平流沉砂池原理、设计要点和计算过程

平流沉砂池原理、设计要点和计算

1.平流沉砂池的原理

平流沉砂池是早期污水处理厂常用的沉砂池．平流式沉砂池主要由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。污水在池内沿水平方向流动．依靠重力分离比重较大的无机颗粒。平流沉砂池具有构造简单、截留无机颗粒效果较好、排除沉砂较为方便等优点．比较适合污水量变较小的污水处理厂。平流沉砂池常用的排砂方法包括重力排砂与机械排砂，重力排砂的优点是排砂含水率低，排砂量容易计算，缺点是对水量变化的适应性较差。

2.平流沉砂池的设计要点

①沉砂池的格数不应少于2个，并应按并联系列设计，当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用。

②沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计。

③设计流量应按最大设计流量计算，在合流制处理系统中，应按合流流量计算。

④设计流速的确定。设计流量时水平流速z最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于30s，一般为30-60s。

⑤设计水深的确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25-

1.Om，每格宽度不宜小于0.6m。

⑥沉砂量的确定。城镇污水的沉砂量可按3m3/105m3污水计算，沉砂含水率约为60%，容重为1.5t/m3。

⑦砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55°-60°。

⑧池底坡度一般为0.01-0.02；当设置除砂设备时，应根据设备要求考虑池底形状。

⑨除砂一般宜采用机械方法。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。

⑩当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。

⑪沉砂池的超高不宜小于0.3m。

3.计算例题

1. 已知条件

某城镇污水处理厂的最大设计流量为0.2m3/s，最小设计流量为O.l m3/s，总变化系数K,=1.50，求平流沉砂池各部分尺寸

2.设计计算

平流式沉砂池计算图如下：

（1）沉砂池长度L( m)

L=vt

式中v为最大设计流量时的流速，m/s，取v=O.25m/s;

T为最大设计流量时的流行时间，s，取t=30s。代人数据得

L=vt=O.25×30=7.5m

（2）水流断面面积A(m2)

A=Q max/v

式中，Q max为最大设计流量，m3/s。

A=0.2/0.25=0.8m2

(3）池总宽度B(m)

B=nb

取n=2格，每格宽b=O.6m，则

B=nb=2×0.6=1.2m

(4）有效水深h2(m)

h2=A/B=0.8/1.2=0.67m

(5）沉砂斗容积V(m3)

V=Q max XT∗86400

Kz∗106

式中X为城镇污水沉砂量，m3/106m3污水，取X=30m3/106m3污水；

T为清除沉砂的间隔时间，d，取T=2d;

K为污水流量总变化系数，取K z=l.5。

=0.69 m3

V=0.2∗30∗2∗86400

1.5∗10

(6）每个沉砂斗容积V0(m3)

设每分格有2个沉砂斗，共有4沉砂斗，则

V0=V/(2*2)=0.69/4=0.17m3

（7）沉砂斗尺寸：

①砂斗上口宽a（m)

a=2ℎ3′

tanα

+a1

式中h3’为斗高，m ，取h3’为0.35m;

a1为斗底宽，m，取a1=O.5m。

斗壁与水平面的倾角α取55°，代入上式得

a=2∗0.35

tan55°

+0.5=1.0m

②沉砂斗容积V0(m3)

V0=ℎ3

6

（2a2+2aa1+2a12）

=0.35

6

（2*12+2*1*0.5+2*0.52）

=0.20m3

(8）沉砂室高度h3(m)采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为：2*(L2+a)+0.2，0.2为两沉砂斗之间壁厚。

L2=L−2a−0.2

2=7.5−2∗1−0.2

2

=2.65m

h3=ℎ3′+0.06L2=0.35+0.06*2.65=0.51m

(9）沉砂池总高度H(m)，取超高h1=0.3m，则

H =h1+ h2十h3=O.3十0.67+0.51=1.48m

(10）验算最小流速v min(m/s)，在最小流量时，只用一格工作（n1=1）。

v min(m/s)=Q min

n1w min

式中Q min为最小流量，m3/s;

W min为最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2。

=0.25m/s>0.15 m/s

v min(m/s)=0.1

1∗0.6∗0.67