周進周出輻流式二沉池工藝的設(shè)計說明書

1、周進周出輻流式二沉池的工藝設(shè)計4.1 配水系統(tǒng)的設(shè)計配水系統(tǒng)的設(shè)計是周邊進水周邊出水輻流式二沉池的關(guān)鍵所在。 周進式輻流 式二沉池的只有沿圓周各點的進出水量一至， 布水均勻，才能發(fā)揮其優(yōu)點。而常 用的配水系統(tǒng)為配水槽和布水孔。4.1.1 配水槽的設(shè)計目前的配水槽大多采用環(huán)狀和同心圓狀如圖，也有牛角配水槽如圖。布水孔的形狀分為圓形和方形。布水孔間距有等距，也有不等距。圖3.3環(huán)狀配水槽圖3.4牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，寬度曲線的施工精度不容易保證，牛角配水槽 不易實現(xiàn)，因此本次設(shè)計選用環(huán)形平底配水槽，布水孔孔徑和孔距不變的配水系 統(tǒng)?？讖綖?00mm孔距為1040mm并在槽底設(shè)短管,且短

2、管長度為 50700mm 配水槽寬600mm根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，配水才©底厚一般為壁厚度的 2倍，分別為0.3m和0.15m。 配水槽和集水槽總寬為（從沉淀池池壁邊計算）B b 2 （為配水槽壁和集水 槽堰壁厚度）。4.1.2 進水區(qū)擋水裙板的設(shè)計擋水裙板延伸至水面下1.5m處，以保證良好的澄清絮凝效果。與池壁的距離 與配水槽的寬度相等。4.2 出水裝置的設(shè)計出水裝置由集水槽和擋板組成。4.2.1 二沉池集水槽的設(shè)計二沉池集水槽是污水沉淀過程中泥水、固液分離的最后一道環(huán)節(jié)和工序,在 實際的工程設(shè)計中，常見有3種布置形式：置雙側(cè)堰式、置單側(cè)堰式、外置單側(cè)堰式，見圖3.5。置單側(cè)堰式、外置

3、單側(cè)堰式均為單側(cè)堰進水 ，設(shè)計堰上負荷基 本一致，從構(gòu)造和水力條件來看，兩者沒有明顯的優(yōu)劣之分。置雙側(cè)堰式的集水 槽因堰上負荷小、出水水質(zhì)好而應(yīng)用較多。但在最近幾年的工程設(shè)計與應(yīng)用中發(fā) 現(xiàn)雙側(cè)堰進水集水槽主要存在2個現(xiàn)象27 :(1)集水槽兩側(cè)水質(zhì)檢測時，側(cè)水質(zhì)優(yōu)于外側(cè)。(2)因集水槽平衡孔開孔過大使三角堰均勻集水作用降低。一 /人置雙側(cè)堰式置單側(cè)堰式外置單側(cè)堰式圖3.5二沉池集水槽布置形式在實際運行中，可常觀察到一種現(xiàn)象：靠近池壁的出水溢流堰一側(cè)，挾帶較 多的活性污泥絮體雜質(zhì)，而側(cè)出水溢流堰的絮體雜質(zhì)相對較少。側(cè)溢流堰的出水 優(yōu)于外側(cè)溢流堰，因此本設(shè)計采用置單側(cè)堰進水。集水槽設(shè)自由溢流堰，溢

4、流堰嚴格水平，即可保證水流均勻，又可控制沉淀 池水位。為此溢流堰常采用鋸齒形堰，這種出水堰易于加工及安裝出水比平堰均 勻，池水位一般控制在鋸齒高度的1/2處為宜。4.2.2 擋板的設(shè)計在出口處設(shè)置擋板，擋板高出水面0.10.15m,擋板淹沒深度是沉淀池深度 而定，不小于0.25m, 一般為0.30.4m,擋板位置，距出口為0.250.5m。4.3 輻流式二沉池的一般設(shè)計原則輻流式沉淀池一般為圓形，水流沿沉淀池半徑方向流動。池直徑在660m之間28。具體設(shè)計參數(shù)如下：(1)池直徑與有效水深之比612;(2)坡向泥斗的底坡 0.05 ;(3)池徑 16m；(4)表面負荷 2.5m3/(m2 h);

5、(5) 沉淀時間 11.5h ；(6) 池徑 <20m， 一般采用中心傳動的刮泥板。 池徑 >20m， 一般采用周邊傳的 刮泥機；(7) 刮泥機轉(zhuǎn)速為 13r/h ，刮泥機外緣線速度3m/min；(8)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；(9) 排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm；(10)當采用靜水壓力排泥時，初次沉淀池的靜水頭不應(yīng)小于1.5m；二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m,活性污泥法處理池后不應(yīng)小于0.9m；(11) 沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。國外許多專家學者 2931 通過實驗研究指出 : 選擇合適

