第一章总论
本次课程设计主要任务是对某城市50000m3/d污水处理厂三级处理工艺及部分构筑物进行设计。本设计所处理的原水，属于市政污水经过二级生物处理后的出水（中水），水的浊度、CODcr、SS等，均符合国家污水排放标准。但是作为景观用水和部分工业补充用水，其浊度和卫生指标偏高，需要进行进一步的深度处理，本次课程设计的目的就是以活性污泥法处理后的出水作为原水，采用混凝—沉淀工艺进一步处理，达到景观和部分工业用水的要求。
第一节设计任务和内容
一、设计任务
1、本次课程设计为初步工艺设计及部分构筑物设计计算，设计要求如下：
(1)工艺设计：给出污水混凝—沉淀处理工艺流程图，并说明理由；给出设计高程图，要求为一次提升，自然流动。
(2)给出所要求单个构筑物结构设计，并设计计算，给出设计图。包括平面图、A－
A、B－
B、高程图以及工艺流程图。
2、处理工艺流程
来自于二级生物处理的污水，经格栅截留大颗粒有机物和漂浮物后，通过剂量槽后，经过泵提升后进入三级污水处理厂，经三级污水处理后符合要求的出水进入城市工业用水管道。
第二节基本资料
一、污水处理水量与水质
进入水处理厂的城市中水的水量与水质为：
设计流量：日处理废水50000m3
中水水质：PH值～7.0
水温4.5～25℃
≤ 50 mg/L
COD
Cr
≤ 20 mg/L
BOD
5
SS ≤ 250 mg/L
TN ≤ 5 mg/L
TP ≤ 0.05 mg/L
二、处理要求
中水经深度处理后应符合以下要求：
PH值～7.0
≤20 mg/L
COD
cr
BOD
≤15 mg/L
5
SS ≤ 10 mg/L
TN ≤ 5 mg/L
TP ≤ 0.05 mg/L
三、气象及水文资料：
风向：冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风。风速：平均风速 < 2m/s, 最大风速 20m/s。
气温：年平均温度为6℃
最冷月平均为－13.5 ℃ (1月)
最热月平均为22 ℃（7月）
水文：年平均降水量：417.5mm
年平均蒸发量：1824.2mm
地下水初见水位： 6～8m
地形地貌：厂区地势由西向东呈下降趋势。
第二章 混凝—沉淀工艺流程设计
第一节 工艺流程设计及说明
厂的设计水量为5万立方米每天，厂自用水为5%。原水为经过二级生物处理的污水，首先进入泵房进行提升，提升扬程为7.4米，然后经过细格栅进一步去除大颗粒有机物，在整个过程中形成自然水流。在提升后进入混合反应池，通过配水井的闸门控制各絮凝池的水量。水流在混合反应池内形成大的矾花后进入平流式沉淀池，沉淀池出水通过配水井后进入快滤池，过滤后进入消毒接触室进行消毒，最后进入用水管网。其中沉淀池及快滤池产生的污泥进入污泥浓缩池，然后经消化脱水形成泥饼，运出厂外。
该厂的工艺流程图如下：
回流污泥
剩余污泥脱水机
污消泥化 池
污浓泥缩 池
消毒间
加
药间
回用
消接毒触 室
快滤池
平沉流淀式池反应池混合池计量槽细格栅泵
房
集水井
原
水
主要设备：
1、集水井：汇集原水以利于后续工艺流程的进行。
3、水泵：泵房进口处设闸门一座，手电两用操作。采用螺旋提升泵，将水位一次提升为7.4米，使后面流程中形成自然水流。
4、计量槽：计量进入后续流程的水量，以利于调整后续流程的加药量。
5、混合反应池：进水在此与药剂反应生成大的矾花。
6、平流式沉淀池：通过已知数据进行计算（具体计算见第三章），通过静水压力排
图2.1.1 工艺流程图
泥。
6、快滤池：通过计算可知（见第四章主要设备说明）采用5个单层滤料的滤池，滤料为石英砂。用于去除残存的胶体及部分溶解性杂质。
7、消毒接触室：用于出水消毒。
8、污泥浓缩池：污泥浓缩处理主要作用是降低污泥中的含水率，减少污泥体积。
9、污泥消化池：采用污泥厌氧消化的方法对污泥进行处理，厌氧消化池一般由集气罩、池盖、池体与下锥体等四部分组成，并附有搅拌和加温设备。
10、脱水间：沉淀池及快滤池的污泥通过排泥管进入浓缩池，再进入消化池，最后由污泥泵打入污泥脱水间，由脱水间中的离心脱水机将污泥中的部分含水脱去，泥饼运往厂外。
第二节流程图及高程图
一、该厂的流程图（见附图）
二、该厂的高程图（见附图）
污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高。确定各部位的水面标高，从而使污水能够在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理流程的正常运行。本次课程设计只确定构筑物的水头损失，而不计管渠的水头损失。
1、布置原则：
a.一级泵房提升水位应一次提升到足够高度，以使后面流程为自然流动。水泵安装高度不宜过低，以减少调节池流出水的水头的损失。
b.流程各个设备之间的水头损失高度差不宜过大，以减少不必要的水头损失。
c.泵的提升高度为各设备水头损失、管路损失和各过程损失的安全余量之和。
2、高程图的特点
简要的反应了整个水厂的各建筑物的高低比例，可以让人一目了然的了解水的流动过程及能头的损失的来源，高程图与平面图结合，就可全面反映整个水厂的大小及比例，工程施工上容易进行。要想一次提升自然流动，则计算时是用总水头减去经过下一个池的损失水头，所得差值为下一能头，依次计算到最后即可。
高程图部分介绍如下：
1、泵房：
水泵将原水水位一次提升到7.4m，形成自然水流，以供后面流程中的水头损失。
2、混合反应池：
混合反应池由混合池和反应池组成，反应时间为25min，池内水位为+5.24m。
3、平流沉淀池：
沉淀池采用的是五个平流式沉淀池，有效水深为3.0m，底部坡度0.01，污泥斗高度3.46m，具体计算见第三章。
4、快滤池：
快滤池流速10m/h，停留时间40min。具体计算见第三章。
5、污泥脱水间：
污泥脱水间高3.96m，通过离心脱水机对污泥进行脱水处理。
第三章平流式沉淀池的计算
第一节概述
用于沉淀的构筑物称为沉淀池，沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板斜管沉淀池。本次课程设计采用的平流式沉淀池。
图3.1.1 平流式沉淀池
平流式沉淀池具有以下优点：
1、可就地取材，造价低。
2、操作管理方便，施工较简单。
3、适应性强，潜力大，处理效果稳定。
4、带有机械排泥设备时，排泥效果好。
平流式沉淀池是使用最早的一种沉淀设备，由于它结构简单、运行可靠，对水质适应性强，故目前仍在采用。通过对平流式沉淀池的研究，可以帮助理解各种沉淀设备的原理、水力学条件及工艺参数。平流式沉淀池一般是一个矩形结构的池子，常称为矩形沉淀池。整个池子可分为进水区、沉淀区、出水区和排泥区。
1、进水区
通过混凝处理后的水先进入沉淀池的进水区，进水区内设有配水渠和穿孔墙，配水渠墙上配水孔的作用是使进水均匀分布在整个池子的宽度上，穿孔墙的作用是让水均匀分布在整个池子的断面上。
