中北大学课程设计- 竖流式沉淀池设计

设计数据：
设计计算：
设计最大污水流量,m3/d:700折合小时流量，m3/h:35折合秒流量，m3/s:0.009722一、中心管计算
沉淀池个数，2每池进水量，m3/h17.5中心管内流速，m/s:0.03中心管面积，m20.081019中心管直径，mm321.2605喇叭口直径和高度，mm433.7017反射板直径，mm563.8122中心管下端至反射板表面之间的缝隙中污水的流速为，m/s：0.02中心管下端至反射板表面之间的缝隙高度，mm:274.5816二、沉淀池外形尺寸计算
表面负荷，m3/m2.h1污水在沉淀池中流速，m/s0.000278有效面积，m2：17.5
a.方形池边长，m, 4.192973
b.圆形池直径，m: 4.732463沉淀时间，h 1.5有效水深，m 1.5校核池径比 2.795315校核集水槽每米出水堰的过水负荷(不大于2.9L/s),L/s0.289837
0.327129
在0.25-0.50m范围内
表面负荷以0.83-1.25m3/h为标准
取值范围：1.5-2.5
小于3符合要求
沉淀池为方形
沉淀池为圆形。

沉淀区
Q 进水区
缓冲区
污泥区
出水区
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进水区

设置进水区的目的是使水流均匀分布，且使悬浮颗粒通过 截面进入沉淀区。在挡板系统后面，水流依进水构造的不 同，呈现不同的流动形式，在某些点水流呈均匀分布且水 的流速减慢到沉淀区的设计流速。在这些点，进水区终止， 沉淀区开始。
如果进水区的设计不合理，进水流速将无法降低到沉淀区 的设计流速。进水区的长度不能加到沉淀区的设计长度中 去，两者的长度必须分开设计。

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有孔整流墙
淹没孔与挡流板的组合
底孔入流＋底孔挡流板
淹没孔与有孔整流墙
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污泥区

污泥储存区的构造和深度取决于清泥方式、清泥频
率和估计的污泥量等参数。所有这些参数都可以估 算。 如果沉淀池足够长，则储存深度可由池的底部深度 提供，否则必须在进水末端设置污泥斗。

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溢流堰

在沉淀池内水流会经过很大的面积，流速缓慢。如果澄清水的 输出管道设置在沉淀池的末端，所有的水将会冲进管道，在沉 淀池内形成较高流速，从而导致已经沉淀的絮体上升，并混入 出水中。絮体洗出的现象称为“冲洗”（scouring）。产生的 原因之一是出水区的设计不合理。较理想的方式是设计一系列 水槽，以提供较大的面积使水流通过，并减少沉淀池中靠近出 水区水流的速度。这些水槽称为堰（weirs）。在堰的后面再 将水流导入中央处的渠或管道，输送沉淀后的出水。与轻颗粒 相比，重颗粒所需要的堰较短。
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浅层沉淀池（斜板沉淀池）
常常用于初沉池， 用于二沉池当固 体负荷较大时， 其处理效果不佳。
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1.2 沉淀池组成
沉淀池由五部分组成： 进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳， 以提高沉淀效率。 沉淀区 贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。 缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。

竖流式沉淀池设计计算一、平流式沉淀池卧式沉淀池的表面形状一般为矩形。

水在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，水流缓慢水平流动，水中的悬浮物逐渐沉入池底。

沉淀区的水溢出堰口，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)当卧式沉淀池容积较小时，可采用穿孔管排泥。

多孔管大多布置在泥斗内，或水平池底部。

沉淀池采用多斗排泥时，斗的平面为正方形或近似正方形，排数一般不能超过两排。

大型卧式沉淀池一般都配有刮泥机，将池底的污泥从出口刮至入口处的泥斗，将浮渣刮至出口处的集渣池。

(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。

二、竖流式沉淀池立式沉淀池体为圆形或方形，污水从中心管入口流入人池，通过反射板的挡板分布在整个水平段周围，缓慢向上流动。

课程设计任务书2015～2016 学年第二学期学院：化工与环境学院专业：环境工程学生姓名：宋思奇学号：1304014145 课程设计题目：设计人口为400000人的生活污水处理厂辐流式沉淀池设计起迄日期：4月29 日～ 6 月10 日课程设计地点：中北大学信息商务学院指导教师：侯彬系主任：张建忠下达任务书日期: 2016 年 4 月 29 日设计人口为400000人的生活污水处理厂辐流式沉淀池设计摘要辐流式沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。

