周边进水式辐流沉淀池的进水设计方法
中心进水周边出水辐流式沉淀池及其排泥机构设计
中心进水周边出水辐流式沉淀池及其排泥机构设计
关键词：沉淀，辐流式沉淀池，刮泥机
I
中心进水周边出水辐流式沉淀池及其排泥机构设计
Abstract
With the improvement of living standard, the discharge of domestic sewage and industrial waster is becoming larger. The key way to solve this problem is to construct municipal sewage plant. In our country, the construction of municipal sewage plant has received a great success. Sedimentation tank is one of the general build of the municipal sewage plant. It is of a great importance in the effluent plant. Sedimentation is the basal technique in water treatment, and it is very important in every phases of water treatment. So the study of sedimentation tank and sludge dredgers is more and more important. In this paper, the elements of sedimentation tank, typical flow and some correlative facility are introduced. The configuration and dimension and the sludge dredgers of the radial flow sedimentation tank are designed, in which the inlet in the center and the outlet in the circumjacent. It will provide a powerful reference of the project appliance.
沉淀池设计计算(平流式,辐流式,竖流式,斜板)
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。
周进周出二沉池设计之探讨
周进周出二沉池设计之探讨沉淀池是水处理工程中常用的构筑物，为提高水处理能力、稳定出水水质、降低运行成本和控制基建投资，各种类型的沉淀池都有了较大的改进和革新。
笔者在某污水处理厂工程的设计中，针对出水水质要求高、用地面积少的情况，二沉池选用了圆形周边进水周边出水幅流式沉淀池。
该工程总设计规模17×104m3／d，近期实施10×104m3／d。
4座周进周出的沉淀池作二沉池，单池处理能力Qd=3.25×104m3／d。
下文对周进周出沉淀池的选择及配水系统的设计谈一些具体做法。
1 周进周出与中进周出沉淀池的比较1.1 沉淀区的流态二次沉淀池进水为活性污泥混合液，悬浮物固体MLSS的质量浓度在3000－4000mg／L 之间，远高于池内的澄清水。
由于二者间的密度差、温度差而存在二次流和异重流现象。
中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相同，详见图1与图2：在中进式沉淀池中，活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进入池内，形成涡流，经布水筒逐渐下降到污泥层上，再沿沉淀区中部向池壁方向流动并壅起环流。
分离出的澄清水部分溢流入出水槽，部分在上面从池边向池中心回流；密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动，形成了反向流动的环流。
这种环流不利于沉淀，限制了池子的水力负荷。
而在周边进水周边出水的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。
混合液经进水槽配水孔管流入导流区后经孔管挡板折流，下降到池底污泥面上并沿泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升，在向池中心汇流和上升过程中分离出澄清水，并反向流到池边的出水槽，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底部。
因此，周进周出沉淀池的异重流流态改变了沉淀区的流态，有利于固液分离。
1．2 容积利用率异重流现象在中进式沉淀池中会形成短流，部分容积没有得到有效利用，池子的实际负荷比设计负荷大得多。
而周进式由于大环形密度流的形成，容积利用率要高得多。
周进周出二沉池设计
周边进（出）水型二沉池的设计才振刚众所周知，城市污水中含有大量的有毒、有害物质，如不加以处理控制，直接排入水体和土壤中，将会对环境造成污染，不仅损害人民的身体健康，还严重制约着工农业生产和城市的发展。
我国的城市污水处理率很低，长年徘徊在10%以下，一些城市的水环境已经恶化，修建大量的城市污水处理厂已迫在眉睫。
在各类城市污水处理工艺中，最具代表性的就是活性污泥法，而在活性污泥法处理系统中，二次沉淀池是保证出水水质的关键构筑物之一。
