沉淀池设计计算(平流式-辐流式-竖流式-斜板).docx

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1、沉淀池设计计算（平流式-辐流 式-竖流式-斜板）例：某城市污水处理厂的最大设计流量 Q=0.2m3/s,设计人数 N=10万人，沉淀时间 t=1.5ho采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各 部份尺寸。1 .池子的总表面积设表面 负 荷 q=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m22 .沉淀部份有效水深h2=qt=2*1.5=3.0m3 .沉淀部份有效容积V=Qt*3600=1080m34 .池长设水平流速 u=3.7mm/sL=3.7*1.5*3600/1000=20m5 .池子总宽度 B=A/L=360/20=18m6.池子个数，n=B/b=18/4,5=4 个设每格池宽b=4.5m

2、 ，7 .校核长宽比，长深比 长宽 比:L/B=20/4.5=4.44 （符合要求）长深比：L/h =20/2.4=8.3 （符合要求）8 .污泥部份所需的总容积设T=2d,污泥量为25g/人d 污泥含水率为 95%贝！I S=25*100/ (100-95) *1000=0.5L/A.dV=SNT/1000=0.5*100000*2/1000=100m3 9每格污泥池所需要的容积为V=100/4=25m310污泥斗容积 污泥斗采用尺寸如图315V尸% (f|+。+阮)/3%” = (4. 5-0. 5) tgttO /2=3. 46 mV r3.46(4 52+0.5V0,5 x 4.5 y

3、3=26II污泥斗以上梯形部分污泥容枳% =(20-4)3 5)X0.01 =0.15& m11=20+0.3-4).5=20.8 m lj=4. 5 mV2= h b/2= 20.8+4.5) X0.158X3.46|/2=9.0m512污泥不和梯形部分污泥容枳vI* = 269=35 mS25 nr13池了总高度 设缓冲层高度=0.5 mH = hr4h十小十小儿=%=0. 158+3.46=3.62(m3H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82m 一- -4MD . _ QIO 1上总厅1I&，-IS 匚二 II .舸11竖流式沉淀池竖流式沉淀H 中心管的进口进 四周于整个; 沉降

4、速度大于水 污泥斗中，上清 流到池外。竖流 (1)为保证汛 防止水流呈辐流力 长与沉淀区有效 子的直径普通学 圆池直径或者正 水沿周边流出； 支渠。(2)水流在用 0. 51 0mm / s 管内的流速一普if乜池体为圆形或者方形，污水从 人池中，通过反射板的拦阻向 水平断面上，缓慢向上流动。 流上升速度的悬浮颗粒下沉到 i液则由池顶四周的出水堰口溢 式沉淀池基本要求如下： I内水流的自卜而上垂直流动、 弋态，圆池的直径或者方池的边 水深的比值普通不大于3,池 ?4. 07.0m,最大不超过10m 方形池边长D工夫点=7.8m4 .沉淀池背效水深h2设沉淀时间t=L 5h贝!I h =vt=2

5、.52 1.5=3.78m5 .校核径深比D/h2=7.8/3.78=2.063,符合要求 6,校核集水槽每米出水堰的过水负荷q0n 。一合格q =%1断=x1000 = 1.33L/s 15m333足够容纳2日的污泥量9 .中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3,过 O缝隙污水流速v=0.02m/s,喇叭口直径d=1.35d =1.35 1.17=1.58m IUXh3=qmax/v1 d=0.0325/0.02 1.58 尸033m10 .沉淀池总高度Hhi=0.3m, h4=0 (泥面很低)，也可取0.3m辐流式沉淀池辐流式沉淀池内水流的流态为辐流形，因此，污水由中心或者周边进入沉淀池。

6、中心进水辐流式沉淀池的进水管悬吊在桥 架下或者埋设在池体底板混凝土中，污水首先进 人 池体的中心管内，然后在进入沉淀池时，经 过中心管周围的整流板整流后均匀地向I 射流 动，上清液经过设在沉淀池四周的出水堰 溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥机或者刮 吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或 者泵抽吸排出。边进水辐流式沉淀池进水渠布置在沉淀上清液经过设在沉淀池Il/nj或者中间的出水堰溢流而出，污泥的排出方式与中心进水 辐流 式沉淀池相同。辐流式沉淀池的基本要求有哪些圆池的直径或者方池的边长与有效水深的比值普通采用612,池子的直径普通不小 于16m,最大可达100m。池底坡度普通为0 05 0

