污水预处理工艺设计计算
1.沉淀池
1.1 功能描述
沉淀是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。

沉淀池按在废水处理流程中的位置，主要分为初沉池、二沉池和终沉池。

沉淀按类型和结构的不同，可分为辐流式沉淀池、斜板斜管沉淀池、
竖流沉淀池和平流沉淀池等。

以下分别进行说明：
1.2 设计要点
（1）表面水力负荷：
池型初沉池二沉池中沉池终沉池表面水力负
0.7~0.80.5-0.60.9 1.2~1.5
荷（m3/(m2?h)）
（2）沉淀时间和有效深度
表面水力负荷（q o）沉淀时间（ t）及有效深度（h）关系为h q0t ，在工业废水处理中，沉淀时间一般为4～6 小时（斜板沉淀池为2～3 小时），有效深度一般为3.5~5.5m，超高一般取 0.3～0.5m。

1.3 各不同类型沉淀池的设计说明
1.3.1 辐流式沉淀池
（1）辐流式沉淀池呈圆形，直径6~60m，中心进水，周边出水，其运行稳定，耐冲击负荷，沉淀效果较为理想。

（2）方案设计时不需考虑沉淀污泥区的设
计，每座沉淀池表面积和池径
Q
m ax
A1
nq0
D 4A
1
式中： A 1——每池表面积，㎡
Q max——最大设计流量， m3/h
D ——每池直径， m
n ——池数
q0——表面水力负荷， m3/(m2·h) （2）沉淀池有效水深
一般有效水深h2可取 3.5-5.5m。

另，池径与水深比一般范围在6～12。

（3）有效容积
V A h2
式中： V ——有效池容， m
（4）沉淀池总高度
H h1h2
式中H ——总高度 ,m
h1——超高，一般取0.3～0.5m
h2——有效水深， m
（5）设计注意事项
A. 圆径与有效水深的比值一般采用6～12，池子的直径一般不小
于16m，最大可达 100m。

B.当池径小于30m 时，一般采用半桥式周边传动的刮泥机；当
池径大于 30m 时，一般采用全桥式周边传动的刮泥机。

1.3.2 平流沉淀池
（1）沉淀池表面积：由表面水力负荷得出。

Q
max
A
q0
式中： A ——表面积，㎡
Q max——最大设计流量， m3/h
q0——表面水力负荷， m3/(m2·h) （2）沉淀池长度
L 3.6v t
式中： L ——沉淀池长度 ,m
v ——最大设计流量Q max时的水
平流速，一般初沉池取7mm/s，二
沉池取 5mm/s
（3）有效水深：一般有效水深 h2可取 3.5-5.5m。

（4）有效容积
V A h2
式中： V ——有效池容， m
（5）沉淀池总高度
H h1h2
式中H ——总高度， m
h1——超高，一般取0.3～0.5m
h2——有效水深， m （6）平流沉淀池的设计，应符合下列要求：
A. 每格长度与宽度之比不宜小于4，长度与有效水深之比不宜
小于 8，池长不宜大于60m。

B.宜采用机械排泥，排泥机械的行进速度为0.3～1.2m／min。

C.缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排泥时，应根据刮
泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。

（方案设计
可不考虑）
D.池底纵坡不宜小于0.01。

（方案设计可不考虑）
1.3.3 竖流沉淀池
（1）中心管截面积f1与直径 d 0（方案设计可不考虑）
Q
max
f1
v0
4 f1
d0
π
式中：f1——中心管截面积,m2
v0——中心管内流速，m/s
d 0——中心管直径，m
（2）中心管喇叭口到反射板之间间隙高度h3（方案设计可不考虑）
h3 Q
max vπ d
1 1
式中h3——间隙高度， m
v1——间隙流出速度
d1——喇叭口直径，1.35d0，m （3）沉淀池面积f2和池径D
f 2 3600Q max
q0
A f1 f 2
D 4A π
式中： f2 ——沉淀区面积， m2
A——沉淀池面积（含中心管），m2
D——沉淀池直径， m
（4）有效水深及总高度
有效水深及总高度计算方法，参见“1.2.1辐流式沉淀池”（5）竖流沉淀池的设计，应符合下列要求:
A.竖流式沉淀池主要用于初沉池
B.水池直径 (或正方形的一边 )与有效水深之比不宜大于3。

C.中心管内流速不宜大于30mm／s。

D.中心管下口应设有喇叭口和反射板，板底面距泥面不宜小
0.3m。

1.3.4 斜板（管）沉淀池
斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，常应用于城市污水的初沉池和小流量工业废水的隔油等预处理过程，
其处理效果稳定。

斜板（管）沉淀池不宜作为二沉池。

原因是：活性
污泥的粘度较大，容易粘附在斜板（管）上，影响沉淀效果甚至可能
堵塞斜板（管）。

按水流方向与颗粒的沉淀方向之间的相对关系，可分为：
侧向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相垂直
同向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相同
逆向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相反。

下面，以逆向流为例做设计
（1）沉底池水表面积
Q
max
A
nq00.91
式中： A ——水表面积，㎡
n ——池数，个
q0——表面负荷，可按一般沉淀池
的表面水力负荷的 1.2～ 1.5
倍计算
Q max——最大设计流量，m3/h
0.91 ——斜板（管）沉淀池面积利用系数。

（2）沉淀池平面尺寸
根据表面积和池型计算圆形池体的直径或矩形池体的长宽，具体计算可参考幅流式沉淀池或平流沉淀池
（3）池内停留时间t
h2h3
t
q0
式中： t ——池内停留时间， h
h2——斜板（管）上部清水区高度，
m，一般取 0.7～1.0m
h3——斜板（管）自身垂直高度，一
般取 0.866～1.0m
注：池内停留时间t 在实际方案编制时，可按2~3h 算
（4）有效高度及总高度
有效水深及总高度计算方法，参见“1.2.1辐流式沉淀池”
（5）注意事项
A. 斜管孔径 (或斜板净距 )宜为 80～100mm。

B.斜管 (板 )斜长宜为 1.0～1.2m。

C.斜管 (板 )水平倾角宜为60°
D.斜管 (板)区上部水深宜为0.7～1. 0m。

E.斜管 (板)区底部缓冲层高度宜为 1. 0m。