2、沉淀区
沉淀区是沉淀池的核心，其作用是完成固体颗粒与水的分离。 3、出水区
出水区的作用是均匀收集经沉淀区沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在整个沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，必须合理设计出水渠的进水结构。
4、污泥区和排泥措施
污泥区的作用是收集从沉淀区沉下来的悬浮固体颗粒，在此我们采用的是静水压力排泥。静水压力法是利用池内的静水位，将污泥排出池外。
第二节 平流式沉淀池的计算
已知条件：水厂的设计水量Q = 50000m 3/d ；水厂自用水按5%考虑，平均流速4.5㎜/s ；沉淀时间1.5h ，其余数据可根据情况自行而定。
设计参数及计算过程：
(1) 设计流量：Q=50000×（1+5％）=525003m /d=2187.53m /h (2) 池体尺寸：
①池子总面积A ，设表面负荷q=2.03m /（㎡*h ）
8.10932
5
.2187===
q Q A ㎡ ②沉淀部分有效水深2h ，沉淀时间取 t=1.5h
2h =qt=2×1.5=3.0m
③沉淀部分有效容积'V
'V =A 2h =1093.8×3.0=3281.43m
④池长1L ，水平流速取4.5㎜/s(<5㎜/s)
1L =6.3vt =4.5×1.5×3.6=24.3m
⑤池子总宽度===
3
.248
.1093L A B 45m
⑥池子个数n ，设每个池子宽4.5m
5
.445
=
=
L B n =10（个） ⑦校核长宽比和长深比 长宽比：5
.43
.24=
b L =5.4>4.0(符合要求) 长深比：
3
3.242=h L =8.1（符合要求范围8～12） (3) 污泥部分(采用静水压力排泥) ①污泥部分所需容积
)
100(100
86400)(0221P K T C C Q V -??-=
γ
注：T —两次清泥时间间隔（1d ）
P 0—96％,K 2=1.2,γ=1.0t/3m
=?-?????-?=-3600
)96100(0.12.11008640010)10250(5.21876V 262.53m
每个池子污泥部分所需容积为：
==
10
5
.262''V 26.25 ②污泥斗容积：污泥斗上口采用4500㎜×4500㎜
污泥斗下口宽采用500㎜×500㎜ 污泥斗斜壁面与水面夹角为ο60
上口面积=1f 4.5×4.5=20.25㎡，下口面积=2f 0.5×0.5=0.25㎡
排泥管直径：m t BLH d 25.03600
5.10.33.24457.07.05.05
.00
=????==
污泥斗高度：?-=2
2
.05.4'
'4h tg ο60=3.46m 污泥斗容积：
32121'
'4124.26)25.025.2025.025.20(46.33
1
)(3
1m f f f f h V =?++??=+
+=
③ 泥斗以上梯形部分容积（设池底坡度为0.01）: 梯形部分高度：m h 099.001.02.)5.43.24('
4=?÷-=
污泥斗以上梯形部分容积：3'42124.65.4099.02
5
.43.242m b h l l V =??+=+= ④ 污泥都和梯形部分污泥容积
32164.324.624.26m V V =+=+>26.253m
(4) 池子总高度
缓冲层高m h 3.03=（0.3～0.5），超高m h 5.01=
m h h h h h H 359.7)46.3099.0(3.035.0)('
'4'4321=++++=++++=（取7.4m ） (5) 进水穿孔墙：墙长4.5m,墙高3.5m ，超高0.5m ① 孔洞处流速s m V /20.00=（0.2～0.3） 单池穿孔墙空洞总面积Ω
2030.02
.03600105
.21873600m v Q =??==
Ω
②孔洞的个数N ，采用圆形孔径为0.125m,则孔面积为（2125.04
1
?π）
24125.014.34
130
.0125.04122=??=Ω=πN （个）
③孔眼实际流速
s m NA Q
V /21.03600
125.04
1
4.2105
.21871021
'=????==
π
④孔眼布置
a.孔眼布置4排，每排孔眼数为6424=÷（个），水平方向孔眼净距取375㎜（即1.5块砖长），则每排6个孔眼时其所占宽度为mm 300037561256=?+?
b.剩余宽度mm B 15003000=-
c.垂直方向孔眼净距取252㎜（即4块砖厚），最上一排的淹没水深取120㎜（120～150），则孔眼的分布高度为：mm 162825241254120=?+?+
(6) 出水渠：采用薄壁堰出水，堰应保证水平出水渠截面宽度采用1.0m ，则渠内水深：
m gb Q h 32.010
36000.181.95.218773.173.132
3
2=???== 为了保证堰顶自由落水，出水堰的高度采取0.2m ，则出水渠水深为0.5m 。
(7) 出水三角堰：使用ο90锯齿形三角堰 堰上水头取m H 1.01=
每个三角堰的流量：s m H q /00455.01.0343.1343.1347.247
.211=?==
单池三角堰的个数：4.1300455
.03600105.218711=??==
q Q n （个），取14个 堰口下端与出水槽之距为:50㎜～70㎜ 三角堰中距：m n b L 32.014
5.410===
(8) 沉淀池水力条件复核 水力半径：cm m B H BH W
R 6.128286.15
.40.320
.35.42==+??=+=
=
ρ
佛罗德数：62
2106.1981
6.12845.0-?=?==
Rg v F r 雷诺数：30.570101
.00
.1286.145.0=??=
=
μ
ρ水
vR R e
第四章 主要设备说明
来自于二级生物处理的污水，经格栅间截留大颗粒有机物和漂浮物后，进入池，经过一次污水提升泵进入三级污水处理厂，经污水处理厂处理后符合要求的出水进入城市工业用水管道。三级处理的具体工艺流程由进出水水质资料进行设计。
1、泵房
泵房进口处设闸门一座，手电两用操作。设置两台泵，一备矣用。一次性提升水位到7.4米。
2、格栅
格栅是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的粗滤设备。按栅条净间距，可分为粗格栅、中格栅、细格栅三种。
设计采用细格栅，具体计算如下：
(1) 栅条间隙数 n ，设栅前水深h=0.8m ， 过栅流速1.0 m/s ，栅条间隙宽度b=0.01m
格栅倾角α=60，max Q =2187.5 m 3./s n=
bhv Q αsin max =0
.18.001.060sin 61.0???
