中北大学课程设计- 竖流式沉淀池设计
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目录
1.沉淀池在水处理中的作用 (2)
2.竖流式 (2)
2.1竖流式沉淀池的构造 (2)
2.2 竖流式沉淀池的工作原理 (2)
2.3竖流式沉淀池的特点 (3)
3. 设计参数 (3)
4.设计计算 (3)
4.1 中心管计算 (3)
4.2 沉淀池有效断面积 (4)
4.3沉淀池直径 (4)
h (4)
4.4沉淀池有效水深
2
4.5 校核池径水深比 (4)
q (4)
4.6校核集水槽每米出水堰的过水负荷
4.7污泥体积V (4)
4.8每池污泥体积 (4)
4.9泥斗计算 (4)
4.10沉淀池总高度H (5)
参考文献 (6)
结束语 (7)
附图 (8)
1.沉淀池在水处理中的作用
沉淀法可以去除水中的砂粒、化学沉淀物。混凝处理所形成的絮体和生物处理后的污泥,也可以用于沉淀污泥的浓缩。
沉淀过程简单易行,分离效果又比较好,是水处理的重要过程,应用非常广泛,几乎是水处理系统中不可缺少的一种单元过程。
沉淀池按工艺布置的不同,可分为初次沉淀池和二次沉淀池。初沉池的作
,以改善生物处理构筑物的用是去除污水中的悬浮物质,同时可去除部分BOD
5
运行条件并降低其BOD负荷。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,它是生物处理系统的重要主成部分。
2.竖流式
2.1竖流式沉淀池的构造
竖流式沉淀池多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离,池面多呈圆形或正多边形,为了池内水流分布均匀,池径不宜太大,一般采用4~7m、不大于10m,池直径与有效水深之比一般不大于3。
图1-1为竖流式沉淀池,图中1为进水管,污水从中心管2自上而下,经反射板3折向上流,泥水分离后的出水通过池四周的锯齿溢流堰溢入流出槽6,7为出水管。如果池径大于7m,为了使池内水分布均匀,可增设辐射方向的流出槽。流出槽前设有挡板5,隔除浮渣。污泥斗得倾角用55。~60。。污泥依靠净水压力h将污泥从排泥管4排出,排泥管径不小于200mm。作为初沉池用时h不应小于1.5m;作为二沉池用时,生物滤池后不应小于1.2m,曝气池后不应小于0.9m。
图1-2是竖流式沉淀池的中心管1,喇叭口2及反射板3的尺寸关系图。中心管内的流速v。不宜大于30.0mm∕s,喇叭口及反射板起消能和使水流方向折
不应大于40mm∕向上流的作用。污水从喇叭口与反射板间的间隙流出的流速v
1
s。①
2.2 竖流式沉淀池的工作原理
与水上升流速竖流式沉淀池内,水流水平分速度为0,在静水中沉速为u
s
v的矢量和(u s-v),颗粒被分离的条件为u s〉v,而u s《v的颗粒始终不能沉底,
因而其沉降效率与具有相同表面负荷的平流式沉淀池相比减小。②当颗粒具有絮
凝性时,则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝,使粒径增
大,沉淀加快。另一方面,沉速等于水流上升速度的颗粒在池中形成以悬浮层,
对上升的小颗粒起拦截和过滤作用,因而沉淀效率将比平流沉淀池更高。③
2.3竖流式沉淀池的特点
优点:(1)排污方便,管理简单;(2)占地面积较小。
缺点:(1)池子深度大,施工因雄;(2)对冲击负荷及温度变化的适应能
力较差;(3)造价较高;(4)池径不宜太大。
适用条件:处理污水量不大的小型污水处理厂
3. 设计参数
(1)污水在沉淀区的流速:0.5~1.0mm ∕s 。
(2)沉降时间:1.0~2.0h 。
(3)中心管内水流速度:中心管内的流速对悬浮物的去除有一定影响,所
以一般不大于30m ∕s 。
(4)缓冲层:0.3m 。
(5)沉淀池直径与沉淀区深度:为了保证水流自上而下垂直流动,要求池
直径与沉淀区深度的比例不超过3:1,且比值也不能过大,池内水流就有可能变
成辐射流,絮凝作用减少,发挥不了竖流式沉淀池的优点。
(6)储泥斗的容积:一般取2d 的污泥计算量。④
4.设计计算
4.1 中心管计算 设中心管内流速,采用池数,则每池最大设计流量 s m n Q q /05.04/2.0/3max max ===
中心管截面积2max 67.103.0/05.0/m v q f ===。
中心管直径)()(m f d 46.1/67.14/42/12/1=⨯==ππ。
中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离,3h 设流过该缝隙的污水流速 s m v /02.01=,
喇叭的直径m d d 97.146.135.135.11=⨯==。
,则 m d v q h 4.097.102.0/05.0/11max 3=⨯⨯==ππ
4.2 沉淀池有效断面积
设表面负荷h m m q ⋅='23/52.2, 则上升流速s m h m u v /0007.0/52.2=== , 2max 43.710007.0/05.0/m v q F ===
4.3沉淀池直径
[[]]
[[]]m m F f D 1065.92/1/43.7167.142/1/4〈=+=+=ππ 4.4沉淀池有效水深2h
设沉淀时间h T 5.1=,则
m vT h 78.336002=⨯=
4.5 校核池径水深比
355.278.3/65.9/2〈-=h D (符合要求)
4.6校核集水槽每米出水堰的过水负荷 q
s L s L D q q /9.2/65.165.9/100005.0/max ≤=⨯==ππ 符合要求,可不另设辐射式集水槽。
4.7污泥体积V
设污泥清除间隔时间d Tg 2=,每天每日产生的湿污泥量L W 5.0=,则 3601000/2600005.01000/m WNTg V =⨯⨯==
4.8每池污泥体积
31154/60/m n V V ===
4.9泥斗计算