輻流式沉淀池設(shè)計計算

1、奉天承運奉天承運 廣萌老師詔曰廣萌老師詔曰 命你于兩周之內(nèi)命你于兩周之內(nèi)設(shè)計輻流式沉淀池，設(shè)計輻流式沉淀池，不得有誤。不得有誤。 公歷二零一十二公歷二零一十二年年奉天承運奉天承運 廣萌老師詔曰廣萌老師詔曰 命你于兩周之內(nèi)命你于兩周之內(nèi)設(shè)計輻流式沉淀池，設(shè)計輻流式沉淀池，不得有誤。不得有誤。 公歷二零一十二公歷二零一十二年年2012年度大作 強勢來襲DATETAKESCENES101PRODUCTIONCREATED WITHEnvironmental engineering 10-2Microsoft PowerPoint2012-11-20NAME 輻流式沉淀池的設(shè)計2012年唐二葵導(dǎo)演新作

2、總導(dǎo)演：總導(dǎo)演： 唐二葵唐二葵制片人制片人： 編?。壕巹。?任廣萌任廣萌秦意秦意 安洋康安洋康辛世明辛世明鄭佳偉鄭佳偉張航張航錄音剪輯：錄音剪輯： 武術(shù)指導(dǎo)：武術(shù)指導(dǎo)： 領(lǐng)銜主演：領(lǐng)銜主演： 上述全部工作人員！上述全部工作人員！美術(shù)：美術(shù)： 李涵洋李涵洋543 START任務(wù)書 設(shè)計任務(wù)： 生化曝氣池出水流量為2700噸/時，水量變化系數(shù)為1.3；請設(shè)計一個輻流式二次沉淀池，完成泥水分離任務(wù)。二次沉淀池的水力表面負荷為1.0-1.5m3/m2h，出水堰負荷為不大于1.7L/sm;沉淀池個數(shù)為2個，沉淀時間為3小時；污泥回流比為50% 沉淀池是給水排水工程中常用的處理構(gòu)筑物，用于分離沉淀池是給水

3、排水工程中常用的處理構(gòu)筑物，用于分離懸浮物，是污水處理工序中必不可少的組成部分。到目前為懸浮物，是污水處理工序中必不可少的組成部分。到目前為止，最常用的有止，最常用的有豎流式豎流式、平流式平流式、和、和輻流式輻流式。 沉淀池分為：沉淀池分為： 進水區(qū)進水區(qū) 沉淀區(qū)沉淀區(qū) 污泥區(qū)污泥區(qū) 出水區(qū)出水區(qū) 緩沖層緩沖層輻流式沉淀池輻流式沉淀池普通輻流式沉淀池普通輻流式沉淀池向心輻流式沉淀池向心輻流式沉淀池普通輻流式沉淀池呈圓形或正方形，普通輻流式沉淀池呈圓形或正方形，直徑一般為直徑一般為660m，最大可達，最大可達100m，中，中心深度為心深度為2.55.0m，周邊深度，周邊深度1.53.0m。 普通

4、輻流普通輻流式沉淀池大多數(shù)采用式沉淀池大多數(shù)采用機械機械刮泥，刮泥，尤其直徑大于尤其直徑大于20m時，幾乎全用時，幾乎全用機械刮泥。機械刮泥。池底坡度一般為池底坡度一般為0.05，坡向，坡向中心泥斗，中心泥斗的坡度為中心泥斗，中心泥斗的坡度為0.120.16。 向心輻流式沉淀池的結(jié)構(gòu)特點向心輻流式沉淀池的結(jié)構(gòu)特點 向心輻流式沉淀池向心輻流式沉淀池是圓形，周邊為流入去，而流出區(qū)既可設(shè)在池中心，是圓形，周邊為流入去，而流出區(qū)既可設(shè)在池中心，也可以設(shè)在池周邊。由于結(jié)構(gòu)上的改進，在一定程度也可以設(shè)在池周邊。由于結(jié)構(gòu)上的改進，在一定程度上可以克服普通輻流式沉淀池的缺點。向心輻流式沉上可以克服普通輻流式沉

5、淀池的缺點。向心輻流式沉淀池有淀池有5個功能區(qū)，即配水槽、導(dǎo)流絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、個功能區(qū)，即配水槽、導(dǎo)流絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)和污泥區(qū)。配水槽設(shè)于周邊，槽底均勻開設(shè)布出水區(qū)和污泥區(qū)。配水槽設(shè)于周邊，槽底均勻開設(shè)布水孔及短管。水孔及短管。 導(dǎo)流絮凝區(qū)：作為二次沉淀池時，由于設(shè)有布水導(dǎo)流絮凝區(qū)：作為二次沉淀池時，由于設(shè)有布水孔及短管，使水流在區(qū)內(nèi)形成回流，促進絮凝作用，孔及短管，使水流在區(qū)內(nèi)形成回流，促進絮凝作用，從而可提高去除率；且該區(qū)的容積較大，向下的流速從而可提高去除率；且該區(qū)的容積較大，向下的流速較小，對池底部沉泥無沖擊現(xiàn)象。底部水流的向心流較小，對池底部沉泥無沖擊現(xiàn)象。底部水流的向心流動可