下面，我结合实际工程，就二沉池的选型、计算探讨如下：一、适用条件沉淀池主要是去除悬浮于水中的可以沉淀的固体悬浮物。
初次沉淀池主要是对污水中以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。
而二次沉淀池是对污水中以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行沉淀分离。
一般来说，二次沉淀池多采用竖流式和辐流式，前者比较适用处理水量不大的小型污水处理厂；后者则适用大、中型污水处理厂。
二、不同类型二沉池设计、运行参数比较一般辐流式和竖流式沉淀池，原污水从池中心进入，在池周边出流，进口处流速很大，程紊流现象，影响了沉淀池的分离效果。
而周边进水型辐流式和竖流式沉淀池与此恰恰相反，原污水从池周边流向池中心，澄清水则从池中心返回到池周边流出，在一定程度上克服了上述缺点。
原污水流入位于池周边的进水槽中，在进水槽底部设有进水孔，再从进水孔均匀地进入池内进行悬浮颗粒的沉淀，从而提高沉淀效率。
根据国外资料介绍，这种沉淀池的处理能力比一般辐流式沉淀池要高出一倍。
沉淀池设计计算时一般以水力负荷来计算有效面积，用固体负荷做较核，在二沉池中尤为重要。
根据国外资料，国外所采用周边进水中心出水和周边进水周边出水的二次沉淀池的水力负荷最大为2.72m3/(m2.h)，最小为1.0m3/(m2.h)，而我国较有代表性的城市污水处理厂中二沉池所采用的水力负荷值，最大为1.19m3/(m2.h)，最小为0.73m3/(m2.h)，由此可以看出，周边进水型二沉池的水利负荷要比普通型二沉池水力负荷平均高出1.72倍。
周边进水沉淀池配水槽的设计计算
周边进水沉淀池配水槽的设计计算周边进水沉淀池是一种新池型，它具有耐冲击能力强、水力负荷高、沉降历时短、沉淀区容积利用率高等优点，但其运行效果受配水槽配水均匀性的制约，若配水槽配水不均匀，则其优越性就难以体现，因而配水槽是周边进水沉淀池的关键部位。
目前常用的配水槽设计方法有等孔距法和变孔距法两种。
1 设计方法①变孔距法变孔距法是将配水槽分为变宽段和等宽段，配水槽宽度在变宽段沿程逐渐减少直至等宽段，这样环槽水流在槽内流速基本保持不变，从而最大限度地降低环槽流速。
槽内水深在变宽段沿程减少，到达等宽段后由于壅水现象水深又沿程微增。
为了防止污泥在槽内因流速过小而沉积，应按最小时流量和最小允许流速确定配水槽起始宽度，使得任何流量下流速v都能大于最小流速。
按平均时流量计算槽内各点水深并绘出相应的水面曲线图，以水面曲线落差(dH)约1cm将水面曲线分为若干段，计算出每一段内的平均配水头和单孔泄流量，最后计算出每一段的平均孔距和孔数。
②等孔距法等孔距法与变孔距法以提高配水均匀稳定性为目标、最大限度降低环槽流速的设计思路不同，它强调保持槽内水深沿程不变(即H=H0)，水面沿程为水平线，槽内外水位差沿程不变，由此可知配水槽内各点配水头也沿程不变。
由孔口出流量q=μA(2gZ)1/2可得各孔出流量都相等，孔口数m=Q0/q，配水孔平均间距C=L０／m(常数)。
③两种方法比较采用等孔距法设计的配水槽布水孔沿池周均匀分布并与池中心对称，几何特性好，但二沉池配水槽内的水流运动属于缓流，其Fr=V/(gL)1/2＜1，由此可见水流动能沿程减少，势能必然增加，但其增加的速率比机械能损失量快，于是出现了流量沿程减少而水流沿程壅高，这和配水均匀性相矛盾。
因此必须沿程增加槽宽或变化槽底坡度以减少壅水高度ΔH。
考虑到施工方便，一般采用改变槽宽来保持水深沿程不变。
但由于壅水曲线不是直线变化，而是沿程变化复杂，因此不易保证施工精度。
另外槽内流速沿程减少，不利于在保证速度vmin≥0.3m/s的前提下降低速度v，当取末端流速为0.3m/s时，前端流速＞0.3m/s，而且越靠近起点流速越大，因而受施工精度、流量变化影响较大，配水均匀稳定性较差。
普通辐流式沉淀池设计计算(中心进水周边出水)
普通辐流式沉淀池设计计算（中心进水周边出水）1、每座池表面积A1（m^2）Qmax=2450 n=2q0=2A1=Qmax/(n*q0)＝612.5其中： Qmax——最大设计流量(m^3/h)n——池子数（座）q0——表面负荷（m^3/(m^2*h)）,见设计参数2、池径D（m）π＝3.14D=SQRT(4A1/π)=27.9取283、有效水深h2（m）t=1.5h2=q0*t=3其中：t——沉淀时间（h），见设计参数4、沉淀区有效容积V'（m^3）V'=A1*h2=1837.55、污泥量W（m^3）S=0.5N=340000T=4W=SNT/(1000*24*n)=14.2其中：S——每人每日污泥量（L/(p*d)）,一般0.3～0.8N——设计人口数（p）T——两次排泥的时间间隔（h），见设计参数6、污泥斗容积V1（m^3）r1=2r2=1а=60R=D/2=14h5＝(r1-r2)*tgа=0.3V1=π*h5*(r1^2+r1*r2+r2^2)/3=2.3其中：r1.r2——泥斗上下部半径（m）R——池半径（m）а——泥斗壁与底面夹角（度）h5——泥斗高度（m）7.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2（m^3）i=0.05h4=(R-r1)*i=0.60V2=π*h4*(R^2+R*r1+r1^2)/3=142.2其中：i——池底坡度，一般0.05～0.10h4——底坡落差（m）8.池高H（m）h1＝0.3h3＝0.5H=h1+h2+h3+h4+h5=4.7其中：h1——超高（m），一般0.3h3——缓冲层高（m），一般非机械排泥时0.5，机械排泥时高出刮泥板0.3 9.径深比校核D/h2=9.3说明：D/h3应介于6～12。
