第九章 1沉砂池和沉淀池的设计计算

V 1 1 3 h '3 (S 1 S 2S 1 S 2 )
8.核算最小流速vmin
vmin qvmi/nn 1A min
式中:qvmin ——设计最小流量,
m3/s；
n1——最小流量时工作
的沉砂池数目;
Amin ——最小流量时沉砂
池中的水 流断面
h 3 h '3 0 . 0 l 2 6 h '3 0 . 0 ( L 6 2 b 2 b ') / 2
面积,m2.
曝气沉砂池的构造
曝气沉砂池是一个长型渠道 沿渠壁一侧的整个长度上,距池底60～
90cm处设置曝气装置 在池底设置沉砂斗,池底有i=0.1～0.5的坡
度,以保证砂粒滑入砂槽. 为了使曝气能起到池内回流作用,有必要时
可在设置曝气装置的一侧装挡板.
基本构造
曝气沉砂池的设计与计算
1. 按最大设计流量设计,池数和分格数应不少于2； 2. 选定沉砂池水力停留时间<1~3min>,计算总有效容积； 3. 选定沉砂池设计水平流速<0.1m/s>,计算总有效断面积； 4. 选定沉砂池有效水深<2~3m>,计算池长和总宽度； 5. 根据宽深比要求<1~1.5>,确定池数或分格数； 6. 计算沉砂量<0.03L/m3>,校核沉砂斗容积,选择排砂设备； 7. 选定气水比<0.1~0.2>或曝气强度,计算曝气量； 8. 设计进、出水系统,空气管路系统,选择鼓风机和曝气装置.
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数
城市污水厂一般均设置沉砂池,并且沉砂池的个数或分格数 应不 小于2；工业污水是否要设置沉砂池,应根据水质情况而 定.
设计流量应按分期建设考虑：最大时流量、最大组合流量、 合流制流量.

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。

沉砂池计算3.4旋流式沉砂池设计计算3.4.1设计参数1、设计参数的确定满足一下规范GB50014-2006 6.4.4 旋流沉砂池的设计，应符合下列要求：1 最高时流量的停留时间不应小于30s ；2 设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2 · h)；3 有效水深宜为1.0～2.0m ，池径与池深比宜为2.0～2.5；4 池中应设立式桨叶分离机。

6.4.5 污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L 计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。

6.4.6 砂斗容积不应大于2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55° 。

6.4.7 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。

采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm 。

排砂管应考虑防堵塞措施。

2、设计流量为Q=3.0m3/s ，设计中取停留时间为t=40s ，水力表面负荷为180m 3/（m 2.h ）旋流沉砂池进水渠流速V 1=1.0m/s ，出水渠流速V 2=0.5m/s 。

3.4.2设计计算1、沉砂池表面负荷拟设计四座沉砂池，单座沉砂池设计流量为Q 1=Q/4=0.75m 3/s A=3600Q 1/q式中 A —沉砂池表面积m 2 q —表面负荷m 3/m 2.hQ1—单池设计流量（m 3/s ）设计中取q=180m 3/m 2.hA=（0.75×3600）/180=15m 22、沉砂池直径πAD 4=式中 D —沉砂池直径（m ） m D 4.414.3154=?=3、沉砂池有效水深36002qth =式中 h 2—沉砂池有效水深（m ） t —水力停留时间（s ）设计中取t=40smh 23600401802=?=径深比D/h2=4.4/2=2.2，依据《室外排水规范》GB50014-2006 6.4.4.3有效水深宜为1.0—2.0m ，径深比<2.5,满足要求。

平流式沉淀池的基本要求有哪些平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，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)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。

穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。

沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。

大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。

(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。