各類沉淀池設計參數(shù)設計計算(平流沉淀池,輻流沉淀池、斜管沉淀池)

1、平流式沉淀池1. 基本要求平流式沉淀池表面形狀一般為長方形，水流在進水區(qū)經(jīng)過消能和整流進入沉淀區(qū)后，緩慢水平流動，水中可沉懸浮物逐漸沉向池底，沉淀區(qū)出水溢過堰口，通過出水槽排出池外。平流式沉淀池基本要求如下：(1) 平流式沉淀池的長度多為3050m,池寬多為510m,沉淀區(qū)有效水深一般不超過3m,多為2.53.0m。為保證水流在池內(nèi)的均勻分布，一般長寬比不小于4：1，長深比為812。(2) 采用機械刮泥時，在沉淀池的進水端設有污泥斗，池底的縱向污泥斗坡度不能小于0.01，一般為0.010.02。刮泥機的行進速度不能大于1.2m/min，一般為0.60.9m/min。(3) 平流式沉淀池作為初沉

2、池時，表面負荷為13m3/(mh),最大水平流速為7mm/s；作為二沉池時，最大水平流速為5mm/s。(4) 人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墻(板)式、底孑L人流一擋板組合式、淹沒孔人流一擋板組合式和淹沒孔人流一穿孔整流墻(板)組合式等四種。使用穿孔整流墻(板)式時，整流墻上的開孔總面積為過水斷面的6%20%,孔口處流速為0.150.2m/s，孔口應當做成漸擴形狀。(5) 在進出口處均應設置擋板，高出水面0.10.15m。進口處擋板淹沒深度不應小于0.25m,一般為0.51.0m；出口處擋板淹沒深度一般為0.30.4m。進口處擋板距進水口0.51.0m,出口處擋板距出水堰板

3、0.250.5m。(6) 平流式沉淀池容積較小時，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗內(nèi)，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥時，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排數(shù)一般不能超過兩排。大型平流式沉淀池一般都設置刮泥機，將池底污泥從出水端刮向進水端的污泥斗，同時將浮渣刮向出水端的集渣槽。(7) 平流式沉淀池非機械排泥時緩沖層高度為0.5m,使用機械排泥時緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。舉例計算例：某城市污水處理廠的最大設計流量Q=0.2m3/s,設計人數(shù)N=10萬人，沉淀時間t=1.5h。采用鏈帶式機刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。1. 池子的總表面積設表面負荷q'=2m3/m2

4、.hA=Q*3600/q=360m22. 沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5=3.0m3. 沉淀部分有效容積V=Qt*3600=1080m34. 池長設水平流速u=3.7mm/sL=3.7*1.5*3600/1000=20m5. 池子總寬度B=A/L=360/20=18m6. 池子個數(shù)，設每格池寬b=4.5m,n=B/b=18/4.5=4個7校核長寬比，長深比長寬比:L/B=20/4.5=4.4>4(符合要求)長深比：L/h2=20/2.4=8.3(符合要求)8污泥部分所需的總?cè)莘e設T=2d，污泥量為25g/人.d，污泥含水率為95%則S=25*100/(100-95)*1

5、000=0.5L/人.dV=SNT/1000=0.5*100000*2/1000=100m39.每格污泥池所需要的容積為V'=100/4=25m3污泥纖容積污泥斗采用尺寸如圏3V尸住十h/=(4.54).5>L戍/2=3.46mV1=3.46f4.5z-0.5-)/3=26m3Il污泥斗以上梯形部分污泥容枳h/=(20403-4.5)X0.01=0.15m11=2O-HJ.3+0.5=20mV2=(h+h)hfb/2(20,8+4,5)gCO.15SX?M672=m512污泥斗和梆形部分污泥容枳V4VZ=26+9=35m3H=h+hj+h3_!_口池子總高度設緩沖層高度h、=o.

6、mtu=h?+V=0-18+3,46=3,62H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82mson20OKO1ri13-15沉往池污泥斗豎流式沉淀池豎流式沉淀池池體為圓形或方形，污水從中心管的進口進人池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個水平斷面上，緩慢向上流動。沉降速度大于水流上升速度的懸浮顆粒下沉到污泥斗中，上清液則由池頂四周的出水堰口溢流到池外。豎流式沉淀池基本要求如下：(1) 為保證池內(nèi)水流的自下而上垂直流動、防止水流呈輻流狀態(tài)，圓池的直徑或方池的邊長與沉淀區(qū)有效水深的比值一般不大于3,池子的直徑一般為4.07.0m,最大不超過10m。圓池直徑或正方形池邊長DW7m時，沉淀出水沿周邊

7、流出；D27m時，應增加輻射式集水支渠。(2) 水流在豎流式沉淀池內(nèi)的上升流速為0.51.0mm/s，沉淀時間為l1.5h。中心管內(nèi)的流速般應大于100mm/s,其下出口處設有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少0.3m，喇叭口直徑及高度均為中心管直徑的1.35倍，反射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍，反射板表面與水平面的傾角為17。(3) 喇叭口下沿距反射板表面的縫隙高度為0.250.50m，作為初沉池時縫隙中的水流速度應不大于30mm/s,作為二沉池時縫隙中的水流速度應不大于20mm/s。(4) 錐形貯泥斗的傾角為45。60。，排泥管直徑不能小于200mm，排泥管口與池底的距離小于0.2m，敞