?=70.9≈71个
(2) 栅槽宽度B 设栅条宽度S=0.01m B=s(n-1)+bn=0.01×(71-1)+0.01×71=1.41m (3) 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽1B =1.2m 角度1α=20°（进水渠道内的流速为0.8 m ／s ） m tg tg B B l 29.02022
.141.12111=?
?-=-=
α (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（2l ）
m l l 15.02
29.02112===
(5)通过格栅的水头损失（1h ）设栅条断面锐边矩形断面k=3 42.2=β
m k g v d s h 32.0360sin 8.9212)01.001.0(42.2sin 2)(34
2341=?????=?=αβ
(6) 栅后槽的高度（H ）设栅前渠道超高m h 3.02= H=h+h 1+2h =0.8+0.32+0.3=1.42m (7) 栅槽总长度L , 21h h H +=
m tg tg H l l L 58.2603
.08.01.05.015.029.00.15.0121=?
+++++=+
+++=α (8)每日栅渣量（W ） 格栅间隙为10㎜，栅渣量1w 按10003m 污水产渣0.13m （机械清扎）
栅渣量 39.42
.110001
.061.08640010008640021max =???==
K W Q W m 3./d
3、混合反应池
混合反应池由混合池和反应池两部分，药剂和水在这里进行充分的混合，形成大的矾花，水质得到大的改善。
(1) 混凝剂的选用
根据所要求的出水水质和掌握的气象水文信息选用混凝剂。
本地年平均气温为6℃，其中1月份最冷为-13.5℃，而7月份最热为22℃。水的pH 值在处理前后保持不变。
综上所述，采用硫酸铝做混凝剂，以活化硅胶做助凝剂。
硫酸铝属于铝盐混凝剂，在pH=4～8之间的不同范围可以起到不同的作用。当pH=4～7时，主要去除水中的有机物；当pH=5.7～7.8时，主要去除水中的悬浮物；当pH=6.4～7.8时，可处理浊度高、色度低的污水。本次课程设计的原水pH 值为7,刚好处在处理悬浮物要求的范围内。但铝盐混凝剂在温度低于10℃时效果不好，需配合助凝剂使用。
各种通过硅酸钠溶液制备的聚合硅胶中间产物成为活化硅胶，也称为活化硅或聚硅胶。活化硅胶为阴离子型无机高分子物质，在溶液中带负电荷，是最早使用的助凝剂。 可采用硅胶聚合法处理污水，用硫酸中和经稀释的硅酸钠溶液，熟化反应一段时间后，加在硫酸铝处理的原水中，可以显著提高水的混凝效果。
(2) 反应池
药剂和水混合后进入反应池，反应池的主要作用是促进颗粒的碰撞，形成矾花，随着矾花颗粒的逐渐增大，它所受的水力剪切作用力也逐渐增大。为避免矾花破碎，反应器内的水流速度和速度梯度G 值应逐渐减小。工业上常用的反应池有水力反应池（如涡流式、隔板式、旋流式）和机械搅拌反应池。
反应池的具体计算如下： 设计使用5个反应池
反应时间：T=25min 池数n=5
总溶积：346.91160
25
5.218760m QT W =?==
每池净平面面积：2115.915
246
.911m nH W F =?==
，已知：m H 21= 池宽与沉淀池等宽m B 45= 池子长度 m B F l 03.245
15.91===
?
4、沉淀池、
见第三章—平流式沉淀池的计算。 5、快滤池
快滤池是污水深度处理中最普遍应用的一种技术。快滤池一般建成矩形的钢筋混凝土池子。个数比较少时，可以采用单行排列，一般情况下以采用双排对称布置。
快滤池本身包括集水渠、洗砂排水槽、滤料层、承托层(也称垫层) 及配水系统五个部分。快滤池的管廊内主要是浑水进水，清水出水、初滤水、冲洗来水、冲洗排水(或称废水渠)等五种管道以及与其相应的控制闸门。在快滤池的运行过程中，主要是过滤——冲洗两个过程的重复循环。
设计采用5个快滤池，停留时间为40min ，流速为10m/h ，滤池工作时间为24h 。 具体计算如下：
设计用n=5个滤池 （普通快滤池）
滤速：5=V ～12m/h 取 10m/h
35250005.150000m Q =?=/d
冲洗时间m in 61=t ，停留时间 40min ，滤池工作时间οt 取24h 滤池实际工作时间h t t T T 62.232
606
26040241=?-?-=--=οο 滤池总面积：227.22262.231052500m VT Q F =?==
每个滤池面积245.44527
.222m N F f ===
230m f >，所以长宽比取1.5：1（1.25：1～1.5：1）
设滤池宽为b ，45.445.1=?b l ，可得：m l 16.8=，m b 44.5=
滤池总高：滤料层高度无烟煤层450㎜ 砂层 300㎜ 滤层厚度为 0.7～0.8m m H 7.02= 承托层高度 m H 45.01= 滤料上水浆 7.13=H 超高 m H 3.04= 滤板高度 m H 12.05=
m H H H H H H 27.312.03.07.17.045.054321=++++=++++=
6、清水池
该清水池的停留时间为1小时，同时进行消毒有效水深为4.0米，该池的表面积为109.4平方米，长宽分别为9m 和12m,水流速为4m/h ，计算方法与调节池相同。
8、集泥井及污泥脱水间
污泥脱水泵房采用高干度离心脱水机，脱水后污泥含水量为65%。污泥脱水机房一座，分两层。下层布置进泥管及加药装置，上层机房内主要设备是高干度离心式脱水
机，共设三台（两用一备）。污泥贮存采用专用贮罐两套，每个贮存罐内底部设有污泥推筛装置及出泥螺旋。罐中污泥卸入下接的槽车。运输至污泥填埋场填埋。离心脱水机可连续自动化运行，设备效率高，占地小，管理方便，机房环境清洁，是近几年推广应用较快的污泥脱水机。主要缺点是噪声大，离心机高速旋转，旋转叶片等部件要求耐磨性强，以延长使用寿命。离心机制造材质和加工精度要求严格，以保障长期自动连续稳定运行。设备投资较大。
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
一、工程概况 1.1 平流沉淀池分1#、2#池，东西走向，池长106米，宽3 2.5米，两池间距5米，横向设有三条后浇带及两道伸缩缝；热水池长21米，宽11米；平流沉淀池、热水池结构为钢筋混凝土结构，基础为筏板基础,壁板为剪力墙结构，混凝土强度等级均为C30、S8。 平流沉淀池基坑底标高为-7.0米,底板结构顶标高为-6.0米, 池壁顶标高为+0.3米，池壁断面为直角梯形，垫层混凝土强度为C10（实际用C15泵送混凝土，输送泵只能输送C15以上混凝土）、厚度100㎜；热水池基坑底标高为-6.0米,底板顶标高为-5.4米,池壁顶标高±0.000米；平流沉淀池、热水池两者通过溢流堰联接。 1.2工程的特征及特点 本工程为钢筋混凝土结构，池垫层混凝土强度为C15，池体混凝土强度为C30，抗渗标号为S8，混凝土量大；1#、2#池横向均设有三条后浇带、两条伸缩缝，施工难度大。 主要实物工程量（以预算量为准） 二、编制依据 2.1施工图纸、设计变更
2.2施工合同以及相应的文件资料 2.3现场使用的施工技术规范： 三、施工程序 3.1施工段的划分：总体分两个施工段 1）平流池施工段：1#平流沉淀池与2#平流沉淀池 2）热水池施工段 3.2工程施工顺序： 定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层→垫层防腐→底板混凝土结构→壁板混凝土结构→基础柱混凝土结构→壁板防腐→基础回填 3.3平流沉淀池施工流程：