周边进出水沉淀池进水槽水力分析及计算
＼ ＋２ ， Ｂ Ｈ
２ 进 水槽 水力模 型 的建 立
周边 进出水沉淀池的配水 方式 有两种 ： 一种 是采 用两侧分流
配水 ， 另一种是采用单向流动配水 。通 常根 据沉淀池池径 大小决 定采 用何种配水方式 ： 池径 Ｄ＞４ Ｉ ０Ｉ 时采 用两侧分流 配水 ， Ｔ 池径
对 式 （ ） 以 下 简化 处 理 ： １作
（ １ ）
１ 为方便施工 Biblioteka ） 进水槽底 宜采 用平 底 ， ｄ 即 ｚ＝０ 。 ２ 由于沉淀池直径 Ｄ 远远大于进水槽槽 宽Ｂ， ） 因此圆弧 的影
流板消除了水流进入池子的“ 喷射 ” 作用 ， 于是水 流在 池壁和挡水
池子 ， 形成 图中所示 的环流 ， 最终 流人 出水槽 排 出。这样 整个池 容积被充分利用起来 ， 而且没有短流情况 。
ａ ｒ ａ ｂ ｎ ｒ ｉｗａ ｅ ｔ ｉａ ｉｎ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｂ ｏ ｄ ｕ ａ ａｎ ｔ ｒｕ ｉｚ ｔ ｓｉ ｒ ｄ ｃ ｄ，ｗｈ ｃ ｒ ｅ ｅ ｔ ｅ ｗａ ｅｏ ｖ ｈ ｈ ｒａ ｅｏ ｔｒｒ ｓ ｕ ｃ ｓｔ ｒ ｖ ｒ ａ ｎ ｉ ｎ ｒ ｌ ｏ ｎ ｉｈ ｉ ａｔ ｆ ｃ ｉ ｙ ｔ ｒｓ ｌｅ ｔ ｅｓ ｏ ｔｇ ｆ ｓ ｖ ｏ ｗａ ｅ ｏ ｒｅ ｏ ｉ ｏ ｅｕ ｂ ｎ ｅ ｖｒ － ｅ ｍｐ ｏ
为 进 水 槽 沿 途 连 续 均 匀 配水 ， Ｑ ＝Ｑ０ １ 即 （ 一Ｌ／ ０ 。 Ｌ ）
４ 实际进水槽 内水 流为明渠 非均匀 流 ， （ ） ｄ 由沿程 ） 式 １中 ＾
水头损失 ｄ ｆ和局部水 头损失 ｄ 两部分 组成 。计 算 时简化为 ｈ ＾
渐变流 ， 忽略局 部水 头损 失 ， 只考 虑沿 程水 头损 失 ｄ ｆ在 ｄ ｆ ｈ ； ｈ
周边进水式辐流沉淀池的进水设计方法
乎为零 。从安全的角度出发 , 弯道损失按沿程损失
的 5 %计 ,则 :
h2 = h′2 (1 + 5 %) = 014 iL
(10)
312 孔口水头损失 h1 确定
图
4
为始端
a
孔口处的剖面图 。由于
h2 h1
≤011
,
而 h1 一般在 011m～012m 之间 , 则 h2 更小 。为方
便计算 ,可认为孔口 a 和孔口 b 处的水位标高相等 ,
h2 = 014 ×26138 ×016 ‰= 01006 3m
(5) 比较 h2 和 h1
h2 h1
=
01006 01183
=
01034
<
011
按此构造设计 ,布水均匀 。
★作者通讯处 :210096 东南大学环境工程系 电话 : (025) 3369341 ( H) 收稿日期 :1999Ο1Ο21
水流量不一致 。此时应严格区别对待 , 沉淀面积的
计算应按处理规模确定 , 而布水槽的设计必须按进
水流量进行 。
(3) 由于施工及运行方面的原因 ,布水槽的宽度
B 宜在 012m ～ 014m 之间 , 水深 H 宜 在 012m ～
014m 之间 。布水孔的孔径宜取小 ,但最小不能小于
10mm ,否则易堵塞 。
布水槽中水头损失的理论计算较复杂 。此处将
非棱柱形 (半圆形) 渠道 (见图 2) 抽象为棱柱形渠道 (见图 3) ,并借鉴多孔口等流量出流计算公式 (参见 闻德 主编《工程流体力学》,高等教育出版社) 可得 沿程水头损失 h′2 :
图 3 棱柱形进水渠道
h′2 =
(
N
周进周出辐流式二沉池工艺设计说明书(知识学习)
周进周出辐流式二沉池的工艺设计4.1 配水系统的设计配水系统的设计是周边进水周边出水辐流式二沉池的关键所在。
周进式辐流式二沉池的只有沿圆周各点的进出水量一至，布水均匀，才能发挥其优点。
而常用的配水系统为配水槽和布水孔。
4.1.1 配水槽的设计目前的配水槽大多采用环状和同心圆状如图，也有牛角配水槽如图。
布水孔的形状分为圆形和方形。
布水孔间距有等距，也有不等距。
图3.3 环状配水槽图3.4 牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，宽度曲线的施工精度不容易保证，牛角配水槽不易实现，因此本次设计选用环形平底配水槽，布水孔孔径和孔距不变的配水系统。
孔径为800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短管，且短管长度为50~100mm。
配水槽宽600mm。
根据结构设计分析，配水槽底厚一般为内壁厚度的2倍,分别为0.3m和0.15m。
配水槽和集水槽总宽为(从沉淀池池壁内边计算)δ2B(δ为配水槽内壁和++b集水槽堰壁厚度)。
4.1.2 进水区挡水裙板的设计挡水裙板延伸至水面下1.5m处，以保证良好的澄清絮凝效果。
与池壁的距离与配水槽的宽度相等。
4.2 出水装置的设计出水装置由集水槽和挡板组成。
4.2.1 二沉池集水槽的设计二沉池集水槽是污水沉淀过程中泥水、固液分离的最后一道环节和工序, 在实际的工程设计中, 常见有3 种布置形式: 内置双侧堰式、内置单侧堰式、外置单侧堰式, 见图3.5。
内置单侧堰式、外置单侧堰式均为单侧堰进水, 设计堰上负荷基本一致, 从构造和水力条件来看, 两者没有明显的优劣之分。
内置双侧堰式的集水槽因堰上负荷小、出水水质好而应用较多。
但在最近几年的工程设计与应用中发现双侧堰进水集水槽主要存在2个现象[27]：(1) 集水槽两侧水质检测时, 内侧水质优于外侧。
(2) 因集水槽内平衡孔开孔过大使三角堰均匀集水作用降低。
