、安徽等省的城市用水量，到70年代末期都比建國初期增長幾十倍，有的甚至超過100倍。因而水資源的供需矛盾就異常突出。建立污水處理系統(tǒng)，使污水資源化隨著工業(yè)三廢的治理和控制，迫在眉睫。1.2沉淀池的新型工藝目前使用的各種沉淀池都存在著兩個(gè)方面的缺點(diǎn)：其一是沉速率不高,在常用的沉淀時(shí)間內(nèi),懸浮物質(zhì)的去除百分?jǐn)?shù),一般在40%~60%之間,很少超過80%，其二是這些沉淀池都是大的池體，占地面積較大。為了提高沉淀池的分離效果和處理能力，可從兩方面進(jìn)行工作：改變水中懸浮物質(zhì)的表面性質(zhì)；創(chuàng)造更便于顆粒沉淀分離的邊界條件。目前在技術(shù)上教為成熟的，屬于前著是預(yù)曝氣，屬于后著的有各種類型的新型沉淀池。預(yù)曝氣所謂預(yù)曝氣就是在進(jìn)入沉淀池之前，首先進(jìn)行短時(shí)間的預(yù)曝氣。預(yù)曝氣可以與平流式沉淀池合并，也可以與豎流式或輔流式沉淀池合并1新型輔流式沉淀池回轉(zhuǎn)配水式沉淀池和向心輔流式沉淀池是兩種類型的輔流式沉淀池。它們對(duì)現(xiàn)有的輔流式沉淀池由于池內(nèi)流速由大到小，時(shí)水流不夠穩(wěn)定，并存在股流和滯留等不利影響有較大的改進(jìn)。2斜板沉第3頁共8頁淀池哈真早就提出“淺層沉淀”的概念以后逐步發(fā)展，并為世界各國的生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。其是在沉淀池中加了斜板，與原池相比由于濕潤增大，水力半徑減少，所以Re值可以降到100米以下從而創(chuàng)造了有利的條件。1.3豎流沉淀池的工作原理豎流沉淀池采用上部中心管進(jìn)水的方式，污水從中心管留入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個(gè)斷面上升。主要用與處理含有機(jī)懸浮物較多,而含水量不大的工業(yè)污水。在豎流沉淀池中,由于污水以速度V想上流動(dòng),懸浮顆粒也以同一速度上升,在重力作用下,顆粒又以沉速u下降。顆粒的實(shí)際沉速為本身沉速與水流上升速度的和。u>V的顆粒能夠沉于池底而被去除,u=V的顆粒被3在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài),而u<V的顆粒不能下沉,隨水溢出池外。當(dāng)屬于第一類沉淀時(shí)，在負(fù)荷相同的情況下，豎式沉淀池的效率將低于其他類型的沉淀池。如果屬于第二類，則情況較復(fù)雜，水流上升，顆粒下沉，顆?；ハ嗯鲎埠徒佑|，促進(jìn)顆粒的絮凝，時(shí)顆粒粒徑變小，u值也增大，同時(shí)又能在池的深部形成懸浮層，這樣，其去除率可能高于表面負(fù)荷相同的其他類型的沉淀池。但由于池內(nèi)水不易均勻，沉淀率的提高受到影響。1.4豎流沉淀池的構(gòu)造豎流沉淀池的表面多呈圓形,也有采用方型或多邊形的。直徑和邊長一般在8m以下，多介于4~7m之間，一般不超過9~10m。沉淀池上部呈圓柱狀的部分為沉淀區(qū)，下部呈圓臺(tái)形的部分為污泥區(qū)，在M區(qū)之間留有緩沖層0.3m，澄清后的水由池四周溢出。流出區(qū)設(shè)輻射式匯水槽。為了防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4m~0.5m處設(shè)攔板,攔板伸入水中部分的深度為0.25m~0.3m,伸出水面高度為0.1m~0.2m。1.5豎流沉淀池的優(yōu)點(diǎn)排泥容易,不需要機(jī)械刮泥設(shè)備,便于管理。1.6豎流沉淀池的缺點(diǎn)池深大施工困難,造價(jià)高,每個(gè)池的容量小,污水量大時(shí)不宜采用,水流分布不易均勻等2設(shè)計(jì)說明2.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)和重要參數(shù)(1)城市人口60000人,屬小型城市,最大設(shè)計(jì)流量Q=0.2m32.2計(jì)算參數(shù)的選定沉淀池類型在處理工藝中的作用沉淀時(shí)間t/h表面水力負(fù)荷q/(m3.m-2.h-1)干污泥良/(g.d-1)污泥含水率/（%）初沉池單獨(dú)沉淀法1.5~2.01.5~2.515~2795~97初沉池二級(jí)處理前1.0~2.01.5~3.014~2595~97二沉池活性污泥法后1.5~2.51.0~1.510~2199.2~99,6二沉池生物膜法1.5~2.51.0~2.07~1996~98城市人口60000人,人均干污泥量為25克/d,污泥汗水率為95/%設(shè)污泥清除間隔天數(shù)t=2中心管內(nèi)污泥流速V0=0.03m/s,才用6個(gè)遲子沉淀部分液體上升速度V=2.0m/h=0.00055m/s沉淀時(shí)間T=1.5h流過中心管喇叭口下緣與反射板縫隙的污水的流速V’=0.02m/s喇叭口下邊緣寬度d’=1.35d0池子底部泥斗上口直徑D=8.8m,下口直徑0.6m,側(cè)壁傾角a=55度池子保護(hù)高度h1=0.3m緩沖層高h(yuǎn)4=2.3計(jì)算過程2.3.1當(dāng)采用4個(gè)池子時(shí),n=4,(1)每池最大設(shè)計(jì)流量qmax=qmax==0.05m3/s(2)中心管截面積A1=A1==1.67m2沉淀部分有效斷面積A2=A2==91m2沉淀池直徑D=,D=10.8>10,不符合豎式沉淀池的最大直徑要求。