反应沉淀池计算

第3章设计计算3.1 原始设计参数原水水量Q=5000m3/d=208.33m3/h=57.87L /s，取流量总变化系数K T=1.72，设计流量Q max= K T Q=0.05787×1.72=0.1m3/s。

3.2 格栅3.2.1 设计说明格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10～15厘米时就该清洗。

格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50～100mm），中格栅（10～40mm），细格栅（3～10mm）三种。

根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。

由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保护泵房的作用，又经济可行，设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽，便于排除故障。

栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。

而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点。

3.2.2 设计参数（1）变化系数：K T=1.72；（2）平均日流量：Q d=5000m3/d；（3）最大日流量：Q max=0.1 m3/s；（4）设过栅流速：v=0.9m/s；（5）栅前水深：h=0.4m；（6）格栅安装倾角：α=60°。

3.2.3 设计计算（1）格栅间隙数：13n ==≈ （3—1） Q max ——最大废水设计流量m 3/sӨ——格栅安装倾角， 取60°h ——栅前水深 mb ——栅条间隙宽度，取21mmv ——过栅流速 m/s（2）栅渠尺寸：B 2=s(n-1)+nb=0.01×(13-1)+13×0.021=0.403m （3—2）s ——栅条宽度 取0.01mB 2——格栅宽度 mmax 10.10.321m 0.780.4Q B v'h ===⨯（3—3）B 1——进水渠宽 mv’——进水渠道内的流速 设为0.78m/s栅前扩大段：2110.4030.3210.12m 2tan 2tan 20B B L α--===⨯︒（3—4）α——渐宽部分的展开角，一般采用20栅后收缩段：L 2=0.5×L 1=0.06m（3—5）通过格栅的水头损失h 1：4231423)sin 20.010.92.42()sin 6030.097m 0.02119.6S v h =β(k αb g=⨯⨯⨯︒⨯=（3—6）栅后槽总高度H ：设栅前渠道超高h 2=0.3mH =h +h 1+h 2=0.4+0.097+0.3=0.8m （3—7）栅槽总长度L ：L =L 1+L 2+1.0+0.5+=0.12+0.06+1.0+0.5+=2.09m （3—8）（3）每日栅渣量W ：33864000.10.070.35m /d 0.2m /d 1000 1.72⨯⨯==>⨯ （3—9） W 1——栅渣量（333m /10m 污水），取0.07宜采用机械清渣，选用NC —300型机械格栅：设备宽度300mm ，有效栅宽200mm ，有效栅隙21mm ，运动速度3m/min ，电机功率0.18kw ，水流速度≤1m/s ，安装角度60°，支座长度960mm ，格栅地下深度500mm ，格栅地面高度360mm ，格栅进深250mm 。

净（制）构筑物根据人饮工程设计规模Q ＝6000m ³/d ，为自流引水处理，运行时间为24小时/天，日处理水量约6000 m ³，每小时水处理能力为250 m ³/h 。

水厂建两组净水建筑物，每组日处理水量约3000 m ³，每小时水处理能力为125 m ³/h 。

水厂建净水建筑物两组四座，单组净化能力Q ＝125m ³/h 。

水源水质化验结果表明，浑浊度、大肠菌群、细菌总数三项指标超标。

为保证人民生活饮水卫生达国标GB5749-85要求，拟定净水构筑物工艺流程为：进水→旋流孔室反应→斜管沉淀→重力式无阀滤池→清水池。

现只计算一座（1500 m ³）的净水结构：一．穿孔旋流孔室式反应池设计参数：反应池采用6格，反应时间20分钟，池高度拟定为3.7m ，V 进口＝1.0m/s ，V6＝0.2（m/s ）。

反应池总容积W=QT/60＝62.5×20/60＝20.83（m ³）反应池面积F=W/H=20.83/2.5=8.332(㎡)单格池面积f ＝F/n ＝8.332/6＝1.389（㎡）设计拟定为正8边形内切圆直径为1.3m 的单个反应池的面积为1.4㎡，满足设计要求。