定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层（-7.00M）→垫层防腐→底板钢筋→池东端底板模板→池东端(-4.9M处)底板混凝土→（+0.300以下）壁板钢筋→壁板模板→壁板混凝土（注：东端面壁板施工缝设置-4.9M、-2.15M处,且自-2.15M处起按水槽长度砌筑120厚标准红砖胎模）→池西端底板模板→池西端(-4.1M处)底板混凝土→基础柱钢筋→基础柱模板→基础柱混凝土→梁钢筋→梁模板→梁混凝土→壁板防腐→基础回填 3.4热水池施工流程： 定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层→垫层防腐→底板钢筋→(-4.5M处)底板模板→底板混凝土→基础回填→水槽垫层→（0.3M以下）壁板钢筋→壁板模板→壁板混凝土→池壁防腐→基础回填 3.5垫层施工：按土方开挖顺序分段施工，底板垫层混凝土分三段施工，再施工底板. 3.6平流沉淀池设水平及垂直施工缝：水平施工缝留设在水池底板腋角下方- 4.1M处及池的西端墙-2.15M处,施工缝设置钢板止水带，热水池水平施工缝留设在池-4.5米处；平流沉淀池伸缩缝做法严格按图纸施工。（以上金属止水带见附图） 四、施工方法及技术措施 4.1测量定位：依据甲方提供的定位控制点以及施工图纸，按平面位置定位放线，基础轴线偏差控制在5mm以内，木桩做定位控制桩，加护栏，用混凝土保护，并设醒目标志，施工过程中经常复核，避免挤压、位移。控制点设置的数量不少于2个，且应设在不易受影响的地方。 4. 2土方开挖
初沉池的设计 采用平流式沉淀池。 原因：沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力强，施工简单，造价较低，占地节约容易跟其他构筑物共壁建设，适用于大、中、小型污水处理厂。 假设污水沉淀时间为1.5h ，采用行车式刮泥机，污水流量为100000m 3/d 。 1.池子总面积 q’一般为1.5~3.0m 3/(m 2·h)，这里取q’=2.0m 3/(m 2·h) K=1.3 Q max =k ×Q=1.3*100000m 3/d=130000m 3/d=5416.67m 3/h 则 2 'max 27080 .267.5416q m Q A === 2．沉淀部分有效水深 m t q h 35.1*2'2=== 一般2~4m 3.沉淀部分有效容积 3125824/5.1*00003124/·'m t Q V === 4.池长 设水平流速为v=6mm/s 则 L=v ·t ·3.6=6*1.5*3.6=32.4m 5.池子总宽度 B=A/L=2708/32.4=83.m 6.池子个数 设12个池子，则每个池子宽度b=83/12=6.9m 7.校对长宽比和长深比 长宽比L/B=32.4/6.9=4.7>4,符合要求。 长深比L/h 2 =32.4/3=10.8>10,故符合要求。 8.污泥部分需要的总容积 设两次清除污泥的间隔时间为2d ，污泥含水率为95% 污泥部分所需容积计算公式为为 T *p 124 *Q 21） γ（）ρ（ρ--= V 其中ρ1，ρ2分别为进水和出水的悬浮固体浓度，P 为污泥含水率，初沉池悬浮固体去除率
按50%计算，ρ1=200mg/l=0.20kg/m 3,ρ2=100mg/l=0.10kg/m 3，p=95% ∴321m 2052*95.01*100024 *0.10-0.20*5416.7T *p 124*Q =-=--= ） （）（）γ（）ρ（ρV 9.每格池污泥所需容积 33.3412/205n v ''m V === 10.污泥斗容积 泥斗倾角设为60°，泥斗斗底尺寸为500*500mm ，上口尺寸为 5000*5000mm 。 泥斗高度为 m 90.360tan *2 5 .00.5''h 4=?-= 3212141m 363 5 .0*5.0*0.5*0.55.0*5.00.5*0.5*90.3)(''h 3 1 =++= + +=（f f f f V 11.污泥斗以上梯形部分污泥容积 梯形上底长=1l 32.4+0.3+0.5=33.2m 梯形下底长l 2 =5.0m 梯形高度m 822.001.0*)0.55.03.04.32('h 4=-++= 梯形部分污泥容积为34212.3632 9 .6*822.0*)0.54.32(2'**)(m b h l l V =+=+= 12.污泥斗和梯形部分污泥容积 332143.32.37.36336m m V V >=+=+ 13.池子总高度 取池子保护层高度h1为0.3m ，缓冲层高度h3为0.5m 污泥层高为m h h 821.4822.090.3'''h 444=+=+= H=0.3+0.5+4.182+3=7.982m 初沉池污泥量 d m P Q C V /0021000 *)95100(*10000000 01*%50*002*100)1100(100010031=-=-= ρη 其中：C ——进入初沉池污水中悬浮物浓度，mg/L η——初沉池沉淀效率，一般取50% P1——污泥含水率，一般取95%-97% Q ——污水流量，m 3/d ρ——初沉池污泥密度，以1000kg/m 3 计
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
平流沉淀池的设计： 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2.设计计算 （1）池容积W （2）单池容积W （3）单池池面积F （4）池深H （5）池长L （6）池宽B 1.Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3.472 m 3/s ，沉淀时间t=2h ，面积负荷u 0‘=40m 3/ （m 2.d ），沉淀池个数 n=6个。 2.设计计算 （1）池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 （2）单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 （3）单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 （4）池深H 33.31250 7.41661===F W H m （5）池长L 水平流速取v=10mm/s ，则池长 L=3.6vt=3.6?10?2=72m （6）池宽B （7）校核长宽比 （8）校核长深比 （9）进水穿孔花墙设计 （10）出水渠 （11）排泥设施
B 1=4.1772 1250==L F m 采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。 （7）校核长宽比 4045.48 .1772>==B L （8）校核长深比 106.2133 .372>==H L （9）进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m. ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个 2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为： 0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。 3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则孔洞的分布高度为： H=6?0.15+6?0.378+162=3.33mm （10）出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水
