二沉池的设计计算

.

.. 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)/(5.1~6.023hmm•，每人每日污泥量12～32g/人·d，污泥含水率99.2～99.6%，固体负荷)/(1502dmkg•

2.沉淀池超高不应小于0.3m

3.沉淀池有效水深宜采用2.0～4.0m

4.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°，圆斗宜为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200mm

7、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。

8、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L／(s·m)。

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

设计中选择2组辐流沉淀池，每组设计流量为0.3253ms。

1、沉淀池表面积

2'max7805.12360065.0mnqQF

式中 Q——污水最大时流量，3ms；

'q——表面负荷，取321.5mmh；

n——沉淀池个数，取2组。

池子直径：

mFD52.3114.378044 取32m。

2、实际水面面积

222'25.8044324mDF

实际负荷)/(45.1322360065.0442322maxhmmDnQq•，符合要求。

3、沉淀池有效水深

tqh'1

式中 t——沉淀时间，取2h。

mh0.325.11 .

.. 径深比为：67.103321hD，在6至12之间。

4、污泥部分所需容积

rXRRX1

则LmgXRXr/900040008.01111

采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为2Th

3108.923242)90004000(212400020000)8.01()(21)1(mNXXQXTRVr

5、污泥斗计算

tan)(15rrh

式中 r——污泥斗上部半径，m；

1r——污泥斗下部半径，m；

——倾角，一般为60C。

设计中取 r=2m，1r=1m。

m73.160tan)12(tan)(15rrh

污泥斗体积计算：

322222121557.12)1122(383.114.3)(3mrrrrhV

6、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积

设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05

mrDh7.005.02223205.0224

污泥斗以上圆锥体部分体积： .

.. 32221124494.213)443232(127.014.3)(12mDDDDhV则还需要的圆柱部分的体积：

3541344.6967.1294.21308.923mVVVV

高度为：mFVh87.025.80444.696'33

7、沉淀池总高度

设计中取 超高0.3hm，缓冲层高度 20.3hm

mhhhhhhH9.673.17.087.03.00.33.054321辐流沉淀池示意图见图4-2

图4-2 二沉池高度示意图

8、排泥装置

二沉池连续刮泥吸泥。本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。在二沉池的绗架上设有10i‰的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。

因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘外，刮泥机旋转速度一般为1～3rad/h。外围刮泥板的线速度不超.

.. 过3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。

① 吸泥管流量

二沉池排出的污泥流量按80%的回流比计，则其回流量为：

smQRQ/37.046296.08.035

本设计中拟用6个吸泥管，每个吸泥管流量为：

smQQ/031.02637.02635

规X规定，吸泥管管径一般在150～600mm之间，拟选用mmd250，smdQv/63.025.014.3031.04422，71.81000i。

② 水力损失计算

以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，4.0进口，0.1出口，局部水头损失为

mgvh028.08.9263.00.14.02221

沿程水头损失为

mh0348.04‰71.82

中心排泥管

smQ35123.0337.03

故中心管选择DN500，smv25.1，100096.4i

mgvh11.08.9225.10.14.02223

miLh02.00.4‰96.44

泥槽内损失 .

.. 20.02001.05iLhm

泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）10.06hm，槽内泥高10.07hm。

则吸泥管路上总水头损失为

7654321hhhhhhhh

10.010.020.002.011.00348.0028.0

m5928.0

③ 吸泥管布置

所以，6根吸泥管延迟经均匀布置。

9、二沉池进水部分计算

二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。

（1）进水管计算

当回流比80%R时，单池进水管设计流量为

smQRQ31585.0325.08.011

进水管管径取为mmD9001

则 流速：smAQv92.09.014.3585.0421

当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为1.43ms。

（2）进水竖井计算

进水竖孔直径为mmD20002

进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为mm5.15.0，共设8个沿井.

.. 壁均匀分布；

流速为：2.0~15.013.065.15.0585.01smAQv，符合要求

孔距为：mDl285.0665.014.30.2665.02

设管壁厚为0.15m，则

mD3.2215.00.2外

（3）稳流罩计算

稳流筒过流面积 vQf进

式中 v——稳流筒筒中流速，一般采用sm02.0~03.0。

设计中取smv03.0

25.1903.0585.0mf

稳流筒直径

mDfD37.50.214.35.19442223

10、 二沉池出水部分设计

① 集水槽的设计

本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽b0.8m，集水槽距外缘距池边0.5m，集水槽壁厚采用0.15m，则集水槽宽度为：10.1215.08.0m。

设计中采用QQ'，其中——安全系数，取1.5，得

smQ3'4875.0325.05.1 .

.. 集水槽内水流速度为：

smFQv87.07.08.04875.0'sm4.0 符合要求。

采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为

mvbqh23.08.087.02325.02

槽内起点水深为

3222332hhhhk

式中 kh——槽内临界水深，m；

——系数，一般采用1.0。

mggbaqhk161.08.02325.00.1322322

3222332hhhhkm65.023.023.0161.02322

校核如下：

因此，设计取槽内水深为0.7m，取超高0.3m，则集水槽总高为0.13.07.0m。

集水槽水力计算

mDl83.971.23314.38.0215.025.0 .

.. 湿周： mhbX2.27.028.02

水力半径： mXWR255.02.28.07.0

水流坡度： %079.0255.0013.087.0232232vnRi

则沿程水头损失为：

milh077.083.97%079.01

局部按沿程水头损失的30%计，则集水槽内水头损失为：

mhh1.0077.03.13.011

② 出水堰的计算

二沉池是污水处理系统中的主要构筑物，污水在二沉池中得到净化后，出水的水质指标大多已定，故二沉池的设计相当重要。本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用90三角堰出水。如图5-3所示。

图5-3 三角堰示意图