各单池进孔口流速=1.0+0.2-0.2×T t n )12.00.1(122-+ =1.2-0.2T t n241+ 第一格进口管径采用0.15mtn ＝n Tn '' 式中n ''——第n 格序数n ＝6格t1＝3.33（min ） t2＝6.67（min ）t3＝10（min ） t4＝13.33（min ）t5＝16.67（min） t6＝20（min）V1=1.2-0.2×sqrt((1+24×3.33/20))＝0.75（m/s）V2=1.2-0.2×sqrt((1+24×6.67/20))＝0.6（m/s）同理可求得：V3=0.48（m/s） V4=0.38（m/s）V5=0.28（m/s） V6=0.2（m/s）各格进口尺寸，1—6格拟定为正8边形由流量公式得：Q＝62.5m3/h＝0.01736 m³/s据公式Fn=Q/Vn计算得：F1=0.01736/0.75＝0.0231（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.11×0.22=0.0242（㎡）F2=0.01736/0.6＝0.0289（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.12×0.24=0.0288（㎡）同理得：F3＝0.0363（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.14×0.27=0.0378（㎡）F4＝0.0462（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.16×0.29=0.0464（㎡）F5＝0.0613（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.18×0.34=0.0612（㎡）F6＝0.0868（㎡）实际采用孔口尺寸：b×h＝0.21×0.42=0.0882（㎡）GT值计算，要求梯度值GT在104—105之间由公式G式中h＝1.06 V2n/2g为孔口水头损失经计算得：H进口＝0.054 h1＝0.03 h2＝0.019 h3＝0.012 h4＝0.008 h5＝0.004则h＝h进口+h1+h2……h5＝0.111（m）G2010029.160111.05004⨯⨯⨯⨯-＝21.2（L/s）（G=20~60s-1）GT=21.2×1500＝31800≈3.18×104在104—105之间，故能满足要求。

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。

青海黄河水电再生铝业有限公司煅烧烟气脱硫系统新增沉淀池设计施工方案编制：审核：湖南创一环保实业有限公司二○一四年四月目录第一章工程概况第二章施工布署第三章施工技术措施第四章工程质量保证措施第五章雨季施工措施第六章施工安全保证措施第七章文明施工及环境保护措施新增沉淀池设计施工方案我单位承建的烟气脱硫项目中，从2013.10.4开始试运行到2014.2.10结束运行，在实际运行中,脱硫塔系统,吸收系统,烟气系统,脱水系统都比较正常,所产生的故障在后段检修中发现问题得以解决,在运行中循环水是系统运行困难的根源，由于大窑运行时灰量太大，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行，因此在保留原有沉淀池的基础上，新增一组沉淀池及清灰系统，以确保脱硫系统支撑运行。

原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行的情况分析：原有沉淀池沉淀的设计尺寸为20m*7.0m*5*m，实际沉淀面积为157m2 ,主体沉淀体积787m3，，有效沉淀体积640 m3，脱硫系统的循环水量为600 m3，，出除脱硫塔底部沉淀和脱硫回水沟所存留的水，实际到达沉淀池的脱硫废水约为530 m3，，按照以上数据原有沉淀池沉淀的设计的流速为7mm/s,长宽比为3-5之间，由于运行时灰量太大，沉淀时间内灰量太多，因此运行时体积逐渐变小，造成了流速过大，沉淀时间不够，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行,经我公司内部研究决定需新建沉淀池与曝气池。

一、新建沉淀池设计方案:新增的沉淀池和原有沉淀池一样,采用平流式沉淀池池体，平面为矩形，池的长宽比不小于3，有效水深一般不超过3.5m，平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和出灰系统三个部分组成。

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。

堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。

高效沉淀池池设计计算书一、设计水量Q=47250t/d=1968.75t/h=0.547m3/s二、构筑物设计1、澄清区水的有效水深：本项目的有效水深按7.8米设计。

斜管上升流速：12～25m/h，取22.5 m/h。

——斜管面积A1=1968.75/22.5=87.5m2；沉淀段入口流速取60 m/h。

——沉淀入口段面积A2=1968.75/60=32.81m2；中间总集水槽宽度：B=0.9（1.5Q）0.4=0.9×（1.5×0.547）0.4=0.832m 取B=1.4m。

