輻流式沉淀池設(shè)計(jì)報(bào)告材料書

1、環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境工程原理課程設(shè)計(jì)說明書流式沉淀池的設(shè)計(jì)目錄第1章總論11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 11.2沉淀池的概述：.：11.3 輻流式沉淀池:1普通輻流式沉淀池 1向心輻流式沉淀池 2輻流式沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件 21.4 二次沉淀池:./.:3第2章 沉淀池的計(jì)算.32.1 設(shè)計(jì)參數(shù)：.：32.2 計(jì)算公式.:二32.3實(shí)例應(yīng)用4沉淀池尺寸計(jì)算.：4進(jìn)水的計(jì)算/.v.5出水部分設(shè)計(jì):6排泥部分設(shè)計(jì)72.4沉淀池配套設(shè)備選取 7第3章沉淀池主要結(jié)構(gòu)尺寸及結(jié)果表 8主要參考文獻(xiàn):8 結(jié)束語第一章總論沉淀池是給水排水工程中常用的處理構(gòu)筑物，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

2、豎流式、平流式、和輻流式。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種類型的沉淀池也都有了較大改進(jìn)和革新，其目的在于提高處理能力和出水水質(zhì)，同時(shí)降低基本建設(shè)投資和處理成本。在輻流式沉淀池中，中心進(jìn)水、周邊出水，周邊進(jìn)水、周邊出水以及周邊進(jìn)水中心出水新型沉 淀池的出現(xiàn)不過十余年的歷史，但生產(chǎn)實(shí)踐中以顯示出它的優(yōu)越性。目前，中國(guó)大部分 地區(qū)的污水處理廠都采用輻流式沉淀池（中心進(jìn)水、周邊出水）。1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書在進(jìn)行污水處理工程時(shí)，應(yīng)充分考慮輻流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，最大程度上設(shè)計(jì) 出高效率、投資少的實(shí)際可行方案。在這次輻流式沉淀池的設(shè)計(jì)中，我們將根據(jù)沉淀池 的性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沉淀池參數(shù)說明及參數(shù)選取、沉淀池結(jié)構(gòu)計(jì)算

3、、沉淀池配套設(shè)備選取 等內(nèi)容，最好的整理出一套完美的輻流式沉淀池方案。1.2沉淀池概述沉淀池是分離懸浮物的一種主要處理構(gòu)筑物。用于水及污水的處理、生物處理的后 處理以及最終處理。沉淀池按其功能分為進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、污泥區(qū)、出水區(qū)及緩沖層等 五個(gè)部分。進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)是使水流均勻流過沉淀池。沉淀區(qū)是可降解顆粒與污水分離 的工作區(qū)。污泥區(qū)是污泥貯存、濃縮和排出的區(qū)域。緩沖區(qū)是分離沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水 層，保證已降解顆粒不因水流攪動(dòng)而再行浮起。常見沉淀池的類型有平流式沉淀池、輻流式沉淀池、豎流式沉淀池和斜板沉淀池四 種。1.3輻流式沉淀池輻流式沉淀池分普通輻流式沉淀池和向心輻流式沉淀池。普通輻流式沉淀池普

4、通輻流式沉淀池的構(gòu)造：普通輻流式沉淀池呈圓形或正方形，直徑一般為660m，最大可達(dá)100m，中心深度為2.55.0m，周邊深度1.53.0m。污水從輻流式沉淀池 的中心進(jìn)入，由于直徑比深度大得多，水流呈輻射狀向周圍流動(dòng)，沉淀后的污水由四周 的集水槽排出。由于是輻射狀流動(dòng)，水流過水?dāng)嗝嬷饾u增大，而流速逐漸減小。輻流式沉淀池大多數(shù)采用機(jī)械刮泥（尤其直徑大于20m時(shí)，幾乎全用機(jī)械刮泥）將全池沉淀污泥收集到中心泥斗，再借靜壓力或排泥泵排出。刮泥機(jī)一般為架結(jié)構(gòu)，繞 池中心轉(zhuǎn)動(dòng)，可中心驅(qū)動(dòng)或周邊驅(qū)動(dòng)，池底坡度一般為0.05。向心輻流式沉淀池向心輻流式沉淀池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：向心輻流式沉淀池是圓形，周邊為流入?yún)^(qū)，

5、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(jìn)，在一定程度上可以克服普通 輻流式沉淀池的缺點(diǎn)。向心輻流式沉淀池有 5個(gè)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)布水孔及短管。導(dǎo)流絮凝區(qū)：作為二次沉淀池時(shí)，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(jìn)絮凝作用，從而可提高去除率；且該區(qū)的容積較大，向下的流速較小，對(duì)池底部沉泥 無沖擊現(xiàn)象。底部水流的向心流動(dòng)可將沉泥推入池中心的排泥管。出水槽的位置可設(shè)在R處，R/2處、R/3處或R/4處。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，不同位置出水槽 的容積利用系數(shù)見下表。出水槽的位置容積利用系數(shù)/%出水槽位置容積利用系數(shù)/