内置双侧堰式内置单侧堰式外置单侧堰式图3.5 二沉池集水槽布置形式在实际运行中, 可常观察到一种现象:靠近池壁的出水溢流堰一侧, 挟带较多的活性污泥絮体杂质, 而内侧出水溢流堰的絮体杂质相对较少。
辐流式沉淀池的设计与计算
辐流式沉淀池的设计与计算辐流式沉淀池是由内循环和外循环组成的沉淀池，主要用于处理污水中的悬浮物、沉淀物和有机物。
它的设计和计算将影响它的效果和运行效率，因此，设计和计算对于辐流式沉淀池的性能至关重要。
一、辐流式沉淀池的设计1.池体形状池体形状一般有方形、圆形、梯形、多边形等，其选择取决于沉淀物的类型和污水的特性。
方形池体适用于悬浮物和沉淀物的分离，但采用圆形池体可以提高水流流速，有利于有机物的分解和沉淀物的沉积。
2.池体尺寸池体尺寸的选择受污水流量、处理时间、及悬浮物和沉淀物的特性等因素的影响。
一般而言，池体的深度不宜过深，通常控制在1.5m以内，以确保有效的悬浮物和沉淀物分离。
3.内部参数内部参数包括池体的填料、支撑结构以及排水系统等。
填料的选择取决于污水的特性，一般选用石灰石、砾石等硬度较大的材料，以便有效地捕捉悬浮物和沉淀物。
支撑结构主要是为了支撑填料，以防止填料堵塞池体。
排水系统需要安装支架、排水管和排水泵等，以保证污水处理系统的正常运行。
二、辐流式沉淀池的计算1.水力学计算水力学计算包括水力压力计算、流量计算、流速计算和水力均衡计算等。
辐流式沉淀池的水力压力计算一般采用静力学方法，以确定池体内的水力压力；流量计算一般采用容积流量计算；流速计算主要是确定池体内的水力均衡；水力均衡计算是为了确定污水流量的分布。
2.处理效率计算处理效率计算是为了确定污水处理系统的性能，一般采用水力学原理，通过实验测定污水中悬浮物、沉淀物和有机物的含量，来计算处理效率。
三、辐流式沉淀池的操作辐流式沉淀池的操作是污水处理系统的关键，其主要内容包括污水处理设备的定期检查、清洗和维护等。
定期检查可以及时发现设备故障，防止污水处理系统出现故障；清洗可以防止污水处理设备堵塞，保证污水处理效率；维护可以及时维护污水处理设备，以确保其正常运行。
总之，辐流式沉淀池的设计和计算对于污水处理效率和安全性具有重要意义，其设计要综合考虑污水特性、污水处理设备等因素，其计算要采用水力学原理，并定期维护污水处理设备，以保证污水处理效率和安全性。
辐流式沉淀池的设计参数
辐流式沉淀池1.设计数据（1）池子直径（或正方形一边）与有效水深的比值，一般采用6-12. （2）池径不宜小于16m。
（3）池底坡度一般采用0.05-0.10.（4）一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施。
（5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20,m）时，也可采用多斗排泥。
（6）进出水的不是方式可分为：①中心进水周边出水②周边进水中心出水③周边进水周边出水（7）池径小于20m,一般采用中心转动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘（8）刮泥机的旋转速度一般为1-3r/h,外周刮泥板的线速不超过3m/min,一般采用1.5m/min.（9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面积的6%-20%。
（10）浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板，（11）周边进水的辐流式沉淀池是一种沉淀效率较高的池型，与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比，其设计表面负荷可提高1倍左右。
2.计算公式辐流式沉淀池取池子半径1/2处的水流断面座位计算断面，计算公式如（1），周边进水沉淀池的计算公式如（2）（1）①沉淀部分水面面积（F/m 2) F=Qmax/n.q(Q=最大设计流量n=池子个数 q=表面负荷）②池子直径（D/m) D=πF4③沉淀部分有效水深（h/m) h=q.t （t=沉淀时间）④沉淀部分有效容积V=Q/n ×t⑤污泥部分所需容积（V/m3) V=SNT/1000 (S=每人每日污泥量，L/(人.d) 一般采用0.3-0.8) N=设计人口数 T=两次清除污泥间隔时间 ） 或者 V=ZK T C C Q )100(10086400)21(0ργ-⨯⨯-(C1=进水悬浮物浓度，C2=出水的t/m3,K Z =生活污水量总变化系数，r=污泥容重，p 0=污泥含水率）⑥（以下为平流式沉淀池的设计参数）④池长（L/m_) L=vt.3.6 (v=最大设计流量时的水平流速）⑥池子个数（或分格数）（n/个） n=B/b (b=每个池子(或分格）宽度） ⑦污泥部分所需容积（V/m3) V=SNT/1000 (S=每人每日污泥量，L/(人.d) 一般采用0.3-0.8) N=设计人口数 T=两次清除污泥间隔时间 ） 或者 V=ZK T C C Q )100(10086400)21(0ργ-⨯⨯-(C1=进水悬浮物浓度，C2=出水的t/m3,K Z =生活污水量总变化系数，r=污泥容重，p0=污泥含水率）⑧池子总高度H=h1+h2+h3+h4(1.超高 3.缓冲层 4.污泥部分高度）⑨污泥斗容积V=1/3H4(f1+f2+2f)1f⑩污泥斗以上梯形部分污泥容积V=(L1+L2)/2×H4×b(L1=梯形上底长L2=梯形下底长 H4=梯形高度）二、斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根据“浅层沉淀”理论，在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种新型沉淀池。
