周进周出二沉池设计计算说明书

周进周出辐流式二沉池的工艺设计4.1 配水系统的设计配水系统的设计是周边进水周边出水辐流式二沉池的关键所在。

周进式辐流式二沉池的只有沿圆周各点的进出水量一至，布水均匀，才能发挥其优点。

而常用的配水系统为配水槽和布水孔。

4.1.1 配水槽的设计目前的配水槽大多采用环状和同心圆状如图，也有牛角配水槽如图。

布水孔的形状分为圆形和方形。

布水孔间距有等距，也有不等距。

图3.3 环状配水槽图3.4 牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，宽度曲线的施工精度不容易保证，牛角配水槽不易实现，因此本次设计选用环形平底配水槽，布水孔孔径和孔距不变的配水系统。

孔径为800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短管，且短管长度为50~100mm。

配水槽宽600mm。

根据结构设计分析，配水槽底厚一般为壁厚度的2倍,分别为0.3m和0.15m。

配水槽和集水槽总宽为(从沉淀池池壁边计算)δ2B(δ为配水槽壁和集水++b槽堰壁厚度)。

4.1.2 进水区挡水裙板的设计挡水裙板延伸至水面下1.5m处，以保证良好的澄清絮凝效果。

与池壁的距离与配水槽的宽度相等。

4.2 出水装置的设计出水装置由集水槽和挡板组成。

4.2.1 二沉池集水槽的设计二沉池集水槽是污水沉淀过程中泥水、固液分离的最后一道环节和工序, 在实际的工程设计中, 常见有3 种布置形式: 置双侧堰式、置单侧堰式、外置单侧堰式, 见图3.5。

置单侧堰式、外置单侧堰式均为单侧堰进水, 设计堰上负荷基本一致, 从构造和水力条件来看, 两者没有明显的优劣之分。

置双侧堰式的集水槽因堰上负荷小、出水水质好而应用较多。

但在最近几年的工程设计与应用中发现双侧堰进水集水槽主要存在2个现象[27]：(1) 集水槽两侧水质检测时, 侧水质优于外侧。

(2) 因集水槽平衡孔开孔过大使三角堰均匀集水作用降低。

置双侧堰式置单侧堰式外置单侧堰式图3.5 二沉池集水槽布置形式在实际运行中, 可常观察到一种现象:靠近池壁的出水溢流堰一侧, 挟带较多的活性污泥絮体杂质, 而侧出水溢流堰的絮体杂质相对较少。

周进周出二沉池设计之探讨沉淀池是水处理工程中常用的构筑物，为提高水处理能力、稳定出水水质、降低运行成本和控制基建投资，各种类型的沉淀池都有了较大的改进和革新。

笔者在某污水处理厂工程的设计中，针对出水水质要求高、用地面积少的情况，二沉池选用了圆形周边进水周边出水幅流式沉淀池。

该工程总设计规模17×104m3／d，近期实施10×104m3／d。

4座周进周出的沉淀池作二沉池，单池处理能力Qd=3.25×104m3／d。

下文对周进周出沉淀池的选择及配水系统的设计谈一些具体做法。

1 周进周出与中进周出沉淀池的比较1.1 沉淀区的流态二次沉淀池进水为活性污泥混合液，悬浮物固体MLSS的质量浓度在3000－4000mg／L 之间，远高于池内的澄清水。

由于二者间的密度差、温度差而存在二次流和异重流现象。

中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相同，详见图1与图2：在中进式沉淀池中，活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进入池内，形成涡流，经布水筒逐渐下降到污泥层上，再沿沉淀区中部向池壁方向流动并壅起环流。

分离出的澄清水部分溢流入出水槽，部分在上面从池边向池中心回流；密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动，形成了反向流动的环流。

这种环流不利于沉淀，限制了池子的水力负荷。

而在周边进水周边出水的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。

混合液经进水槽配水孔管流入导流区后经孔管挡板折流，下降到池底污泥面上并沿泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升，在向池中心汇流和上升过程中分离出澄清水，并反向流到池边的出水槽，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底部。

