二沉池設(shè)計(jì)說明書

1、中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第1頁共17頁目錄第一章緒論一、水資源 -2二、 設(shè)計(jì)背景 -2三、 水污染處理技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r-3四、設(shè)計(jì)意義和目的 -5五、設(shè)計(jì)內(nèi)容 -6六、設(shè)計(jì)要求 -6第二章設(shè)計(jì)參數(shù)選擇-6第三章工藝計(jì)算一、主要尺寸計(jì)算-7二、進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算 -10三、出水部分計(jì)算 -11四、排泥部分計(jì)算 -14五、設(shè)計(jì)工藝分析及討論 -15六、設(shè)計(jì)感想 -17中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)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(chǔ)， 是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所不可缺 少和不可替代的重要白然資源。水時(shí)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?yàn)榈厍?上有水。全球淡水總量?jī)H占全球水量（13.84 萬億立方米）的 2.45%, 而與人類關(guān)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(dāng)今世界不少地區(qū)和國家水資 源匱乏。聯(lián)合國一項(xiàng)研究報(bào)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(gè)國家水源不足，20億人的飲水得不到保證。預(yù)計(jì)到 2025年，形式將會(huì)進(jìn)一步惡化，缺水人口將達(dá)到 28億33億。世界 銀行的官員預(yù)測(cè)，在未來五年內(nèi)“水將像石油一樣在全世界運(yùn)轉(zhuǎn)”。二、設(shè)計(jì)背景隨著人類社會(huì)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(jī)也已經(jīng)成為 21世紀(jì)最嚴(yán)峻的問題之一。為此我 們要喚起民眾為 21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)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(zé)任，應(yīng)全面提高廢水處理技術(shù)的全面發(fā)展。廢水是造成環(huán)境污染的來源之一。這個(gè)污染源的出現(xiàn)引起了世界中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第3頁共17頁各國政府的關(guān)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(shí)的提高。我們不僅要達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào) 發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)

4、展和人們生活水平的 提高，人們對(duì)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(shù)難以 滿足越來越嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且傳統(tǒng)的廢水處理人多數(shù) 只有負(fù)的經(jīng)濟(jì)效益，無疑這使許多企業(yè)無法承受額外的廢水處理費(fèi)用 , 此外經(jīng)濟(jì)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(shù)應(yīng)運(yùn)而生。三、水污染處理技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r白 1914年英國曼徹斯特活性污泥法二級(jí)生物處理技術(shù)問世以來，一直被世界各國廣泛采用，目前發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及了二級(jí)生物處 理技術(shù)。但由于活性污泥法存在著流程復(fù)雜、投資大、能耗高、運(yùn)行 管理繁瑣等缺點(diǎn)，各國

5、研究人員對(duì)該技術(shù)不斷進(jìn)行改造和發(fā)展，為將它與物化法匹配，先后出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)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(biāo)與技術(shù)路線方面， 許多國家已經(jīng)進(jìn)行 了重大調(diào)整，水污染治理的戰(zhàn)略目標(biāo)已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的污水處理、 達(dá)標(biāo)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(fù)和恢復(fù)。水污染治理的戰(zhàn)略目標(biāo)調(diào)整使污水處理技術(shù)路線也發(fā)生了重大 變革，關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)變是由單項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)集成。 以往是以達(dá)標(biāo)排 放為目的，針對(duì)某些污染物去除而開發(fā)的工藝技術(shù)， 現(xiàn)在要調(diào)整到以 水的綜合利用為目的，進(jìn)行技術(shù)的綜合、集成，以滿足所設(shè)定的水質(zhì) 水量再生與資源化目標(biāo)。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是城市污水處 理廠普遍采用以除磷脫氮為重點(diǎn)的強(qiáng)化二級(jí)生物處理技術(shù)并增加三 級(jí)處理流程，包括多種類型的過濾技術(shù)和現(xiàn)代

7、消毒技術(shù)， 二是采用當(dāng) 代高新技術(shù)如微濾膜過濾、反滲透、膜生物反應(yīng)器等，使處理后的再 生水達(dá)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(bǔ)給水等多種用途要求。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家水污染防治從 20世紀(jì) 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(shù)、設(shè)施以及設(shè)備。目前美國有城市污水處理廠約 2 萬 座，其中 84%為二級(jí)生物處理工藝；英國的 5千多座幾乎全部采用二 級(jí)生物處理工藝；日本有 600多座，絕大部分采用生物法。對(duì)于工業(yè) 廢水處理，特別是重點(diǎn)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第5頁共17頁因此，廢水生物處理技術(shù)對(duì)控制水污染十分重要。目前廢水生物處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是多種技術(shù)組合為一體的新技術(shù)、新工藝，如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術(shù)、電-生物耦合技術(shù)、吸附-生物再生工 藝、生物吸附技術(shù)以及利用光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合處 理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水的新型物化 -生物處理組合工藝技 術(shù)，如光催化氧化-生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級(jí)氧化-高效生物處理 技術(shù)、超聲波預(yù)處理-高效生物處理技術(shù)、濕式催化氧化-高效生物處 理技術(shù)以及輻射分解生物處理組合工藝等。我國水污染防治技術(shù)歷經(jīng)三十多年的

9、發(fā)展，尤其是近十年有了長 足的進(jìn)步?；拘纬梢恢Ь哂袕氖颅h(huán)境科研、 設(shè)計(jì)、開發(fā)、產(chǎn)品制造、 工程承包能力的隊(duì)伍。但就廢水處理工藝的技術(shù)水平及專用設(shè)備的技 術(shù)性能來講，與工業(yè)發(fā)達(dá)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(jìn)的水處理技術(shù)， 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(dá)到預(yù)期目標(biāo)和所期望的技術(shù)水準(zhǔn)。 單一的引進(jìn)技術(shù)又存在能否適合中國國情等現(xiàn)實(shí)問題。因此，我認(rèn)為環(huán)保技術(shù)的高起點(diǎn)、高投入應(yīng)建立在引進(jìn)技術(shù)、消化吸收，甚至合作 生產(chǎn)經(jīng)營的基礎(chǔ)之上?，F(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(shí)，因此研究開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的廢水處理新技

