二沉池設計說明書

1、中心進水輻流式二沉池工藝設計第1頁共17頁目錄第一章緒論一、水資源 -2二、 設計背景 -2三、 水污染處理技術發(fā)展狀況-3四、設計意義和目的 -5五、設計內(nèi)容 -6六、設計要求 -6第二章設計參數(shù)選擇-6第三章工藝計算一、主要尺寸計算-7二、進水系統(tǒng)計算 -10三、出水部分計算 -11四、排泥部分計算 -14五、設計工藝分析及討論 -15六、設計感想 -17中心進水輻流式二沉池工藝設計第2頁共17頁第一章緒論一、水資源水是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎， 是社會經(jīng)濟發(fā)展所不可缺 少和不可替代的重要白然資源。水時生命的源泉，如果地球上沒有水， 那么也就沒有生命，地球上之所以有生命，決定性的條件是

2、因為地球 上有水。全球淡水總量僅占全球水量（13.84 萬億立方米）的 2.45%, 而與人類關系最密切最為重要的淡水，僅占全球總水量的0.31%。淡水分布又極不均衡，加之環(huán)境的污染。當今世界不少地區(qū)和國家水資 源匱乏。聯(lián)合國一項研究報告指出：全球現(xiàn)有 12億人面臨中度到高度的 缺水壓力，80個國家水源不足，20億人的飲水得不到保證。預計到 2025年，形式將會進一步惡化，缺水人口將達到 28億33億。世界 銀行的官員預測，在未來五年內(nèi)“水將像石油一樣在全世界運轉(zhuǎn)”。二、設計背景隨著人類社會的不斷發(fā)展，尤其是人口的快速增加、城市化與工 業(yè)化水平的不斷提高，隨之而來的原始資源型和污染型水資源短缺

3、問 題也日益突出，并成為亟待解決的全球性問題。水資源短缺和水污染 加劇所構(gòu)成的水危機也已經(jīng)成為 21世紀最嚴峻的問題之一。為此我 們要喚起民眾為 21世紀可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)，為人類健康的生存， 為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力完成白己的責任，應全面提高廢水處理技術的全面發(fā)展。廢水是造成環(huán)境污染的來源之一。這個污染源的出現(xiàn)引起了世界中心進水輻流式二沉池工藝設計第3頁共17頁各國政府的關注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作 日程。廢水處理要深化到全民族每位公民環(huán)保意識的提高。我們不僅要達到經(jīng)濟發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟與環(huán)境保護協(xié)調(diào) 發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)

4、展和人們生活水平的 提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，因此傳統(tǒng)的廢水處理技術難以 滿足越來越嚴格的污水排放標準的要求，而且傳統(tǒng)的廢水處理人多數(shù) 只有負的經(jīng)濟效益，無疑這使許多企業(yè)無法承受額外的廢水處理費用 , 此外經(jīng)濟的發(fā)展也帶來了水資源的日趨短缺，客觀上要求廢水能夠循 環(huán)再利用。在這樣的社會效益和經(jīng)濟效益最大化的要求下，各種新型的、改良的高效的廢水處理技術應運而生。三、水污染處理技術發(fā)展狀況白 1914年英國曼徹斯特活性污泥法二級生物處理技術問世以來，一直被世界各國廣泛采用，目前發(fā)達國家已經(jīng)普及了二級生物處 理技術。但由于活性污泥法存在著流程復雜、投資大、能耗高、運行 管理繁瑣等缺點，各國

5、研究人員對該技術不斷進行改造和發(fā)展，為將它與物化法匹配，先后出現(xiàn)了標準活性污泥法、厭氧-好氧活性污泥法（A/O、AA/O ）、間歇式活性污泥法（SBR 法）、改良型 SBR（MSBR）法、一體化活性污泥法（UNITANK ）、BIOLAK 法、兩段法（AB 法）、生物膜法、生物接觸氧化法、氧化溝法，CASS、ICEAS、DAT-IAT、IDEA、BAF生物處理系統(tǒng)，生物流化床、生物濾地、土地處理系統(tǒng)（慢速滲濾處理系統(tǒng) SR、 快速滲濾處理系統(tǒng) RI、 地表溫流處理系統(tǒng) OF、中心進水輻流式二沉池工藝設計第4頁共17頁污水濕地處理系統(tǒng) WL 和地下滲濾土地處理系統(tǒng) UG）等。在水環(huán)境污染治理戰(zhàn)略