2.3.2設(shè)沉淀池?cái)?shù)n=6,則Qmax=,Qmax==0.033,A1===1.1M2A2===60D==8.8<10,符合要求2.3.3沉淀池有效水深h2=VT,h2=21.5=3m,,校核池徑水深比D/h2=8.8/3=2.93<3,符合要求。2.3.4污泥體積V=其中===0.5L/人.dV=,==60m3則每個(gè)池子污泥體積V1=V/n=60/6=10m2.3.5污泥池底部斗槽高度h5===5.85m===127.17m3>10m3可見池內(nèi)足夠容納2日的污泥量。2.3.6中心管直徑D0===1.18m2.3.7中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3=,其中=1.35d0=1.351.18=1.59m,,圖2.1沉淀池中心管喇叭口擋斑所以h3===0.33m2.3.8沉淀池的總高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.33+0.3+5.85=9.78m2.4計(jì)算結(jié)果(1)采用池?cái)?shù)n=6(2)每池最大設(shè)計(jì)流量qmax=1.1m(3)沉淀部分有效斷面面積A2=60m(4)沉淀池直徑D=8.8m(5)沉淀池有效水深h2=3m(6)每兩天產(chǎn)生的污泥體積V=60m(7)每池污泥體積V1=10m(8)池子底部泥斗高h(yuǎn)5=5.85m(9)中心管直徑d0=1.18m(11)中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3=0.33m(12)沉淀池總高度H=9.78m3總結(jié)通過本次的課程設(shè)計(jì),我們學(xué)到了豎流沉淀池的設(shè)計(jì)的步驟和需要注意的地方,包括污泥流量及灰斗體積的計(jì)算,中心管直徑的確定,在這次課程設(shè)計(jì)中不但提高了動(dòng)手能力而且進(jìn)一步理解和掌握了所學(xué)知識(shí)。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如沉淀部分的沉淀原理與計(jì)算，CAD圖的繪制……通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。我認(rèn)為，在這次課程設(shè)計(jì)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。從整體的設(shè)計(jì)工藝流程來看，本次設(shè)計(jì)方案僅符合設(shè)計(jì)的要求。雖然在許多等方面仍存在缺陷，但是通過有關(guān)文獻(xiàn)的查閱及相關(guān)資料的復(fù)核、校正，在一定的設(shè)計(jì)條件下，設(shè)計(jì)計(jì)算的理論結(jié)果是符合設(shè)計(jì)要求的，使得本次的設(shè)計(jì)方案，具有了一定的說服力。又因本次設(shè)計(jì)的沉淀池，有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢，使得其對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有一定的指導(dǎo)意義，值得進(jìn)一步的考證和研究。不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識(shí)的積累，能力的提高。完全可以把這個(gè)當(dāng)作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，取得更好的成績。很少有人會(huì)一步登天的，永不言棄才是最重要的。經(jīng)過幾天緊張的課程設(shè)計(jì)，從中學(xué)到了許多在課本上所學(xué)不到的東西，而且鍛煉了自己畫圖的水平，提高了自己的能力，使自己也更深地了解了豎流沉淀池的特點(diǎn)及原理，為以后走上工作崗位奠定了一定的基礎(chǔ)。感謝在本次課程設(shè)計(jì)中給于幫助的同學(xué)們和老師。最后，由于設(shè)計(jì)時(shí)間短難免會(huì)有許多不足之處，在此衷心希望各位讀者能夠批評(píng)指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)[1]羅固源主編。水污染物化控制原理與技術(shù)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[1]晉日亞，胡雙啟主編。水污染控制技術(shù)與工程。