7、. 10o通常采用机械刮泥，再用空气提升或者静水头排泥；当池径小于20m时，也可采用斗 式集泥（普通为四斗）。污泥可用压缩空气提升 或者用机械泵（潜污泵、螺旋泵等）提升排出, 也可以利用静水头将污泥输送到下一级处理系统进、出水的布置方式有中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水二种 形式。（4）当池径小于20m时，普通采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上。当池径大于20m时，普通采用周边传动的刮泥机, 其驱动装置设在桁架的外缘。刮泥机的旋转速度普通为l3r/h,外刮泥板的线速度不能超过3m/min,通常采用1. 5m/min。出水堰前应设置浮渣挡板，浮渣用装在刮泥机

8、桁架一侧的浮渣刮板采集。周边进水的辐流式沉淀池效率较高，与中心进水、边出水的辐流式沉淀池相比，表面负荷可提高1倍摆布。辐流式沉淀池设计数据液面负荷2.51113/21113)；沉淀时间池径 20m ，普通采用中心传动的刮泥板。池 径 20m ,普通采用周边传动的刮泥机;非机械刮泥时，缓冲层高。.5m o机械刮泥时,缓冲层高上缘宜高出刮泥板0.3m ；进水口周围整流板的开孔面积为过水断面积的6%20% o例：某城市污水处理厂的最大设计流量Qmax=2450m 3/h,设计人口 N=34万人，采用机械刮泥机求辐流式沉淀池各部份尺寸L沉淀部份水面面积设表面负荷 q=2m 3/m2. .h, n=2则

9、 F=Qmax/nq=2450/2*2=612.5m 2 3 .沉淀部份有效水深 设t=l. 5h, h =q t=2 1.5=3m2 .池子直径D=d反4星3. 14m 9 取 D=2 8m= 27.94 .沉淀部份有效容积V = . 2450x1 51= wu XI 838m3、.、n25 .污泥部份所需容积设 $=。：51/人.(1, T=4hV=SNT/1000n=14.2m 3 6.污泥斗容积设 r =2m 9r =lm 9 a=60 0 9-1-仔 十 座)_ 3.14x1.73x(4 + 2+1)_ 2 7nl3污泥斗,以上圆锥化部份污泥容积设池底径向坡度为0.05,则(R-r)

10、 0.05= (14-2) 0,05=0.6m4xXV=*(R2+Rr + r2)= 3.14x 0.6x(14 + 14x2 + 2) = 143 3m3233污泥斗总容积V1 +V =12.7+143.3=15614.2m 3沉淀池总高度设h =0.3m , h =0.5m-LH=h j4-h .h 寸h .h =0 3+3 . 0+0 . 5+0 . 6+1 736 .13m径深比D/h =28/3=9.3负荷要求。 f t斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根据“浅层沉淀”原理， 在沉淀池中加设斜板或者蜂窝斜管，以提高沉淀 效率的一种沉淀池。按水流与污泥的相对运动一 方向划分，斜板（管）

11、沉淀池有异向流、同向流和侧向 沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的 悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理 中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处 理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池 应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉 池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他 固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处 理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分 离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理 领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉 淀原理可以去除水中的悬浮物。沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部份。进水区和出水区的作用是 使水流均匀地流过沉淀池

12、，避免短流和减少紊流 对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高 沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉 淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区 则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经 沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起O流等三种形式，污水处理中主要采用升流式异向 流斜板（管）沉淀池。斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，常应用于城市污水的初沉池 和小流量工业废水的隔油等预处理过程，其处理 效果稳定，维护工作量也不大。很少应用于污水 处理的二沉池工艺中，因为经过生物处理的混合 液中固体含量较大，使用斜板（管）沉淀池处理时

13、耐冲击负荷能力较差，效果不稳定；而且由于混 合液溶解氧含量大，斜板（管）上容易滋生藻类形 成生物膜，运行一段时间后可能阻塞斜板（管） 的过水面积，清理起来非常艰难。斜板（管）沉淀池的表面负荷比普通沉淀池 大约高一倍，因此在需要挖掘原有沉淀池潜力或 者需要压缩沉淀池占地时，可以采用斜板（管） 沉淀池。斜板（管）沉淀池的基本要求有哪些常用斜板（管）沉淀池的进水从斜板（管）层的下部进入后，由下向上.流经斜板（管），悬浮颗粒沉降在斜板（管）底面，在积聚到一定程度后 自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液则 在沉淀池水面由穿孔管采集或者由三角堰溢流 而出。斜板（管）沉淀池基本要求如下:（1）斜板垂直净

