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沉淀池设计计算

沉淀池设计计算二沉池设在生物处理构筑物的后面,用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥(指生物膜法脱落的生物膜)。

本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。

4.4.1设计要求(1)沉淀池个数或分格数不应少于两个,并宜按并联系列设计;(2)沉淀池的直径一般不小于10m;当直径大于20mm时,应采用机械排泥;(3)沉淀池有效水深不大于4m,池子直径与有效水深比值不小于6;(4)池子超高至少应采用0.3m;(5)为了使布水均匀,进水管四周设穿孔挡板,穿孔率为10%—20%。

出水堰应用锯齿三角堰,堰前设挡板,拦截浮渣。

(6)池底坡度不小于0.05;(7)用机械刮泥机时,生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板0.3m,工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用,或根据产泥情况适当改变其高度。

(8)当采用机械排泥时,刮泥机由绗架及传动装置组成。

当池径小于20m时用中心传动,当池径大于20m时用周边传动,转速为1.0—1.5m/min(周边线速),将污泥推入污泥斗,然后用静水压力或污泥泵排除;作为二沉池时,沉淀的活性污泥含水率高达99%以上,不可能被刮板刮除,可选用静水压力排泥。

(9)进水管有压力时应设置配水井,进水管应由井壁接入不宜由井底接入,且应将进水管的进口弯头朝向井底。

4.4.2设计参数(1)表面负荷取0.8—2m 3/m 2.h ,沉淀效率40%—60%;(2)池子直径一般大于10m ,有效水深大于3m ;(3)池底坡度一般采用0.05;(4)进水处设闸门调解流量,进水中心管流速大于0.4m/s ,进水采用中心管淹没或潜孔进水,过孔流速为0.1—0.4m/s ,潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩,保证水流平稳;出水处应设置浮渣挡板,挡渣板高出池水面0.15—0.2m ,排渣管直径大于0.2m ,出水周边采用双边90°三角堰,汇入集水槽,槽内流速为0.2—0.6m/s ;(5)排泥管设于池底,管径大于200mm ,管内流速大于0.4m/s ,排泥静水压力1.2—2.0m ,排泥时间大于10min 。

4.4.3设计计算污水总量:5000m 3/d=0.058m 3/s ,单池设计流量为0.029m 3/s(1)主要尺寸计算1)池表面积: A=q Q 'm ax 式中:A ——池表面积,m 2;Q max ——最大设计流量,m 3/s ;q '——水力表面负荷,本设计1.0m 3/m 2·h 。

∴A=0.13600058.0⨯=208.33m 2 2)单池面积:本次设计设两座辐流式沉淀池∴A 单池=2A =233.208=104.17m 2 3)池直径: D=π单池A 4=14.317.0414⨯=11.51m 结合刮泥机考虑本次设计D 取12m 。

4)沉淀部分有效水深:h 2=q ,.t式中:t ——沉淀时间,本设计取t=2h 。

∴h 2=1.0×2=2.0m 5)沉淀池底坡落差:取池底坡度I=0.05∴h 4=⎪⎭⎫ ⎝⎛-12r D i =0.05×⎪⎭⎫ ⎝⎛-2221=0.2m 6)泥斗高度的计算:设r 1=2m ,r 2=1m ,α=60°h 5=()αtg r r ⋅-21=(2-1)×tg60。

=1.73m7)沉淀池总高度:H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5式中:H ——沉淀池总高度;h 1——沉淀池超高,取0.3m ;h 3——缓冲层高度,取0.5m 。

∴H=0.3+2.0+0.5+0.2+1.73=4.73m8)沉淀池池边高度:H ,= h 1+h 2+h 3=0.3+2.0+0.5=2.8m9)径深比校核:D/h 2=12/2.0=6.0 (一般为6—12,符合要求)10)每池每天污泥量:W 1=nSNt 1000 式中:W 1——每池每天污泥量,m 3/d ;S ——每人每天产生的污泥量,本设计取0.5L/(p ·d);N ——设计人口数;t ——两次排泥的间隔时间,本设计取4h 。

