沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算沉淀池的設(shè)計(jì)沉淀池的設(shè)計(jì) (1)沉淀池的設(shè)計(jì)包括沉淀池的設(shè)計(jì)包括功能構(gòu)造設(shè)計(jì)功能構(gòu)造設(shè)計(jì)和和結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)。前者是指確定各功能分區(qū)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形。前者是指確定各功能分區(qū)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，以滿足各自功能的實(shí)現(xiàn)；后者是指確定沉式，以滿足各自功能的實(shí)現(xiàn)；后者是指確定沉淀池的整體尺寸和各構(gòu)件的相對位置。淀池的整體尺寸和各構(gòu)件的相對位置。(2)設(shè)計(jì)良好的沉淀池應(yīng)滿足以下三個(gè)基本要求設(shè)計(jì)良好的沉淀池應(yīng)滿足以下三個(gè)基本要求（i）有足夠的沉降分離面積；）有足夠的沉降分離面積；（ii）入流區(qū)和出流區(qū)結(jié)構(gòu)合理、能均勻布水和）入流區(qū)和出流區(qū)結(jié)構(gòu)合理、能均勻布水和集水；集水；（iii）有尺寸適宜

2、、性能良好的污泥、浮渣收）有尺寸適宜、性能良好的污泥、浮渣收集和排放設(shè)備。集和排放設(shè)備。 (3)(3)主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)計(jì)參數(shù) （i i）流量）流量當(dāng)自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按最大流量設(shè)計(jì)；當(dāng)自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按最大流量設(shè)計(jì)；廠內(nèi)設(shè)置提升泵房時(shí)，應(yīng)按工作水泵的最大組合廠內(nèi)設(shè)置提升泵房時(shí)，應(yīng)按工作水泵的最大組合流量設(shè)計(jì)。流量設(shè)計(jì)。（iiii）負(fù)荷）負(fù)荷沉淀池負(fù)荷（或停留時(shí)間）的選擇見下頁表。沉淀池負(fù)荷（或停留時(shí)間）的選擇見下頁表。沉淀池的功能與負(fù)荷或停留時(shí)間的關(guān)系沉淀池的功能與負(fù)荷或停留時(shí)間的關(guān)系類別類別沉淀池位置沉淀池位置沉淀時(shí)間沉淀時(shí)間(h)表面負(fù)荷表面負(fù)荷(m3/m2.h)污泥量（干物質(zhì)）污泥量（干物質(zhì)

3、）(g/pc.d)污泥含水率污泥含水率(%)初沉池初沉池僅一級處僅一級處理理1.5-2.01.5-2.515-2796-97二級處理二級處理1.0-2.01.0-2.01.5-3.01.5-3.014-2514-2595-9795-97二沉池二沉池活性污泥活性污泥法法1.5-2.51.0-1.510-2199.2-99.5生物膜法生物膜法1.5-2.51.5-2.51.0-2.01.0-2.07-197-1996-9896-98（4）設(shè)計(jì)計(jì)算）設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)行沉淀池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是廢水流量、水進(jìn)行沉淀池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是廢水流量、水中懸浮固體濃度和性質(zhì)以及處理后的水質(zhì)要中懸浮固體濃度和性質(zhì)以及處理

4、后的水質(zhì)要求。因此，必須確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中包求。因此，必須確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中包括括沉降效率沉降效率、沉降速度沉降速度(或表面負(fù)荷或表面負(fù)荷)、沉降時(shí)沉降時(shí)間、水在池內(nèi)的平均流速以及泥渣容重和含間、水在池內(nèi)的平均流速以及泥渣容重和含水率水率等。這些參數(shù)一般需要通過試驗(yàn)取得；等。這些參數(shù)一般需要通過試驗(yàn)取得；若無條件，也可根據(jù)相似的運(yùn)行資料，因地若無條件，也可根據(jù)相似的運(yùn)行資料，因地制宜地選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)制宜地選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)例例1平流式平流式 （a）入流區(qū)和出流區(qū)的設(shè)計(jì)）入流區(qū)和出流區(qū)的設(shè)計(jì) 平流式沉淀池的配水可采用進(jìn)水擋板或進(jìn)水穿孔平流式沉淀池的配水可采用進(jìn)水擋板或進(jìn)水穿孔墻等；墻等；作用是使

5、廢水盡可能均勻地分布在沉降區(qū)的各作用是使廢水盡可能均勻地分布在沉降區(qū)的各個(gè)過流斷面，既有利于沉降，也使出水中不挾帶過多個(gè)過流斷面，既有利于沉降，也使出水中不挾帶過多的懸浮物。的懸浮物。 出水出水一般采用三角堰；一般采用三角堰；平流式沉淀池示意圖平流式沉淀池示意圖h1h2h3h4h5 式中：式中：h1超高超高，為了適應(yīng)沖擊負(fù)荷的水位，為了適應(yīng)沖擊負(fù)荷的水位變化，有效水深變化，有效水深 以上應(yīng)有保護(hù)高度以上應(yīng)有保護(hù)高度h1，常取，常取0.3m。 h2有效高度有效高度，m h3緩沖層高度緩沖層高度，當(dāng)沒有刮泥機(jī)時(shí)，當(dāng)沒有刮泥機(jī)時(shí)，h3(hm+0.3)， hm為刮泥板高度；不設(shè)刮泥機(jī)為刮泥板高度；不設(shè)