因此，周进周出沉淀池的异重流流态改变了沉淀区的流态，有利于固液分离。

1．2 容积利用率异重流现象在中进式沉淀池中会形成短流，部分容积没有得到有效利用，池子的实际负荷比设计负荷大得多。

而周进式由于大环形密度流的形成，容积利用率要高得多。

周进周出二沉池设计之探讨沉淀池是水处理工程中常用的构筑物，为提高水处理能力、稳定出水水质、降低运行成本和控制基建投资，各种类型的沉淀池都有了较大的改进和革新。

笔者在某污水处理厂工程的设计中，针对出水水质要求高、用地面积少的情况，二沉池选用了圆形周边进水周边出水幅流式沉淀池。

该工程总设计规模17×104m3／d，近期实施10×104m3／d。

4座周进周出的沉淀池作二沉池，单池处理能力Qd=3.25×104m3／d。

下文对周进周出沉淀池的选择及配水系统的设计谈一些具体做法。

1 周进周出与中进周出沉淀池的比较1.1 沉淀区的流态二次沉淀池进水为活性污泥混合液，悬浮物固体MLSS的质量浓度在3000－4000mg／L之间，远高于池内的澄清水。

由于二者间的密度差、温度差而存在二次流和异重流现象。

中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相同，详见图1与图2：在中进式沉淀池中，活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进入池内，形成涡流，经布水筒逐渐下降到污泥层上，再沿沉淀区中部向池壁方向流动并壅起环流。

分离出的澄清水部分溢流入出水槽，部分在上面从池边向池中心回流；密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动，形成了反向流动的环流。

这种环流不利于沉淀，限制了池子的水力负荷。

而在周边进水周边出水的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。

混合液经进水槽配水孔管流入导流区后经孔管挡板折流，下降到池底污泥面上并沿泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升，在向池中心汇流和上升过程中分离出澄清水，并反向流到池边的出水槽，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底部。

因此，周进周出沉淀池的异重流流态改变了沉淀区的流态，有利于固液分离。

1．2 容积利用率异重流现象在中进式沉淀池中会形成短流，部分容积没有得到有效利用，池子的实际负荷比设计负荷大得多。

而周进式由于大环形密度流的形成，容积利用率要高得多。

对应进。

二沉池设计允许最大污泥体积进流量Qsv：（L/㎡·h）500SVI（mL/g）130表面负荷q：清水区h1（m）：0.5最大回流比R：1分离区h2（m）： 1.64761611浓缩时间tE（h）：2池边水深（m）：设计流量Q（m 3/h）：42曝气池X（g/L） 4.5二沉池表面负荷（m 3/㎡·h）：0.69SVI（mL/g）130日处理量（m3/d）：1000校核固体负荷G：148.0496921沉淀时间t(h):2沉淀部分有效水深h2（m）1.38污泥斗上部直径D1（m）： 1.5污泥斗底部直径D2（m）：1污泥斗容积V1(m3)：0.5381987圆锥体上部直径D：8.8圆锥体高度(m)：0.1825圆锥体体积V2(m3)：4.435884542竖直段污泥部分高度(m)： 2.06382421污泥区高度h4(m):2.679336914设超高高度h1（m）：0.2缓冲层高度h3（m）:0.5沉淀池总高度H（m）：（h1+h2+h3+h4）4.75933691时流量（m 3/s）:0.01166667中心进水导流筒流速取值0.6-1.0m/s,本次取值0.6，则导流筒直径D：0.222575798中心进水导流筒B（m）0.1H（m）0.3稳流筒流速控制（m/s）：0.025稳流筒内水流面积㎡:0.933333333二沉池有效沉淀区面积A：59.66二沉池实际表面负荷q：0.703989273验算二沉池固体负荷G：152.061683崔玉川详细计算法(中进周出计算得出二沉池各部分尺寸结论：正常值120-160kg/㎡·d;回流比在60%-120%之间符合要求；二沉池设计计算说明：采用中心进水周边出水辐流表面负荷计算（周雹计算法）0.68池深计算（周雹计算法）3.91。