6、的沉淀池幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)可以提高沉淀池的處理效率。 二次沉淀池的效率受下列因素影響， 包括懸浮物固體濃度 ( 污泥顆粒大小、 污泥的密度、 進水速度 ) ， 流場和構(gòu)筑物的幾何尺寸與擋 板的特征。5工藝設(shè)計計算5.1主體尺寸計算該輻流式二沉池設(shè)計規(guī)模與處理 35萬人生活污水處理廠匹配。查表5.1得:綜合生活污水定額為95155 L/ (cap d),取127 L/ (cap d)表5.1居民生活污水定額和綜合生活污水定額單位：L/ （cap d）城市規(guī)模居民生活污水定額（平均日）綜合生活污水定額（平均日）特大城巾大城市中、小城市特大城巾大城市中、小城市11201801001608514518029

7、016026514524029513575120601001252051101809515539512575110609512019510017085145注：cap表示“人”的計量單位居民區(qū)生活污水平均日流量486400127 35 104 514L/S(5.1 )居民區(qū)生活污水量變化系數(shù)Kz2.7Qr2.70115141.36(5.(2)則最大設(shè)計流量4Qmaxq- 127 35 101.36 700(L/s) 0.7(m3/s) 2520(m3/h)8640086400(5.(3)本設(shè)計采用4座池單池最大設(shè)計流量Q Qmax 2520630(m3/h) 0.175(m3/s)n 4(5.

8、(4)式中：Qmax最大設(shè)計流量n池數(shù)（不少于兩個）單池表面積Q 6302、A 350(m )q 1.8(5.(5)池直徑D . 4A4 350 21.1(m)3.14D=25m(5.(6)則，實際單池表面積314 252(m2) 491(m2)4(5.(7)實際表面負荷6304911.28(m3/m2 h)(5.(8)式中:q 表面負荷,m3 /m2校核堰口負荷：Qq13.6 D6303.6 3.14 252.23(L/s m) 4.43(L/s m)(5.(9)校核固體負荷:q2(1 R)QNw 24 (1 0.5)630 3 242 ,、138(kg/m2 d)491(5.(10)固體負

9、荷在120150（kg/m2 d）,符合條件式中:Nw混合液懸浮物濃度（MLSS, kg/m3,取3 kg/m設(shè)沉淀時間t=1h澄清區(qū)：，Qt ，. 一 一h2 Qt qt 1.28 1 1.28mA(5.11 )設(shè)污泥停留時間t =1.5h污泥區(qū)高度:h2(1 R)QNwt0.5(Nw Cu)A(1 0.5) 630 3 1.5 、 1.44(m)0.5(3 9) 491(5.(12)式中:3Cu底流濃度，kg/mNw(1 R) u R3 (1 0.5) e ， 39kg / m0.5(5.(13)有效水深:h2'''h2h21.281.44 2.72(m) 4(m)

10、(5.(14)徑深比25h2-25- 9.192.72(5.(15)池直徑與有效水深之比612,符合條件設(shè)超高h1 0.3 ,緩沖層h3 0.5設(shè)泥斗上口直徑d1 4m ,下口直徑d2 2m,泥斗傾斜角度55則泥斗高h5 1.43m池中心與池邊落差：h4 iCDd1) 0.05 (y24) 0.525(m)(5.(16)式中:i 坡向泥斗的底坡0.05池邊水深h h h 2.72 0.5 3.22 m 23(5.(17)沉淀池總高H hi h h4 h5 0.3 3.22 0.525 1.43 5.475(m)(5.(18)圖5.1池體主要尺寸示意圖5.2配水系統(tǒng)設(shè)計配水槽采用環(huán)形平底槽，等距

11、離設(shè)布水孔設(shè)計流量Q Q RQ 630 0.5 630 945m3/h(5.(19)設(shè)配水槽寬B 0.6m,水深H1 0.5m配水槽流速Q(mào)3600BH19453600 0.6 0.50.9m/s(5.(20)配水孔平均流速Vn 2t Gm 2 600 1.06 10 6 20 0.71m/s(5.(21)式中：Vn 配水孔平均流速,m/s, 一般取0.30.8 m/s,符合條件導流絮凝區(qū)平均停留時間，s,池周有效水深為24m時，t取360720s污水的運動黏度，與水溫有關(guān)，設(shè)水溫為1.06 10 6m2/sGm 導流絮凝區(qū)的平均速度梯度，一般可取11030s 1每池配水槽的孔數(shù)9453.14

