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斜管沉淀池平流式沉淀池计算例题

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平流沉淀池的设计：

已知设计水量Q=300000m3/d。设计平流式沉淀池。

2.设计计算

（1）池容积W

（2）单池容积W

（3）单池池面积F

（4）池深H

（5）池长L

（6）池宽B

1.Q=300000m3/d=12500m3/h=3.472 m3/s，沉淀时间t=2h，面积负荷u0‘=40m3/（m2.d），沉淀池个数 n=6个。

2.设计计算

（1）池容积W

W=Qt=125002=25000m3

（2）单池容积W

W1=7.4166625000nWm3

（3）单池池面积F

F=12504050000'0uQm2

（4）池深H

33.312507.41661FWHm

（5）池长L

水平流速取v=10mm/s，则池长

L=3.6vt=3.6102=72m

（6）池宽B （7）校核长宽比

（8）校核长深比

（9）进水穿孔花墙设计

（10）出水渠

（11）排泥设施

（12）水力条件复核 B1=4.17721250LFm

采用17.8m。沉淀池的池壁厚采用300mm，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。

（7）校核长宽比

4045.48.1772BL

（8）校核长深比

106.2133.372HL

（9）进水穿孔花墙设计

①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m，超高取0.3m，积泥高度取0.1m，则墙高3.73m.

②穿孔花墙孔洞总面积A

孔洞处流速采用v0=0.24m/s，则

A=41.224.036003.208336000vQm2

③孔洞个数N

孔洞采用矩形，尺寸为15cm18cm，则

N=903.8918.015.041.218.015.0A个。

则孔洞实际流速为：

238.018.015.09036003.208318.015.0'0NQvm/s

④孔洞布置

1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为906=15个

2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为：

0.1815+115=17.7m，剩余宽度17.8-17.6=0.2m，均分在各灰缝中。

3.垂直方向孔洞净距取0.378m，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm，则孔洞的分布高度为：

H=60.15+60.378+162=3.33mm

（10）出水渠

①采用矩形薄壁堰出水 ②堰上溢流负荷q0=4003m/d.m

则溢流长度 l=02.1qQ=400500002.1=150m

出水支渠采用20条，则Q1=035.020579.02.12.1nQm/s

则渠宽为B1=0.94.01Q=0.235m

每条出水渠长度l0=3.32028.171502nBlm

每条出水渠间距B0=（B-nB1）/(n+1)=0.62 m

出水总渠宽为B2 =0.94.0Q=1.48m

出水渠起端水深为：

2.0235.0235.08.91)2036003.2083(73.11)3600(73.132322gbnQhm

保护高取0.3m，渠道高度为0.5m。

（11）排泥设施

根据排泥方式计算，选取。

采用机械排泥。排泥设施采用SXH型多口虹吸式吸泥机。排泥水位差3.3m.轨距l=18400mm.

管间距采用1.5m，虹吸管管径取d=75mm。扁口吸泥口采用20020。

则吸泥管根数n=9.115.18.17，取12根，每边各分布6根。

吸泥口之间采用八字形刮泥板。

积泥高度为0.1m，池底坡度为1.5‰，坡向末端集泥坑，坑的尺寸采用50 cm 50

cm50cm。

排泥管直径为：

391.0360034.3728.177.0360037.05.05.00BLHdm，采用DN400mm。

H0—池内平均水深，为3.3+0.1=3.4m

t—放空时间，取3h。

（12）水力条件复核 ①水力半径R

mBHBHR89.12.10632.102=189cm

②弗洛德常数Fr

522109.19801896.0RgvFr

在规定范围内.

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浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

1. 浅池理论原理

设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H＝V/ u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可正加的3v，仍能将沉速为u0的颗粒除去，也即处理能力提高倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初，哈真（Hazen）提出的浅池理论。

2. 斜管沉淀池设计原理

为了创造理想的层流条件，提高去除率，需要控制雷偌数Re=,斜管由于湿周p长，故Re可控制在200以下。远小于层流界限500。又从佛劳德数Fr=可知，由于P长，W小，Fr数可达10-3-10-4。

自己重新表述下上文以便理解（w为过流面积，p湿周，w/p即为水力半径R，Re=UR/V U流速，V粘度系数，Fr=U2/Rg）

异向流斜管沉淀池的水力计算可归纳为如下三种：

2.1分离粒径法：

可分离颗粒的粒径dp可表示为：

若用可分离颗粒沉速us来表示，则：

式中:Q—沉淀池流量

A—斜管区水面面积

Af—斜管总投影面积

K—颗粒粒径与沉速的变换系数

V—斜管中的水流速度

L—颗粒沉降需要的长度

d—斜管的垂直高度

θ—斜管倾角

2.2 特性系数法

按照沉淀最不理的端面所求得的可分离沉速usc与us关系为：usc＝us，s为一常数。S值被称为斜管的特性参数，虽断面形状而定。

2.3加速沉淀法

考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部，则斜管长度为：

-d*tgθ

式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a=du/dt 上诉三种方法，各有不足之处，在目前还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前，认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。

沉淀池设计与计算

沉淀池设计与计算

第六节、普通沉淀池

沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。

普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。

一、平流沉淀池

在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片]

链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。

沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。

斜管沉淀池

斜管沉淀池

设计流量500每小时20.83333333每秒

每日工作时间t=0.5沉淀池个数n=

沉淀池清水区面积A=Q/0.91*q=15.262520.91为斜板管的面积利用

系数表面负荷

沉淀池长度及宽度B=A/L=3.052503长

B取3长取

金水区分布在长度方

净出口面积12.13592233斜管结构系数

沉淀池总高度H=h1+h2+h3+

保护高度清水区高度斜管区高

0.31.30.87

孔口总面积A2=Q/v=0.05787孔口流速

孔口尺寸b*l0.10.08

沉淀池出水

出水孔流速v1=0.6沉淀池的出水采用穿孔集

水槽，出水孔口流速

v1=0.6m/s，穿孔总面积

穿孔个数N=A3/F=66单个孔口面积

集水槽宽0.2间距1集水槽个数

空口损失h1=0.000917进口阻力系数

出水总槽宽0.2深起点终点不同，

有坡降

槽内水深0.3槽内流速0.048225309水里坡度

出水总损失0.250917431取0.05

沉淀池斜管管长1管径30

排泥系统每天排泥次数1穿孔管管经150

排泥槽顶宽0.4底宽0.1m水平夹角

0.327645409

0.0225

0.15扣除无效长度0.5m（斜管长1m，与水平夹角60°时）

A1=(B-0.5)*L/K1=

进

1、《室外排水设计规范》(2011年版) GB 50014—2006 第6.12.6 条规定：沉

其中换算斜管沉淀池表面负荷=斜管沉淀池的上升

2、《室外排水设计规范》(2011年版) GB 50014—2006 第6.12.6 条条文说明：关于深度0.0057870371自用水系数0.051.5《室外给排水规范》取值范围（9∽11），实际经验取值

4~6，斜管沉淀池的上升流速5

5

1.03

h4+h5=4.52

配水区高排泥槽高

1.30.75

0.1实际流速0.080376（一般取

值不大于

0.15-

0.20m/s

。）

个数： 取9

A3=Q/v10.009645062

0.00160751孔径0.045252

1每侧开孔3孔间距1取

沉淀池设计计算(平流式,辐流式,竖流式,斜板)(工程技术)

沉淀池设计计算(平流式,辐流式,竖流式,斜板)(工程技术)

工程技术~ 1 沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。

沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。

沉淀池的原理

沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。

理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。

理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。