6、%R處R/2處93.679.7R/3處R/4處87.585.7出水槽不同位置的容積利用系數(shù)133輻流式沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用條件1、大中型污水處理廠1、設(shè)備復(fù)雜，要求具1、適用于地下水位較(>50000m 3/d,比體較咼的運(yùn)行管理水咼的地區(qū)輻流式較經(jīng)濟(jì)適用平2、適用于大、中型水2、機(jī)械排泥設(shè)備已定2、施工質(zhì)量要求咼廠和污水處理廠型化，排泥較方便1、4二次沉淀池沉淀池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分， 它用以澄清混合液并回收、濃縮活性污泥, 其效果的好壞，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度。因?yàn)槌恋砗蜐饪s效果不好，出 水中就會(huì)增加活性污泥懸浮物，從而增加出水的 BOD質(zhì)量濃

7、度，回流污泥濃度也會(huì)降 低，從而降低曝氣池中混合液濃度，影響凈化效果。二次沉淀池功能要求：1、澄清（固液分離）。2、污泥濃縮（使回流污泥的含水率 降低，回流污泥的體積減少）。第一章沉淀池結(jié)構(gòu)的計(jì)算2.1設(shè)計(jì)參數(shù)1）輻流式沉淀池設(shè)計(jì)流量取最大設(shè)計(jì)流量，初次沉淀池表面負(fù)荷取23.6m 3/（m2*h）,二次沉淀池表面負(fù)荷取0.82 m 3/（m 2*h），沉淀效率40%60% 。2 ）池直徑一般大于10m，有效水深大于3m。3） 進(jìn)水處設(shè)閘門調(diào)節(jié)流量，進(jìn)水中心流速大于0.4m/s，進(jìn)水采用中心管淹沒式潛孔進(jìn) 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)。4） 出水處設(shè)擋

8、渣板，擋渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠內(nèi)水流速為0.20.4m/s。5） 排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm，管內(nèi)流速大于0.4m/s，動(dòng)力排泥。2.2計(jì)算公式輻流式沉淀池計(jì)算公式如下表:名稱公式符號(hào)說明1.沉淀部分水面面積A=錯(cuò)誤！未找到引用源。Qmax 最大流量設(shè)計(jì)（m 3 /h ）n 池?cái)?shù)（個(gè)）q '表面負(fù)荷m 3/（m 2*h）2.池子直徑D=錯(cuò)誤味找到引用源。(m)3.沉淀部分有效水深H2=q ' tt 沉淀時(shí)間(h )4.沉淀部分有效容積V'=錯(cuò)誤！未找到引用源。*t(m 3)或 V'

9、=Ah (m 3)5.污泥斗容積V仁 錯(cuò)誤！未找到引用源。(r1 +r 1 r2+r 2池表面積 單池面積A單=A/n=1125m 2池直徑 d=錯(cuò)誤!未找到引用源。=37.86m幾乎都用機(jī)械刮泥(4) 沉淀部分有效水深h2=q ' 7=3.6m) ( m 3)h5 污泥斗高度(m)r1 污泥斗上部半徑(m)r2 污泥斗下部半徑(m )6.污泥斗以上圓錐部分污泥容積V2=錯(cuò)誤！未找到引用源。(R2+Rr1+門2) ( m3)h4 圓錐體高度(m)R 池子半徑(m)7.污泥部分進(jìn)水豎井體積V3=錯(cuò)誤!未找到引用源。(h4+h5 )D-進(jìn)水豎井外徑8.沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4

10、+h5( m3)h1 超高(m3); h3 緩沖層高(m3)2.3實(shí)例計(jì)算生化曝氣池出水流量為2700噸/小時(shí)，水量變化系數(shù)為1.3 ;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)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(fù)荷為1.0-1.5m3/m2.h，出水堰負(fù)荷為不大于1.7L/s.m ；沉淀池個(gè)數(shù)為2個(gè),沉淀時(shí)間為3小時(shí)；污泥回流比為50%解：1、沉淀池尺寸A=錯(cuò)誤!未找到引用源。=2700/1.2=2250m2設(shè)計(jì)取D=38m，尤其是池徑大于20m時(shí),(5) 沉淀部分有效容積2*3.6/4=4080.7m3(6) 沉淀池底坡落差取池底坡度，則i工程一般取0.05h4=i x(D/2-2 ) =0.05*

11、(38/2-2)=0.85m沉淀池周邊(有效)水深 Ho=h 2+h 3+h 5=3.6+0.5+0.5=4.6m>4m(D/Ho=8.3,徑深比要求D/h0=6-12符合要求,式中h3為緩沖層高度，取0.5m ,h5為刮泥板高度，一般取0.5m)H=Ho+h i+h4=5.75m式中hi為沉淀池超高0.3(8)污泥斗高度為為h6= (ri-r2)tan a=1.73m(取值 1.75 )污泥斗容積V1=冗h(yuǎn)6 (1+仃2+22) /3= nX.73 x(4 + 2 + 1 )/3=12.7m 3池底可貯存污泥的體積為V2=錯(cuò)誤！未找到引用源。(R2 + Rr1 + r12 ) = n

