各類沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)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(jìn)水區(qū)經(jīng)過消能和整流進(jìn)入沉淀區(qū)后，緩慢水平流動(dòng)，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(jī)械刮泥時(shí)，在沉淀池的進(jìn)水端設(shè)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(jī)的行進(jìn)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(shí)，表面負(fù)荷為13m3/(mh),最大水平流速為7mm/s；作為二沉池時(shí)，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(shí)，整流墻上的開孔總面積為過水?dāng)嗝娴?%20%,孔口處流速為0.150.2m/s，孔口應(yīng)當(dāng)做成漸擴(kuò)形狀。(5) 在進(jìn)出口處均應(yīng)設(shè)置擋板，高出水面0.10.15m。進(jìn)口處擋板淹沒深度不應(yīng)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(jìn)口處擋板距進(jìn)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(shí)，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(shí)，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(shè)置刮泥機(jī)，將池底污泥從出水端刮向進(jìn)水端的污泥斗，同時(shí)將浮渣刮向出水端的集渣槽。(7) 平流式沉淀池非機(jī)械排泥時(shí)緩沖層高度為0.5m,使用機(jī)械排泥時(shí)緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。舉例計(jì)算例：某城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)流量Q=0.2m3/s,設(shè)計(jì)人數(shù)N=10萬人，沉淀時(shí)間t=1.5h。采用鏈帶式機(jī)刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。1. 池子的總表面積設(shè)表面負(fù)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(shè)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(gè)數(shù)，設(shè)每格池寬b=4.5m,n=B/b=18/4.5=4個(gè)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(shè)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(shè)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(jìn)口進(jìn)人池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個(gè)水平斷面上，緩慢向上流動(dòng)。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(dòng)、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(shí)，沉淀出水沿周邊

7、流出；D27m時(shí)，應(yīng)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(shí)間為l1.5h。中心管內(nèi)的流速般應(yīng)大于100mm/s,其下出口處設(shè)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(shí)縫隙中的水流速度應(yīng)不大于30mm/s,作為二沉池時(shí)縫隙中的水流速度應(yīng)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(shè)計(jì)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(shè)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(shè)表面負(fù)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(shè)沉淀時(shí)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(fù)荷q0q0=qmax=°0325x1000=1.33L/s<2.9L/s合格0nD3.14x7.87污泥體積設(shè)污泥清除時(shí)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(shè)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(jìn)入沉淀池。中心進(jìn)水輻流式沉淀池的進(jìn)水管懸吊在橋架下或埋設(shè)在池體底板混凝土中，污水首先進(jìn)人池體的中心管內(nèi)，然后在進(jìn)入沉淀池時(shí)，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(dòng)，上清液經(jīng)過設(shè)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(jī)或刮吸泥機(jī)刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。周邊進(jìn)水輻流式沉淀池進(jìn)水渠布置在沉淀池四周，上清液經(jīng)過設(shè)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(jìn)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(dá)100m。池底坡度一般為0.050.10。(2)

12、通常采用機(jī)械刮泥，再用空氣提升或靜水頭排泥；當(dāng)池徑小于20m時(shí)，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(jī)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(jí)處理系統(tǒng)。(3) 進(jìn)、出水的布置方式有中心進(jìn)水周邊出水、周邊進(jìn)水中心出水和周邊進(jìn)水周邊出水三種形式。(4) 當(dāng)池徑小于20m時(shí)，一般采用中心傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在池子中心走道板上。當(dāng)池徑大于20m時(shí)，一般采用周邊傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在桁架的外緣。(5) 刮泥機(jī)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(yīng)設(shè)置浮渣擋板，浮渣用裝在刮泥

13、機(jī)桁架一側(cè)的浮渣刮板收集。(7) 周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池效率較高，與中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，表面負(fù)荷可提咼l倍左右。2. 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)液面負(fù)荷2.5m3/(hm3)；沉淀時(shí)間1-1.5h池徑20m，一般采用中心傳動(dòng)的刮泥板。池徑20m，一般采用周邊傳動(dòng)的刮泥機(jī)；非機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層高0.5m。機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層高上緣宜高出刮泥板0.3m；進(jìn)水口周圍整流板的開孔面積為過水?dāng)嗝娣e的6%20%。例：某城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)流量Qmax=2450m3/h設(shè)計(jì)人口N=34萬人，采用機(jī)械刮泥機(jī)求輻流式沉淀池各部分尺寸1. 沉淀部分水面面積設(shè)表面負(fù)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(shè)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(shè)S=0.5L/人.d,T=4hV=SNT/1000n=14.2m36. 污泥斗容積設(shè)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(shè)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(shè)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(fù)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(shè)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)，常應(yīng)用于城市污水的初沉池和小流量工業(yè)廢水的隔油等預(yù)處理過程，其處理效果穩(wěn)定，維護(hù)工作量也不大。很少應(yīng)用于污水處理的二沉池工藝中，因?yàn)榻?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(shí)耐沖擊負(fù)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(yùn)行一段時(shí)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(fù)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(shí)，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(jìn)水從斜板（管）層的下部進(jìn)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(yīng)向沉淀池進(jìn)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(yīng)裝設(shè)阻流擋板。（3）進(jìn)水方式一般

18、設(shè)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(shí)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(shè)置沖洗斜板（管）的設(shè)施，沖洗可以在檢修或臨時(shí)停運(yùn)時(shí)放空沉淀池，用高壓水對(duì)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(fù)荷一般為36m3/

19、（m2h）,比普通沉淀池的設(shè)計(jì)表面負(fù)荷高約一倍，池內(nèi)水力停留時(shí)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(shè)置在污水處理廠的沉砂池之后、曝氣池之前，二次沉淀池設(shè)置在曝氣池之后、深度處理或排放之前。初沉池是一級(jí)污水處理廠的主體處理構(gòu)筑物,或作為二級(jí)污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對(duì)象是污水中的懸浮物質(zhì)，約可去除40%55%,同時(shí)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(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)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(jī)負(fù)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(jī)物為主。如果含有這些物質(zhì)的污水直接進(jìn)人生物處理系統(tǒng)，會(huì)增加曝氣池的容積負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷，甚至影響微生物對(duì)有機(jī)物的