沉淀池设计计算
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1 主要的设计计算有:
〔1〕沉淀区有效水深2h
2hqt (2-15)
式中 q — 外表负荷,m3/(m2·h);〔单位时间内通过沉淀池单位外表积的流量〕
t — 停留时间,h。
〔2〕沉淀区总面积A
max3600QAq (2-16)
式中 maxQ— 最大设计流量,m3/s。
〔3〕沉淀区有效容积V1
12VAh A指的是沉淀区总面积,h2指的是沉淀区有效水深
或 1maxVQt 〔2-18〕
〔4〕沉淀区长度L
tL6.3 〔2-19〕
式中 — 最大设计流量时的水平流速,mm/s。按外表负荷设计平流池时,可按水平流速进行校核。最大水平流速:初沉池7mm/s,二沉池5 mm/s。
〔5〕沉淀区总宽B
LAB 〔A指的是沉淀区总面积,L是沉淀区长度 〕
〔6〕沉淀池座数或分格数n
bBn 〔B沉淀区总宽度〕
式中 b— 每座或每格沉淀池的宽度,m。沉淀池每格宽度〔或导流墙间距〕宜为3~8M,
〔7〕污泥区容积W
污泥区容积应根据每日沉下的污泥量和污泥储存周期决定,计算公式为:
TPCCQW)100(100)(10 (2-22)
或 1000SNTW (2-23)
式中 Q—设计流量, m3/d;
C0、C1—进、出水中的悬浮物浓度, kg/m3;
—污泥密度,污泥主要为有机物且含水量水率大于95% 时,取1000
kg/m3; 2 P—污泥含水率,一般取95%~97%;
T—两次排泥的时间间隔;
S—每人每天产生的污泥量,L/(人·d);
N—设计人口数。
根据污泥区容积进一步确定、核算污泥斗的尺寸。
〔8〕沉淀池总高度H
4321hhhhH (2-24)
式中 h1 —超高,采用;
h2—沉淀区高度,m;
h3—缓冲高度,m;一般取。
h4—污泥区高度,包括池底沉积污泥的梯形部分的高度和污泥斗的高度,m。
例题:某城镇人口200000人,最大污水流量90000m3/d,欲建一污水处理厂,假设采用平流式初沉池,试求沉淀池个部分尺寸。
解:Qmax=90000m33/s
根据表2-5,取外表负荷q=3/(m2·h),沉淀时间t=1.5h。
〔1〕沉淀区有效水深2h
21.51.52.25hqt 〔m〕
〔2〕沉淀区总面积A
max36001.04360024961.5QAq 〔m2〕
〔3〕沉淀区有效容积V1
1224962.255616VAh〔m3〕
〔4〕沉淀区长度L,取水平流速v=6.5 mm/s
3.63.66.51.535.135Lvt〔m〕
〔5〕沉淀区总宽B
249671.335ABL 〔m〕 3 〔6〕沉淀池座数或分格数n,取每格沉淀池的宽度b=
71.311.88126Bnb 〔个〕
L/b=35/6=5.8>4
L/h2=35/2.25=15.6>8
符合长宽比、长深比的要求。
〔7〕污泥区容积W
取每人每日污泥量为25g / ((人·d),污泥含水率取97%,污泥密度取1000g/L,排泥间隔T取2d,则:
每人每天产生的污泥量为:250.833(10.97)1000S〔 L/ (人·d) 〕
0.8332000002333.210001000SNTW 〔m3〕
为简单计,在沉淀池前部按池宽6m设计1个倒置方锥形污泥斗,泥斗底边0.4m,锥角60°。如图2-18所示。
泥斗的深度4h为:
460.4604.852htg 〔m〕
〔8〕沉淀池总高度H:
取超高h1=,缓冲层高度h3=。
4321hhhhH=0.3+2.25+0.5+4.85= m
辐流式沉淀池设计计算:
辐流式沉淀池的设计内容主要包括:各部分尺寸确实定、进出水方式,以及排泥装置的选择,除构造部分已介绍的特征数据外,其余设计参数可参考平流沉淀池设计部分内容。
〔1〕沉淀池外表积A和池径D 4 nqQA 〔2-25〕
AD4 〔2-26〕
式中 Q —设计流量,m3/h;
n —池数;
q —外表负荷,参考表2-5。
〔2〕有效水深h2
tqh2 〔2-27〕
式中 t —沉淀时间,参考表2-5。
〔3〕沉淀池高度H
54321hhhhhH 〔2-28〕
式中 h1—沉淀池超高,同前取0.3m;
h2—有效水深,m;
h3—缓冲层高,取值同平流沉淀池,m;
h4—沉淀池底坡落差,m;
h5—污泥斗高度,m。
竖流式沉淀池设计计算:
〔1〕中心管面积f1与直径d0:
0max1qf
(2-29)
104fd (2-30)
式中 q max—每个池的最大设计流量,m3/s;
0—中心管内流速,m/s。
〔2〕有效沉淀高度,即中心管高度h2:
36002th (2-31) 5 式中 —水在沉淀区的上升流速,等于外表负荷q,参考表2-5,mm/s;
t—沉淀时间,参考表2-5,h。
〔3〕中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3:
11max3dqh (2-32)
式中 1—间隙流出速度,一般不大于40mm/s;
d1—喇叭口直径,m。
〔4〕沉淀区面积f2:
max2qf 〔2-33〕
〔5〕沉淀池总面积A和池径D
21ffA 〔2-34〕
AD4 〔2-35〕
〔6〕沉淀池总高度H:
54321hhhhhH 〔2-36〕
式中 h1—沉淀池超高,同前取m;
h4—缓冲层高度,一般取m;
h5—污泥斗高度,m。其计算方法以及污泥斗容积计算参见平流式沉淀池。