沉淀池设计计算

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. 沉淀池设计计算

二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。 本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。

4.4.1设计要求

（1）沉淀池个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设计；

（2）沉淀池的直径一般不小于10m；当直径大于20mm时，应采用机械排泥；

（3）沉淀池有效水深不大于4m，池子直径与有效水深比值不小于6；

（4）池子超高至少应采用0.3m；

（5）为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板，穿孔率为10%—20%。出水堰应用锯齿三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。

（6）池底坡度不小于0.05；

（7）用机械刮泥机时，生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板0.3m，工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用，或根据产泥情况适当改变其高度。

（8）当采用机械排泥时，刮泥机由绗架及传动装置组成。当池径小于20m时用中心传动，当池径大于20m时用周边传动，转速为1.0—1.5m/min（周边线速），将污泥推入污泥斗，然后用静水压力或污泥泵排除；作为二沉池时，沉淀的活性污泥含水率高达99%以上，不可能被刮板刮除，可选用静水压力排泥。

（9）进水管有压力时应设置配水井，进水管应由井壁接入不宜由井.

. 底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。

4.4.2设计参数

（1）表面负荷取0.8—2m3/m2.h，沉淀效率40%—60%；

（2）池子直径一般大于10m，有效水深大于3m；

（3）池底坡度一般采用0.05；

（4）进水处设闸门调解流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没或潜孔进水，过孔流速为0.1—0.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩，保证水流平稳；出水处应设置浮渣挡板，挡渣板高出池水面0.15—0.2m，排渣管直径大于0.2m，出水周边采用双边90°三角堰，汇入集水槽，槽内流速为0.2—0.6m/s；

（5）排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大于0.4m/s，排泥静水压力1.2—2.0m，排泥时间大于10min。

4.4.3设计计算

污水总量：5000m3/d=0.058m3/s，单池设计流量为0.029m3/s

(1)主要尺寸计算

1)池表面积：

A=qQmax

式中：A——池表面积，m2；

Qmax——最大设计流量，m3/s ；

q——水力表面负荷，本设计1.0m3/m2·h 。

A=0.13600058.0=208.33m2

2)单池面积： .

. 本次设计设两座辐流式沉淀池

A单池=2A=233.208=104.17m2

3)池直径：

D=单池A4=14.317.0414=11.51m 结合刮泥机考虑本次设计D取12m。

4)沉淀部分有效水深：

h2=q，.t

式中：t——沉淀时间，本设计取t=2h。

h2=1.0×2=2.0m

5)沉淀池底坡落差：

取池底坡度I=0.05

h4=12rDi=0.05×2221=0.2m

6)泥斗高度的计算：

设r1=2m，r2=1m，α=60°

h5=tgrr21=（2－1）×tg60。=1.73m

7)沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉淀池总高度；

h1——沉淀池超高，取0.3m；

h3——缓冲层高度，取0.5m。

H=0.3+2.0+0.5+0.2+1.73=4.73m .

. 8)沉淀池池边高度：

H，= h1+h2+h3=0.3+2.0+0.5=2.8m

9)径深比校核：

D/h2=12/2.0=6.0 (一般为6—12，符合要求)

10)每池每天污泥量：

W1=nSNt1000

式中：W1——每池每天污泥量，m3/d；

S——每人每天产生的污泥量，本设计取0.5L/(p·d)；

N——设计人口数；

t——两次排泥的间隔时间，本设计取4h。

W1=24210004400005.0=1.7m3

11)污泥斗容积：

322212151rrrrhV

=3112273.114.322=12.68m3

12)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：

3211242rrRRhV

=322882.014.322=17.6m3

13)污泥总容积：

V=V1+V2=12.68+17.6=30.28m3

（2）二沉池进水管路计算 .

. 设计参数：

V1=0.6—0.8m/s V2=0.2—0.4m/s V3=0.1—0.2m/s

V4=0.05m/s h=0.25m b=h=0.25m

池内管路的计算及校核

单池流量为：Q＝smsmQ/290.02/058.0233max

1）进水管：取D1=250mm

V1=smDQ/6.025.014.3290.044221，在0.6—0.8之间；

2）进水竖井：取D2=400mm

V2=smDQ/32.04.014.3290.044222，在0.2—0.4之间。

设 smV/11.03，可算出中心管开孔数：

n=2.425.025.011.0290.03hbVQ个 取5个

则： D4=mVQD73.005.014.3290.024.042422，取0.8m。 .

. 3）挡板的设计

挡板高度h，：

穿孔挡板的高度为有效水深的1/2—1/3，则

mhh0.120.222

穿孔面积：挡板上开孔面积总面积的10—20%，取15%，则：2483.00.18.014.315.015.0%15mhDFF

开孔个数n：

孔径为100mm，则：

n=4.481.014.383.04422dF个，取49个。

4)拦浮渣设施及出水堰计算

拦浮渣设施

浮渣用刮板收集，刮渣板装在刮泥机行架的一侧，在出水堰前设置浮渣挡板，以降低后续构筑物的负荷。

出水堰的计算

单池设计流量：

2QQ单=2/s058m.03=0.029m3/s

5) 环行集水槽的设计

环行集水槽内流量：

150.02290.02单集Qq m3/s

本设计采用周边集水槽，单侧集水，每侧只有一个总出水口。

集水槽宽度为： .

. b=4.09.0集qk

式中：b——集水槽宽度

k——安全系数，采用1.5—1.2，本次设计取3.1k。

b=19.0150.03.19.04.0m ，取b=0.2m

集水槽起点水深为：

15.02.075.075.0bh起m

集水槽终点水深为：

25.02.025.125.1bh终m

设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度0.1+0.23=0.33m，取0.4m。集水槽断面尺寸为：0.3m×0.4m。

6)校核：

当水流增加一倍时，055.0q m3/s

23.03.08.0055.04vbqhm＜0.3m

7)出水溢流堰的设计：

采用出水三角堰（90。）

堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.5m(H2o)

每个三角堰的流量q1：

q1=1.343H12.47=1.343×0.052.47=0.0008213m3/s

三角堰个数n1：

n1=1qQ单=3.350008213.0290.0个，本设计取36个。

三角堰中心距： .

. L1=0.1362.02-1214.3211）（nbDnLm

（3）二沉池出水管路计算

出水管管径D=200mm。

smv/92.02.014.320.0584D24Q22

1）排泥装置

沉淀池采用中间传动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。

排泥管管径200mm，回流污泥量23.72L/s，流速0.8m/s。

2）集配水井的设计计算

配水井中心管直径

22vQ4D

式中：v2——中心管内污水流速一般0.6m/s

Q——进水流量

设计中取v2=0.7m/s，Q=0.058m3/s。

32.07.014.3058.04D2m，设计中取DN300mm。

配水井直径

22334DDvQ

式中：v3——配水井内污水流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s。

D3——配水井直径（m）。 .

. 设计中取v3=0.3m/s。

58.03.00.33.140.0584D23m，设计中取DN600mm。

集水井直径

2311DvQ4D

式中：v1——集水井内污水流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s。

D1——集水井直径（m）。

D3——配水井直径（m）。

设计中取v1=0.25m/s。

8.06.025.014.3058.04D21m

总出水管

取总出水管管径DN300mm，v=0.82m/s，集配水井内设有超越阀门，以便超越。