6、目標與技術路線方面， 許多國家已經(jīng)進行 了重大調(diào)整，水污染治理的戰(zhàn)略目標已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的污水處理、 達標排放轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的水的循環(huán)再用，由單純的污 染控制上升為水生態(tài)的修復和恢復。水污染治理的戰(zhàn)略目標調(diào)整使污水處理技術路線也發(fā)生了重大 變革，關鍵性的轉(zhuǎn)變是由單項技術轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g集成。 以往是以達標排 放為目的，針對某些污染物去除而開發(fā)的工藝技術， 現(xiàn)在要調(diào)整到以 水的綜合利用為目的，進行技術的綜合、集成，以滿足所設定的水質(zhì) 水量再生與資源化目標。主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是城市污水處 理廠普遍采用以除磷脫氮為重點的強化二級生物處理技術并增加三 級處理流程，包括多種類型的過濾技術和現(xiàn)代

7、消毒技術， 二是采用當 代高新技術如微濾膜過濾、反滲透、膜生物反應器等，使處理后的再 生水達到市政雜用、生活雜用、園林綠化、生態(tài)景觀、工業(yè)冷卻、回 注地下水、發(fā)電廠鍋爐補給水等多種用途要求。經(jīng)濟發(fā)達國家水污染防治從 20世紀 60年代的末端治理 到 70年 代的防治結(jié)合，從 80年代的集中治理到 90 年代的清潔生產(chǎn)，不斷更 新處理工藝技術、設施以及設備。目前美國有城市污水處理廠約 2 萬 座，其中 84%為二級生物處理工藝；英國的 5千多座幾乎全部采用二 級生物處理工藝；日本有 600多座，絕大部分采用生物法。對于工業(yè) 廢水處理，特別是重點污染行業(yè)如石油、造紙、紡織印染、化工、焦 化、食品、

8、制藥、農(nóng)藥等廢水的治理目前已大多采用生物處理工藝。中心進水輻流式二沉池工藝設計第5頁共17頁因此，廢水生物處理技術對控制水污染十分重要。目前廢水生物處理技術的主要發(fā)展趨勢是多種技術組合為一體的新技術、新工藝，如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術、電-生物耦合技術、吸附-生物再生工 藝、生物吸附技術以及利用光、聲、電與高效生物處理技術相結(jié)合處 理高濃度有毒有害難降解有機廢水的新型物化 -生物處理組合工藝技 術，如光催化氧化-生物處理新技術、電化學高級氧化-高效生物處理 技術、超聲波預處理-高效生物處理技術、濕式催化氧化-高效生物處 理技術以及輻射分解生物處理組合工藝等。我國水污染防治技術歷經(jīng)三十多年的

9、發(fā)展，尤其是近十年有了長 足的進步?；拘纬梢恢Ь哂袕氖颅h(huán)境科研、 設計、開發(fā)、產(chǎn)品制造、 工程承包能力的隊伍。但就廢水處理工藝的技術水平及專用設備的技 術性能來講，與工業(yè)發(fā)達國家相比還存在較大的差距， 落后 20-30 年。 如何在短期內(nèi)擁有世界先進的水處理技術， 單靠加大投入白主研究開 發(fā)，往往速度太慢，而且也不容易達到預期目標和所期望的技術水準。 單一的引進技術又存在能否適合中國國情等現(xiàn)實問題。因此，我認為環(huán)保技術的高起點、高投入應建立在引進技術、消化吸收，甚至合作 生產(chǎn)經(jīng)營的基礎之上。現(xiàn)在，水環(huán)境必須治理，污水必須經(jīng)過處理才能排放已成為人們 的共識，因此研究開發(fā)高效、經(jīng)濟的廢水處理新技