辐流式沉淀池技术说明
辐流式沉淀池技术说明一、概述辐流式沉淀池呈圆形或正方形。
直径较大，一般为20～30m，最大直径达100m，中心深度为2.5～5.0m，周边深度为1.5～3.0m。
池直径与有效水深之比不小于6，一般为6～12。
辐流式沉淀池内水流的流态为辐射形，为达到辐射形的流态，原水由中心或周边进入沉淀池。
中心进水辐流式沉淀池如图4-22（a）所示，在池中心处设有进水中心管。
原水从池底进入中心管，或用明渠自池的上部进入中心管，在中心管的周围常有穿孔挡板围成的流入区，使原水能沿圆周方向均匀分布，向四周辐射流动。
由于过水断面不断增大，因此流速逐渐变小，颗粒在池内的沉降轨迹是向下弯的曲线（如图4-23 所示）。
澄清后的水从设在池壁顶端的出水槽堰口溢出，通过出水槽流出池外，见图4-24。
为了阻挡漂浮物质，出水槽堰口前端可加设挡板及浮渣收集与排出装置。
周边进水的向心辐流式沉淀池的流入区设在池周边，出水槽设在沉淀池中心部位的R/4、R/3、R/2处或设在沉淀池的周边，俗称周边进水中心出水向心辐流式沉淀池【如图4-22（b）所示】或周边进水周边出水向心辐流式沉淀池【如图4-22（c）所示】。
二、辐流式沉淀池特点由于进、出水的改进，向心辐流式沉淀池与普通辐流式沉淀池相比，其主要特点有∶①出水槽沿周边设置，槽断面较大，槽底孔口较小，布水时水力损失集中在孔口上，使布水比较均匀。
②沉淀池容积利用系数提高。
根据实验资料，向心辐流式沉淀池的容积利用系数高于中心进水的辐流式沉淀池。
随出水槽的设置位置，容积利用系数的提高程度不高，从R/4到R的设置位置，容积利用系数分别为85.7%～93.6%。
③向心辐流式沉淀池的表面负荷比中心进水的辐流式沉淀池提高约1倍。
三、辐流式沉淀池优势辐流式沉淀池大多采用机械刮泥。
通过刮泥机将全池的沉积污泥收集到中心泥斗，可借静水压力或污泥泵排出。
刮泥机一般是一种桁架结构（见图4-25），绕中心旋转，刮泥机安装在桁架上，可中心驱动或周边驱动。
辐流沉淀池的设计(4.25)
结构尺寸设计
(1)沉淀池表面积A1和池径D
Qmax— 最大设计流量 0.5 n— 沉淀池个数 q0—表面负荷，无测定资料时， 初沉池：2~4m3/(m2· h)， 二沉池： 1.5~3m3/(m2· h)
Qmax A1= nq 0
4A1 D= π
设计内容
(1) 结构尺寸设计
确定沉淀池整体尺寸及各构件的相对位置
(2) 功能构造设计 确定各功能分区构件的结构形式，满足各 功能的实现
设计规范与原则
（1）水池直径（或正方形的一边）与有效水深之 比以6~12为宜，有效水深为2~4m，水池直径不宜大 于50m。 （2）对城市污水厂，沉淀池个数应不小于2。 （3）出水堰负荷，初沉池≤2.9L/s· m；二沉池： 1.5~2.9L/s· m。
沉淀池是给排水工程中常用的处理构筑物，用于分离 悬浮物，是污水处理工序中必不可少的组成部分。到目前为 止最常用的沉淀池类型有：竖流式、平流式和辐流式。沉淀 池主要由进水区、出水区、沉淀区、缓冲区和污泥区几部分 组成。
辐流式沉淀池的水流呈水平向四周辐流，可作为初沉池 或二沉池分离悬浮物，主要分为普通辐流式沉淀池和向心辐 流式沉淀池。 普通辐流式沉淀池 普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径一般为6~60m， 最大可达100m，中心深度为2.5~5.0m，周边深度为1.3~3.0m。 普通辐流式沉淀池进水方式为中心进水，大多数采用机 械刮泥，尤其直径大于20m时，几乎全用机械刮泥。池底坡 度一般为0.05，坡向中心泥斗，中心泥斗的坡度为0.12~0.16。
(3)沉淀部分有效容积V ’ Qmax t 或 V ’= n
V ’=A1h2
(4)污泥部分所需容积V
辐流沉淀池进水出水的方式
辐流沉淀池进水出水的方式
辐流沉淀池是一种常见的污水处理设备，其主要作用是通过物理化学反应，将污水中的悬浮物、有机物和重金属等污染物质沉淀下来，从而达到净化水质的目的。
而辐流沉淀池的进水出水方式则是决定其处理效果的重要因素之一。
辐流沉淀池的进水方式一般有两种，一种是从上方进水，另一种是从底部进水。
从上方进水的方式，一般是通过喷淋装置将污水均匀地喷洒在沉淀池的上方，然后通过重力作用，使污水逐渐下沉，最终到达沉淀池的底部。
而从底部进水的方式，则是将污水从沉淀池的底部进入，然后通过气泡或机械搅拌等方式，使污水中的悬浮物质悬浮在水中，从而达到沉淀的效果。
辐流沉淀池的出水方式一般也有两种，一种是从上方出水，另一种是从底部出水。
从上方出水的方式，一般是通过溢流口将处理后的水从沉淀池的上方流出，然后进入下一个处理单元。
而从底部出水的方式，则是通过底部的出水口将处理后的水从沉淀池的底部流出，然后进入下一个处理单元。
无论是进水还是出水，辐流沉淀池的设计都需要考虑到水流的均匀性和流速的控制。
如果水流过快或过慢，都会影响沉淀效果。
同时，进水和出水的位置也需要合理安排，以避免污水的二次污染。
辐流沉淀池的进水出水方式是影响其处理效果的重要因素之一。
在
设计和使用时，需要根据实际情况进行合理的安排和控制，以达到最佳的处理效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
属元素和有机物指标进行了检测,数据结果表明,投加反冲洗废水后的沉淀池及滤池出水中,铝、铁、镁、钙、铅、锌、镉、汞、锰等金属元素及有机物指标并没有增加,亦即没有形成累积,杂质主要从沉淀池排泥水中排出。
因此直接回收反冲洗废水至反应沉淀池,不会对水处理过程造成 二次污染 。