12、o3600vn D13600 0.71 0.0824473.5,取 74 個(5.22)式中:Di 孔徑,m, 一月取 0.050.1m,取 0.8m孔距(D B)n3.14 (25 0.6) 1.04( m)74(5.23)絮凝區(qū)環(huán)形面積f D (D 2B)2443.14 2523.14 (25 2 0.6)245.9696(m2)(5.24)導流絮凝區(qū)的平均流度945V23600 f 3600 45.96965.7 10 3(m/s)(5.25)核算Gm值Gm22_ 3 20.712 * 4 (5.7 10 3)22 600 1.06 10 619.9(s 1)(5.26)Gm值在1030

13、s 1之間，符合條件式中：V1 配水孔水流收縮斷面的流速，m/s, V1 ”， 為收縮系數(shù)，因設(shè)短管，取 1進水管的設(shè)計進水流速1.33(m/s)Qv _ 23600 D24945(5.27)符合條件則進水管直徑取500mm式中：D2 進水管直徑，m進水區(qū)擋板裙板伸至水下1.5m處，以保證良好的澄清絮凝效果5.3出水部分設(shè)計采用周邊出水槽水槽寬b 0.9(K安Q)0.40.9 (1.3 0.175)0.4 0.5(m)(5.(28)式中:K安一一安全系數(shù)，一般取1.21.5出水堰的設(shè)計采用出水三角堰，設(shè)計堰上水頭 H =0.05m,三角堰的角度90B之間的關(guān)系三角堰上水頭(水深)和過流堰寬ta

14、n 2B而(5.(29)則水流過堰寬度B 0.1m單堰過堰流量一58o8 904,、q2Cd2g tan-H 2 0.6229.8tan0.0528.1810 (m/s)152152(5.(30)每池應(yīng)該布置的出水堰總數(shù)N Q 0.175213.9(個)，取 214 個q28.18 10 4(5.31 )環(huán)形集水槽寬0.5m,沿集水槽壁側(cè)(單側(cè))布置出水堰。配水槽壁和集水槽堰壁厚度分別為0.15m,配水槽和集水槽總寬(從沉淀池池壁邊算)B B b 20.6 0.5 2 0.15 1.4m(5.(32) 集水槽直徑D 內(nèi)D 2B 25 2 1.4 22.2(m)(5.(33)出水總周長LD 內(nèi)

15、3.14 22.2 69.708(m)(5.(34)設(shè)計堰寬B =0.2m出水堰總線長L 0.2N 0.2 214 42.8(m)(5.(35)由于出水堰總線長小于出水總周長，因此，需間隔布置出水堰，兩個出水堰堰頂距離69.708 42.8B 0.13(m)214(5.(36)圖5.2三角堰水力計算圖集水槽起端水深h0 1.25b 1.25 0.5 0.625(m)(5.(37)為了保證三角堰自由出流，集水槽起端水深(水深為h°處)水面距三角堰堰口高度h為0.1m。三角堰高02、h 02tan450.1(m)2(5.(38)集水槽高度H2h0 h h 0.625 0.1 0.1 0.

16、825(m)(5.(39)出水管設(shè)計池周邊設(shè)置1條，管徑取D,400mm周邊槽管流速V54Q4 0.1752D43.14 0.421.39m/s(5.(40)5.4排泥部分的設(shè)計采用靜水壓力排泥，排泥速度不宜過大或過小，以防止沖刷管道或造成淤積, 排泥管直徑不小于200mm排泥管的設(shè)計直徑為300mm6 結(jié)束語(1)本次設(shè)計采用了 4個直徑為25m的周進周出輻流式二沉池，4個池子并 用符合污水處理廠的設(shè)置原則，即便其中個別出現(xiàn)故障，工作進度也不會停滯。(2) 本次設(shè)計采用了環(huán)形平底配水槽，等距離設(shè)布水孔。(3) 本次設(shè)計采用了單環(huán)形集水槽出水， 池周邊設(shè)一個， 池周邊集水槽為單 側(cè)進水。(4)

17、 出水管設(shè)置了 1 條， 均沿池徑分布。 池周邊集水槽的出水管口設(shè)在池壁上，管道水平延伸。(5) 本次設(shè)計中沒有涉及到刮泥機的尺寸和構(gòu)造， 因為二沉池建成后， 可依 照池體結(jié)構(gòu)現(xiàn)行制造適應(yīng)匹配的刮泥機。(6) 由于排泥速度不宜過大或過小， 以防止沖刷管道或造成淤積， 排泥管直徑不小于200mm故設(shè)計中采用300mlmJ管道進行排泥。參考文獻1 W .H .Boyle .Improved Secondary Clarifier Peripheral vs Center EffluentJ ， Water & Sewage Works, 1976(10):90942 金 儒 霖 ， 金 星

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