辐流式沉淀池设计计算

1、奉天承运奉天承运 广萌老师诏曰广萌老师诏曰 命你于两周之内命你于两周之内设计辐流式沉淀池，设计辐流式沉淀池，不得有误。不得有误。 公历二零一十二公历二零一十二年年奉天承运奉天承运 广萌老师诏曰广萌老师诏曰 命你于两周之内命你于两周之内设计辐流式沉淀池，设计辐流式沉淀池，不得有误。不得有误。 公历二零一十二公历二零一十二年年2012年度大作 强势来袭DATETAKESCENES101PRODUCTIONCREATED WITHEnvironmental engineering 10-2Microsoft PowerPoint2012-11-20NAME 辐流式沉淀池的设计2012年唐二葵导演新作

2、总导演：总导演： 唐二葵唐二葵制片人制片人： 编剧：编剧： 任广萌任广萌秦意秦意 安洋康安洋康辛世明辛世明郑佳伟郑佳伟张航张航录音剪辑：录音剪辑： 武术指导：武术指导： 领衔主演：领衔主演： 上述全部工作人员！上述全部工作人员！美术：美术： 李涵洋李涵洋543 START任务书 设计任务： 生化曝气池出水流量为2700吨/时，水量变化系数为1.3；请设计一个辐流式二次沉淀池，完成泥水分离任务。二次沉淀池的水力表面负荷为1.0-1.5m3/m2h，出水堰负荷为不大于1.7L/sm;沉淀池个数为2个，沉淀时间为3小时；污泥回流比为50% 沉淀池是给水排水工程中常用的处理构筑物，用于分离沉淀池是给水

3、排水工程中常用的处理构筑物，用于分离悬浮物，是污水处理工序中必不可少的组成部分。到目前为悬浮物，是污水处理工序中必不可少的组成部分。到目前为止，最常用的有止，最常用的有竖流式竖流式、平流式平流式、和、和辐流式辐流式。 沉淀池分为：沉淀池分为： 进水区进水区 沉淀区沉淀区 污泥区污泥区 出水区出水区 缓冲层缓冲层辐流式沉淀池辐流式沉淀池普通辐流式沉淀池普通辐流式沉淀池向心辐流式沉淀池向心辐流式沉淀池普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径一般为直径一般为660m，最大可达，最大可达100m，中，中心深度为心深度为2.55.0m，周边深度，周边深度1.53.0m。 普通

4、辐流普通辐流式沉淀池大多数采用式沉淀池大多数采用机械机械刮泥，刮泥，尤其直径大于尤其直径大于20m时，几乎全用时，几乎全用机械刮泥。机械刮泥。池底坡度一般为池底坡度一般为0.05，坡向，坡向中心泥斗，中心泥斗的坡度为中心泥斗，中心泥斗的坡度为0.120.16。 向心辐流式沉淀池的结构特点向心辐流式沉淀池的结构特点 向心辐流式沉淀池向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入去，而流出区既可设在池中心，是圆形，周边为流入去，而流出区既可设在池中心，也可以设在池周边。由于结构上的改进，在一定程度也可以设在池周边。由于结构上的改进，在一定程度上可以克服普通辐流式沉淀池的缺点。向心辐流式沉上可以克服普通辐流式沉

5、淀池的缺点。向心辐流式沉淀池有淀池有5个功能区，即配水槽、导流絮凝区、沉淀区、个功能区，即配水槽、导流絮凝区、沉淀区、出水区和污泥区。配水槽设于周边，槽底均匀开设布出水区和污泥区。配水槽设于周边，槽底均匀开设布水孔及短管。水孔及短管。 导流絮凝区：作为二次沉淀池时，由于设有布水导流絮凝区：作为二次沉淀池时，由于设有布水孔及短管，使水流在区内形成回流，促进絮凝作用，孔及短管，使水流在区内形成回流，促进絮凝作用，从而可提高去除率；且该区的容积较大，向下的流速从而可提高去除率；且该区的容积较大，向下的流速较小，对池底部沉泥无冲击现象。底部水流的向心流较小，对池底部沉泥无冲击现象。底部水流的向心流动可

