生物接触氧化池.doc
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1、某水厂砂滤池改造方案第1章、概述1一、 某水厂的基本情况1二、 某水厂粗滤料反粒度过滤滤池存在问题1三 、整改原则2第2章、滤池改造工艺方案2一、方案设计依据2二、方案整改概述22.1、 滤池整改的目的22.2、 整改方案的选择2三、工艺设计计算说明33.1、设计数据33.2、设计计算.3四、工程设备明细:214.1主要设备和材料清单(表一)214.2土建及施工清单(表二)224.3、电气及辅件清单(表三)224.4、汇总表(表四)22第三章、方案实施计划23一、方案实施时间计划23二、施工人员组成23第1章、概述一、 某水厂的基本情况某水厂设计年供水量18万吨,由三套独立系统组成,一套年供水
2、量12万吨,采用气浮+V型滤池工艺。一套年供水量3万吨,采用气浮+虹汲滤池工艺。另一套年供水量3万吨,采用气浮+粗滤料反粒度过滤工艺。供水高峰时期,三套系统全部投入运行,供水低峰时期,以12万吨系统运行为主。二、 某水厂粗滤料反粒度过滤滤池存在问题2000年由长沙规划设计院采用湖南大学发明粗滤料反粒度过滤专利技术,设计参数为:池面积为4.2*4.2米,由六个池组成,滤池流速12米/时,水反冲洗强度为21升/秒平方米,冲洗时间为5-7分钟,滤池内由下部550毫米卵石层上部850毫米砂层组成,进水采用大阻力穿孔丰型管,在实际运行过程中,砂层内部被截留下来的泥无法随冲洗水带走,随着时间延长,运行状况
3、日益恶化,导致砂层积泥越来越多,甚至造成砂层内局部形成泥球和结块,水穿过砂层速度就会发生变化,有的部位流速高,有的部位流速低,就会出现水走短路现象,最终结果是出水浊度严重超标,滤池无法正常运行。三 、整改原则采用先进、实用、可靠的处理工艺;经治理后保证出水的各项指标达到自来水处理工艺滤池出水标准:按照投资省、运行费用低、布局合理、运行效果稳定的原则进行设计改造;选用国内外质量上乘、价格适中、并经实践考验过的先进设备,保证设施持久稳定运行;第2章、滤池改造工艺方案一、方案设计依据某原有滤池相关图纸和某水厂高程图给水处理理论室外给水设计规范给水排水工程设计手册给水排水工程快速设计手册给水排水工程施
4、工手册二、方案整改概述2.1、 滤池整改的目的1、 在保证出水浊度达标前提下,滤池能够长周期,稳定,正常运行。2、 在不改变构筑物的基础上,尽量减少整改费用。3、 在不影响高峰期供水前提下,尽量缩短整改周期。2.2、 整改方案的选择粗滤料反粒度过滤简称反滤池,从理论上分析,滤池在冲洗之后,滤层会自然形成上部砂粒径小,下部砂粒径大,下部空间就大,截污容量也大,运行周期长。但是在实际运行过程中,由于大量的泥聚集在砂层下部,反冲洗水带走积泥,必须要穿过砂层,因此冲洗水强度高,而水的密度较大,增加冲洗水强度,会出现跑砂现象,借签国内外先进滤池经验,如V型滤池,虹汲滤池,还是翻板滤池,他们都有一个共同点
5、,都是采用气水反冲技术。由于空气密度小,仅有水的千分之一,气冲强度可大大提高,而不会出现跑砂现象。因此,在不改变滤池结构基础上,将反滤工艺改为正滤工艺,增加一套气冲洗装置,彻底解决滤池在运行过程中冲洗不干净的问题。三、工艺设计计算说明3.1、设计数据设计水量 Q=36000 m3滤速V=11.8m/h滤池冲洗确定(见下表)冲洗强度(L/sm2)冲洗时间(min)第一步(气冲)155第二步(气水同时反冲洗)空气154水4第三步(水冲)55总冲洗时间12min冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/(s)【一般为 1.42.0 L/(s)】3.2、设计计算.3.2.1池体改造3.2.1.1滤池工作
6、时间TT=24t24/T=240.224/28=240.1=23.9(h)(式中未考虑排放滤水)3.2.1.2校核强制滤速VV=NV/(N1)=811.8/7=13.5m/h满足V13.7 m/h 的要求.3.2.1.3滤池高度的确定原有反粒度滤池的总高为:3.21m,因此在不影响出水浊度的情况下,科学安排滤各部分的高度是本设计的基础。根据v型滤池的设计规范。我们将各部分高度安排如下:滤池超高H5=0.18m滤池口水深H4=1.25m滤层厚度H3=0.95m(0.951.5m)滤板厚H2=0.13m滤板下布水区高度H1=0.7m(0.70.9m)其中冲洗时形成的气势层厚度为(0.10.15m)