从已知条件中可以列出方程：X·X1=32.81 ——①（X-2）·（X-X1-0.4）=87.5 ——②可以推出：A=X3-2.4X2-119.51X+65.62=0当X=11.9时A=-11.25＜0当X=12时A=13.9＞0当X=14时A=666＞0所以取X=14。

即澄清池的尺寸：14m×14m×7.41m=1452.36m3原水在澄清池中的停留时间：t=1452.36/0.547=2655s=44.25min；X1=32.81/x=2.34 , 取X1=1.9m,墙厚0.4m斜管区面积：12m×11.7m=140.4m2水在斜管区的上升流速：0.547/140.4=0.0039m/s=3.9mm/s=14.04m/h从而计算出沉淀入口段的尺寸：14m×1.9m。

沉淀入口段的过堰流速取0.05m/s，则水层高度：0.547÷0.05÷14=0.78m。

另外考虑到此处设置堰的目的是使推流段经混凝的原水均匀的进入到沉淀段，流速应该比较低，应该以不破坏絮体为目的。

如果按照堰上水深的公式去计算：h=（Q/1.86b）2/3=（0.547/1.86×14）2/3=0.076m。

则流速为0.385m/s。

这么大的流速经混凝的原水从推流段进入到沉淀段，则絮体可能被破坏。

沉淀池设计计算1、清水区流量Q总取实际值表面负荷V(一般取12m3/（m2.h）~25 m3/（m2.h）)斜管结构占用面积按4%计清水池面积F=(1+4%)Q总/V2、集水槽每个小矩形堰流量q流量系数m取0.43堰宽b取0.05m堰上水头H=(q/mb(2g)0.5)1.5集水槽宽取b’堰口负荷V 一般取7L/(m.s)进水流量Q总（单位：m3/s）单个集水槽长度L集水槽数量n=Q总/VL单个集水槽流量q=Q总/n末端临界水深h k=(q2/gb’2)^(1/3)集水槽起端水深h=1.73h k集水槽水头损失：h-h k3、池体高度⑴超高H1=0.4m 根据室外给排水设计规范⑵斜管沉淀池清水区高度H2=1.0m⑶斜管倾角α长度L 斜管高度H3=L.SINαα一般取值60°⑷斜管沉淀池布水区高度H4=1.5m⑸污泥回流比R1（0.5%~4%），污泥浓缩时间t n=8h 流量Q总清水区面积取F污泥浓缩高度H5=R1Q总t n/F(6) 贮泥区高度H6=0.95m(7) 总高H=H1+H2+H3+H4+H5+H6混合室计算1、混合室长、宽：L 混合池底面积s 水深：H+0.2（混合池高度比沉淀池高0.2m）流量Q总S=Q总/（H+0.2）L=S0.5停留时间t=S(H+0.2)/Q总2、最小水力梯度G(一般取500~1000)水温T(15℃)停留时间t水的粘度μ0.00114pa.s最小吸收功率p=μG2Q T t/1000搅拌机总机械效率η1搅拌机传动效率η2旋转轴所需电机功率N=P/η1/η23、池体边长L池体当量直径：D0=(4L.L/3.14)^(1/2)搅拌器直径D=(1/3~2/3)D0搅拌器外缘速度V(1m/s~5m/s)转速n=60v/3.14D搅拌机距池底H=(0.5~1.0)D4、搅拌器排液量Q=k q nD3(k q桨液流量准数取0.77)n：搅拌器转速D:搅拌器直径体积循环次数：Z=Qt/vt:混合时间v:混合池有效容积絮凝室面积1、絮凝渠水深H+100 流量Q总反应时间t(6min~10min)F=tQ总/（H+100）2、絮凝回流比R (一般取10)导流筒内设计流量：Qn=1/2(R+1) Q总3、导流筒内流速V取0.6m/s导流筒直径D=(4Q总/3.14V)^(1/2)4、导流筒下部喇叭口高度H 角度αα一般取60°导流筒下缘直径D’=D+2Hcotα5、导流筒上缘以上部分流速V (一般取0.25m/s)导流筒上缘距水面高度H=Qn/3.14VD’5、搅拌机功率搅拌机提升水量Qt=Qn 机械效率η（一般取0.75）提升扬程Ht (一般取0.15m)γ水的密度γ=1000kg/m3N絮=Qt.Ht. γ/102η。