8、口的排泥管上端超出水面不能小于).4m。浮渣擋板淹沒深度0.30.4m，高出水面0.10.25m，距集水槽0.250.50m。例：某城市人口N=6W人，Q=0.13m3/s，設計豎流式沉淀池。max1.中心管的面積和直徑：中心管流速0.03m/s，設池子數(shù)為4,則q=Q/4=0.0325m3/smaxmaxf=q/v=0.0325/0.03=1.08m21max0d0予晉=I"”2. 沉淀池有效斷面積設表面負荷q=2.52m3/(m2.h)則上升流速v=q=2.52m/hf=q/v=0.0325x3600十2.52=46.43m22max3. 沉淀池直徑每座沉淀池總面積A=f+f=4

9、6.43+1.08=47.7m2=7.8m<10m4. 沉淀池有效水深h2設沉淀時間t=1.5h則h二vt二2.52x1.5=3.78m25校核徑深比D/h2=7.8/3.78=2.06v3,符合要求6.校核集水槽每米出水堰的過水負荷q0q0=qmax=°0325x1000=1.33L/s<2.9L/s合格0nD3.14x7.87污泥體積設污泥清除時間間隔為t=2d，每人每日產(chǎn)生的濕污泥量為S=0.5L，則gW=SNt/1000=60m3g每池污泥體積Wt=W/n=15m38. 池子圓錐部分的體積V設圓錐底部直徑d'=0.4m,截錐高度h5，截錐側(cè)壁傾角550,，

10、貝VDd7.80.42tga=2tg55=5.28mV=晉(R2+Rr+r2)=(3.92+3.9x0.2+0.22)=88.59m3>15m3足夠容納2日的污泥量9. 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3,過縫隙污水流速vt=0.02m/s,喇叭口直徑d=1.35d0=1.35x1.17=1.58mh3=qmax/Vnd=0.0325/0.02x1.58xn=0.33m10. 沉淀池總高度Hh=0.3m,h4=0(泥面很低),也可取0.3m日=片+人2+人3+人4+人5=0.3+3.78+0.33+0+5.28=9.69皿輻流式沉淀池輻流式沉淀池內(nèi)水流的流態(tài)為輻流形，因此，污水由中心

11、或周邊進入沉淀池。中心進水輻流式沉淀池的進水管懸吊在橋架下或埋設在池體底板混凝土中，污水首先進人池體的中心管內(nèi)，然后在進入沉淀池時，經(jīng)過中心管周圍的整流板整流后均勻地向四周輻射流動，上清液經(jīng)過設在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥機或刮吸泥機刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。周邊進水輻流式沉淀池進水渠布置在沉淀池四周，上清液經(jīng)過設在沉淀池四周或中間的出水堰溢流而出，污泥的排出方式與中心進水輻流式沉淀池相同。1. 基本要求(1) 圓池的直徑或方池的邊長與有效水深的比值一般采用612,池子的直徑一般不小于16m,最大可達100m。池底坡度一般為0.050.10。(2)

12、通常采用機械刮泥，再用空氣提升或靜水頭排泥；當池徑小于20m時，也可采用斗式集泥(一般為四斗)。污泥可用壓縮空氣提升或用機械泵(潛污泵、螺旋泵等)提升排出，也可以利用靜水頭將污泥輸送到下級處理系統(tǒng)。(3) 進、出水的布置方式有中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種形式。(4) 當池徑小于20m時，一般采用中心傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設在池子中心走道板上。當池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設在桁架的外緣。(5) 刮泥機的旋轉(zhuǎn)速度一般為13r/h,外周刮泥板的線速度不能超過3m/min，通常采用1.5m/min。(6) 出水堰前應設置浮渣擋板，浮渣用裝在刮泥

13、機桁架一側(cè)的浮渣刮板收集。(7) 周邊進水的輻流式沉淀池效率較高，與中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，表面負荷可提咼l倍左右。2. 設計數(shù)據(jù)液面負荷2.5m3/(hm3)；沉淀時間1-1.5h池徑20m，一般采用中心傳動的刮泥板。池徑20m，一般采用周邊傳動的刮泥機；非機械刮泥時，緩沖層高0.5m。機械刮泥時，緩沖層高上緣宜高出刮泥板0.3m；進水口周圍整流板的開孔面積為過水斷面積的6%20%。例：某城市污水處理廠的最大設計流量Qmax=2450m3/h設計人口N=34萬人，采用機械刮泥機求輻流式沉淀池各部分尺寸1. 沉淀部分水面面積設表面負荷q=2m3/m2.h,n=2則F二Qmax/n