沉淀池在废水处理中广为使用。

它的型式很多，辐流式沉淀池是其中的一种。

池体平面圆形为多，也有方形的。

直径（或边长）6-60m,最大可达100m，池周水深1.5-3.0m,池底坡度不宜小于0.05.废水自池中心进水管进入池，沿半径方向向池周缓缓流动。

悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。

本文就辐流式沉淀池的技术原理和基本构造，设计一个人口为40000人的生活污水处理厂辐流式沉淀池。

关键词：辐流式沉淀池，设计，生活污水目录1.实践设计方案简介 01.1普通辐流式沉淀池的构造 01.2 辐流式沉淀池的设计参数 02．环保设备草图及说明 (3)3．设备主体设计、计算及选型 (4)3.1设计前提 (4)3.2设计计算过程 (4)3.3刮泥机选型及实物图 (6)3.4辐流式初沉池实物图 (8)4．设计结果概要或设计一览表 (9)5．对本实践设计的评述 (9)6.参考文献 (10)1.实践设计方案简介沉淀池作为城市污水处理厂的常规水处理构筑物，在水处理厂中发挥重要的作用。

而作为水处理中最基本方法的沉淀法，在水处理的不同阶段都发挥着重要的作用。

因此对沉淀池及其排泥机构的研究日益受到给排水工作者的重视。

本次对辐流式沉淀池的各部分的结构和尺寸进行了设计。

在进行污水处理工程时，应充分考虑辐流式沉淀池的优点及缺点，最大程度上设计出高效率、投资少的实际可行方案。

竖流式沉淀池设计一、设计题目：污水处理厂沉淀池设计二、设计内容：某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为1.65 ，COD Cr 450 mg/l，BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。

通过上述参数设计该污水处理厂的生物处理工艺的初次沉淀池根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。

三、设计要求：1．设计计算书主要内容：（1）设计依据：设计任务和基础资料。

（2）各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果，主要设备的设计选型计算、规格等。

（3）设计完成后，针对所设计内容与同组同学比较各类沉淀池的特点。

2．绘制图纸：绘制能够清楚表达沉淀池结构的图纸，至少包括主视图、俯视图、剖面图。

3．设计时间：贵州大学2011～2012年度第二学期四．设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。

五．参考文献水污染控制工程（下），高廷耀，高等教育出版社排水工程（下），张自杰，中国建筑工业出版社给水排水设计手册（第五分册），第二版，中国建筑工业出版社目录一、前言 (4)二、设计内容： (3)三、竖流式沉淀池的工作原理 (3)四、竖流式沉淀池的设计准则 (4)五、各建筑物参数计算 (5)（1）中心管面积： (5)（2）中心管直径 (5)（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度： (5)（4）沉淀池部分有效断面积： (5)（5）沉淀池直径 (5)（6）沉淀部分有效水深 (6)（7）校核集水槽出水堰负荷 (6)（8）沉淀部分所需总容积 (6)（9）圆截锥部分容积 (6)（10）沉淀池总高 (6)（11）出水堰总数 (6)（12）集水槽宽度 (7)（13）集水槽高度（高位差） (7)（14）进水管直径 (7)（15）排泥管直径 (7)（16）泵的选择 (8)（17）人行扶梯 (8)（18）各建筑物材料选用及尺寸 (8)六、设计讨论 (8)一、前言竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

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24.5 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BOD5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。

竖流式沉淀池计算过程竖流式沉淀池的设计主要包括沉淀池的尺寸、流量和浓缩度等参数的计算。

首先需要计算沉淀池的尺寸，以确保沉淀池具有足够的容积来适应处理液体的流量。

其次，需要计算流量，以确定进入和离开沉淀池的液体量。

最后，需要计算浓缩度，以确定处理液体中悬浮物的浓度。

一、沉淀池尺寸的计算1.流速计算根据流入沉淀池的液体流速计算，一般建议流速为每秒0.3至0.6米，可以根据具体情况进行调整。

流速计算公式如下：Q=A×V其中，Q为进入沉淀池的液体流量（立方米/秒），A为沉淀池横截面面积（平方米），V为液体流速（米/秒）。

2.沉淀池横截面积计算沉淀池的横截面积可以根据进出口液体流速和沉淀池的停留时间来计算。

停留时间根据处理液体中悬浮物的沉降速度确定，一般建议为1至2小时。

横截面积计算公式如下：A=Q×t/(3600×C)其中，A为沉淀池的横截面积（平方米），Q为进入沉淀池的液体流量（立方米/秒），t为沉淀池的停留时间（秒），C为液体中悬浮物的浓度（毫克/升）。