6、将沉泥推入池中心的排泥管。动可将沉泥推入池中心的排泥管。 类型类型优点优点缺点缺点使用条件使用条件辐流式辐流式1、适用于大、适用于大、中型污水处理厂中型污水处理厂（50000m3/d,比比较经济适用较经济适用2、机械排泥设、机械排泥设备已定型化，排备已定型化，排泥较方便泥较方便1、设备复杂，、设备复杂，要求具体较要求具体较高的运行管高的运行管理水平理水平2、施工质量、施工质量要求高要求高1、适用于地、适用于地下水位较高的下水位较高的地区地区2、适用于大、适用于大、中型水厂和污中型水厂和污水处理厂水处理厂 辐流式沉淀池的优缺点及使用条件辐流式沉淀池的优缺点及使用条件 二次沉淀池功能要求：二次沉淀

7、池功能要求：1、澄清澄清（固液分离）。（固液分离）。2、污泥浓缩污泥浓缩（使回流污泥的含水（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少）。率降低，回流污泥的体积减少）。 1)辐流式沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀辐流式沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀池表面负荷取池表面负荷取23.6m3/(m2*h),二次沉淀池表面负荷取二次沉淀池表面负荷取0.82 m3/(m2*h)，沉淀效率，沉淀效率40%60%。 2）池直径一般大于）池直径一般大于10m，有效水深大于，有效水深大于3m。 3）进水处设闸门调节流量，进水中心流速大于）进水处设闸门调节流量，进水中心流速大于0.4m/s，进水采用中

8、心管淹没式潜孔进水，过孔流速进水采用中心管淹没式潜孔进水，过孔流速0.10.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板式稳流罩，保证水流平稳。潜孔外侧设穿孔挡板式稳流罩，保证水流平稳。 4）出水处设挡渣板，挡渣板高出池水面）出水处设挡渣板，挡渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直径大于排渣管直径大于0.2m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水渠，渠内水流速为水渠，渠内水流速为0.20.4m/s。 5）排泥管设于池底，管径大于）排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大，管内流速大于于0.4m/s，排泥静水压力，排泥静水压力1.22.0m，排泥时间大于，排泥时间大于10mi

9、n。 生化曝气池出水流量为生化曝气池出水流量为27002700吨吨/ /小时，水小时，水量变化系数为量变化系数为1.31.3；设计一个辐流式二次；设计一个辐流式二次沉淀池，完成泥水分离任务。二次沉淀池沉淀池，完成泥水分离任务。二次沉淀池的水力表面负荷为的水力表面负荷为1.0-1.5m3/m2.h1.0-1.5m3/m2.h，出，出水堰负荷为不大于水堰负荷为不大于1.7L/s.m1.7L/s.m；沉淀池个数；沉淀池个数为为2 2个，沉淀时间为个，沉淀时间为3 3小时；污泥回流比为小时；污泥回流比为50%50%。解：解：1、 （1）池表面积）池表面积 A= =2700/1.2=2250m2 （2）

10、 单池面积单池面积 A单单=A/n=1125m2 （3）池直径）池直径 D= D= =37.86m =37.86m 设计取设计取D=38mD=38m，尤其，尤其是池径大于是池径大于20m20m时，几乎都用机械刮泥，径深比时，几乎都用机械刮泥，径深比D/hD/h2 2=10.66 =10.66 符合要求符合要求 （4）沉淀部分有效水深）沉淀部分有效水深 h2=qt=3.6m （5）沉淀部分有效容积）沉淀部分有效容积 V=3.14D2h2/4=3.14*3.82*3.6/4=4080.7m3 (6)沉淀池底坡落差沉淀池底坡落差 取池底坡度，则取池底坡度，则i=0.05 h4=i（D/2-2）=0.