二沉池设计计算本设计采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。

1•沉淀时间1.5~4.0h，表面水力负荷0.6〜1. 5m3/( m2 ? h)，每人每日污泥量12〜32g/人d,污泥含水率99.2〜99.6%，固体负荷1 50kg /( m2?d)2. 沉淀池超高不应小于0.3m3. 沉淀池有效水深宜采用2.0〜4.0m4. 当采用污泥斗排泥时,每个污泥斗均应设单独闸阀和排泥管, 污泥斗的斜壁与水平面倾角,方斗宜为60°,园斗宜为55°5. 活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积宜按不大于2h 的污泥量计算,并应有连续排泥措施6. 排泥管的直径不应小于200mm7. 当采用静水压力排泥时,二次沉淀池的静水头,生物膜法处理后不应小于1.2m,活性污泥法处理池后不应小于0.9m。

&二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L / (sm)。

9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。

10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6〜12,水池直径不宜大于50m。

11、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1〜3r/h,刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/ min。

当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。

12、缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m ;机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m 。

13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。

2.2设计计算（1）沉淀池表面积Q max 0. 65 3600 nq '21.5式中 Q —污水最大时流量，m 3 s ；q '—表面负荷，取1.5m 3/ m 2 h ；n —沉淀池个数，取2组。

池子直径:3、沉淀池有效水深 h 1 q 't式中t ——沉淀时间，取2h h 1 1.5 2 3.0m径深比为：D 32 10.67，在6至12之间 h 1 34、污泥部分所需容积780 m 22、 4F 4 780 —” 3.1431.52m 取32m。

周边进（出）水型二沉池的设计才振刚众所周知，城市污水中含有大量的有毒、有害物质，如不加以处理控制，直接排入水体和土壤中，将会对环境造成污染，不仅损害人民的身体健康，还严重制约着工农业生产和城市的发展。

我国的城市污水处理率很低，长年徘徊在10%以下，一些城市的水环境已经恶化，修建大量的城市污水处理厂已迫在眉睫。

在各类城市污水处理工艺中，最具代表性的就是活性污泥法，而在活性污泥法处理系统中，二次沉淀池是保证出水水质的关键构筑物之一。

下面，我结合实际工程，就二沉池的选型、计算探讨如下：一、适用条件沉淀池主要是去除悬浮于水中的可以沉淀的固体悬浮物。

初次沉淀池主要是对污水中以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。

而二次沉淀池是对污水中以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行沉淀分离。

一般来说，二次沉淀池多采用竖流式和辐流式，前者比较适用处理水量不大的小型污水处理厂；后者则适用大、中型污水处理厂。

二、不同类型二沉池设计、运行参数比较一般辐流式和竖流式沉淀池，原污水从池中心进入，在池周边出流，进口处流速很大，程紊流现象，影响了沉淀池的分离效果。

而周边进水型辐流式和竖流式沉淀池与此恰恰相反，原污水从池周边流向池中心，澄清水则从池中心返回到池周边流出，在一定程度上克服了上述缺点。

原污水流入位于池周边的进水槽中，在进水槽底部设有进水孔，再从进水孔均匀地进入池内进行悬浮颗粒的沉淀，从而提高沉淀效率。

根据国外资料介绍，这种沉淀池的处理能力比一般辐流式沉淀池要高出一倍。

沉淀池设计计算时一般以水力负荷来计算有效面积，用固体负荷做较核，在二沉池中尤为重要。

根据国外资料，国外所采用周边进水中心出水和周边进水周边出水的二次沉淀池的水力负荷最大为2.72m3/(m2.h)，最小为1.0m3/(m2.h)，而我国较有代表性的城市污水处理厂中二沉池所采用的水力负荷值，最大为1.19m3/(m2.h)，最小为0.73m3/(m2.h)，由此可以看出，周边进水型二沉池的水利负荷要比普通型二沉池水力负荷平均高出1.72倍。

