辐流式沉淀池设计报告书

1、环境工程专业环境工程原理课程设计说明书流式沉淀池的设目录第1章总论11.1 设计任务书 11.2沉淀池的概述：.：11.3 辐流式沉淀池:1普通辐流式沉淀池 1向心辐流式沉淀池 2辐流式沉淀池的优缺点及使用条件 21.4 二次沉淀池:./.:3第2章 沉淀池的计算.32.1 设计参数：.：32.2 计算公式.:二32.3实例应用4沉淀池尺寸计算.：4进水的计算:.-.;5出水局部设计:6排泥局部设计72.4沉淀池配套设备选取 7第3章沉淀池主要结构尺寸及结果表 8主要参考文献:8结束语 :8第一章总论沉淀池是给水排水工程中常用的处理构筑物，是污水处理工序中必不可少的组成局部。到目前为止，最常用

2、的有竖流式、平流式、和辐流式。随着 科学技术的不断进步，各种类型的沉淀池也都有了较大改良和革新，其目的 在于提高处理能力和出水水质，同时降低根本建设投资和处理本钱。在辐流 式沉淀池中，中心进水、周边出水，周边进水、周边出水以及周边进水中心出水新型沉 淀池的出现不过十余年的历史，但生产实践中以显示出它的优越性。目前，中国大局部 地区的污水处理厂都采用辐流式沉淀池中心进水、周边出水。1.1设计任务书在进行污水处理工程时，应充分考虑辐流式沉淀池的优点及缺点，最大程度上设计出高效率、投资少的实际可行方案。在这次辐流式沉淀池的设计中，我们将根据沉淀池 的性能及结构设计沉淀池参数说明及参数选取、沉淀池结构

3、计算、沉淀池配套设备选取 等内容，最好的整理出一套完美的辐流式沉淀池方案。1.2沉淀池概述沉淀池是别离悬浮物的一种主要处理构筑物。用于水及污水的处理、生物处理的后 处理以及最终处理。沉淀池按其功能分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓冲层等 五个局部。进水区和出水区是使水流均匀流过沉淀池。沉淀区是可降解颗粒与污水别离 的工作区。污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域。缓冲区是别离沉淀区和污泥区的水 层，保证已降解颗粒不因水流搅动而再行浮起。常见沉淀池的类型有平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板沉淀池四 种。1.3辐流式沉淀池辐流式沉淀池分普通辐流式沉淀池和向心辐流式沉淀池。普通辐流式沉淀

4、池普通辐流式沉淀池的构造：普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径一般为660 m,最 大可达100m,中心深度为2.55.0m,周边深度1.53.0m。污水从辐流式沉淀池的中心 进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周围流动，沉淀后的污水由四周的集水 槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。辐流式沉淀池大多数采用机械刮泥尤其直径大于20m时，几乎全用机械刮泥将全池沉淀污泥收集到中心泥斗，再借静压力或排泥泵排出。刮泥机一般为架结构，绕 池中心转动，可中心驱动或周边驱动，池底坡度一般为0.05。向心辐流式沉淀池向心辐流式沉淀池的结构特点：向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入

5、区，而流出区 既可设在池中心，也可以设在池周边。由于结构上的改良，在一定程度上可以克服普通 辐流式沉淀池的缺点。向心辐流式沉淀池有5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，槽底均匀开设布水孔及短管。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，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。底部水流的向心流动可将沉泥推入池中心的排泥管。出水槽的位置可设在R处，R/2处、R/3处或R/4处。根据实测资料，不同位置出水槽 的容积利用系数见下表。出水槽的位置容积利用系数/%出水槽位置容积利用系数

6、/%R处93.6R/3处87.5R/2处79.7R/4处85.7出水槽不同位置的容积利用系数辐流式沉淀池的优缺点及使用条件类型优点缺点使用条件辐流式1、大中型污水处理厂50000m 3/d，比拟经济适用2、机械排泥设备已定 型化，排泥较方便1、设备复杂，要求具体较咼的运行管理水平2、施工质量要求咼1、适用于地下水位较咼的地区2、适用于大、中型水厂和污水处理厂1、4二次沉淀池沉淀池是活性污泥系统的重要组成局部， 它用以澄清混合液并回收、浓缩活性污泥, 其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。因为沉淀和浓缩效果不好，出 水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的 BOD质量浓度，回流污泥

7、浓度也会降 低，从而降低曝气池中混合液浓度，影响净化效果。二次沉淀池功能要求：1、澄清固液别离。2、污泥浓缩使回流污泥的含水率 降低，回流污泥的体积减少。第一章沉淀池结构的计算2.1设计参数1) 辐流式沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀池外表负荷取23.6m3/(m2*h),二次沉淀池外表负荷取0.82 m3/(m2*h)，沉淀效率40%60%。2池直径一般大于10m，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0.4m/s，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。4出水处设挡渣板，挡渣板高出池水面 0.150.2m

8、，排渣管直径大于0.2m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水渠，渠内水流速为0.20.4m/s。5排泥管设于池底，管径大于 200mm，管内流速大于0.4m/s，动力排泥。2.2计算公式辐流式沉淀池计算公式如下表:名称公式符号说明1.沉淀局部水面面积A昨阿HQ尸Qmas最大流量设计m3 /hn 池数个q'外表负荷m3/(m2*h)2.池子直径D=訓)3.沉淀局部有效水深H2=q' tt 沉淀时间h4.沉淀局部有效容积V3)或 V =Ah (m3)5.污泥斗容积V1血2 r1+nr2+r22( m 3)h5污泥斗高度mr1 污泥斗上部半径mr2 污泥斗下部半径m6.污泥斗以上圆锥局