14、距普通采用80120ram,斜 管孔径普通为5080mm。斜板（管）长度普通为L0L2m,倾角普通为60。斜板（管）上部水深和底部缓冲层高度普通都是0.5L 0m斜板上端应向沉淀池进水端方向倾斜安装。为防止水流短路，在池壁与斜板的间隙处应 装设阻流挡板。进水方式普通设置配水整流布水装置,常用的有穿孔配水板和缝隙配水板等，整流配水 孔流速普通低于0.15m/s。出水方式普通采用 在池面上没置多条集水槽的方式，集水槽的集水 方式为孔眼式或者三角堰式。（4）斜板（管）沉淀池普通采用集泥斗采集污泥后靠重力排泥，每日排泥2次，或者根据体情况增加排泥的频率，甚至连续排泥。初沉池水力停留时问一般不超过 30

15、rain,二沉池普通不超过60min。（6）斜板（管）沉淀池必须设置冲洗斜板（管）的设施，冲洗可以在检修或者暂时停运时放空沉淀池，用高压水对斜板（管）内积累的污泥彻底冲刷和清洗，防止污泥阻塞斜板（管）、影响沉淀效果。（7）升流式斜板（管）沉淀池的表面负荷普通为36m3 / （m2 h）,比普通沉淀池的设计表面负荷高约一倍，池内水力停留时间普通为3060mino初次沉淀池作用按照流程中所处的位置，沉淀池可分为初次沉淀池和二次沉淀池两种。初次沉淀池普通设置 在污水处理厂的沉砂池之后、曝气池之前，二次 沉淀池设置在曝气池之后、深度处理或者排放 之前。初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑 物，或者作为

16、二级污水处理厂的预处理构筑物设 在 生物处理构筑物的前面。处理的对象是污水 中的悬浮物质，约可去除40%55%,同时可 去除部 分B0D5,约可去除20%30% （主要是 悬浮性。B0D5）,可改善生物处理构筑物运行 条件并降低其B0D5负荷。初沉池的主要作用就是去除污水中密度较大的固体悬浮颗粒，以减轻生物处理的有机负 荷，提高活性污泥中微生物的活性。污水经过格 栅截留大块的飘荡物和悬浮物，并经过沉砂池去 除密度大于1.5的悬浮颗粒后，仍存在许多密度 稍小或者颗粒尺寸较小的悬浮颗粒，这些颗粒的 成分以有机物为主。如果含有这些物质的污水 直接进入生物处理系统，会增加曝气池的容积 负荷和有机负荷，

17、甚至影响微生物对有机物的 氧化分解和硝化的效果，影响二沉池出水水质初沉池用于处理城市污水时，沉淀时间普通 为1. 52h,对进水中B0D5的去除率可以达到 20%30%,对悬浮物SS的去除率可以达到 50%以上。初次沉淀池运行管理的注意事项有哪些(1)根据初沉池的形式及刮泥机的形式，确 定刮泥方式、刮泥周期的长短。避免沉积污泥停 留时间过长造成浮泥，或者刮泥过于频繁或者刮 泥太快扰动已沉下的污泥。初沉池普通采用间歇排泥，因此最好实现自动控制；无法实现自控时，要注意总结经验 并根据经验人工掌握好排泥次数和排泥时间。当 初沉池采用连续排泥时，应注意观察排泥的流量 和排放污泥的颜色，使排泥浓度符合工

18、艺要求。巡检时注意观察各池的出水量是否均匀，是还要观察出水堰出流否均匀，堰口是否被 浮渣封堵，并及时调整或者修复。(4)巡检时注意观察浮渣斗中的浮渣是否能顺利排出，浮渣刮板与浮渣斗挡板配合是否适 当，并及时调整或者修复。巡检时注意辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动 等，并及时调整或者修复。排泥管道至少每月冲洗一次，防止泥沙、 油脂等在管道内特别是阀门处造成淤塞，冬季还 应当增加冲洗次数。定期(普通每年一次)将初沉 池排空，进行彻底清理检查。按规定对初沉池的常规监测项目进行及时分析化验，特别是SS等重要项目要及时比较, 确定SS去除率是否正常，如果下降就应采取必 要

19、的整改措施。初沉池的常规监测项目：进出水的水温、 pH值、CODCR、BOD5、TS、SS及排泥的含固率和 挥发性固体含量等。沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉 淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间 小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的 原理实现水的净化。理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无 关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥 受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀 池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上 升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随 水流走，沉淀速度等于卜一升流速的颗粒会悬浮 在池中，只有沉淀速