第一章总论 本次课程设计主要任务是对某城市50000m3/d污水处理厂三级处理工艺及部分构筑物进行设计。本设计所处理的原水，属于市政污水经过二级生物处理后的出水（中水），水的浊度、CODcr、SS等，均符合国家污水排放标准。但是作为景观用水和部分工业补充用水，其浊度和卫生指标偏高，需要进行进一步的深度处理，本次课程设计的目的就是以活性污泥法处理后的出水作为原水，采用混凝—沉淀工艺进一步处理，达到景观和部分工业用水的要求。 第一节设计任务和内容 一、设计任务 1、本次课程设计为初步工艺设计及部分构筑物设计计算，设计要求如下： (1)工艺设计：给出污水混凝—沉淀处理工艺流程图，并说明理由；给出设计高程图，要求为一次提升，自然流动。 (2)给出所要求单个构筑物结构设计，并设计计算，给出设计图。包括平面图、A－ A、B－ B、高程图以及工艺流程图。 2、处理工艺流程 来自于二级生物处理的污水，经格栅截留大颗粒有机物和漂浮物后，通过剂量槽后，经过泵提升后进入三级污水处理厂，经三级污水处理后符合要求的出水进入城市工业用水管道。 第二节基本资料 一、污水处理水量与水质 进入水处理厂的城市中水的水量与水质为： 设计流量：日处理废水50000m3 中水水质：PH值～7.0
水温4.5～25℃ ≤ 50 mg/L COD Cr ≤ 20 mg/L BOD 5 SS ≤ 250 mg/L TN ≤ 5 mg/L TP ≤ 0.05 mg/L 二、处理要求 中水经深度处理后应符合以下要求： PH值～7.0 ≤20 mg/L COD cr BOD ≤15 mg/L 5 SS ≤ 10 mg/L TN ≤ 5 mg/L TP ≤ 0.05 mg/L 三、气象及水文资料： 风向：冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风。风速：平均风速 < 2m/s, 最大风速 20m/s。 气温：年平均温度为6℃ 最冷月平均为－13.5 ℃ (1月) 最热月平均为22 ℃（7月） 水文：年平均降水量：417.5mm 年平均蒸发量：1824.2mm 地下水初见水位： 6～8m 地形地貌：厂区地势由西向东呈下降趋势。
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉 淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m ／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为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墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时间t=1.5h。采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 1.池子的总表面积 设表面负荷q'=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m2 2.沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5= 3.0m 3.沉淀部分有效容积V=Qt*3600=1080m3 4.池长设水平流速u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m 5.池子总宽度B=A/L=360/20=18m 6.池子个数，设每格池宽b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4个 7.校核长宽比，长深比长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求) 长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求） 8.污泥部分所需的总容积
竖流式沉淀池设计计算 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。 设置沉淀池的一般要求有哪些 (1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2个，为使每个池子的人流量均等，要在人流口处设置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。 (2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。 (3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。不用机械
排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。 (4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55 (5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。 (6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。 (8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm左右，正常水面应当位于齿高的1／2处。堰口设置可调式堰板上下移动机构，在必要时可以调整。 (9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7 L／(s·m)。在出水堰前必须设置收集与排除浮渣的措施，如果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。
高效沉淀池设计方案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
3600m3/d高效沉淀池 方 案 设 计 二零一三年七月 目录