周进周出二沉池配水渠计算
要计算周进周出二沉池配水渠的流量，首先需要知道以下几个参数：
1. 设计流量（单位：m³/h）：根据具体的使用需求和设计标准
确定；
2. 周进周出二沉池的尺寸（单位：m）：包括长度（L）、宽
度（W）和深度（H）；
3. 水渠的尺寸（单位：m）：包括长度（L1 、L2）、宽度
（W1、W2）和深度（H1、H2）；
根据这些参数，可以进行如下计算步骤：
1. 计算周进周出二沉池的体积（单位：m³）：V = L * W * H；
2. 通过计算周进周出二沉池的体积和设计流量，可以确定水渠的流量（单位：m³/s）：Q = V / 3600；
3. 根据水渠的尺寸和流量，可以计算水渠的平均流速（单位：m/s）：V = Q / (L1 * W1)；
4. 根据水渠的平均流速和尺寸，可以计算水渠的平均流速（单位：m/s）：V = Q / (L2 * W2)。

需要注意的是，在实际工程中，还需要考虑其他因素，例如水渠的局部阻力、水流的稳定性等，这些因素可能会对计算结果产生影响。

因此，在进行实际工程设计时，建议咨询专业的工程师进行具体计算和确定。

2.5周边进水周边出水辐流式2.5.1二沉池表面积及直径二沉池面积FQ maxF 二 --- n q 式中 Q max ------------ 二沉池设计数量250m 3/h ;N ——二沉池座数，此次为1;q ----------- 表面水力负荷，此次取0.6m 3/(m 2 • h)故 F 二至0 4 1 67m 2 0.6池子直径D :2.5.2校核固体负荷GG 24 1 R Q max X-F 故 G=24 1 ：0% 250 3 64.79kg/(m 2 d) <150kg/(m 2 • d)满足要求2.5.3高度计算(1) 沉淀区高度h 2‘停留时间t 取2.5h ,故h 2^Qm ^l 1.5mF (2) 污泥区高度h 2‘‘取污泥停留时间：T=1h ,故h ,'_2T £1 + R)Q max X 2 勺"1+0.5F 250沃3 _、0 45m2 X X r F3 9 416.7(3) 池边水深h 2h 2 =h2「h 2'「0.3=2.25m (式中0.3为缓冲层高度)<4m ,满足要求(4) 污泥斗高度:23.03m ，取 D=24m污泥斗上直径D i =2.3m ，下直径D 2=1.3m ，斗壁与水平夹角为55°故污泥斗高度h 4为：（D1 D2）h 4 tan 55 ： 0.71m4 2 2 （5）池总高H二沉池采用单管吸泥机排泥，池底坡度取0.01,故污泥斗边缘与二沉池外边缘底 端的高差h 3为：丝空 0.01： 0.11m2 取超高为0.5m ，所以池总高H :H = 0.5 h 2 h 3 h 4 = 3.57m2.5.4出、入流槽设计采用渐变式的出、入流槽设计，在槽宽不足 300mm 时，槽宽采用300mm ，出水槽与入流槽合建。