6、將沉泥推入池中心的排泥管。動可將沉泥推入池中心的排泥管。 類型類型優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點使用條件使用條件輻流式輻流式1、適用于大、適用于大、中型污水處理廠中型污水處理廠（50000m3/d,比比較經(jīng)濟適用較經(jīng)濟適用2、機械排泥設(shè)、機械排泥設(shè)備已定型化，排備已定型化，排泥較方便泥較方便1、設(shè)備復(fù)雜，、設(shè)備復(fù)雜，要求具體較要求具體較高的運行管高的運行管理水平理水平2、施工質(zhì)量、施工質(zhì)量要求高要求高1、適用于地、適用于地下水位較高的下水位較高的地區(qū)地區(qū)2、適用于大、適用于大、中型水廠和污中型水廠和污水處理廠水處理廠 輻流式沉淀池的優(yōu)缺點及使用條件輻流式沉淀池的優(yōu)缺點及使用條件 二次沉淀池功能要求：二次沉淀

7、池功能要求：1、澄清澄清（固液分離）。（固液分離）。2、污泥濃縮污泥濃縮（使回流污泥的含水（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少）。率降低，回流污泥的體積減少）。 1)輻流式沉淀池設(shè)計流量取最大設(shè)計流量，初次沉淀輻流式沉淀池設(shè)計流量取最大設(shè)計流量，初次沉淀池表面負荷取池表面負荷取23.6m3/(m2*h),二次沉淀池表面負荷取二次沉淀池表面負荷取0.82 m3/(m2*h)，沉淀效率，沉淀效率40%60%。 2）池直徑一般大于）池直徑一般大于10m，有效水深大于，有效水深大于3m。 3）進水處設(shè)閘門調(diào)節(jié)流量，進水中心流速大于）進水處設(shè)閘門調(diào)節(jié)流量，進水中心流速大于0.4m/s，進水采用中

8、心管淹沒式潛孔進水，過孔流速進水采用中心管淹沒式潛孔進水，過孔流速0.10.4m/s，潛孔外側(cè)設(shè)穿孔擋板式穩(wěn)流罩，保證水流平穩(wěn)。潛孔外側(cè)設(shè)穿孔擋板式穩(wěn)流罩，保證水流平穩(wěn)。 4）出水處設(shè)擋渣板，擋渣板高出池水面）出水處設(shè)擋渣板，擋渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直徑大于排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠內(nèi)水流速為水渠，渠內(nèi)水流速為0.20.4m/s。 5）排泥管設(shè)于池底，管徑大于）排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm，管內(nèi)流速大，管內(nèi)流速大于于0.4m/s，排泥靜水壓力，排泥靜水壓力1.22.0m，排泥時間大于，排泥時間大于10mi

9、n。 生化曝氣池出水流量為生化曝氣池出水流量為27002700噸噸/ /小時，水小時，水量變化系數(shù)為量變化系數(shù)為1.31.3；設(shè)計一個輻流式二次；設(shè)計一個輻流式二次沉淀池，完成泥水分離任務(wù)。二次沉淀池沉淀池，完成泥水分離任務(wù)。二次沉淀池的水力表面負荷為的水力表面負荷為1.0-1.5m3/m2.h1.0-1.5m3/m2.h，出，出水堰負荷為不大于水堰負荷為不大于1.7L/s.m1.7L/s.m；沉淀池個數(shù)；沉淀池個數(shù)為為2 2個，沉淀時間為個，沉淀時間為3 3小時；污泥回流比為小時；污泥回流比為50%50%。解：解：1、 （1）池表面積）池表面積 A= =2700/1.2=2250m2 （2）

10、 單池面積單池面積 A單單=A/n=1125m2 （3）池直徑）池直徑 D= D= =37.86m =37.86m 設(shè)計取設(shè)計取D=38mD=38m，尤其，尤其是池徑大于是池徑大于20m20m時，幾乎都用機械刮泥，徑深比時，幾乎都用機械刮泥，徑深比D/hD/h2 2=10.66 =10.66 符合要求符合要求 （4）沉淀部分有效水深）沉淀部分有效水深 h2=qt=3.6m （5）沉淀部分有效容積）沉淀部分有效容積 V=3.14D2h2/4=3.14*3.82*3.6/4=4080.7m3 (6)沉淀池底坡落差沉淀池底坡落差 取池底坡度，則取池底坡度，則i=0.05 h4=i（D/2-2）=0.