11、05*(38/2-2)=0.85m沉淀池主体尺寸沉淀池主体尺寸(7)沉淀池周边（有效）水深沉淀池周边（有效）水深 Ho=h2+h3+h5=3.6+0.5+0.5=4.6m4m (D/Ho=8.3,规范规定辐流式二沉淀池规范规定辐流式二沉淀池D/Ho=612,式中式中h3为缓冲层高度，为缓冲层高度，取取0.5m，h5为刮泥板高度，取为刮泥板高度，取0.5m) H=Ho+h1+h4=5.75m 式中式中h1为沉淀池超高为沉淀池超高0.3m(8)污泥斗高度为污泥斗高度为 h6=（r1-r2）tan=1.73m 污泥斗容积污泥斗容积 V1=h6（r1+r1r2+r22）/3=1.734213=12.7

12、m3 池底可贮存污泥的体积为池底可贮存污泥的体积为 V2=（RRr1r12）=0.819 3843=358.5356m3 池底可贮存污泥体积池底可贮存污泥体积V=V1+V2 =371.2 m3（1）进水管的计算）进水管的计算 单池设计污水流量单池设计污水流量 Q单单 =Q/2=27002=0.375m3 /s 进水管设计流量进水管设计流量 Q进进=Q单单（HR）=13501.5=0.5625 m3 /s 管径管径 D1 =800mm；v1=1.12m/s,1000i=1.83 (2)进水竖井进水竖井 水井径采用水井径采用D2 =1.5m,流速流速0.10.2m/s，出水口尺寸，出水口尺寸0.4

13、51.5 ， 共共6个井壁均匀分布个井壁均匀分布 出水口流速出水口流速 v2 =0.563/0.451.56=0.139 ( 0.30.4m/s) (3)稳流筒计算稳流筒计算 筒中流速筒中流速v3 =0.03m/s 稳流筒过流面积稳流筒过流面积 f=Q进进 /v3 =18.75 m 稳流筒直径稳流筒直径 D3 = =5.1m进水进水（1）单池设计流量）单池设计流量 Q单单 =Q设设/2=2700/2=1350m3/h=0.375m3/s（2）环形的集水槽内流量）环形的集水槽内流量 q=Q单单/2 =0.188/s （3）环形集水槽的设计）环形集水槽的设计 采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个

14、总出水孔，集水槽采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水孔，集水槽 宽度为宽度为 b=0.9kq集集0.4 =0.91.20.1880.4 =0.496m （取（取b=0.5m） k为割舍系数采用为割舍系数采用1.51.2 集水槽起点深度集水槽起点深度 h起起=0.75b =0.375m 集水槽终点水深集水槽终点水深 h终终 =1.25b =0.625m设计取环形槽内水深为设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高度为，集水槽总高度为0.9m,采用采用90三角堰三角堰如图所示如图所示出水出水（见（见PDF）（1）堰上水头即三角口底部至上游水面的高度）堰上水头即三角口底部至上游水面的高度 H1

15、 =0.05m （2）每个三角堰的流量）每个三角堰的流量 q1=1.345H12.47=1.340.052.47=0.0008213（m/s）（3） 三角堰个数三角堰个数n1 n1=Q单单/q1=456.59(个个) 设计取设计取457个个（4）三角堰中心距（单侧出水）三角堰中心距（单侧出水） L1=L/n1 =D2b/n1 =0.254m单池污泥量单池污泥量 总污泥量为回流污泥量加上剩余污泥量总污泥量为回流污泥量加上剩余污泥量回流污泥量回流污泥量 QR=Q设设Q =27000.5=1350m/h剩余污泥量剩余污泥量 QS=X/fXr=Y(S0-Se)Q-KdVXv式中式中Y为产泥系数取为产泥

16、系数取0.5，Kd为污泥自身氧化率取为污泥自身氧化率取0.06Xv=fx=0.75x3300=2475mg/L 取取2500mg/L=2.5Kg/m3Xr=r106/SVI=1.2x106/120=10000mg/L=10Kg/m3 Qs=X/fXr= Y(S0-Se)Q-KdVXv/ fXr =(0.5x0.18x2700 x24-0.06x13091x2.5)/1.3x0.75x/10 =400m3/d Q泥总泥总=QR+QS=1350+17=1367m3/L Q单单 =Q泥总泥总 /2= 684 m/h直径直径 38m 高高5.7m 进水管直径进水管直径 0.8m 进水竖井直径进水竖井直径 1.5m 稳流筒直径稳流筒直径5.1m 集水槽宽度集水槽宽度0.5m名称名称尺寸尺寸名称名称尺寸尺寸池表面积池表面积2250m2250m污泥斗容积污泥斗容积12.7m12.7m3 3池直径池直径37.86m37.86m单池水流量单池水流量0.37m0.37m3 3/s/s沉淀池部分沉淀池部分有效水深有效水