滤池反冲洗废水直接回收到反应沉淀池,杂质主要在沉淀池中沉淀,作为沉淀池的污泥排出,对沉淀池排泥的处理笔者将另文介绍,最终实现水厂生产废水的 零 排放。
参考文献1 巴宾科夫 论水的混凝 北京:中国建筑工业出版社,19822 [美]拉塞尔 爱尔 卡尔普 水的净化新概念 北京:中国建筑工业出版社,19823 许保玖 给水处理理论与设计 北京:中国建筑工业出版社,19924 王建西 净水厂直接回收滤池反冲洗水的工艺研究 给水排水,1995,21(12)5 Roger C Bales.Surface Chemi stry in Water Treatment:Reactions atthe Solid-Liquid Interface.JAWWA,1986,Nov.:50~666 Peter E Pallo,et al.Recycli ng an d Reuse of Fi lter-Backw ash WaterContaining Al um Sludge.Water S ew age W orks,1972,M ay:123~ 1257 Hubert L Nielsen.Alum Sludge Disposal Problems and Success.JAW WA,1977,June:335~341作者通讯处:柯水洲,袁辉洲 410082,湖南大学土木工程系李 宁,曾富益 长沙市自来水公司 收稿日期:1999 1 25周边进水式辐流沉淀池的进水设计方法吉 宏提要 从流体力学的角度提出了一种周边进水式辐流沉淀池的布水设计方法,即布水槽内水头损失h2不宜超过布水孔处孔口水头损失h1的10%,并介绍了布水槽内及孔口处水头损失的计算方法。
关键词 辐流式沉淀池 周边进水式 布水槽 孔口 水头损失1 问题的提出辐流式沉淀池的进、出水布置方式有如下几种:(1)中心进水周边出水;(2)周边进水中心出水;(3)周边进水周边出水。
由于周边进水式沉淀池的出水效果较好,被越来越多的工程采用。
但是,对周边进水式辐流池进水布置的设计方法目前尚缺乏明确、具体的规范,设计时具有很大的随意性,常引起布水不均匀,影响处理效果,体现不出周边进水的优越性。
2 设计依据图1为一周边进水辐流式沉淀池的示意图。
进水流量为2Q,沉淀池直径为D,布水槽中均匀布置泄水孔2N个,孔径d。
沿进水口处经圆心作一剖面线,将沉淀池分成图1 周边进水辐流式沉淀池示意图两个半圆(见图2),起始端的布水孔a处的孔口流量为q a,末端布水孔b处的孔口流量为q b,全部孔口中以q a和q b相差最大,如达到如下要求:q bq a0 95(1)则可认为布水均匀性很好。
设辐流池中沉淀区水位标高为H0,布水槽中a给水排水 Vol 25 No 5 19997图2 非棱柱形进水渠道孔口处水位标高为H a,b孔口处水位标高为H b,则:q b= 2g(H b-H0)(2)q a= 2g(H a-H0)(3)式中 流量系数;孔口面积, =4d2。
式(2)、(3)代入式(1)后两边平方,得H b-H0H a-H00 952 0 9(4)设:H a-H0=h1(5)H a-H b=h2(6) 式中H a-H0为孔口a处内外水位高差,实际上就是孔口a处的水头损失,定义为孔口水头损失h1。
H a-H b为布水槽中始端和末端的水位高差,实际上就是布水槽中的水头损失,定义为槽内水头损失h2。
式(5)、(6)代入式(4)后,得:h1-h2h10 9(7)演化为:h2h10 1(8) 式(8)实际上就是周边进水式辐流沉淀池的进水布置的设计依据。
其物理意义是:布水槽内的水头损失h2不应超过孔口水头损失h1的10%。
3 讨论3 1 布水槽中水头损失h2的确定布水槽中水头损失的理论计算较复杂。
此处将非棱柱形(半圆形)渠道(见图2)抽象为棱柱形渠道(见图3),并借鉴多孔口等流量出流计算公式(参见闻德主编 工程流体力学,高等教育出版社)可得沿程水头损失h 2:图3 棱柱形进水渠道h 2=(N+1)(2N+1)6N2Q2K2L=(N+1)(2N+1)6N2iL(9)式中N 孔口数;L 布水槽计算长度,L=D2;Q 流量;K 流量模数;i 水力坡降。
当N=10时,(N+1)(2N+1)6N2=0 38N 时,(N+1)(2N+1)6N2=0 33为简化计算程序,此系数统一取为0 38。
从式(8)中可以看出,此种处理是偏于安全的。
图2中的非棱柱形渠道与图3中的棱柱形渠道相比,还多一弯道水头损失。
工程中,圆池直径D 与布水槽宽B相比在50倍以上,故实际弯道损失几乎为零。
从安全的角度出发,弯道损失按沿程损失的5%计,则:h2=h 2(1+5%)=0 4iL(10) 3 2 孔口水头损失h1确定图4为始端a孔口处的剖面图。
由于h2h10 1,而h1一般在0 1m~0 2m之间,则h2更小。
为方便计算,可认为孔口a和孔口b处的水位标高相等,即各孔口处的孔口水头损失h1可认为相等。
孔口直径d一般取值0 01m~0 03m,作用水头H a-H0(即h1)一般小于0 2m,布水槽底厚一般0 1m,据此水力条件判断,此处局部水头损失应按管嘴出流处理,即:h k=V22g(11)式中 局部水头损失系数,可取0 5;V 孔口平均流速。
8 给水排水 Vol 25 No 5 19993 3 小阻力配水原理周边进水式辐流沉淀池的进水设计依据:h 2h 1 0 1从此公式中可以看出,布水槽内水头损失h 2越小,孔口水头损失h 1越大,则布水越均匀。
工程中,h 1不可能太大,一般宜在0 1m ~0 2m 之间。
否则h 1太大,则池上干弘太大,造成浪费。
设计主要是降低h 2,即降低布水槽中水头损失。
这便是小阻力配水原理。