9、部污泥容积V2导龙+巧+r；( m3)h4 圆锥体高度(m)R 池子半径(m)7.污泥局部进水竖井体积V3= h4+h5 -DD-进水竖井外径8.沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5( m3)h1超高(m ； h3缓冲层高(m2.3实例计算生化曝气池出水流量为2700吨/小时，水量变化系数为1.3;请设计一 个辐流式二次沉淀池，完成泥水别离任务。二次沉淀池的水力外表负荷为 ,出水堰负荷为不大于1.7L/s.m;沉淀池个数为2个，沉淀 时间为3小时；污泥回流比为50%。解：1、沉淀池尺寸(1) 池外表积A=2700/1.2=2250杆(2) 单池面积 A单=A/n=1125m2池直径 d

10、=晋=37.86m 设计取D=38m尤其是池径大于20m时，几乎都用机械刮泥(4)沉淀局部有效水深h 2=q'x 7=3.6m(5)沉淀局部有效容积V=3.14D*h2/4=3.14*3.82*3.6/4=4080.7m(6)沉淀池底坡落差取池底坡度，那么i工程一般取h4=i x D/2-2=0.05*(38/2-2)=0.85m0.05沉淀池周边有效水深 Ho=h 2+h3+h5=3.6+0.5+0.5=4.6m>4m(D/Ho=8.3,径深比要求 D/h0=6-12符合要求,式中ha为缓冲层高度，取 0.5m, h5为刮泥板高度，一般取0.5m)H=Ho+h i+h4=5.7

11、5m式中hi为沉淀池超高 0.3(8)污泥斗高度为为 h 6= ri-r2tan a =1.73m 取值 1.75污泥斗容积23Vi= n h6 ri+rir2+r2/3= nX 1.73 X( 4+ 2+ 1 )/ 3=12.7m池底可贮存污泥的体积为.23V 2=R2+ Rri +ri=nX 0.8 X( 19 2+ 38+ 4 )/3=358.5356m中心竖井体积 V3= n沉淀池可贮存污泥体积D?h6/4=3.14 X 1.52 X (1.75+0.85)/4=4.6V=V 1+33=366.6 m32、进水的计算1进水管的计算单池设计污水流量Q进水管设计流量Q单=Q/2=270(/

12、 2=0.375卅 /s进=0单从1+R3 =1350X 1.5=0.5625 m 3 /s管径D取800mm计算V1=1.12m/s,(2)进水竖井水井直径采用D2 =1.5m,流速在0.10.2m/s之间，出水口尺寸 0.45 X 1.5 m2,共6个沿井壁均匀分布出水口流速 v 2 =0.563/ 0.45 X 1.5 X 6=0.139 ( >0.3-0.4m/s)(3) 稳流筒计算筒中流速要求 V 3 =0.03 0.02m/s 取 0.03 m/s稳流筒过流面积 f=Q进/V3 =18.75 m 2稳流筒直径D 3 =畤一吸=1=5.1m3、出水局部设计331单池设计流量Q单

13、=Q 设/2=2700/2=1350m /h=0.375m /s(2) 环形的集水槽内流量 q / =0单/2 =0.188 m2/s(3) 环形集水槽的设计1)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b=0.9 x( k q 集)0.4 =0.9 ( 1.2 x 0.188)0.4 =0.496m 取 b=0.5mk 为害U舍系数采用1.51.2集水槽起点深度h起=0.75b =0.375m集水槽终点水深h终=1.25b =0.625m设计取环形槽内水深为0.6m,集水槽总高度为0.9m。单位以mm计(1)出水溢水堰的设计如上图1) 堰上水头即三角口底部至上游水面的高度H

14、 1 =0.05m2) 每个三角堰的流量 q 1=1.345H12.47=1.34 x 0.052. 47=0.0008213 n®/s3) 三角堰个数n1n 1=0单/q 1=456.59(个)设计取457个4) 三角堰中心距单侧出水L 1=L/n 1 = n( D 2b)/n 1 =0.254m三角堰具体如以下列图< / -1L 25 I1/T>厂一、溢流二角堰04、排泥局部设计1丨单池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 Qr=Q设 X R =2700 X 0.5=1350m3/h剩余污泥量 QfA X/f X=Y(So-Se)Q-KdVX式中丫为污泥

15、产系数，一般生活污水为 0.5-0.65 ;城市污水为，取0.5,Kd为污泥自身氧化率，一般生活污水为 ，城市污水为0.07左右，取0.06Xv=f x=0.75x3300=2475mg/L 取 2500mg/L=2.5Kg/mX=r 106/SVI=1.2x10 6/120=10000mg/L=10Kg/mQs=A X/f Xr= Y(S(rSe)Q-KdVX/ f XrQ 泥总=GR+Q=1350+17=1367m3/LQ 单=Q尼总 /2= 684 m 3/h2.4沉淀池配套设备选取刮泥机配套电机(如以下列图)浮渣机采用中心动力型步道采用钢架结构第三章沉淀池主要结构尺及结果表3.1沉淀池主要结构尺寸池直径总高进水管直径进水竖井直径稳流筒直径集水槽宽度38m7.5m0.8m1.5m5.1m0.5m3.2计算结果表名称尺寸名称尺寸池外表积2250m2污泥斗容积12.7m3池直径38m污泥可储存量366.6m3沉淀池局部有效水深3.6m单池水流量30.37m /s沉淀池局部有效容积4080用稳流筒直径5.1m污泥斗高度1.75三角堰个数457个沉淀池总高度5.75三角堰中心距0.254m.主要参考文献1. ?环保设