10、術成為全世界環(huán)保 工作者關心的熱點。四、設計意義和目的二次沉淀池是城市污水生物處理工藝中很重要的一個污水處理 單元，中心進水輻流式二沉池工藝設計第6頁共17頁其主要的作用是促進泥水、固液分離，同時提高回流污泥、剩余污泥濃度，它處于整個生化處理系統(tǒng)的末端， 其設計和運行的效果 對出水水質(zhì)具有直接而重大的影響。尤其是當前對總磷的排放標準愈 趨嚴格的情況下，其設計和運行的效果對總磷指標影響很大。因為除磷是通過排出高磷剩余污泥實現(xiàn)的， 若二沉池設計運行不善，則出水 ss升高，而 ss實際上是高磷污泥，嚴重影響出水總磷指標。五、設計內(nèi)容用于活性污泥法中的中心進水輻流式二沉池及其配套設施。主體結(jié)構(gòu)的設計，

11、包括二沉池的池徑、池深；池底集泥槽、泥斗的尺寸等；進水部分的設計，包括進水管管徑、進水豎井直徑、穩(wěn)流筒直徑等； 出水部分的設計，包括池邊集水槽、池中集水槽、出水三角堰、出水 管道的尺寸等。六、設計要求1、設計計算說明書一份2、中心進水輻流式二沉池設計圖(2 號圖)一張第二章設計參數(shù)選擇此次設計，污水流量 Q=2850m3/h;k=1.3取表面水力負荷 q,=1.2 m3/( mi. h)沉淀池個數(shù) n=2;沉淀時間 T=3h沉淀池緩沖層高度 h3=0. 3m刮泥板高度 h5=0. 5m中心進水輻流式二沉池工藝設計第7頁共17頁回流比 R=0. 5;安全系數(shù) k=1.3污泥產(chǎn)率稀疏 Y=0. 5

12、污泥白身氧化率 kd=0. 07活性污泥 S7I=120ng/L泥斗底部直徑 2m 斗上口直徑 4m泥斗壁傾斜角度 60本次設計的對象是中心輻流式二沉池。該池是一種大型沉淀池， 池徑可達 100m 沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機刮除，刮泥機有 刮泥板和支架組成，刮泥板固定在支架底部，支架繞池中心緩慢轉(zhuǎn)動， 將沉淀于池底的污泥推入池中心的泥斗中，污泥在泥斗中可利用靜水壓力排出，也可用污泥泵抽走。對輻流式二沉池而言，目前常用的刮 泥機械有中心轉(zhuǎn)動式和周邊轉(zhuǎn)動式，池徑大于20m 時要用周邊轉(zhuǎn)動式。為了刮泥機的排泥要求，輻流式二沉池池底坡度平緩，常取 i=0.05。當池徑較小時，也可用多泥斗排泥。第二

13、章工藝計算一、主要尺寸計算Q=2850 m/hn=2表面水力負荷 q,=1. 0 1.5 m/ (m2. h),取 q,=1. 2 冷/( m2. h)1、沉淀池表面積 A=g二絲50= 2375m2q 1.2單池面積 A單=A/n=2375/2=1187. 5 m2中心進水輻流式二沉池工藝設計第8頁共17頁2、 沉淀池直徑 D=J41187.5= 38.89m、兀 v 兀 設計取 D=39m3、沉淀池有效水深h2=qft式中 h2-沉淀池有效水深（而t-沉淀時間（h）, 一般采用 1.5-3.0h,設計中取 t=3hh2=q*t=1.2X 3=3. 6m4、徑深比上崇=108規(guī)范規(guī)定輻流式二