6、刮泥機(jī)時(shí)，時(shí)，h3取取0.5m。 h4污泥區(qū)高度污泥區(qū)高度，m h5污泥斗高度污泥斗高度，m（b）沉降區(qū)的設(shè)計(jì)）沉降區(qū)的設(shè)計(jì) 沉降區(qū)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定沉降區(qū)的長、寬、高尺沉降區(qū)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定沉降區(qū)的長、寬、高尺寸和沉淀池座數(shù)或分格數(shù)，其主要內(nèi)容如下：寸和沉淀池座數(shù)或分格數(shù)，其主要內(nèi)容如下： (i)沉淀區(qū)有效水深：沉淀區(qū)有效水深：h2=qt 式中式中q 表面負(fù)荷；表面負(fù)荷； t 污水沉淀時(shí)間污水沉淀時(shí)間 沉淀區(qū)有效水深一般取沉淀區(qū)有效水深一般取2.04.0m。（ii）沉淀區(qū)總面積）沉淀區(qū)總面積A： AQmaxq 式中式中Qmax最大設(shè)計(jì)流量，最大設(shè)計(jì)流量，m3/h； (iii)沉淀區(qū)有效

7、容積沉淀區(qū)有效容積V V1=Ah2=QtuQqQA（iv）沉淀區(qū)長度）沉淀區(qū)長度L2： L23.6vt v最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速mm/s， 一般取一般取v5mms； t取取l.52.0h (v)沉淀區(qū)總寬度沉淀區(qū)總寬度B (m) BAL2 L2/B=45 不滿足長寬比要求時(shí)，應(yīng)分為不滿足長寬比要求時(shí)，應(yīng)分為n格，當(dāng)采用機(jī)械刮泥時(shí)，格，當(dāng)采用機(jī)械刮泥時(shí)，b 還應(yīng)與刮泥機(jī)的衍架寬度相對應(yīng)還應(yīng)與刮泥機(jī)的衍架寬度相對應(yīng) (vi)沉淀池座數(shù)或分格數(shù)沉淀池座數(shù)或分格數(shù)n nBb， n值不應(yīng)小于值不應(yīng)小于2，但也不宜過大，以免增大造價(jià)。，但也不宜過大，以免增大造價(jià)。（vii）沉淀池

8、總長度）沉淀池總長度L L=L1+L2+L3式中：式中：L1流入口至擋板距離，流入口至擋板距離，m L2沉淀區(qū)長度，沉淀區(qū)長度，m L3流出口至擋板距離，流出口至擋板距離，m(viii)校核：校核： L2/b4， L2/h2=（812）：）：1若已知顆粒沉降速度若已知顆粒沉降速度u0，則沉淀區(qū)總面積和有效水深計(jì)，則沉淀區(qū)總面積和有效水深計(jì)算方法如下算方法如下： A= Qmax qQmaxu0， 沉淀區(qū)有效水深沉淀區(qū)有效水深h2=QmaxtA=u0 t式中式中 Q-廢水設(shè)計(jì)流量，廢水設(shè)計(jì)流量，m3h； C0和和C-分別為進(jìn)水和出水的分別為進(jìn)水和出水的SS濃度，濃度，mgL； P-泥渣含水率泥渣含

9、水率(%)，一般為，一般為95%97%； -泥渣容重，泥渣容重，kgm3，P95%時(shí)，取時(shí)，取1000kgm3； T-排泥周期，一般取排泥周期，一般取12d。 （c）污泥區(qū)計(jì)算）污泥區(qū)計(jì)算（i）污泥斗的泥渣體積）污泥斗的泥渣體積 已知排泥周期和懸浮物濃度，泥渣體積已知排泥周期和懸浮物濃度，泥渣體積Vw(m3)按下式計(jì)算按下式計(jì)算式中式中 a1和和a2分別為泥斗上、下底邊長，分別為泥斗上、下底邊長，m； h4泥斗高度，泥斗高度，m； a為泥斗壁傾角，按污泥滑動性取為泥斗壁傾角，按污泥滑動性取4560 設(shè)設(shè)m為沉淀池的泥斗數(shù)，如為沉淀池的泥斗數(shù)，如mVdVw，則能滿，則能滿足要求，否則應(yīng)增加泥斗數(shù)