20、度大于上升流速的颗粒才会 在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到 池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有 关，即与池体的深度有关。理论上讲,池体越浅，颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论 依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗 粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水 水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮 存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上 升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触 后，再次沉淀下去。用沉淀池的类型按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐 流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展 出来的斜板（管）沉淀池。各自的优缺点和适用范 围见

21、表33o什么是沉淀池的水力负荷沉淀池的水力负荷也就是沉淀池的表面水 力负荷，即沉淀池单位时间内单位面积所承受的 水量，单位是m3 / (m2 h)。根据表面水力负荷 可以设计和确定沉淀池澄清区的面积和有效水 深。沉淀池的水面上升流速和其水力负荷在数，同的,但两者的单位和意义不同，上升流速的单位是m /h o比如说在竖流式沉淀池中,惟独沉降速度大于沉淀池水面上升流速的杂质 颗粒才干在沉淀池中沉淀去除，而沉降速度等于 或者小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒会随 水 流溢流出去；而在平流式沉淀池中，部份沉 降速度小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒也 会被沉淀去除。沉淀池的固体通量沉淀池的固体通量也叫固体

22、表面负荷，即沉淀池单位时间内单位面积所承受的固体质量，单 位是 kg / (m2 h)o固体通量是初次沉淀池和二次沉淀池的关键运行控制指标，污泥浓缩池也利用固体通量作 为控制运行的重要参数。设置沉淀池的普通要求有哪些沉淀池的个数或者分格数普通不少于2个,为使每一个池子的人流量均等，要在人流口处设 置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小 于0. 3m,缓冲层为0.3m0.5m。普通沉淀池的停留时间不能小于lh,有效水深多为24n1(辐流式沉淀池指周边水深)， 当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也 为定值。沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或者连续排泥。不用机械排泥时，应每日排泥, 初

23、沉池的静水头不应小于1. 5m,二沉池的静水 头，生物膜法后不应小于1. 2m,活性污泥法后 不应小于0.9mo(4)采用多斗排泥时，每一个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60。，采用圆斗时不能小于55当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一 般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出 水面，以便于疏通，在水面以下152.0m处, 由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此 管排出池外。(6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应 在151n以内，排泥管管径150泥0mm,孔径1525mm,孔眼内流速45m / s,孔眼总面积与

24、管截 面积的比值为060.8,孔眼向下成45。60。 交织罗列。为防止排泥管阻塞，应设压力水冲洗 管，根据阻塞情况及时疏通。进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头 朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施, 同时具备刮渣设施。(8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式, 用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为 50mm,齿距为200mm摆布，正常水面应当位于齿高的1 / 2处。堰口设置可调式堰板上下挪移机构，在必要时可以调整。(9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2. 9L/ (s 面，二沉池不宜大于1.7 L / (s

25、 m)o在出水堰前必须设置采集与排除浮渣的措施，如 果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。平流式沉淀池的基本要求有哪些平流式沉淀池表面形状普通为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水 平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区 出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉 淀池基本要求如下：(1)|F流式沉淀池的长度多为30501n.池宽沉淀区有效水深普通不超过3m.多为2.53.0mo为保证水流在池内的均匀分布. 普通长宽比不小于4： 1,长深比为812(2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设 有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0. 01,普通为0.OrO. 02o刮泥机

26、的行进速度不能大于L 2m / min,普通为0.60.9m/ min。(3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷h),最大水平流速为7mm/s；作为二沉池时,最大水平流速为5mm / s 人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙（板）式、底孑L人流一挡板 组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流 一穿孔整流墙（板）组合式等四种。使用穿孔整流 墙（板）式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面 的6%20%,孔口处流速为0150.2m/ s, 孔口应当做成渐扩形状。在进出口处均应设置挡板，高出水面0. 10. 15m。进口处挡板淹没深度不应小于 0. 25m,普通为0.出口处挡板淹没深度普通为0.30.4m。进口处挡板距进水口0.51. 0m,出口处挡板距出水堰板0.250.5mo（6）平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔 管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置 在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平 面呈方形或者近于方形的矩形，排数普通不能超 过 两排。大型平流式沉淀池普通都设置刮泥机, 将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同 时将浮渣刮向出水端的集渣槽。（7）平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度 为0.5m,使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮 泥板0.3m o