二沉池
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1.1.二次沉淀池
1.1.1.工艺选择
二次沉淀池的优缺点和适用条件比较
综合考虑四种二沉池的特点,选用辐流式沉淀池。
1.1.
2.设计参数
1.沉淀池一般规定:
(1)设计数据依据《室外排水设计规范》GB50014-2006(2014版)表:沉淀池设计数据
(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)排泥管的直径不应小于200mm。
(5)当采用静水压力排泥时,二次沉淀池的静水头,活性污泥法处理池后不应小于0.9m。
(6)二次沉淀池的出口堰最大负荷不宜大于1.7L/(s·m)。
2.蝠流式沉淀池设计要求:
(1)水池直接(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。
(2)宜采用机械排泥,排泥机械旋转速度宜为1r/h~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。
(3)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。
(4)坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。
3.蝠流式沉淀池构造要求:
(1)进出水装置有三种布置方式:中心进水周边出水;周边进水中心出水;周边进水周边出水。
(2)在进水口的周围应设置整流板或挡流板,整流板的开口面积为池断面积的10%~20%。
在出水堰前应设置浮渣挡板。
(3)蝠流式沉淀池多采用机械排泥,也可附空气提升或静水头排泥设施。
①当池径小于20m 时,一般采用中心传动排泥设备,其驱动装置设在池中心的走道上。
②当池径大于20m 时,一般采用周边传动排泥设备,其驱动装置设在桁架的外缘。
③排泥机械的旋转速度一般为1~3r/h ,刮泥版的外缘线速度不宜大于3m/min 。
4.蝠流式沉淀池计算公式与图形示意:
蝠流式沉淀池示意图
1.1.3. 设计计算
最大设计流量s m h m d m Q /412.1/33.5083/122000333max ===;取反应池内悬浮固体浓度L mg X /3500=;取二沉池底生物固体浓度L mg X R /8000=;污泥回流比R=100%。
采用中心进水周边出水蝠流式二次沉淀池。
1.沉淀部分水面面积F :
根据反应池阶段的特性,选取二沉池表面负荷)/(8.023h m m q ⋅=,设置两座二沉池,即n=2。
)(1.31778
.0233
.50832max m nq Q F =⨯==
2.池子直径D :
)(6.6314
.31
.317744m F
D =⨯=
=
π
,取D=63m 。
3.校核固体负荷G :
()()()[]
d m kg F X Q R G ⋅=⨯⨯+=+=30/2.671
.31775.3233.50831124124(符合要求)
4.沉淀部分的有效水深2h : 取沉淀时间t=2.5h ,
)(0.25.28.02m qt h =⨯==
5.污泥区的容积V :
设计采用周边传动的排泥设备,污泥区容积按2h 贮泥时间确定。
()()()()
()
34.618880003500243500
12200011222412m X X QX R T V R =+⨯⨯+⨯⨯=++=
每个沉淀池污泥区的容积)(2.30942/4.6188'3m V == 6.污泥区高度4h : ① 污泥斗高度:
取池底的径向坡度为0.05,污泥斗底部直径D 2=2.5m ,上部直径D 1=5.0m ,倾角60°,则
)(2.260tan 2
5
.20.560tan 221'4m D D h =︒⨯-=︒⨯-=
()
()
)
(19.255.25.20.50.512
2.214.3123222
2
2121'4
1m D D D D h V =+⨯+⨯⨯=++⨯=
π ② 圆锥体高度
)(45.105.02
.56305.021''4m D D h =⨯-=⨯-=
()
()
)
(73.16350.50.5636312
45.114.3123222
112'
'4
1m D DD D h V =+⨯+⨯⨯=++⨯=
π ③ 竖直段污泥部分的高度:
)(45.01
.317773.163519.252.309421''
''4
m F V V V h =--=--=
污泥区的高度:)(1.445.045.12.2'
''4''4'44m h h h h =++=++=
7.沉淀池的总高度H :
取超高h 1=0.3m ,缓冲层高度h 3=0.5m ,
)(9.61.45.00.23.04321m h h h h H =+++=+++=
8.中心进水倒流筒及稳流筒: ① 中心进水倒流筒:
进水mm D 14000=,进水流速为
()())/(677.04
.114.32412
.1114142
20max 0s m D n Q R v =⨯⨯⨯+=+=
π 中心进水导流筒内流速取s m v /6.01=,导流筒直径D 3为:
()())(2.122.16
.014.32412
.1114141max 3m v n Q R D ≈=⨯⨯⨯+=+=
π
中心进水导流筒设置4个出水孔,出水口尺寸B ×H=0.8m ×1.2m ,出水孔流速为
()())/(2.0)/(184.02
.18.042412
.11141max 0s m s m nBH
Q R v ≤=⨯⨯⨯⨯+=+=
② 稳流筒:
稳流筒用于稳定由中心筒流出的水流,防止对沉淀产生不利影响。
稳流筒下缘淹没深度为水深的30%~70%,且低于中心导流筒出水孔下缘0.3m 以上,稳流筒内下降流速v 3按最高时流量设计时控制在0.02~0.03m/s 之间。
取v 2=0.03m/s ,稳流筒内水流面积f 为:
()())(4703
.02412.111122
max m nv Q R f =⨯⨯+=+=
稳流筒直径D4为:
)(8.7)(82.72.114
.347
442234m m D f
D ≈=+⨯=
+=
π
③ 验算二沉池表面负荷: 二沉池的有效沉淀区面积为
()())(3070)(4.30694
8.76314.34
22222
4
2m m D D A ≈=-⨯=
-=
π
二沉池实际表面符合'q 为
()[]
h m m nA Q q ⋅=⨯⨯==23max /828.03070
2412.136003600'
④ 验算二沉池固体负荷'G
()()()[]
d m kg nA XQ R G ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯=+=2max /09.1393070
21000412.1350011864001000186400'
9.排泥管:
剩余污泥量:)
(76.53)/(53.193)/(71.464433L h m d m Q s ===
设置DN500排泥管。
10.集水渠:
假定集水渠起端水流截面为正方形,则渠的宽度为:
m m Q b 033.1412.19.09.04.04
.02
''=⨯==,为便于施工取m b 1''=
起点水深 m b H 75.0175.075.0'''1=⨯=⨯=
终点渠中水深m b H 25.1125.125.1'''
2=⨯=⨯=
为了便于施工,渠中水深统一取 1.0m ,同时考虑到顶集水渠顶与反应池相平。
集水渠总高度为m m H H 4.235.2)0.11.025.1(0.11.012≈=++=++=。
出水流速取1m/s ,则直径m m D 34.114
.314
412.1=⨯⨯=
,取D=1300mm 。