14、沉池皿=6-12滿足要求5、污泥部分有效容積22V = xh2= 39X 3.6 = 4298.346m3446、沉淀池底坡落差取池底坡度 i =0. 05則 h4=（r-ri） xih4沉淀池底部圓錐體高度（mr 沉淀池半徑（mn沉淀池進水豎井半徑，一般采用 2.0mh4=0.05n392.0= 0.875m（取 0.9m）27、泥斗高度h6=(r-r,)t an60 =(2-1) V3 =1.732 (取 1.8m)r-泥斗上口半徑(mr,泥斗下口半徑(m)中心進水輻流式二沉池工藝設計第9頁共17頁8、沉淀池總高度H）=h2+h3+h5H=H）+h4+hi+h6H 沉淀池總高度（而H）沉淀

15、池周邊水深（而hi沉淀池超高，一般米用 0. 3 0. 5m ,取 0. 3mh2-沉淀池有效水深（mh3沉淀池緩沖層高度，取 0.3mh4沉淀池底部圓錐體高度（而h5刮泥板高度，取 0.5mh6泥斗高度（而H）=h2+h3+h5=3. 6+0. 3+0. 5=4. 4mH=H）+h4+hi+h6=4. 4+0. 9+0. 3+1. 8=7. 4m中心進水輻流式二沉池工藝設計第10頁共17頁圖二 輻流式沉淀池的計算圖 (單位：n)二、進水系統(tǒng)計算a、進水管的計算1、單池設計污水流量Q單=Q 2=2850/ 2=1425n3/ h=0. 396n3/ s2、進水管設計流量Q進=Q單x (1+R)

16、 =1425 x (1+50%) =2137. 5n3/ h=0. 594n3/sR污泥回流比(為，取 R=50%進水管徑取 D=800mn流速 V=竺號=4x.594=1.18m/s在(0. 61.3n/s)范圍內(nèi),A兀D12尸0.82符合要求b、進水豎井計算中心進水輻流式二沉池工藝設計第11頁共17頁圖三 進水豎井計算圖(單位：mm進水豎井直徑采用 D2=1.5m進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸 ax b=0. 45n 1. 5m,共設 6 個沿井壁均勻分布。流速M=%= 0594=0.147m/s( 0. 150. 2mfs)A 0.45 1.5 6D2% -a 61.5 3.14 -0

17、.45 6孑 L距L= -=- = 0.335m66C、穩(wěn)流筒計算筒中流速 V3=0. 02 0. 03m/s,取 M=0. 03n/s穩(wěn)流筒過流面積f= =盤4 = 19.8m2V30.03穩(wěn)流筒直徑D3= J但+D22= 419.8+1企=5.24m,取 5. 3m三、出水部分計算1、單池設計流量Q單=Q 2=2850/2=1425 m/h=0.396 m3/s2、環(huán)形集水槽內(nèi)流量n中心進水輻流式二沉池工藝設計第12頁共17頁3、 環(huán)形集水槽設計1采用周邊集水槽，單側(cè)集水。每池只有一個總出水口水槽寬度為 bi=0.9(kq集尸=0.9x(1.3x0.198尸=0.523m,取 bi=0.

18、55m式中 k為安全系數(shù)，米用 1.2 1. 5,取 k=1.3集水槽起點水深為 h起=0. 75b1=0. 75X 0. 55=0. 4125m集水槽終點水深為 h終=1. 25b1=1. 25X 0. 55=0. 6875m槽深均取 0. 8m2采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算槽寬 b2=0. 5 1.0m 取 b2=0. 8m槽中流速 V=0. 6MsQ.槽內(nèi)終點水深&=輜竺=0.4125mVb2Vb20.6 0.8槽內(nèi)起點水深 h1= 手+h2ulaq21.0-(0.396/22睥hk =3七=3-:-2= 0.184m.gb . g 0.82 0.18432h =30.4125=

19、0.585m0.4125其中 hk槽內(nèi)臨界水深(m)a系數(shù)，一般采用 1. 0g重力加速度平均水深為 心辦=也竺嘗85)= 0.49875m,取 0.5m224、 校核0.3963= 0.198m /s中心進水輻流式二沉池工藝設計第13頁共17頁當水流增加一倍時，q=0.396ms, v, =0. 8n/s中心進水輻流式二沉池工藝設計第14頁共17頁Q 0.396八h2= = 0.619mVb20.8 0.8設計取環(huán)形槽內(nèi)水深為 0. 5m超高 0. 3m則集水槽高度為 0. 5+0. 3=0. 8m 5、出水溢流堰的設計采用出水三角堰（90 ）堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H=0.

