豎流式沉淀池的設(shè)計(jì)說明書

1、豎流式沉淀池設(shè)計(jì)一、前言豎流式沉淀池又稱立式沉淀池，是池中廢水豎向流動(dòng)的 沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設(shè)在池中心的進(jìn) 水管自上而下進(jìn)入池（管中流速應(yīng)小于30mm/s）,管下設(shè)傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個(gè)過水?dāng)嗝婢徛仙▽?duì)于生活污水一般為 0.5-0.7mm/s ,沉淀時(shí)間采用1-1.5h ）,懸浮物沉降進(jìn)入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池 四周沿周邊溢流堰流由。堰前設(shè)擋板及浮渣槽以截留浮渣保 證由水水質(zhì)。池的一邊靠池壁設(shè)排泥管（直徑大于 200mm 靠靜水壓將泥定期排由。豎流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，排泥容易，缺點(diǎn)是深度大，施工困難，造價(jià)高。常用于 處理水量小于20000m3

2、/d的污水處理廠。理論依據(jù)：豎流式沉淀池中，水流方向與顆粒沉淀方向 相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降 速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一層懸浮層，對(duì)上升的顆粒進(jìn)行攔截和過濾。因而豎流式沉淀池的效率比平流式沉淀 池要高。二、設(shè)計(jì)容：某小區(qū)的生活污水量為 7000 m3/d ,變化系數(shù)為1.65 , COD 450 mg/l ,BOD5 220 mg/l , SS 370 mg/l ,采用二級(jí)處理，處理后 污水排入三類水體。通過上述參數(shù)設(shè)計(jì)該污水處理廠的生物 處理工藝的初次沉淀池。三、豎流式沉淀池的工作原理在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v作豎向流動(dòng)，廢水中的懸浮顆粒有以下

3、三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)顆粒沉速 u>v時(shí)，則顆粒將以u(píng)-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除； 當(dāng)u=v時(shí)，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉亦不上升；當(dāng) u<v時(shí)，顆粒將不能沉淀下來，而會(huì)隨上升水流帶走。由此 可知，當(dāng)可沉顆粒屬于自由沉淀類型時(shí)，其沉淀效果 （在相 同的表面水力負(fù)荷條件下 ）豎流式沉淀池的去除效率要比平 流式沉淀池低。但當(dāng)可沉顆粒屬于絮凝沉淀類型時(shí)，則發(fā)生 的情況就比較復(fù)雜。一方面，由于在池中的流動(dòng)存在著各自 相反的狀態(tài)，就會(huì)由現(xiàn)上升著的顆粒與下降著的顆粒，同時(shí)還存在著上升顆粒與上升顆粒之間、下降顆粒與下降顆粒之 間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有利于顆 粒的沉淀。四、豎

4、流式沉淀池的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1 、豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。池的直徑或池的邊長(zhǎng)一般不大于8m,通常為47m,也有超過10m的。為了降低池的總高度，污泥區(qū)可采用多只污泥斗 的方式。2 、豎流式沉淀池的深、寬（徑）比一般不大于3,通常取2。污水在中心管的流速對(duì)懸浮顆粒的去除有一定的影響。當(dāng)中心管底部不設(shè)反射板時(shí)，其流速不應(yīng)大于30mm/s,如設(shè)置反射板，流速可取100mm/s）/s o在反射板的阻擋下，水流由 垂直向下變成向反射板四周分布。水從中心管嗽叭口與反射 板間流生的速度一般不大于20mm/s,水流自反射板四周流由后均勻地分布于整個(gè)池中，并以上升流速 v緩慢地由下而上 流動(dòng)，可沉顆

5、粒向下沉至污泥區(qū)，經(jīng)過澄清后的上清液從設(shè) 置在池壁頂端的堰口溢由，通過由水槽流由池外。3、沉淀池的幾何尺寸：沉淀池超高不少于0.3m；緩沖層高60o采用0.30.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于圓斗不宜小于55o ;排泥管直徑不小于 200mm4、沉淀池最大由水負(fù)荷，初沉池不宜大于 2.9L/(s m) 5、由水堰不僅可控制沉淀池的水面高度，而且對(duì)沉淀池水流的均勻分布有直接影響。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)由流堰的單 位長(zhǎng)度溢流量相等，對(duì)于初沉池一般為250m”m- d,據(jù)齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使堰 板上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，

6、使由口堰口盡可能水平。堰前應(yīng)設(shè) 置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板 應(yīng)當(dāng)高由水面 0.10.15m,浸沒在水面下 0.30.4m,距由 水口處 0.25 0.5m。6、當(dāng)池直徑或正方形邊 長(zhǎng) 7m時(shí)，澄清水沿周 邊流由。個(gè)別當(dāng)直徑n 7m 時(shí)，應(yīng)設(shè)輻射式集水支 渠；7、中心管下口的喇叭口 和反射板要求：反射板板 底距泥面A 0.3mm；反射 板直徑及高度為中心管直徑的1.35倍；反射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍；反射板表面對(duì)水平面的傾角為17° ;中心管下端至反射板表面之間的縫隙高為0.25-0.5m ,縫隙中心污水流速，在初次沉淀池中w30mm/s,在二次沉淀池中