3 4 其它注意事项(1)布水孔的设计方式一般有如下几种,如图4、图5和图6所示。
图4 底孔式图5 侧孔式图6 堰口式本文认为以底孔式最好。
因为堰口式与侧孔式都会引起布水槽中积泥,进而影响布水效果。
(2)进水设计流量必须准确。
在许多场合下(如活性污泥法中的二沉池),辐流池的处理规模常与进水流量不一致。
此时应严格区别对待,沉淀面积的计算应按处理规模确定,而布水槽的设计必须按进水流量进行。
(3)由于施工及运行方面的原因,布水槽的宽度B 宜在0 2m ~0 4m 之间,水深H 宜在0 2m ~0 4m 之间。
布水孔的孔径宜取小,但最小不能小于10mm ,否则易堵塞。
4 实例某污水厂单组初沉池处理规模500m 3/h ,采用周边进水周边出水式辐流池。
设计如下: (1)沉淀池池径的确定取表面负荷率q 0=2 0m 3/(m 2 h ),则D =4 5002 0 =17 8m实际取D =17m ,表面负荷率q 0=2 20m 3/(m 2 h),水深H 0=2 8m ,水力停留时间H RT=1 27h 。
以下为布水设计。
(2)初步确定孔口水头损失h 1控制在0 2m 左右,则孔口流速V =2gh 1=2 9 81 0 20 5=2 8m/s(3)确定孔口直径20m m ,则全池需孔口数:N =500/36002 80 0224=157 97个按相邻两孔孔距320mm 打孔,全池共165个孔。
实际水流流速V =2 68m/s ,孔口水头损失h 1=0 183m 。
(4)布水槽宽B =400mm ,单侧布水槽进水流量Q =250m 3/h ,槽长L =26 38m 。
查水力计算表,得等流量下恒定明渠流水深H =0 35m ,沿程水力坡降i =0 6 ,则布水槽中水头损失为:h 2=0 4 26 38 0 6 =0 0063m (5)比较h 2和h 1h 2h 1=0 0060 183=0 034<0 1按此构造设计,布水均匀。
作者通讯处:210096东南大学环境工程系电话:(025)3369341(H) 收稿日期:1999 1 21给水排水 Vol 25 No 5 19999WATER&WASTEWATER ENGINEERING Vol.25No.5M ay1999CON T ENT SPreliminary Comparison of Package Materials Used in Biological Contact Oxidation Processto Treat Sligh-t Polluted Source Water M ei Xiang et al(1) Abstract:T he structural features and performances of biolog ical contact ox idation process packed w ith three different kinds o f materials Y DT,T A and PWT to treat slight-polluted raw w ater are discussed and compared in preliminary.T he re-sults show that every one of the three will be suitable fo r biolog ical contact ox idation process to treat slight-pollut-ed raw wa-ter and similar remov als of ammonia nitr ogen w ere obtained under the same operating condition and w ith the approx imate specific surface area of packag e material being installed.Further mor e it is necessary to study t he problems such as the opt-i mum ar rangement of packag e materials inside the reactor and the changes of the working status of the package material at different quality of raw w ater.Pilot Investigation on Reuse of Filter Backwash Water K e S huiz hou et al(4) Abstract:F ield exper inents on bench scale and pilot plant levels have been done in a water works which takes raw w ater from Xiang jiang River to investigate the r ecycling and reuse of filter backw ash w ater.T he results show that the direct recy-cling of backw ash w ater to the reaction tank makes not only both economical and env ironmental benefits for water source saving,but also the improv ement of the reaction and sedimentation