20、 05m H2Q每個三角堰的流量 qi=1.343H12.47=1.343x 0.052.47= 0.0008213m3/s三角堰個數(shù) n= =0.396= 482.13（個）（取 483 個）q0.0008213三角堰中心距LI二D -2加3.14 39 - 2 0.55L-.- =- = 0.247mn n483單側(cè)集水與雙側(cè)集水堰長相等，即LI=L2令雙側(cè)集水外徑為 D,內(nèi)徑為 Q=Q-2b2圖四出水90三角堰1.0 0.3962-2= 0.292 mg 0.83斥口0.292+=0.774m中心進水輻流式二沉池工藝設計第15頁共17頁L2=:D2二D2-2b2-D2-： D2- 2b2

21、=二D - 2b1可得 D2=19. 75m, D=18. 15m四、排泥部分計算單池污泥量 總污泥量為回流污泥量與剩余污泥量之和 回流污泥量 Q=Q設XR=2850X 0.5=1425RTZh剩余污泥量Q=M (So-SeR-KdVXv】Y-污泥產(chǎn)率系數(shù)，生活污水一般為 0.50.65,城市污水為 0.40.5,取 0. 5Kd-污泥白身氧化率，生活污水一般為 0. 05 0. 1,城市污水為 0. 07左右，取 0. 07X=f. X=0. 75 X 3300=2475* 2500mg/ L=2. 5Kg/ m3集泥槽沿整個池徑，為兩邊集泥，故設計泥量為Q單33q = 360 .5m3/

22、h = 0.1 m3/ s2集泥槽寬b=0.9xq0.4=0.9X0.10.4=0.358m?。╞=0. 4而fXrfXrXr=r,過SVI二1.2過120=104mg/L =10Kg /m3QS0.5 0.18 2850 24-0.065 13091 2.5】1.3 0.75 10=413.2m3/d = 17.2m3/hQ泥總=QRQS=17 1425 =1442m3/hQ總泥214422_3= 721m /h中心進水輻流式二沉池工藝設計第16頁共17頁起點泥深 h1=0. 75b=0. 75 x 0. 4=0. 3m 取（hi=0.4m）終點泥深 h2=1. 25b=1. 25 x 0.

23、 4=0. 5m ?。╤2=0. 6m）集泥槽深均取 0. 8m（超高 0. 2m）五、設計工藝分析及討論1、去除率分析對二沉池運行效果的分析。最主要就是對懸浮物的去除無論是平 流式、豎流式還是輻流式二沉池，都存在著去除率不高的問題，通常 在 1.5-2.0h 的沉淀時間里，懸浮顆粒的去除率只有 50 常 60%另 一方面這些二沉池的占地面積較大，體積比較龐大。本次設計中，設計了兩個沉淀池，以減小因池面積過大對沉淀效 果的的影響。2、貯泥區(qū)的容積及存在問題入流流量的增大必將導致固體負荷的增大。一旦固體負荷增大超 過了允許的通量，很快就會出現(xiàn)污泥在沉淀池上層的積累，濃縮效果 惡化，回流污泥濃度迅速下降。 貯存區(qū)的作用就是在發(fā)生最大最大 污水量的情況下貯存曝氣池內(nèi)多流出的活性污泥，以免因曝氣池內(nèi) MLSS 的大幅度降低導致處理效果下降。 貯存區(qū)的容積應該能夠把曝 氣池額外排出的體積濃度為 50m3/L 的污泥貯存 1.5h。3、集水槽的布置形式二沉池集水槽是污泥沉淀過程中泥水、固液分離的最后一道環(huán)節(jié) 和中心進水輻流式二沉池工藝設計第