7、w 20mm/s；如下圖所示8、排泥管下端距池底w 0.2m,管上端超由水面n 0.4m；9、浮渣擋板距集水槽0.25-0.5m ,高由水面 0.1-0.15m ,淹沒深度0.3-0.4m o五、各建筑物參數(shù)計(jì)算(1)中心管面積：設(shè)vO0.03m/s,采用4個(gè)豎流式沉淀池,每池最大設(shè)計(jì)流量:Qmax7000qmax ma- 0.08m/s24 3600 24 36000f qmax0.082.7m2vo0.03(2)中心管直徑:do4 2.7玉1.85m3.14取 do 2m(3)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度：設(shè)間隙流出h3qmax0.080.47mv1 d10.02 3.142.7d1

8、1.35do 1.35 22.7m速度 M 0.02m/s（在0.250.5m圍之，符合要求）h30.5m(4)沉淀池部分有效斷面積：設(shè)表面負(fù)荷32q 3.0m /(m h)則污水在沉淀池中流速3 0v 1000 0.8mm/s3600(5 )沉淀池直徑:c ：4(F f)14(1002.7),一, .cD .： .： 11.44m 10mV33.14（不符合要求）采用|D 12m(6 )沉淀部分有效水深：設(shè) LjhFqmax0.08100.00m2v0.0008h2 qt 3 1 3m(7 )則 |h23（不符合要求）校核集水槽由水堰負(fù)荷：集水槽每米由水堰負(fù)荷為q0.08 1000qmaxr

9、 2.12L/(s m) 2.9L/(s m)D 3.14 12（符合要求）(8 )沉淀部分所需總?cè)莘e：設(shè)兩次排泥時(shí)間間隔1T 2可每人每 日 產(chǎn)泥量S 0.5L/(人 d)NQmax700060000人0.9用水指標(biāo)0.9 0.13OV 的 0.5- 60000-2 60m310001000(9 )圓截錐部分容積：設(shè)圓截錐體下底直徑為0.4m,則污泥斗高度為：h5 (R-r)tan55 (6-0.2) tan 558.28mV1 工(R2 Rr r2) 3.14 8.28(62 6 0.2 0.22) 322.74m3 60m3 33(10) 沉淀池總高：設(shè)網(wǎng)超高及國(guó)緩沖層為0.3m,則H

10、h1 h2 h3 h4 h50.3 3 0.5 0.3 8.28 12.38m(11) 由水堰總數(shù)：設(shè)堰上水頭為也W5cm,三角堰角度為由堰上水頭(水深)與過堰寬度B之間的關(guān)系B2Hwtan B 5.77 m 2設(shè)計(jì)堰寬為10cm,流量系數(shù)|Cd 0.62,則單堰過眼流量8! 58 o-53q Cd . 2g tan HW20.62 . 2 9.8 tan300.0520.00047m /s15215出水堰總數(shù)Nqmax0.08170.21（個(gè)）q0.00047(12) 集水槽寬度：集水以圓管計(jì)算，管流速取為1m/s管徑二114 qmax d <.140.16m，采用徑200mm,加厚度

11、6.2mm外徑為 206.2mmt(13) 集水槽高度(高位差)：設(shè)計(jì)集水槽起始高度ho 0.2mB1 11 1 0.08212 2；3.14 1.30.14m(口由水流速)集水槽高度:雷諾數(shù)Redu1000 0.14 1.31 82 105i e-31.01 101 .。41 J0.5000.00560320.016Re出水阻力系數(shù).2水頭損失h L u3.140.016 d g(12 0.14)(D B) 22 ud go1.3220.394m,取 0.40m0.149.8即集水槽高位差為 0.4m.。(14)進(jìn)水管直徑：取管流速為 1m/s4qmax 4 0.08d - "0.

12、319mi 3.14 1,采用徑350mm管，加厚度10mm外徑為360mmi(15)d，4 V44 600.15mh hv3 3.14 3600 1采用徑200mmi管加厚排泥管直徑：取管流速為 1m/s,設(shè)排空污泥時(shí)間為 1h度6.2mm,外彳空為206.2mm(16) 泵的選擇：當(dāng)池體的構(gòu)筑物由現(xiàn)故障不能正常工作時(shí)，需打開超越管的閥門，同時(shí)打開污泥管的閥門，將池所有污泥全部排由，另外會(huì)將污泥管上部的水排生,剩下的污泥若要求在 2h全部排由。2D- (H-0.3)-V污泥43.14 12322.74 41628.26m3心,一(12.38-0.3) -60V剩余污水1629m3, Q泵 上

13、!二 16290.23m/st排空 2 3600由于沉淀池總高為 12.38m所以應(yīng)選揚(yáng)程為 715mHLB型泵，該泵的流量為 0.23.0m/s o(17) 人行扶梯：由于池體比較深為12.38m,為了檢修方便，另需在池體設(shè)置人行扶梯，將其固定在池壁上。(18) 各建筑物材料選用及尺寸：沉淀池墻體、集水槽：鋼筋混凝土，厚度 300mm 中心管：鋼管(可采用卷筒的方法按照所需尺寸制作)，厚度100mm三角堰：鋼板浮渣擋板：非金屬材料人行過橋：金屬材料(帶欄桿)反射板：鋼板，用鋼筋焊接固定懸桂在中心管上人行扶梯：鋼性材料六、設(shè)計(jì)討論根據(jù)水量7000m3 /d進(jìn)行初沉池的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中有以下發(fā)現(xiàn)：1、平流式沉淀池各方面都比較適合，處理水量和處理效果都能達(dá)到要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便；2、豎流式沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只適合小流 量的進(jìn)水。由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)水流量過大，使得計(jì)算生的沉淀 池直徑過大，尤其是相比兩日污泥量?jī)?chǔ)泥斗過大，造成空間