第一章概述 总则 德安人一贯奉行“一次做对、顾客满意”的质量方针，严格贯彻ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系，健全“顾客全程星级体系”，为顾客提供一流的服务。卓越的品质，完美的服务，使得德安产品畅销全球。 我们坚持奉行“二十一世纪经营是以德安天下”的经营理念，服务于大众，服务于社会，共创二十一世纪的全球化环保集团。 德安集团，国家级高新技术企业，中国环保产业骨干企业，建有博士后科研工作站，以“净化环境、服务全球”为己任。通过近20年的发展，德安已形成完善的研发平台和销售服务平台，可提供：城乡给水处理、污水处理及中水回用、工业水处理及回用、水厂升级改造、污水厂升级改造、城乡垃圾资源化、河道湖泊治理等系列解决方案及设计、施工总承包服务。还提供水处理设备的研发、制造、销售一条龙服务。 德安通过持续科研创新，建有科研中心和中试工厂，并与清华大学、浙江大学、武汉大学以及国际生态城市建设者协会等国内外科研机构开展了多方向、多层次的深度合作，联合成立了多家科研机构。拥有300余项专利，并获得多个国家级奖项，继D型滤池广泛推广应用及编制行业标准，DA-EH污水处理工艺成功应用于国内外市政污水处理项目之后，又研制成功并向市场推出智慧型WTBOX多功能污水处理装置、循环冷却水协同处理装置、DE型滤池、DF滤池、DA新型滤布滤池、DA高效沉淀池、活动式螺杆污泥脱水机、DA螺旋式高效生物填料等多个领先技术，广泛应用于多个水处理领域工程。近期还将隆重推出DA无污泥污水处理技术、DA高效全自动油水分离器、水平流鳍片式沉淀池和污泥资源化治地膜技术等，期待与您的合作。 方案说明 该项目为煤矿废水，处理水量为150m3/h，进水SS≤2200mg/L，经处理后，出SS 度≤80mg/L。据此，浙江德安科技股份有限公司根据建设方提供的资料推荐以下处理方案。 第二章方案基础 设计依据 ?《室外给水设计规范》（GB50013-2006） ?《室外排水设计规范》（GB50014-2006） ?《水处理设备技术条件》（JB/T2932-1999）
平流式沉淀池设计说明 1构筑物设计说明 1.1工程概况 废水排放量为0.2m3/s，人数为80000人，悬浮物为350mg/l 1.2设计依据及原则 《污水综合排放标准》（GB8978-1996） 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 1.3平流式沉淀池简述 平流式沉淀池的池型呈长方形，由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出。污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。平流式沉淀池的主要优点是：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。缺点是：占地面积大，排泥较困难[1]。 2平流式初沉池的设计计算[2] 2.1设计参数 （1）沉淀池的个数或分格数应至少设置2个，按同时运行计算。 （2）初沉池沉淀时间取1-2h，表面负荷取 1.5-2.5m3/（m2·h），沉淀效率为40%-60% 。 （3）设计有效水深不大于3.0m，多介于2.5-3.0之间。 （4）池（或分格）的长宽比不小于4，长深比采用8-12。 （5）池的超高不宜小于0.3m。 （6）池底坡度一般为0.01-0.02。 （7）泥斗坡度约为45°-60°。 （8）进口需设挡板，一般高出水面0.1-0.15m，浸没深度≥0.25m，一般取0.5-1.0m，距离进水口0.5-1.0m；出口也需设挡板，距离出水口0.25-0.5m，浸没深度0.3-0.4m，高出水面0.1-0.15m。
2.2设计计算 设计采用2座沉淀池，计算尺寸如下： （1）悬浮物的去除率 η=94%%100350 20350=?- （2）沉淀区总面积 设计处理污水量 Q max =0.2 (m 3/s)=0.2?3600=720 (m 3/h) 设表面负荷q=1.5m 3/（m 2·h ），沉淀时间t=2h A=5.1720 q 3600Qmax ==480(m 2) （3）沉淀池有效水深 h 2=qt=2?1.5=3(m) （4）沉淀区有效容积 v 。=3600Qmax t=720×2=1440 m 3 （5）沉淀池长度 设初沉池流速v=4.8mm/s L=3.6vt=4.8?3.6?2=34.56(m) 池总宽 B=56.34480 =L A =13.89(m) 池宽 b=289 . 13n =B =6.95(m) 校核 长宽比95.656 . 34b =L =4.97>4 满足 长深比3 56.34h 2=L =11.52<12 满足 ∴设计合理 沉淀池总长度 设流入口至挡板距离为0.5m ，流出口至挡板距离为0.5m L 1=0.5+0.5+34.56=35.56(m) （6）污泥所需容积 设每人每天污泥量S=0.55L/（人·d ），初沉池排泥时间T= 2d V=10002 8000055.01000?? =SNT =88(m 3)
平流沉淀池设计案例 某城市污水处理厂最大设计流量Qmax=720m3/h ，设计人口数N=10万人，试设计平流式沉淀池。 解：取沉淀时间t=1.5h ，表面水力负荷q=2m3/m2·h ，排泥间隔2d ，人均干泥量25g/人.d ，污泥含水率95％，水平流速v ≤5mm/s 取4.63mm/s 1.沉淀区 面积：2233m ax 360/2/720m h m m h m q Q A =?== 有效水深：m h m m q h 3h 5.1/2t 2 32=??== 有效体积：m m m h A V 1080336022=?=?= 长度：m h h m t v L 255.1/)63.46.3(6.3=??=??= 总宽度：m m m L A B 4.1425/360/2=== 池子格数格38.4/4.14/===m m b B n 2. 校核尺寸比例 长宽比：L/b=25/4.8=5.21满足“每格长宽比不宜小于4”要求 长深比：L/ h 2=25/3=8.33 满足“每格长深比不宜小于8”要求 3.污泥区 （1）污泥所需总容积 31001000 1000%95-1d 2100000d /25m g V =?????=）（人人 每格池子污泥量 V/3=34m 3 （2）污泥斗尺寸及其容积
泥斗倾角60度，斗底尺寸0.5×0.5m, 上口为4.8×4.8m 泥斗高度：h4’=(4.8-0.5) /2×tan60= 3.72 取3.75m 泥斗容积： 3 222121'4111.32)8.45.08.48.45.05.0(75.33 1)(3 1m S S S S h V =?+?+???=?++??= （3）污泥斗以上梯形部分高度： h4’’=(L1-L2)×0.01=(25-4.8) ×0.01=0.202m 污泥斗以上梯形部分体积： 3 "421245.148.4202.02/)258.4(2/)(m b h L L V =??+=??+= （4）实际存泥体积 V = V 1+V 2=32.11+14.45 =46.56m 3>34m 3 满足要求 4.沉淀池总高度： 超高h1：沉淀池高度一般为0.3m ； 有效水深h2：即沉淀区高度=3m 缓冲层高度h3：无机械刮泥设备时为0.5m ； 污泥区高度h4：贮泥斗高度h4’=3.75与梯形部分高度 h4’’=0.202之和 m h h h h H 752.7)202.075.3(5.033.04321=++++=+++=