3.沉淀池高度计算沉淀池的高度可以根据横截面积和沉降速度来计算。

沉降速度一般通过实验测定，或根据悬浮物的粒径和密度估算。

高度计算公式如下：H=V/(A×S)其中，H为沉淀池的高度（米），V为沉淀池的体积（立方米），A 为沉淀池的横截面积（平方米），S为悬浮物的沉降速度（米/秒）。

二、流量的计算1.进入沉淀池的液体流量计算进入沉淀池的液体流量可以根据处理液体的流速和截面积计算。

流量计算公式如下：Q=A×V其中，Q为进入沉淀池的液体流量（立方米/秒），A为进入沉淀池的液体流截面积（平方米），V为液体的流速（米/秒）。

2.离开沉淀池的液体流量计算离开沉淀池的液体流量可以通过流入和流出流量的比值计算。

Qout = Qin × (1 - R)其中，Qout为离开沉淀池的液体流量（立方米/秒），Qin为进入沉淀池的液体流量（立方米/秒），R为沉淀物的回流比例（一般为0.1至0.3）。

竖流式沉淀池设计计算书
竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自。

上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般0.5--0.7mm/s，沉淀时间采用1一1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。

堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。

池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。

竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。

常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂。

竖流式沉淀池：竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。

简介：竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。

堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。

池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。

竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。

常用于处理水量小于20000m³/d的污水处理厂。

工作原理：竖流式沉淀池的工作原理：在竖流式沉淀池中，污水是从下往上以流速v做竖向流动，污水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u>v时，则颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；②当u=v时，颗粒处于随机状态，不下沉亦不上升；③当u<v时，颗粒将不能沉淀下来，而会被上升水流带走。

沉淀池：沉淀池，应用颗粒或絮体的重方沉淀作用去除水中悬浮物的一种传统水处理构筑物。

它的平面形式常采用长方形和圆形两种。

按池中水流方向，可分为平流式、竖流式及辐流式三种形式。

广泛应用于给水及污水处理工艺流程中。

有时作为原水水质较好的单独水处理构筑物，其出水术质即可满足设计要求，或作为污水的一级处理单独使用。

竖流式沉淀池设计一、前言竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。

堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。

池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。

竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。

常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂。

理论依据：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤。

因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。

二、设计内容：某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为 1.65 ，COD Cr 450 mg/l，BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。

通过上述参数设计该污水处理厂的生物处理工艺的初次沉淀池。

三、竖流式沉淀池的工作原理在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v作竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u>v时，则颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；②当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉亦不上升；③当u<v时，颗粒将不能沉淀下来，而会随上升水流带走。

由此可知，当可沉颗粒属于自由沉淀类型时，其沉淀效果(在相同的表面水力负荷条件下)竖流式沉淀池的去除效率要比平流式沉淀池低。

但当可沉颗粒属于絮凝沉淀类型时，则发生的情况就比较复杂。

一方面，由于在池中的流动存在着各自相反的状态，就会出现上升着的颗粒与下降着的颗粒，同时还存在着上升颗粒与上升颗粒之间、下降颗粒与下降颗粒之间的相互接触、碰撞，致使颗粒的直径逐渐增大，有利于颗粒的沉淀。

竖流式沉淀池设计一、设计题目：污水处理厂沉淀池设计二、设计内容：某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为 1.65 ，COD Cr 450 mg/l，BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。

通过上述参数设计该污水处理厂的生物处理工艺的初次沉淀池根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。

三、设计要求：1．设计计算书主要内容：（1）设计依据：设计任务和基础资料。

（2）各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果，主要设备的设计选型计算、规格等。

（3）设计完成后，针对所设计内容与同组同学比较各类沉淀池的特点。

2．绘制图纸：绘制能够清楚表达沉淀池结构的图纸，至少包括主视图、俯视图、剖面图。

3．设计时间：贵州大学2011～2012年度第二学期四．设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。

五．参考文献水污染控制工程（下），高廷耀，高等教育出版社排水工程（下），张自杰，中国建筑工业出版社给水排水设计手册（第五分册），第二版，中国建筑工业出版社目录一、前言 4二、设计内容：4三、竖流式沉淀池的工作原理5四、竖流式沉淀池的设计准则5五、各建筑物参数计算6（1）中心管面积：6（2）中心管直径6（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：6（4）沉淀池部分有效断面积：6（5）沉淀池直径6（6）沉淀部分有效水深7（7）校核集水槽出水堰负荷7（8）沉淀部分所需总容积7（9）圆截锥部分容积7（10）沉淀池总高7（11）出水堰总数7（12）集水槽宽度8（13）集水槽高度（高位差）8（14）进水管直径8（15）排泥管直径8（16）泵的选择8（17）人行扶梯9（18）各建筑物材料选用及尺寸9六、设计讨论9一、前言 竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。

池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。