課程設(shè)計(jì)2沉砂池與初沉池

1、3.4 平流沉砂池 沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒（如泥沙，煤渣等，它們相對密度約為2.65）。沉砂池一般設(shè)在泵站前以便減小無機(jī)顆粒對水泵，管道的磨損。也可設(shè)在沉淀池前以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。 沉砂池的類型及特點(diǎn)1.平流沉砂池 它具有截流無機(jī)顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，排沙方便等優(yōu)點(diǎn)；但沙中夾有有機(jī)物，是沉砂的后續(xù)處理增加了難度；占地大，配水不均勻；容易出現(xiàn)短流和偏流2.曝氣沉砂池 曝氣沉砂池克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)；但增加了曝氣裝置運(yùn)行費(fèi)用較高；工作穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)氣量可控制污水的旋流速度；應(yīng)設(shè)有泡裝置。 3.豎流沉砂池 占地小，排泥方便；運(yùn)行管理易行；但

2、池深大，施工困難，造價(jià)高，耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。由于本設(shè)計(jì)采用A/O工藝，曝氣沉砂池對生物池有影響，故不可??；豎流沉砂池，一般不會用于市政污水處理廠?；?種沉砂池的比較，本工程選用平流沉砂池。 平流沉砂池的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)1）按最大設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)2）設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速0.15m/s3）最大設(shè)計(jì)流量時(shí)，污水在池內(nèi)停留時(shí)間不少于30s一般為3060s4）設(shè)計(jì)有效水深不應(yīng)大于1.2m一般采用0.251.0m每格池寬不應(yīng)小于0.6m 5）沉砂量的確定，城市污水按每10萬立方米污水砂量為3立方米，沉砂含水率60%，容重1.

3、5t/立方米，貯砂斗容積按2天的沉砂量計(jì)，斗壁傾角5560度6）沉砂池超高不宜小于0.3m.2.設(shè)計(jì)計(jì)算沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見圖3.3。 圖3.4沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖1）沉砂池水流部分的長度沉砂池兩閘板之間的長度為流水部分長度：式中，L水流部分長度，mV最大流速，m/sT最大流速時(shí)的停留時(shí)間，s2）水流斷面積式中，最大設(shè)計(jì)流量，A水流斷面積 ， 3）池總寬度 設(shè)n=2，每格寬b=3.5m B=nb=23.5=7.0m<1.2m/s(合格)式中，設(shè)計(jì)有效水深4）沉砂斗容積設(shè)排砂間隔時(shí)間為2日，城市污水沉砂量=，T=2日，式中，城市污水含沙量，流量總變化系數(shù)，1.35）沉砂室所需容積設(shè)每分格有2

4、個(gè)沉砂斗V=6）沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬=0.7m，斗壁水平傾角55，斗高=0.9m沉砂斗上口寬沉砂斗容積： =1.71m>1.65 m7）沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向排砂口式中：斗高，mL2 由計(jì)算得出 8）沉砂池總高度 超高，0.3m9）驗(yàn)算最小流量在最小流量時(shí)，用一格工作，按平均日流量的一半核算 符合流速要求3.出水堰的計(jì)算1）出水堰寬B=7.0m2）堰上水頭 M流量系數(shù)，取0.323）跌水高度 H2=10cm4）堰槽寬度尺寸：7.0m×0.6m5）出水管采用 DN=1300mm，則v=1.2 m/s4.進(jìn)水口及貯砂池1）進(jìn)水口尺寸1200×

5、;1200，采用兩個(gè)進(jìn)水口，流速校核: 進(jìn)水口水頭損失 2）進(jìn)水口采用方行閘板；SFZ型明桿或鑲鋼鑄鐵方閘門SFZ-12003）沉砂斗采用：H46Z-2.5旋啟式底閥，直徑200 mm排渣管DN=200mm貯砂池尺寸：2.0×2.0×2.0m3.5 初次沉淀池初次沉淀池采用輻流式沉淀池 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1）池子的直徑與有效水深的比值，一般采用6122）池徑不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用機(jī)械排泥,也可附有氣力提升或靜水頭排泥設(shè)施5）當(dāng)池徑<20m時(shí)，也可采用多斗排泥6）進(jìn)出水管的布置采用中間進(jìn)水周邊出水7）池徑<20m時(shí)，一般采用中心傳動刮泥機(jī)，其驅(qū)