平流式沉淀池 基本概述 平流式沉淀池就是沉淀池的一种类型,水沿水平方向流动的沉淀池。池体平面为矩形,进口与出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4,有效水深一般不超过3m,池子的前部的污泥设计。在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗。平流式沉淀池沉淀效果好,使用较广泛,但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 平流式沉淀池由进、出水口、水流部分与污泥斗三个部分组成。池体平面为矩形,进出口分别设在池子的两端,进口一般采用淹没进水孔,水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体,进水孔后设有挡板,使水流均匀地分布在整个池宽的横断面;出口多采用溢流堰,以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽与挡板以截留水面浮渣。水流部分就是池的主体,池宽与池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀,依设计流速缓慢而稳定地流过。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥,多设在池前部的池底以下,斗底有排泥管,定期排泥。 平流式沉淀池具有对冲击负荷与温度变化的适应能力较强,施工简单,造价低的优点;但操作工作量大,采用机械排泥时,机件设备与驱动件均浸于水中,易生锈,易腐蚀的缺点;适用于地下水位较高及地质较差的地区;适用于大、中、小型污水处理厂。 构造:平流式沉淀池有进水区、沉淀区、出水区、污泥区与缓冲区五部分组成。 1、进水区 进水区的作用就是使水流均匀的分布在整个断面上,尽可能减少扰动。平流式沉淀池的配水可采用进水挡板或进水穿孔强等;入口流速小于25mm/s。 为了保证不冲刷已有的底部沉淀物,水的流入点应高于出污泥层面0、5m以上。 水流入沉淀池后应尽快消能,防止在池内形成短流或股流,设置整流装置。 2、沉淀区 沉淀区的高度(有效水深H)与其前后有关处理构筑物的高程布置有关,一般约3-4m。 沉淀区的长、宽、深之间相互关联,应综合考虑,还应核算表面负荷。一般,L/B≥4,L/H≥10,每格宽度3-8m,不宜大于15m。 3、出水区 沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。沉淀池常见出水口布置形式:
平流式斜管沉淀池的工作原理 平流式沉淀池应用很广，特别是在采用地面水源的电厂中常被采用。 一、平流池的结构 平流式蜂窝斜管填料沉淀池为矩形水池，基本组成如图3-5所示。上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。添加混凝剂后的原水流入沉淀池，沿进水区整个截面均匀分配进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥连续或定期排出池外。 1.进水区 通过混凝处理后的水先进入沉淀池的进水区，进水区内设有配水渠和穿孔墙，如图3-6所示。配水渠墙上配水孔的作用是使进水均匀分布在整个池子的宽度上，穿孔墙的作用是让水均匀分布在整个池子的断面上。为了保证穿孔墙的均匀布水作用，穿孔墙的开孔率应为断面面积的6%-8%，孔径为125mm左右。配水孔沿水流方向做成喇叭状，孔口流速在0.2-0.3m/s以内，最上一排孔淹没在水面下12-15cm处，最下一排孔距污泥区以上0.3-0.5m处，以免将已沉降的污泥再冲起来。 2.沉淀区 沉淀区是沉淀池的核心，作用是完成固体颗粒与水的分离。在沉淀区固体颗粒以水平流速-v和沉降速度u的合成速度，一边向前行进一边向下沉降。 3.出水区 出水区的作用是均匀收集经斜管填料沉淀区沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在整个沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，必须合理设计出水渠的进水结构。图3-7给出三种结构。图3-7(a)为溢流堰式，这种形式结构简单，但堰顶必须水平才能保证出水均匀。图3-7(b)为锯齿三角堰式，为保证整个堰口的流量相等，锯齿堰应该用薄壁材料制作，堰顶要在同一个水平线上，图3-7(c)为淹没孔口式，在出水渠内墙上均匀布孔，保证每个小孔流量
平流式沉淀池- 基本概念 平流式沉淀池 平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。 平流式沉淀池- 主要结构 平流式沉淀池结构示图 进水区 进水区也是平流沉淀池的混合反应区，原水与混凝剂在此混合，并起反应，形成絮凝体，然后进入沉淀池，此外由于断面突然扩大，流速骤降，絮凝体藉自重而不断沉降。进水区就是为了防止水流干扰，使进水均匀的分布在沉淀池的整个断面，并使流速不致太大，以免矾花破碎。 沉淀区 沉淀区的作用是使悬浮物沉降。
出水区 沉淀后的水应从出水区均匀，不能跑“矾花”。 存泥区和排泥 存泥区是为存积下沉的泥，另一方面是供排泥用。为了排泥，沉淀池底部可采用斗形底，可采取穿孔排泥和机械虹吸排泥等形式。 平流式沉淀池- 产品优缺点 平流式沉淀池 优点 1、处理水量大小不限，沉淀效果好。 2、对水量和温度变化的适应能力强。 3、平面布置紧凑，施工方便，造价低。 缺点 1、进、出水配水不易均匀。 2、多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作，工作繁杂，采用机械刮泥时容易锈蚀。 平流式沉淀池- 适用范围 1、适用于地下水位高、地质条件较差的地区。 2、大、中、小型污水处理工程均可采用。
2.平流式沉淀池的设计: qvmax=200L/s, qvmin=100L/s, 设计人口10万人，设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d(污泥含水率设为95％), 取表面负荷 q=2m3/m2 h, 取停留时间t=2h, 试设计平流式沉淀池。 1.沉淀区表面积A ： 2233max 360/2/6.3200m h m m h m q q A v =??== 2.沉淀区的有效水深：时间取2h m h h m m qt h 42/2232=??== 沉淀区有效体积： 3 2214404360m m m h A V =?=?= 3. 沉淀池长度：v 取值≤5mm/s ，t 取值为2h m h h m t v L 302*/)16.4*6.3(6.3==??= 4. 沉淀区总宽度： B ＝A/L=360/30=12m 5. 单池宽度: 取池个数 n=2只，单池宽度b=12/2=10/2=6m 6. 校核尺寸比例 a. 长宽比：L/b=30/6=5 介于 (4~5) 满足要求 b. 长深比：L/ h 2=30/4=7.5 介于 (8~12) 满足要求 7.污泥部分所需总容积V
设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d ，污泥含水率95％， 换算为湿污泥体积 335 1001000kg/m 0.95)-(110002d cap 1025g/cap.d m V =????= 8.每池污泥量 V/2=50m 3 9.污泥斗尺寸及其容积V 1 泥斗倾角 60度， 泥斗斗底尺寸0.5×0.5m, 上口为6.0×6.0m 泥斗高度：h4’=(6.0-0.5) /2×tg60= 4.75 取5m () 2121,41h 31S S S S V ?++??= V 1=1/3×h4’(A1+A2 +(A1×A2)0.5)=0.33×5×(6.0×6.0+0.5×0.5+2265.0?)=64.76m 3 10. 污泥斗以上及其池底部分体积V’’ V 2=(L1+L2)/2×h4’’×b=(30+6.0)/2×0.24×6.0=17.28 m 3 L1=30m L2=6.0m h4’’=(L1-L2)×0.02=(30-6.0) ×0.01=0.24m 11.实际存泥体积 V = V 1+V 2=64.76m 3+17.28 =82 m 3>50m 3 满足要求 沉淀池总高度：