14、q=2450/2*2=612.5m22. 池子直徑D=d=浮*辿I25=27.9m，取D=28mn'3.143. 沉淀部分有效水深設t=1.5h，h2=q't=2x1.5=3m4. 沉淀部分有效容積V產(chǎn)Qmaxt=2450x1.5=I838m31n25. 污泥部分所需容積設S=0.5L/人.d,T=4hV=SNT/1000n=14.2m36. 污泥斗容積設r1=2m,r,=1m,a=60。，則h3=(r1-r2)tana=(2-1)tan60°=1.73mV'=nh3(r2土qr2土r2)=3.14x1.73x(4+2+1)=丄？m3-3一3-.m污泥斗以上圓

15、錐體部分污泥容積設池底徑向坡度為0.05，則h4=(R-r)x0.05=(14-2)x0.05=0.6m-nh4(R2+Rr+r2)3.14x0.6x(14+14x2+2).“3V=143.3m3233污泥斗總?cè)莘eV'+V2=12.7+143.3=15614.2m3沉淀池總高度設h=0.3m,h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.6+1.73=6.13m12345徑深比D/h2=28/3=9.3負荷要求。斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”原理，在沉淀池中加設斜板或蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種沉淀池。按水流與污泥的相對運動方向劃分，

16、斜板（管）沉淀池有異向流、同向流和側(cè)向流等三種形式，污水處理中主要采用升流式異向流斜板（管）沉淀池。斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，常應用于城市污水的初沉池和小流量工業(yè)廢水的隔油等預處理過程，其處理效果穩(wěn)定，維護工作量也不大。很少應用于污水處理的二沉池工藝中，因為經(jīng)過生物處理的混合液中固體含量較大，使用斜板（管）沉淀池處理時耐沖擊負荷能力較差，效果不穩(wěn)定；而且由于混合液溶解氧含量大，斜板（管）上容易滋生藻類形成生物膜，運行一段時間后可能堵塞斜板（管）的過水面積，清理起來非常困難。斜板（管）沉淀池的表面負荷比普通沉淀池大約高一倍，因此在需要挖掘原有沉淀池潛力或需要壓縮沉

17、淀池占地時，可以采用斜板（管）沉淀池。1.基本要求常用斜板（管）沉淀池的進水從斜板（管）層的下部進入后，由下向上.流經(jīng)斜板（管），懸浮顆粒沉降在斜板（管）底面，在積聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液則在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。斜板（管）沉淀池基本要求如下：（1）斜板垂直凈距一般采用80120ram，斜管孔徑一般為5080mm。斜板（管）長度一般為1.01.2m，傾角一般為60°。斜板（管）上部水深和底部緩沖層高度一般都是0.51.0m（2）斜板上端應向沉淀池進水端方向傾斜安裝。為防止水流短路，在池壁與斜板的間隙處應裝設阻流擋板。（3）進水方式一般

18、設置配水整流布水裝置，常用的有穿孔配水板和縫隙配水板等，整流配水孔流速一般低于0.15m/s。出水方式一般采用在池面上沒置多條集水槽的方式，集水槽的集水方式為孔眼式或三角堰式。（4）斜板（管）沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日排泥l(xiāng)2次，或根據(jù)具體情況增加排泥的頻率，甚至連續(xù)排泥。（5）初沉池水力停留時問一般不超過30rain,二沉池一般不超過60min。（6）斜板（管）沉淀池必須設置沖洗斜板（管）的設施，沖洗可以在檢修或臨時停運時放空沉淀池，用高壓水對斜板（管）內(nèi)積存的污泥徹底沖刷和清洗，防止污泥堵塞斜板（管）、影響沉淀效果。（7）升流式斜板（管）沉淀池的表面負荷一般為36m3/

19、（m2h）,比普通沉淀池的設計表面負荷高約一倍，池內(nèi)水力停留時間一般為3060min。初次沉淀池作用按照流程中所處的位置，沉淀池可分為初次沉淀池和二次沉淀池兩種。初次沉淀池一般設置在污水處理廠的沉砂池之后、曝氣池之前，二次沉淀池設置在曝氣池之后、深度處理或排放之前。初沉池是一級污水處理廠的主體處理構(gòu)筑物,或作為二級污水處理廠的預處理構(gòu)筑物設在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是污水中的懸浮物質(zhì)，約可去除40%55%,同時可去除部分B0D5,約可去除20%30%（主要是懸浮性。BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物運行條件并降低其BOD5負荷。初沉池的主要作用就是去除污水中密度較大的固體懸浮顆粒，以減輕生物處理的有機負荷，提高活性污泥中微生物的活性。污水經(jīng)過格柵截留大塊的漂浮物和懸浮物，并經(jīng)過沉砂池去除密度大于1.5的懸浮顆粒后，仍存在許多密度稍小或顆粒尺寸較小的懸浮顆粒，這些顆粒的成分以有機物為主。如果含有這些物質(zhì)的污水直接進人生物處理系統(tǒng)，會增加曝氣池的容積負荷和有機負荷，甚至影響微生物對有機物的