12、X0.8 x ( 19 2+ 38 + 4 ) /3=358.5356m 3中心豎井體積V3=冗D2h6/4=3.14 X1.52 X(1.75+0.85)/4=4.6沉淀池可貯存污泥體積V=V 1+V 2-V3=366.6 m 32、進(jìn)水的計(jì)算(1)進(jìn)水管的計(jì)算單池設(shè)計(jì)污水流量Q單=Q/2=2700 /2=0.375m 3 /s進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q 進(jìn)=Q 單 X(1+R ) =1350 X1.5=0.5625 m 3 /s管徑 D1 取 800mm，計(jì)算 V1=1.12m/s,(2)進(jìn)水豎井水井直徑采用 D2 =1.5m,流速在0.10.2m/s 之間，出水口尺寸 0.45 X1.5 m2 ,

13、共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速V2 =0.563/(0.45 X1.5 X6) =0.139(氓).3-0.4m/s)(3)穩(wěn)流筒計(jì)算筒中流速要求V3 =0.03 0.02m/s 取 0.03 m/s穩(wěn)流筒過流面積f=Q 進(jìn) /v 3 =18.75 m 2穩(wěn)流筒直徑D3 =錯(cuò)誤!未找到引用源。=錯(cuò)誤!未找到引用源。=5.1m3、出水部分設(shè)計(jì)(1)單池設(shè)計(jì)流量Q 單=Q 設(shè)/2=2700/2=1350m3/h=0.375m 3/s(2)環(huán)形的集水槽內(nèi)流量q -Q 單/2 =0.188 m2 /s(3)環(huán)形集水槽的設(shè)計(jì)1)采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)總出水孔，集水槽寬度為b=0.9 X(

14、 kq 集)°4 =0.9 1.2 X0.188)°4 =0.496m(取 b=0.5m ) k 為割舍系數(shù)采用1.51.2集水槽起點(diǎn)深度h 起=0.75b =0.375m集水槽終點(diǎn)水深h 終=1.25b =0.625m設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高度為0.9m 單位以mm計(jì)(1)出水溢水堰的設(shè)計(jì)如上圖1)堰上水頭即三角口底部至上游水面的高度Hi =0.05m2)每個(gè)三角堰的流量q1=1.345H 12.47=1.34 X0.052. 47=0.0008213(m3/s)3)三角堰個(gè)數(shù)n1n 1=Q單/q 1=456.59(個(gè))設(shè)計(jì)取457個(gè)4）三角堰中心距（單側(cè)

15、出水）Li=L/n i = n(D 2b)/n 1 =0.254m/ 、 /r t三角堰/"、流匚0三角堰具體如圖所示4、排泥部分設(shè)計(jì)(1)單池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 Qr=Q 設(shè)XR =2700 X0.5=1350m 3/h剩余污泥量 Qs= AX/f Xr=Y(S 0-Se)Q-K dVXv式中丫為污泥產(chǎn)系數(shù)，一般生活污水為 0.5-0.65 ;城市污水為0.4-0.5，取0.5 ,Kd為污泥自身氧化率，一般生活污水為0.05-0.1 ,城市污水為0.07左右，取0.06Xv=f x=0.75x3300=2475mg/L取 2500mg/L=2.5Kg

16、/m3Xr=r 106/SVI=1.2x10 6/120=10000mg/L=10Kg/m3Qs= AX/f Xr= Y(S 0-Se)Q-K dVXv/ f Xr=400m3/dQ 泥總=Q r+Q s=1350+17=1367m3/LQ 單=Q 泥總 /2= 684 m 3/h2.4沉淀池配套設(shè)備選取241刮泥機(jī)（配套電機(jī)）（如下圖）243浮渣機(jī)采用中心動(dòng)力型AX<7*4T1I 1*11.tA0 Z 厶jt總 7鼻覲耶隹料帕覃NMIt步道采用鋼架結(jié)構(gòu)第三章沉淀池主要結(jié)構(gòu)尺及結(jié)果表3.1沉淀池主要結(jié)構(gòu)尺寸池直徑總高進(jìn)水管直徑進(jìn)水豎井直徑穩(wěn)流筒直徑集水槽寬度38m7.50.8m1.5m5.1m0.5mm3.2計(jì)算結(jié)果表名稱尺寸名稱尺寸池表面積2250m 2污泥斗容積12.7m 3池直徑38m污泥可儲(chǔ)存量366.6m 3沉淀池部分有效水深3.6m單池水流量0.37m 3/s沉淀池部分有效容積4080m 3穩(wěn)流筒直徑5.1m污泥斗高度1.75三角堰個(gè)數(shù)457個(gè)沉淀池總高度5.75三角堰中