10、術(shù)成為全世界環(huán)保 工作者關(guān)心的熱點(diǎn)。四、設(shè)計(jì)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(gè)污水處理 單元，中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第6頁共17頁其主要的作用是促進(jìn)泥水、固液分離，同時(shí)提高回流污泥、剩余污泥濃度，它處于整個(gè)生化處理系統(tǒng)的末端， 其設(shè)計(jì)和運(yùn)行的效果 對(duì)出水水質(zhì)具有直接而重大的影響。尤其是當(dāng)前對(duì)總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)愈 趨嚴(yán)格的情況下，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行的效果對(duì)總磷指標(biāo)影響很大。因?yàn)槌资峭ㄟ^排出高磷剩余污泥實(shí)現(xiàn)的， 若二沉池設(shè)計(jì)運(yùn)行不善，則出水 ss升高，而 ss實(shí)際上是高磷污泥，嚴(yán)重影響出水總磷指標(biāo)。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容用于活性污泥法中的中心進(jìn)水輻流式二沉池及其配套設(shè)施。主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，

11、包括二沉池的池徑、池深；池底集泥槽、泥斗的尺寸等；進(jìn)水部分的設(shè)計(jì)，包括進(jìn)水管管徑、進(jìn)水豎井直徑、穩(wěn)流筒直徑等； 出水部分的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份2、中心進(jìn)水輻流式二沉池設(shè)計(jì)圖(2 號(hào)圖)一張第二章設(shè)計(jì)參數(shù)選擇此次設(shè)計(jì)，污水流量 Q=2850m3/h;k=1.3取表面水力負(fù)荷 q,=1.2 m3/( mi. h)沉淀池個(gè)數(shù) n=2;沉淀時(shí)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的對(duì)象是中心輻流式二沉池。該池是一種大型沉淀池， 池徑可達(dá) 100m 沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機(jī)刮除，刮泥機(jī)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(dòng)， 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(duì)輻流式二沉池而言，目前常用的刮 泥機(jī)械有中心轉(zhuǎn)動(dòng)式和周邊轉(zhuǎn)動(dòng)式，池徑大于20m 時(shí)要用周邊轉(zhuǎn)動(dòng)式。為了刮泥機(jī)的排泥要求，輻流式二沉池池底坡度平緩，常取 i=0.05。當(dāng)池徑較小時(shí)，也可用多泥斗排泥。第二

13、章工藝計(jì)算一、主要尺寸計(jì)算Q=2850 m/hn=2表面水力負(fù)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第8頁共17頁2、 沉淀池直徑 D=J41187.5= 38.89m、兀 v 兀 設(shè)計(jì)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(shí)間（h）, 一般采用 1.5-3.0h,設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第10頁共17頁圖二 輻流式沉淀池的計(jì)算圖 (單位：n)二、進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算a、進(jìn)水管的計(jì)算1、單池設(shè)計(jì)污水流量Q單=Q 2=2850/ 2=1425n3/ h=0. 396n3/ s2、進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q進(jìn)=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(jìn)水管徑取 D=800mn流速 V=竺號(hào)=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(jìn)水豎井計(jì)算中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第11頁共17頁圖三 進(jìn)水豎井計(jì)算圖(單位：mm進(jìn)水豎井直徑采用 D2=1.5m進(jìn)水豎井采用多孔配水，配水口尺寸 ax b=0. 45n 1. 5m,共設(shè) 6 個(gè)沿井壁均勻分布。流速M(fèi)=%= 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(jì)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(jì)算1、單池設(shè)計(jì)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第12頁共17頁3、 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)1采用周邊集水槽，單側(cè)集水。每池只有一個(gè)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(diǎn)水深為 h起=0. 75b1=0. 75X 0. 55=0. 4125m集水槽終點(diǎn)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(jì)算槽寬 b2=0. 5 1.0m 取 b2=0. 8m槽中流速 V=0. 6MsQ.槽內(nèi)終點(diǎn)水深&=輜竺=0.4125mVb2Vb20.6 0.8槽內(nèi)起點(diǎn)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第13頁共17頁當(dāng)水流增加一倍時(shí)，q=0.396ms, v, =0. 8n/s中心進(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第14頁共17頁Q 0.396八h2= = 0.619mVb20.8 0.8設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(gè)三角堰的流量 qi=1.343H12.47=1.343x 0.052.47= 0.0008213m3/s三角堰個(gè)數(shù) n= =0.396= 482.13（個(gè)）（取 483 個(gè)）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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)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(jì)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(shè)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(gè)池徑，為兩邊集泥，故設(shè)計(jì)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取（b=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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第16頁共17頁起點(diǎn)泥深 h1=0. 75b=0. 75 x 0. 4=0. 3m ?。╤i=0.4m）終點(diǎn)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(shè)計(jì)工藝分析及討論1、去除率分析對(duì)二沉池運(yùn)行效果的分析。最主要就是對(duì)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(shí)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(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了兩個(gè)沉淀池，以減小因池面積過大對(duì)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(dǎo)致固體負(fù)荷的增大。一旦固體負(fù)荷增大超 過了允許的通量，很快就會(huì)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(dǎo)致處理效果下降。 貯存區(qū)的容積應(yīng)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(jìn)水輻流式二沉池工藝設(shè)計(jì)第