沉淀池设计计算之欧阳治创编.docx

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沉淀池设计计算之欧阳治创编

沉淀池设计计算

时间2021.03.10

创作：

欧阳治

二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。

本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。

4.4.1设计要求

（1）沉淀池个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设计；

（2）沉淀池的直径一般不小于10m；当直径大于20mm时，应采用机械排泥；

（3）沉淀池有效水深不大于4m，池子直径与有效水深比值不小于6；

（4）池子超高至少应采用0.3m；

（5）为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板，穿孔率为10%—20%。

出水堰应用锯齿三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。

（6）池底坡度不小于0.05；

（7）用机械刮泥机时，生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板0.3m，工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用，或根据产泥情况适当改变其高度。

（8）当采用机械排泥时，刮泥机由绗架及传动装置组成。

当池径小于20m时用中心传动，当池径大于20m时用周边传动，转速为1.0—1.5m/min（周边线速），将污泥推入污泥斗，然后用静水压力或污泥泵排除；作为二沉池时，沉淀的活性污泥含水率高达99%以上，不可能被刮板刮除，可选用静水压力排泥。

（9）进水管有压力时应设置配水井，进水管应由井壁接入不宜由井底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。

4.4.2设计参数

（1）表面负荷取0.8—2m3/m2.h，沉淀效率40%—60%；

（2）池子直径一般大于10m，有效水深大于3m；

（3）池底坡度一般采用0.05；

（4）进水处设闸门调解流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没或潜孔进水，过孔流速为0.1—0.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩，保证水流平稳；出水处应设置浮渣挡板，挡渣板高出池水面0.15—0.2m，排渣管直径大于0.2m，出水周边采用双边90°三角堰，汇入集水槽，槽内流速为0.2—0.6m/s；

（5）排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大于0.4m/s，排泥静水压力1.2—2.0m，排泥时间大于10min。

4.4.3设计计算

污水总量：

5000m3/d=0.058m3/s，单池设计流量为0.029m3/s

（1）主要尺寸计算

1）池表面积：

A=

式中：

A——池表面积，m2；

Qmax——最大设计流量，m3/s；

——水力表面负荷，本设计1.0m3/m2·h。

A=

=208.33m2

2）单池面积：

本次设计设两座辐流式沉淀池

A单池=

=

=104.17m2

3）池直径：

D=

=

=11.51m结合刮泥机考虑本次设计D取12m。

4）沉淀部分有效水深：

h2=q，.t

式中：

t——沉淀时间，本设计取t=2h。

h2=1.0×2=2.0m

5）沉淀池底坡落差：

取池底坡度I=0.05

h4=

=0.05×

=0.2m

6）泥斗高度的计算：

设r1=2m，r2=1m，α=60°

h5=

=（2－1）×tg60。

=1.73m

7）沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：

H——沉淀池总高度；

h1——沉淀池超高，取0.3m；

h3——缓冲层高度，取0.5m。

H=0.3+2.0+0.5+0.2+1.73=4.73m

8）沉淀池池边高度：

H，=h1+h2+h3=0.3+2.0+0.5=2.8m

9）径深比校核：

D/h2=12/2.0=6.0（一般为6—12，符合要求）

10）每池每天污泥量：

W1=

式中：

W1——每池每天污泥量，m3/d；

S——每人每天产生的污泥量，本设计取0.5L/（p·d）；

N——设计人口数；

t——两次排泥的间隔时间，本设计取4h。

W1=

=1.7m3

11）污泥斗容积：

=

=12.68m3

12）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：

=

=17.6m3

13）污泥总容积：

V=V1+V2=12.68+17.6=30.28m3

（2）二沉池进水管路计算

设计参数：

V1=0.6—0.8m/s　V2=0.2—0.4m/s　　V3=0.1—0.2m/s

V4=0.05m/s　　　　h=0.25m　　　　　b=h=0.25m

池内管路的计算及校核

单池流量为：

Q＝

1）进水管：

取D1=250mm

V1=

，在0.6—0.8之间；

2）进水竖井：

取D2=400mm

V2=

，在0.2—0.4之间。

设

，可算出中心管开孔数：

n=

个取5个

则：

D4=

，取0.8m。

3）挡板的设计

挡板高度h，：

穿孔挡板的高度为有效水深的1/2—1/3，则

穿孔面积：

挡板上开孔面积总面积的10—20%，取15%，则：

开孔个数n：

孔径为100mm，则：

n=

个，取49个。

4）拦浮渣设施及出水堰计算

拦浮渣设施

浮渣用刮板收集，刮渣板装在刮泥机行架的一侧，在出水堰前设置浮渣挡板，以降低后续构筑物的负荷。

出水堰的计算

单池设计流量：

=

=0.029m3/s

5）环行集水槽的设计

环行集水槽内流量：

m3/s

本设计采用周边集水槽，单侧集水，每侧只有一个总出水口。

集水槽宽度为：

b=

式中：

b——集水槽宽度

——安全系数，采用1.5—1.2，本次设计取

。

b=

m，取b=0.2m

集水槽起点水深为：

m

集水槽终点水深为：

m

设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度0.1+0.23=0.33m，取0.4m。

集水槽断面尺寸为：

0.3m×0.4m。

6）校核：

当水流增加一倍时，

m3/s

m＜0.3m

7）出水溢流堰的设计：

采用出水三角堰（90。

）

堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.5m（H2o）

每个三角堰的流量q1：

q1=1.343H12.47=1.343×0.052.47=0.0008213m3/s

三角堰个数n1：

n1=

=

个，本设计取36个。

三角堰中心距：

L1=

m

（3）二沉池出水管路计算

出水管管径D=200mm。

1）排泥装置

沉淀池采用中间传动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。

排泥管管径200mm，回流污泥量23.72L/s，流速0.8m/s。

2）集配水井的设计计算

配水井中心管直径

式中：

v2——中心管内污水流速一般

0.6m/s

Q——进水流量

设计中取v2=0.7m/s，Q=0.058m3/s。

m，设计中取DN300mm。

配水井直径

式中：

v3——配水井内污水流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s。

D3——配水井直径（m）。

设计中取v3=0.3m/s。

m，设计中取DN600mm。

集水井直径

式中：

v1——集水井内污水流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s。

D1——集水井直径（m）。

D3——配水井直径（m）。

设计中取v1=0.25m/s。

m

总出水管

取总出水管管径DN300mm，v=0.82m/s，集配水井内设有超越阀门，以便超越。

时间2021.03.10

创作：

欧阳治