取入流槽起始端流速为 V=0.3m/s.设计流量为Q s =0.07m 3/s.采用经验公式可得起始端水深 H 。

周边进水周边出水辐流式二沉池表面积及直径二沉池面积Fq n Q F ⋅=max式中 Q max —— 二沉池设计数量250m 3/h ；N ——二沉池座数，此次为1；q —— 表面水力负荷，此次取(m 2·h)·故 27.4166.0250m F ≈=池子直径D ： m FD 03.234≈=π，取D=24m校核固体负荷G()F XQ R G ⋅⋅+⨯=max 124故 ())/(79.647.4163250%501242d m kg G ⋅≈⨯⨯+⨯=<150kg/(m 2·d)满足要求高度计算（1）沉淀区高度h 2’《停留时间t 取，故m F tQ h 5.1'max 2≈⋅=（2）污泥区高度h 2’’取污泥停留时间：T=1h ，故()()()()m F X X X QR T h r 45.07.4169332505.011212''max 2≈⨯+⨯⨯+⨯⨯=⋅+⋅⋅+⋅⨯=（3）池边水深h 2m h h h 25.23.0'''222=++=（式中为缓冲层高度）<4m ，满足要求（4）污泥斗高度、污泥斗上直径D 1=，下直径D 2=，斗壁与水平夹角为55°故污泥斗高度h 4为：m 71.055tan 22214≈︒⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-=D D h （5）池总高H二沉池采用单管吸泥机排泥，池底坡度取，故污泥斗边缘与二沉池外边缘底端的高差h 3为：m h 11.001.023.2243≈⨯-=取超高为，所以池总高H ： m h h h H 57.35.0432=+++=！出、入流槽设计采用渐变式的出、入流槽设计，在槽宽不足300mm 时，槽宽采用300mm ，出水槽与入流槽合建。

取入流槽起始端流速为V=s.设计流量为Q s =s.采用经验公式可得起始端水深H 0，并且设槽宽与水深相同，则m VQ H B s 48.000≈==，取 出水槽与入流槽合建，故渠道总宽度为。

周进周出辐流式二沉池的工艺设计4.1 配水系统的设计配水系统的设计是周边进水周边出水辐流式二沉池的关键所在。

周进式辐流式二沉池的只有沿圆周各点的进出水量一至，布水均匀，才能发挥其优点。

而常用的配水系统为配水槽和布水孔。

4.1.1 配水槽的设计目前的配水槽大多采用环状和同心圆状如图，也有牛角配水槽如图。

布水孔的形状分为圆形和方形。

布水孔间距有等距，也有不等距。

图3.3 环状配水槽图3.4 牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，宽度曲线的施工精度不容易保证，牛角配水槽不易实现，因此本次设计选用环形平底配水槽，布水孔孔径和孔距不变的配水系统。

孔径为800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短管，且短管长度为50~100mm。

配水槽宽600mm。

根据结构设计分析，配水槽底厚一般为内壁厚度的2倍,分别为0.3m和0.15m。

配水槽和集水槽总宽为(从沉淀池池壁内边计算)δ2B(δ为配水槽内壁和++b集水槽堰壁厚度)。

4.1.2 进水区挡水裙板的设计挡水裙板延伸至水面下1.5m处，以保证良好的澄清絮凝效果。

与池壁的距离与配水槽的宽度相等。

4.2 出水装置的设计出水装置由集水槽和挡板组成。

4.2.1 二沉池集水槽的设计二沉池集水槽是污水沉淀过程中泥水、固液分离的最后一道环节和工序, 在实际的工程设计中, 常见有3 种布置形式: 内置双侧堰式、内置单侧堰式、外置单侧堰式, 见图3.5。

内置单侧堰式、外置单侧堰式均为单侧堰进水, 设计堰上负荷基本一致, 从构造和水力条件来看, 两者没有明显的优劣之分。

内置双侧堰式的集水槽因堰上负荷小、出水水质好而应用较多。

但在最近几年的工程设计与应用中发现双侧堰进水集水槽主要存在2个现象[27]：(1) 集水槽两侧水质检测时, 内侧水质优于外侧。

(2) 因集水槽内平衡孔开孔过大使三角堰均匀集水作用降低。

内置双侧堰式内置单侧堰式外置单侧堰式图3.5 二沉池集水槽布置形式在实际运行中, 可常观察到一种现象:靠近池壁的出水溢流堰一侧, 挟带较多的活性污泥絮体杂质, 而内侧出水溢流堰的絮体杂质相对较少。