11、05*(38/2-2)=0.85m沉淀池主體尺寸沉淀池主體尺寸(7)沉淀池周邊（有效）水深沉淀池周邊（有效）水深 Ho=h2+h3+h5=3.6+0.5+0.5=4.6m4m (D/Ho=8.3,規(guī)范規(guī)定輻流式二沉淀池規(guī)范規(guī)定輻流式二沉淀池D/Ho=612,式中式中h3為緩沖層高度，為緩沖層高度，取取0.5m，h5為刮泥板高度，取為刮泥板高度，取0.5m) H=Ho+h1+h4=5.75m 式中式中h1為沉淀池超高為沉淀池超高0.3m(8)污泥斗高度為污泥斗高度為 h6=（r1-r2）tan=1.73m 污泥斗容積污泥斗容積 V1=h6（r1+r1r2+r22）/3=1.734213=12.7

12、m3 池底可貯存污泥的體積為池底可貯存污泥的體積為 V2=（RRr1r12）=0.819 3843=358.5356m3 池底可貯存污泥體積池底可貯存污泥體積V=V1+V2 =371.2 m3（1）進水管的計算）進水管的計算 單池設(shè)計污水流量單池設(shè)計污水流量 Q單單 =Q/2=27002=0.375m3 /s 進水管設(shè)計流量進水管設(shè)計流量 Q進進=Q單單（HR）=13501.5=0.5625 m3 /s 管徑管徑 D1 =800mm；v1=1.12m/s,1000i=1.83 (2)進水豎井進水豎井 水井徑采用水井徑采用D2 =1.5m,流速流速0.10.2m/s，出水口尺寸，出水口尺寸0.4

13、51.5 ， 共共6個井壁均勻分布個井壁均勻分布 出水口流速出水口流速 v2 =0.563/0.451.56=0.139 ( 0.30.4m/s) (3)穩(wěn)流筒計算穩(wěn)流筒計算 筒中流速筒中流速v3 =0.03m/s 穩(wěn)流筒過流面積穩(wěn)流筒過流面積 f=Q進進 /v3 =18.75 m 穩(wěn)流筒直徑穩(wěn)流筒直徑 D3 = =5.1m進水進水（1）單池設(shè)計流量）單池設(shè)計流量 Q單單 =Q設(shè)設(shè)/2=2700/2=1350m3/h=0.375m3/s（2）環(huán)形的集水槽內(nèi)流量）環(huán)形的集水槽內(nèi)流量 q=Q單單/2 =0.188/s （3）環(huán)形集水槽的設(shè)計）環(huán)形集水槽的設(shè)計 采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個

14、總出水孔，集水槽采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個總出水孔，集水槽 寬度為寬度為 b=0.9kq集集0.4 =0.91.20.1880.4 =0.496m （取（取b=0.5m） k為割舍系數(shù)采用為割舍系數(shù)采用1.51.2 集水槽起點深度集水槽起點深度 h起起=0.75b =0.375m 集水槽終點水深集水槽終點水深 h終終 =1.25b =0.625m設(shè)計取環(huán)形槽內(nèi)水深為設(shè)計取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高度為，集水槽總高度為0.9m,采用采用90三角堰三角堰如圖所示如圖所示出水出水（見（見PDF）（1）堰上水頭即三角口底部至上游水面的高度）堰上水頭即三角口底部至上游水面的高度 H1

15、 =0.05m （2）每個三角堰的流量）每個三角堰的流量 q1=1.345H12.47=1.340.052.47=0.0008213（m/s）（3） 三角堰個數(shù)三角堰個數(shù)n1 n1=Q單單/q1=456.59(個個) 設(shè)計取設(shè)計取457個個（4）三角堰中心距（單側(cè)出水）三角堰中心距（單側(cè)出水） L1=L/n1 =D2b/n1 =0.254m單池污泥量單池污泥量 總污泥量為回流污泥量加上剩余污泥量總污泥量為回流污泥量加上剩余污泥量回流污泥量回流污泥量 QR=Q設(shè)設(shè)Q =27000.5=1350m/h剩余污泥量剩余污泥量 QS=X/fXr=Y(S0-Se)Q-KdVXv式中式中Y為產(chǎn)泥系數(shù)取為產(chǎn)泥

16、系數(shù)取0.5，Kd為污泥自身氧化率取為污泥自身氧化率取0.06Xv=fx=0.75x3300=2475mg/L 取取2500mg/L=2.5Kg/m3Xr=r106/SVI=1.2x106/120=10000mg/L=10Kg/m3 Qs=X/fXr= Y(S0-Se)Q-KdVXv/ fXr =(0.5x0.18x2700 x24-0.06x13091x2.5)/1.3x0.75x/10 =400m3/d Q泥總泥總=QR+QS=1350+17=1367m3/L Q單單 =Q泥總泥總 /2= 684 m/h直徑直徑 38m 高高5.7m 進水管直徑進水管直徑 0.8m 進水豎井直徑進水豎井直徑 1.5m 穩(wěn)流筒直徑穩(wěn)流筒直徑5.1m 集水槽寬度集水槽寬度0.5m名稱名稱尺寸尺寸名稱名稱尺寸尺寸池表面積池表面積2250m2250m污泥斗容積污泥斗容積12.7m12.7m3 3池直徑池直徑37.86m37.86m單池水流量單池水流量0.37m0.37m3 3/s/s沉淀池部分沉淀池部分有效水深有效水