反应絮凝池及斜管沉淀池计算1、栅条絮凝池设计计算1.1、栅条絮凝池设计通过前面的论述确定采用栅条絮凝池。

栅条絮凝池是应用紊流理论的絮凝池，网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。

絮凝池分成许多面积相等的方格，进水水流顺序从一格流向下一格，上下接错流动，直至出口，在全池三分之二的分格内，水平放置栅条，通过栅条的孔隙时，水流收缩，过孔后水流扩大，形成良好的絮凝条件。

1.1.1网格絮凝池设计要求：（1）絮凝时间一般为10-15min。

（2）絮凝池分格大小，按竖向流速确定。

（3）絮凝池分格数按絮凝时间计算，多数分成8-18格，可大致按分格数均匀成3段，其中前段3-5min，中段3-5min，未段4-5min。

（4）栅条数前段较多，中段较少，未段可不放。

但前段总数宜在16层以上，中段在8层以上，上下两层间距为60-70㎝。

（5）每格的竖向流速，前段和中段0.12-0.14m/s，未段0.22-0.25m/s。

（6）栅条的外框尺寸加安装间隙等于每格池的净尺寸。

前段栅条缝隙为50㎜，中段为80㎜。

（7）各格之间的过水孔洞应上下交错布置，孔洞计算流速：前段0.3-0.2 m/s，中段0.2-0.15 m/s，末段0.14-0.1 m/s，各过水孔面积从前段向末段逐步增大。

所有过水孔须经常处于淹没状态。

（8）栅孔流速，前段0.25-0.3 m/s ，中段0.22-0.25 m/s。

（9）一般排泥可用长度小于5m ，直径150-200mm 的穿孔排泥管或单斗底排泥，采用快开排泥阀。

1.1.2网格絮凝池计算公式 （1）池体积60QTV =( m 3) (3.1) 式中：V ——池体积( m 3)； Q——流量（m 3/h ）；T——絮凝时间(min) （2）池面积1H VA =（㎡） (3.2) 式中：A——池面积（㎡）；1H ——有效水深(m) （3）池高()m H H 3.01+=(3.3)（4）分格面积v Qf =(3.4)式中：f ——分格面积；0v ——竖井流速（m/s ）（5）分格数fAn =(3.5) 式中：n ——分格格数； （6）竖井之间孔洞尺寸22v QA =（㎡） (3.6) 式中：2A ——竖井之间孔洞尺寸（㎡）；2v ——各段过网格水头损失（m/s ）（7）总水头损失∑∑+=21h h h （m ） (3.7)gv h 22111ε= （m ） (3.8)gv h 22222ε=（m ） (3.9)式中：h ——总水头损失（m ）； 1h ——每层网格水头损失（m ）2h ——每个孔洞水头损失（m ） 1v ——各段过网流速（m/s ） 2v ——各段孔洞流速（m/s ）1ε——网格阻力系数，前段取1.0，中段取0.92ε——孔洞阻力系数，可取3.01.1.3网格絮凝池设计计算因为设计流量0.182m³/s ，流量比较小，只需采用一个反应池，设絮凝时间10min,得絮凝池的有效容积为：V =0.182×10×60=109.2 m³设平均水深为3.0m ，得池的面积为：34.360.32.109m A ==竖井流速取为0.12 m/s ，得单格面积：25.112.0182.0m f ==设每格为方形，边长采用1.23m ，因此每格面积1.5㎡，由此得分格数为：3.245.14.36==n 为配合沉淀尺寸采用25格 实际絮凝时间为：min4.10623182.0250.323.123.1==⨯⨯⨯=s t 池的平均有效水深为3.0m ，取超过0.45m ，泥斗深度0.65m ，得池的总高度为：m H 10.465.045.00.3=++=过水洞流速按进口0.3 m/s 递减到出口0.1 m/s 计算，得各过水孔洞的尺寸见表：表1.1 过水孔洞的尺寸图1.1 网格絮凝池布置图絮凝池布置中，图中已表示从进口到出口各格的水流方向，“上”、“下”表示隔墙上的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽口齐平。