7、滤池总高度H=H1+H2+H3+H4+H5=0.7+0.13+0.95+1.25+0.18=3.21m3.2.1.4 水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.951.35 ,不均匀系数1.21.6。均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算 H 清=180V/g(1m0)2/mo3(1/d0)2L0v式中:H 清水流通过清洁滤料层的水头损失,;V水的运动黏度, c /s; 20时为0.0101 c /s;g重力加速度, 981 /s2;m0滤料孔隙率; 取0.5;d0与滤料体积相同的球体直径,根据厂家提供数据为0.1 L0滤层厚度, L0=95 v滤速,/s,v=11.8m/h=0.328
8、/s;滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.750.8,取0.8; H 清=1800.0101/981(10.5)2/0.53(1/0.80.1)2950.328=14.25 根据经验,滤速为810m/h 时,清洁滤料层的水头损失一般为3040 ,计算值比经验值低,取经验值的低限30 为清洁滤料层的过滤水头损失,正常过滤时通过长柄滤头的水头损失h0.22m,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为 H 开始=0.3+0.22=0.52m 为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸2m2m,堰底板比滤池底板低0.3m.水封井出水堰总高:
9、 H 水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.7+0.13+0.95=2.08m因为每座滤料过滤水量:Q 单=vf=11.84.23.78=187.5m3 /h=0.0521m3 /s所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2 计算得:H 水封=Q 单/(1.84b 堰)2/3=0.0521/(1.842)2/3=0.0585 m=0.06m3.2.2、反冲洗管渠系统3.2.2.1长柄滤头配水配气系统长柄滤头安装在混凝土滤板上,滤板固定在梁上,滤板用0.05m 后预制板上浇注0.08m 后混凝土层,滤板下的长柄部分浸没于水中,长柄上端有小孔,下端有竖向缝,气水同时反冲洗
10、时,约有2/3 空气有上缘小孔进入,1/3 空气由缝隙进入柄内,长炳下端浸没部分还有一个小孔,流进冲洗水,这部分气水在柄内混合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗。长柄滤头固定板下的气水室高度为0.7m,其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.10.15m。向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面,由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80,每平方米的滤头数量为4964 个。冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s 左右;配气支管或孔口流速为10m/s
11、 左右。配水干管进口流速为1.5m/s 左右;配水支管或孔口流速为11.5m/s.长柄滤头结构如下图所示:3.2.2.2、反冲洗用水量Q 反的计算:反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算.单独水洗时反冲洗强度最大,为5L/(s)Q 反=q 水f=516=80 L/s=0.08 m3 /sV 型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:Q 表水= q 表水f=0.001816=0.0288 m3 /sC、反冲洗配水系统的断面计算.由于改造后的V型滤池采用小阻力配水方式,因此必须对原有反粒度滤池的配水管道系统进行改造,针对原有的大阻力丰字型布水主管无法拆除。因此布水方式只有在原有基础上进行改造,通过科学