∴W 1=24210004400005.0⨯⨯⨯⨯=1.7m 3 11)污泥斗容积:()322212151r r r r h V +⋅+⋅⋅=π=()3112273.114.322+⨯+⨯⨯=12.68m 3 12)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积:()3211242r r R R h V +⋅+⋅⋅=π=()322882.014.322+⨯+⨯⨯=17.6m 3 13)污泥总容积:V=V 1+V 2=12.68+17.6=30.28m 3(2)二沉池进水管路计算设计参数:V 1=0.6—0.8m/s V 2=0.2—0.4m/s V 3=0.1—0.2m/sV 4=0.05m/s h=0.25m b=h=0.25m 池内管路的计算及校核单池流量为:Q =s m s m Q /290.02/058.0233max == 1)进水管:取D 1=250mmV 1=s m D Q /6.025.014.3290.044221=⨯⨯=⋅π,在0.6—0.8之间; 2)进水竖井:取D 2=400mmV 2=s m D Q /32.04.014.3290.044222=⨯⨯=⋅π,在0.2—0.4之间。

设 s m V /11.03=',可算出中心管开孔数:n=2.425.025.011.0290.03=⨯⨯=⋅⋅'h b V Q 个 取5个 则: D 4=m V Q D 73.005.014.3290.024.042422=⨯⨯+=•+π,取0.8m 。

3)挡板的设计挡板高度h ,:穿孔挡板的高度为有效水深的1/2—1/3,则m h h 0.120.222===' 穿孔面积:挡板上开孔面积总面积的10—20%,取15%,则:2483.00.18.014.315.015.0%15m h D F F =⨯⨯⨯='⨯⨯⨯=⋅='π开孔个数n :孔径为100mm ,则: n=4.481.014.383.04422=⨯⨯=⋅'d F π个,取49个。

4)拦浮渣设施及出水堰计算拦浮渣设施浮渣用刮板收集,刮渣板装在刮泥机行架的一侧,在出水堰前设置浮渣挡板,以降低后续构筑物的负荷。

出水堰的计算单池设计流量:2Q Q =单=2/s 058m .03=0.029m 3/s 5) 环行集水槽的设计环行集水槽内流量:150.02290.02===单集Q q m 3/s 本设计采用周边集水槽,单侧集水,每侧只有一个总出水口。

集水槽宽度为:b=()4.09.0集q k ⋅⨯式中:b ——集水槽宽度k ——安全系数,采用1.5—1.2,本次设计取3.1=k 。

∴b=()19.0150.03.19.04.0=⨯⨯m ,取b=0.2m集水槽起点水深为:15.02.075.075.0=⨯=⋅=b h 起m集水槽终点水深为:25.02.025.125.1=⨯=⋅=b h 终m设计中取出水堰后自由跌落0.1m ,集水槽高度0.1+0.23=0.33m ,取0.4m 。

集水槽断面尺寸为:0.3m ×0.4m 。

6)校核:当水流增加一倍时,055.0=q m 3/s23.03.08.0055.04=⨯==vb q h m <0.3m 7)出水溢流堰的设计:采用出水三角堰(90。

)堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度)H 1=0.5m(H 2o)每个三角堰的流量q 1:q 1=1.343H 12.47=1.343×0.052.47=0.0008213m 3/s三角堰个数n 1:n 1=1q Q 单=3.350008213.0290.0=个,本设计取36个。

三角堰中心距:L 1=()0.1362.02-1214.3211=⨯⨯=-⋅=)(n b D n L πm (3)二沉池出水管路计算出水管管径D=200mm 。

s m v /92.02.014.320.0584D 24Q 22=⨯⨯⨯==π 1)排泥装置沉淀池采用中间传动刮泥机,刮泥机底部设有刮泥板和吸泥管,利用静水压力将污泥吸入污泥槽,沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。

排泥管管径200mm ,回流污泥量23.72L/s ,流速0.8m/s 。

2)集配水井的设计计算配水井中心管直径 22v Q 4D π= 式中:v 2——中心管内污水流速一般≥0.6m/sQ ——进水流量设计中取v 2=0.7m/s ,Q=0.058m 3/s 。

32.07.014.3058.04D 2=⨯⨯=m ,设计中取DN300mm 。

配水井直径 22334D D v Q +=π 式中:v 3——配水井内污水流速(m/s ),一般采用0.2-0.4m/s 。

D 3——配水井直径(m )。

设计中取v 3=0.3m/s 。

58.03.00.33.140.0584D 23=+⨯⨯=m ,设计中取DN600mm 。

集水井直径 2311D v Q 4D +=π 式中:v 1——集水井内污水流速(m/s ),一般采用0.2-0.4m/s 。

D 1——集水井直径(m )。

D 3——配水井直径(m )。

设计中取v 1=0.25m/s 。

8.06.025.014.3058.04D 21=+⨯⨯=m 总出水管取总出水管管径DN300mm ,v=0.82m/s ,集配水井内设有超越阀门,以便超越。

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