6、動裝置設(shè)在池子中心走道板上，池徑>20m時(shí),一般采用周邊傳動刮泥機(jī)，其傳動裝置設(shè)在桁架外緣8）刮泥機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度一般為13轉(zhuǎn)/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min9）在進(jìn)水口的周圍應(yīng)設(shè)置整流板，整流板的開口面積為池?cái)嗝娣e的102010）浮渣用浮渣刮板收集，刮板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，在出水堰前應(yīng)設(shè)置浮渣擋板。 設(shè)計(jì)計(jì)算i=0.05r2r1600h1h2h3h5h4圖3.5 初沉池計(jì)算草圖1）沉淀部分水面面積： F= 式中，最大設(shè)計(jì)流量，m3/hn 池?cái)?shù)，取2個(gè)表面負(fù)荷，m3/m2.h，取2m3/m2.h F=1489.6m2 2）池直徑： D=44.0，取D=4

7、5m3) 沉淀部分有效水深： 設(shè)沉淀時(shí)間t=2小時(shí)，有效水深 h2=2×2=4m4）沉淀部分有效容積 V=827.5m3 5）污泥部分所需的容積 設(shè)S=0.7,由于機(jī)械刮泥,所以貯泥時(shí)間T=4h,污泥部分所需的容積: V=48.13 m3 式中，S每人每天污泥量，一般采用0.360.83N設(shè)計(jì)人口數(shù)（cap）T貯泥時(shí)間,h6）污泥斗容積： 設(shè)污泥斗上部半徑r=2m,污泥斗下部半徑r=1m,傾角=60,污泥斗的高度:h=( r- r)tg60=1.732m污泥斗容積: V1=（r12+r1r2+ r22） 式中，h5污泥斗的高度r1污泥斗上部直徑，取2mr2污泥斗下部直徑，取1m則V1

8、=×（22+21+12）=12.7m37）污泥斗以上圓錐部分污泥容積：（設(shè)池底徑向坡度為0.05） 則圓錐體的高度：h4=（R-r1）×0.05=（22.5-2）×0.05=1.025mV2=×（R2+Rr1+r12）=×（22.52+22.5×2+22）=595.7m3 共可貯有污泥體積為：V1+ V2=12.7+595.7=608.4m348.13 m38）沉淀池總高度： H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5 式中， h1超高，一般取0.5mh3緩沖層高度，取0.5mH =0.5+4.0+0.5+1.025+1.732 =7.

9、8m9）徑深比校核：D/h2=45/4=11.25 (612之間符合要求)10）集水槽堰負(fù)荷校核 設(shè)集水槽堰雙面出水，則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為： =2.7L/(m*s)<2.9 L/(m*s) (符合要求) 刮泥設(shè)備的選擇采用系列周邊傳動吸泥機(jī),技術(shù)參數(shù)如下表3-6。表3-6 系列周邊傳動吸泥機(jī)主要參數(shù)池徑（m）電動機(jī)功率（KW）車輪行駛速度（m/min）推薦池深H(mm)質(zhì)量（噸）451.5*22.22500500030 攔浮渣設(shè)施及出水堰計(jì)算1）攔浮渣設(shè)施：浮渣用刮泥板收集，刮泥板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，在出水堰前設(shè)置浮渣擋板，以降低后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷。2）出水堰的計(jì)算本設(shè)計(jì)中出水堰采用

10、環(huán)形雙出水堰，溢流堰形式采用90º等腰直角三角形雙出水堰，且內(nèi)外堰之間距離為0.30.5m，取0.5m，沉淀池直徑45m，取外堰直徑44m，內(nèi)堰直徑43m。 3）出水槽的計(jì)算出水槽寬設(shè)計(jì)為1m，槽內(nèi)水深1.2m則流速V=0.53m/s 介于0.40.6m/s之間，符合要求4）配水設(shè)施：在污水廠中，處理構(gòu)筑物因建成兩座或兩座以上并聯(lián)運(yùn)行，如配水不均一部分構(gòu)筑物超負(fù)荷，處理效果就會很低，另一部分構(gòu)筑物達(dá)不到設(shè)計(jì)負(fù)荷，就不能充分發(fā)揮其功能，為實(shí)現(xiàn)均勻配水應(yīng)在構(gòu)筑物前設(shè)置有效的配水設(shè)施a、設(shè)計(jì)參數(shù)：V1=0.81.0m/s V2=0.6×V1 V3=V1V4=0.2 m/s< V3 V5=V1 V6=0.6 m/sb、進(jìn)水管路計(jì)算 取進(jìn)水管徑D1=1100mm，知Q=0.827m3/sV1=0.87m/s 上升豎管流速V2=0.87 m/sD2=1.4m，取1400mm 豎管喇叭口流速V3=V1=0.21m/sD=2.23m, 取2300mm 豎管喇叭口長度,取角度=30 h=0.26m 喇叭口上部水深已知V=0.2m/s,由DhV=Qmax h=0.57m 配水井尺寸D5V5=V1=0.11m/sQ=×（D52- D32）×V5D5=