12、计算和对现场实际情况的研究,针对反冲洗配水系统的具体改造如下:将反冲洗布水主管上法兰连接的布水支管拆除。主管上的支管连接口作为布水孔道。反冲洗配水干管用原有布水管道,流速v=0.41m/s。反冲洗水由反冲洗配水干管输至原大阻力丰字型布水主管,由大阻力丰字型布水主管上侧的原有布水孔道配水的滤池底部布水区,反冲洗水通过配水孔道的流速根据配水量和孔道截面积算出,由于配水孔道为28个DN80,所以反冲洗孔道流速为:v 水支= Q 反水/A 方孔 =0.08/(283.140.040.04)=0.57 m/s 3.2.2.3反冲洗用气量的计算:反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算.这时气冲的强度
13、为15L/(s)Q 反气=q 气f=1516=240 L/s=0.24 m3 /s配气系统的端面计算配气干管流速应为5m/s 左右,则配气干管的截面积A 气干= Q 反气/v 水干=0.24/5=0.048反冲洗配气干管用钢管.DN250,流速5.0m/s.配气管道一直深入滤池底部布水区,并沿布水区中央紧贴滤板下缘布置,反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配区,由配气干管两侧的开凿的布气小孔配气到滤池底部布水区,布气小孔紧贴滤板下缘,间距与布水方孔相同,共计28个,反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗配气支管流速或孔口流速为10m/s 左右,则配气支管的截面积:
14、A 气支= Q 反气/v 水支=0.24/10=0.024每个布气小孔面积:A 气孔= A 气支/28=0.024/28=0.000857孔口直径:d 气孔= (4A 气孔/)1/2=(40.000857/3.14)1/2=0.033m每孔配气量:Q 气孔=Q 反气/28=0.24 /28=0.00857 m3 /s=30.86m3 /h 3.2.2.4滤池管渠的布置:反冲洗管渠.A、气水分配系统.反冲水分配管两侧沿程各布置14个配水小孔,孔间距0.29m,共28个配水孔,反冲布气管道两侧沿程各布置14个配水小孔,孔间距0.29m,共28个配气小孔。B、排水集水槽:排水集水槽顶端高出滤料层顶面
15、0.5m,则排水集水槽高:H 起=H1+H2+H3+0.5-1.5=0.7+0.13+0.95+0.5-1.5=0.78m式中H1,H2,H3,同前池体造型设计部分滤池高度确定的内容。排水集水槽末端高:H 末=H1+H2+H3+0.51.0=0.9+0.13+1.4+0.51.0=1.28m式中H1,H2,H3,同前池体造型设计部分滤池高度确定的内容,。底坡I=(1.280.78)/L=0.5/4.2=0.119C、排水集水槽排水能力校核.由矩形断面暗沟(非满流n=0.013).计算公式校核集水槽排水能力.设集水槽超高0.3m.则槽内水位高h 排集=0.48 米,槽宽,b 排集=0.40m。湿
16、周X=b+2h=0.40+20.48=1.36 水流断面:A 排集= bh=0.400.48=0.192水力半径:R= A 排集/X=0.192/1.36=0.151m水流速度:v=R2/3I1/2/n=7.19m/s过流能力Q 排集=A 排集v=0.1927.19=1.38 m3 /s实际过水量:Q 反=Q 反水+Q 表水=0.08+0.0288=0.1088 m3 /s过流能力Q 排集进水管渠.A、 进水总渠.8个滤池分为独立的两组,每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计,流速0.81.2m/s,则强制过滤流量Q强=(36000/3)2=24000m3 /d=0.28m3 /s进水总渠水流
17、端面积A 总=Q 强/v=0.24进水总渠宽0.5m,水面高0.48mB、 每座滤池的进水孔:每座滤池由进水侧壁开三个进水孔,进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池,两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭,中间进水孔孔口设手动调节闸板,在反冲洗时不关闭,供给反冲洗表扫用水,调节闸门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量,孔口面积按口淹没出流公式:Q=0.82gh 计算,其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取0.1m,则孔口总面积A 孔= Q强/0.82gh=0.28/0.8(29.80.1)1/2=0.25中间面积按表面扫水量设计。A 中孔=A 孔(Q表水/Q强)=0.25(0.028
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- 生物 接触 氧化