10、或縮短排泥周期。足要求，否則應(yīng)增加泥斗數(shù)或縮短排泥周期。（ii）對倒正棱臺形泥斗，其容積）對倒正棱臺形泥斗，其容積Vd(m3)按下式計(jì)算：按下式計(jì)算：（d）淀池總高淀池總高H(m)為為 式中：式中：h1超高，為了適應(yīng)沖擊負(fù)荷的水位變化，有效水深超高，為了適應(yīng)沖擊負(fù)荷的水位變化，有效水深 以上應(yīng)有保護(hù)高度以上應(yīng)有保護(hù)高度h1，常取，常取0.3m。 h2有效高度，有效高度，m h3緩沖層高度，當(dāng)沒有刮泥機(jī)時(shí)，緩沖層高度，當(dāng)沒有刮泥機(jī)時(shí)，h3(hm+0.3)， hm為刮泥板高度；不設(shè)刮泥機(jī)時(shí)，為刮泥板高度；不設(shè)刮泥機(jī)時(shí)，h3取取0.5m。 h4污泥區(qū)高度，污泥區(qū)高度，m h5污泥斗高度，污泥斗高度，

11、mh1h2h3h4h5例：某城市污水排放量為例：某城市污水排放量為100000m3/d，懸浮物，懸浮物濃度濃度C0為為250mg/L，試設(shè)計(jì)一平流式沉淀池，使，試設(shè)計(jì)一平流式沉淀池，使處理后污水中懸浮物濃度不超過處理后污水中懸浮物濃度不超過50mg/L，污泥，污泥含水率為含水率為97，通過沉淀性能曲線查得，當(dāng)去除率為通過沉淀性能曲線查得，當(dāng)去除率為80時(shí)，去時(shí)，去除顆粒物的最小沉降速度為除顆粒物的最小沉降速度為1.44m/h，沉淀時(shí)間，沉淀時(shí)間為為65min。其中，取長寬比為。其中，取長寬比為6，污泥區(qū)高度為，污泥區(qū)高度為2.8m，緩沖區(qū)高度為，緩沖區(qū)高度為0.6m，沉淀區(qū)泥斗上下低，沉淀區(qū)泥

12、斗上下低面為正方形，上斗邊長為面為正方形，上斗邊長為6m，下斗邊長為，下斗邊長為0.4m，泥斗傾角為泥斗傾角為45；流入口至擋板距離取；流入口至擋板距離取0.5m，流，流出口至擋板距離為出口至擋板距離為0.3m。解：解：（1）表面負(fù)荷及沉淀時(shí)間表面負(fù)荷及沉淀時(shí)間 由題意表面負(fù)荷數(shù)值上等于沉淀速度，所以表由題意表面負(fù)荷數(shù)值上等于沉淀速度，所以表面負(fù)荷為面負(fù)荷為 q01.44m3/h，沉淀時(shí)間，沉淀時(shí)間t065min 設(shè)計(jì)表面負(fù)荷與設(shè)計(jì)沉淀時(shí)間設(shè)計(jì)表面負(fù)荷與設(shè)計(jì)沉淀時(shí)間 為使設(shè)計(jì)留有余地，將表面負(fù)荷縮小為使設(shè)計(jì)留有余地，將表面負(fù)荷縮小1.5倍，倍，沉淀時(shí)間放大沉淀時(shí)間放大1.75倍，即有：倍，即有

13、： qq0/1.51.44/1.50.96 m3/（m2h） t1.75t01.7565113.75min1.9 h 設(shè)計(jì)污水量設(shè)計(jì)污水量 Qmax=105/（246060） =1.157（m3/s） =4166.7（m3/h）（2）沉淀區(qū)各部分尺寸確定）沉淀區(qū)各部分尺寸確定 沉淀池總有效面積沉淀池總有效面積 AQmax/q416.7/0.96434.06 m3 采用兩座沉淀池，每個(gè)池的表面積為采用兩座沉淀池，每個(gè)池的表面積為A1217m2，處理量為，處理量為Q1208.35m3/h 沉淀池有效水深沉淀池有效水深 h2qt0.961.91.82 m 沉淀池長度沉淀池長度 每個(gè)池寬每個(gè)池寬b取取

14、6.0 m，則池長為，則池長為 L2A1/ b217/636.17 m 取取L236.5 m 長寬比為長寬比為L/b64，符合要求。，符合要求。（3）沉淀區(qū)各部分尺寸計(jì)算）沉淀區(qū)各部分尺寸計(jì)算 每日產(chǎn)生污泥量每日產(chǎn)生污泥量 WQmax（c0c1）100/（100P） 10000（25050）100/10001000（10097） 66.7 m3 每個(gè)污泥池的污泥量為每個(gè)污泥池的污泥量為W1W/233.3 m3 污泥斗的容積取污泥區(qū)高度污泥斗的容積取污泥區(qū)高度h42.8 m，則污泥，則污泥斗容積斗容積 V1/3h4a12a22（a1a2）1/2 2.8360.16(60.4)1/2/3 36m233.3m3 即每個(gè)污泥斗可貯存即每個(gè)污泥斗可貯存1天的污泥量，設(shè)天的污泥量，設(shè)2個(gè)污泥斗，個(gè)污泥斗，則可容納則可容納2天的污泥量。天的污泥量。（ 4） 每個(gè)沉淀池的結(jié)構(gòu)尺寸每個(gè)沉淀池的結(jié)構(gòu)尺寸 沉淀池的總高度沉淀池的總高度H Hh1h2h3h40.31.820.