污水处理设计公式竖流沉淀池［3］中心管面积：f=q/vo=0.02/0.03=0.67m2中心管直径:do=√4f/∏ =√4*0。

67/3。

14=0。

92中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度:h3=q/v1∏d1=0。

02/0。

03*3。

14＊0.92*1。

35沉淀部分有效端面积：A=q/v=0。

02/0.0005=40m2沉淀池直径：D=/4（A+f）/∏ =/4＊（40+0。

67)/3。

14=7.2m沉淀部分有效水深：h2=vt＊3600=0.0005＊1。

5*3600=2。

7m沉淀部分所需容积：V=SNT/1000=0。

5＊1000＊7/1000=3.5m3圆截锥部分容积：h5=(D/2-d`/2)tga=（7.2/2-0.3/2）tg45=3.45m沉淀池总高度：H=h1=h2=h3=h4=h5=0。

3+2.7+0。

18+0+3.45=6.63m符号说明：q——每池最大设计流量,m³/svo-—中心管内流速，m/sv1 —-污水由中心管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度，m/sd1 ——喇叭口直径,mv——污水在沉淀池中的流速,m/st—-沉淀时间，hS-—每人每日污水量，L/（人?d），一般采用0.3～0。

8L/（人？d）N——设计人口数，人h1——超高,mh4—-缓冲层高,mh3——污泥室圆截锥部分的高度，mR-—圆锥上部半径，mr——圆锥下部半径，m污水处理中ABR厌氧和SBR的设计参数1）进水时间TF根据每一系列的反应池数、总进水量、最大变化系数和反应池的有效容积等因素确定。

2）曝气时间TA根据MLSS浓度、BOD－SS负荷、排出比、进水BOD浓度来确定。

由于：式中：Qs－污水进水量（m3／d)Ce－进水平均BOD（mg／l）V－反应池容积(m3）e－曝气时间比：e＝n×TA／24n－周期数TA－1个周期的曝气时间又由于：1／m－排出比则:将e＝n×TA／24代人，则：3）沉淀时间Ts根据活性污泥界面的沉降速度、排出比确定.活性污泥界面的沉降速度和MLSS浓度有关.由经验公式得出：当MLSS≤3000mg／l时Vmax＝7。

h3 ――污泥室圆截锥部分的高度，m
R——圆锥上部半径，m
r圆锥下部半径，m
污水处理中ABR厌氧和SBR的设计参数
1）进水时间TF
根据每一系列的反应池数、总进水量、最大变化系数和反应池的有效容积等因素确定。

2）曝气时间TA
根据MLSS浓度、BOD — SS负荷、排出比、进水 BOD浓度来确定。

由于:
式中：Qs —污水进水量（m3/d）
Ce —进水平均 BOD （mg /1）
V —反应池容积（m3）
e —曝气时间比：e = n X TA / 24
n-周期数
TA — 1个周期的曝气时间
又由于：
1/m—排出比
则：将e= n X TA/24代人，则: 3）沉淀时间Ts
根据活性污泥界面的沉降速度、排出比确定。

活性污泥界面的沉降速度和 MLSS浓度有关。

由经验公式得出: 当 MLS S 3000mg /1 时Vmax = 7.4 X04xt WILSS-1.7
当 MLSS >3000mg /1 时
Vmax = 4.6 XI04XMLSS-1.26
式中Vmax —活性污泥界面的沉降速度（m/h） t—水温C
MLSS —开始沉降时的MLSS浓度（mg/1）
沉淀时间 Ts = HX （1 /m）+ /Vmax 式中：H —反应池水深（m）
1/m—排出比
-活性污泥界面上的最小水深（m）
Vmax —活性污泥界面的初期沉降速度（m / h） TA与污泥的沉降性能及反应池的表面积有关，由于
设计计算＞技术参考
备注
项目名称 计算方法
号。