process.Water Distribution Design of Peripheral Inlet Radial Sedimentation Tank Ji H ong(7) Abstract:A guideline fo r the design of w ater distr ibution system of peripheral inlet radial sedimentation tank has been recommended by the author on the basis of fluid mechanics.Attentions shall be focussed o n the water head loss h2in the inlet water distributing canal.w hich should not exceed over10%of t he head loss h1at the distributing orifices.A lso the calcula-t ion methods of the head losses in the distributing canal and the or ifices are described.Explanation and Maintenance of C alumet WRP Zhou Y ip ing(10) Abstract:T he evloution and maintenance in the foregoing70years o f Calumet WRP,a component belonging to M etr opolitan Water Reclamation District of Great Chicago are presented.The Organic C onstituents in Water and Their Impact on Drinking Water Quality L i X iaodong et al(12) Abstract:T he authors discussed the ty pes of organic constituents in surface waters and their impact on dr inking w ater quality.T he micro-po llutants from w astew ater and the disinfection by-products have dir ect impact on the dring ing w ater quality and ar e the main org anic compounds to be controlled.T he natural organic substances cause indirect impact o n w ater quality by increasing the coagulant dosage,the residues of aluminum and the disinfection by-pro ducts.T he algae cause de-crease of t he coagulant and filtr atin efficiency and odor problems.Study on Nitrification and Denitrification of Sludge in Hybrid Biological Reactor W u L ibo et al(15) Abstract:Sewage was treated by using the hybr id reactor with porous suspended carriers(polyurethane foam)as media and a compar ision with conventional reactor was made.T he study focused on the capability of nitrification and denitrification of the sludge in t he r eactors.T he r esult show ed t hat t he hybrid reactor had hig her sludge concentration and better removal o f pollutant COD,NH3-N and T N than the control r eactor.When the organic and NH3-N loadings were low,capability o f nitrificat ion and denitrification of t he sludg e was close.As the loadings were increased,the capability of nitrificat ion and den-i tr ificatio n of the sludge became deprssed,but t hat of attached sludge became enhanced.Capability of denitrification of sludg e in the hybr id reactor w as much g reater than that of sludge in t he control r eactor.。