某城市污水处理厂的最大设计流量Q max=0.2m3/s，设计人口N=100000人，沉淀时间t=1.2h，无机械刮泥设备。 要求：（1）画出平流式初沉池的草图； （2）求平流式初沉池的各部分尺寸。 （主要参数：表面水力负荷q=2m3/m2·h，水平流速v=4.6mm/s，每格池宽b=4.5m，贮泥时间T=2d，污泥量为0.5L/人·d；污泥斗为方斗，上口径边长为4500mm，下口径边长为500mm。） （1）草图 （2）[解] (1)沉淀池的表面积： A=Q max·3600/q=0.2·3600/2=360m2 (2)沉淀区有效水深：
h 2=q ·t=2·1.2=2.4m (3)沉淀区有效容积v 1： v 1=Q max ·t ·3600=0.2·1.2·3600=864m 3 (4)沉淀池长度L ： L=v ·t ·3.6=4.6·1.2·3.6=19.872≈20m (5)沉淀池的总宽度B ： B=A/L=360/20=18m (6)沉淀池的个数n ： n=B/b=18/4.5=4个 校核长宽比、长深比： 长宽比：L/b=20/4.5=4.4（4—5，符合要求） 长深比：L/h 2=20/2.4=8.3（8—12，符合要求） (7)污泥区的总容积v ： v=S ·N ·T/1000=0.5·100000·2/1000=100m 3 每格污泥区的的容积v ′： v ′=v/n=100/4=25m 3 (8)污泥斗的容积v 1： )('31212141s s s s h V ++= m tg h 46.3602)5.05.4('4=?-=32222126)5.05.45.05.4(46.331m V =?++??=
平流式沉淀池应用很广，特别是在采用地面水源的电厂中常被采用。 一、平流池的结构 平流式蜂窝斜管填料沉淀池为矩形水池，基本组成如图3-5所示。上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。添加混凝剂后的原水流入沉淀池，沿进水区整个截面均匀分配进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥连续或定期排出池外。 1.进水区 通过混凝处理后的水先进入沉淀池的进水区，进水区内设有配水渠和穿孔墙，如图3-6所示。配水渠墙上配水孔的作用是使进水均匀分布在整个池子的宽度上，穿孔 墙的作用是让水均匀分布在整个池子的断面上。为了保证穿孔墙的均匀布水作用，穿孔墙的开孔率应为断面面积的6%-8%，孔径为125mm左右。配水孔沿水流方向做 成喇叭状，孔口流速在以内，最上一排孔淹没在水面下12-15cm处，最下一排孔距污泥区以上处，以免将已沉降的污泥再冲起来。 2.沉淀区 沉淀区是沉淀池的核心，作用是完成固体颗粒与水的分离。在沉淀区固体颗粒以水平流速-v和沉降速度u的合成速度，一边向前行进一边向下沉降。 3.出水区 出水区的作用是均匀收集经斜管填料沉淀区沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在整个沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，必须合理设计出水渠的进水结构。图3-7给出三种结构。图3-7(a)为溢流堰式，这种形式结构简单，但堰顶必须水平才能保证出水均匀。图3-7(b)为锯齿三角堰式，为保证整个堰口的流量相等，锯齿堰应该用薄壁材料制作，堰顶要在同一个水平线上，图3-7(c)为淹没孔口式，在出水渠内墙上均匀布孔，保证每个小孔流量相等。 4.存泥区和排泥措施 沉淀池排泥方式有静水压力斗形底排泥和机械排泥等。 ①静水压力法。利用池内的静水位，将污泥排出池外，见图3-8。排泥管1插入污 泥斗，上端伸出水面与大气相通。静水压力H(m)。为了使池底污泥能滑入污泥斗，池底有i=的坡度，也可采用多斗式平流沉淀池，以减小深度，见图3-9。 ②机械排泥法。链带式刮泥机见图3-10，链带装有刮板，沿池底缓慢移动，速度 1m/min，把沉泥级级推入污泥斗，当链带刮板转到水面时，又可将浮渣推向流出挡板处的浮渣槽。
平流沉淀池的设计: 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2、设计计算 (1)池容积W (2)单池容积W (3)单池池面积F (4)池深H (5)池长L (6)池宽B 1、Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3、472 m 3/s,沉淀时间t=2h,面积负荷u 0‘=40m 3/(m 2、 d),沉淀池个数 n=6个。 2、设计计算 (1)池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 (2)单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 (3)单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 (4)池深H 33.31250 7.41661===F W H m (5)池长L 水平流速取v=10mm/s ,则池长 L=3、6vt=3、6?10?2=72m (6)池宽B B 1=4.1772 1250==L F m 采用17、8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm,则沉淀池宽度为18、4m 。 (7)校核长宽比 (7)校核长宽比 (8)校核长深比 (9)进水穿孔花墙设计 (10)出水渠 (11)排泥设施 (12)水力条件复核
4045.48 .1772>==B L (8)校核长深比 106.2133 .372>==H L (9)进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水,墙长17、8m,超高取0、3m,积泥高度取0、1m,则墙高3、73m 、 ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0、24m/s,则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形,尺寸为15cm ?18cm,则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为: 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1、孔孔布置成6排,每排孔洞数为90÷6=15个 2、水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度,则所占的宽度为: 0、18?15+1?15=17、7m,剩余宽度17、8-17、6=0、2m,均分在各灰缝中。 3、垂直方向孔洞净距取0、378m,即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm,则孔洞的分布高度为: H=6?0、15+6?0、378+162=3、33mm (10)出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水 ②堰上溢流负荷q 0=4003m /d 、m 则溢流长度 l=02.1q Q =400 500002.1?=150m