钟式旋流沉砂池说明及设计计算

钟式旋流沉砂池说明及设计计算

设备结构及工作原理：

该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。

其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。

4.设计参数和要点

水力表面负荷约为150~200 m³/(㎡.h)

最大设计流量时的停留时间不小于30s

有效水深1～2m，池径与池深比为2.0～2.5m

进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s，在最大流量时不大于1.2m/s

进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m

出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=0.183m ³/s （3）进水流速：1v =0.7m/s ； （4）表面负荷：q=180m ³/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s

（6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m

（5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽

度。

二．钟式沉砂池的设计计算：

处理水量的确定：Q=0.183s m /3 1. 沉砂池的直径

π

'

3600

4q Q D ⨯=

式中： Q —设计流量，s m /3； 'q —表面负荷，)/(23h m m •； 则 )(16.21803600

4183.0m D =⨯⨯⨯=π

,设计中取D=2.5m

2. 沉砂池有效水深 2

24D

Qt

h π=

式中： t —水力停留时间，设计中取t=35s 则 2

25

.235

183.04⨯⨯⨯=

πh =1.30(m) 3.沉砂室所需容积

6

1086400XT Q

V = 式中: Q

—平均流量，s m /3； X —城市污水沉砂量，36310/m m ,污水一般采用

3036310/m m 污水；

T —清除沉砂的时间,间隔设计中取T=3d 。

)(90.010

58.186400330183.03

6

m V =⨯⨯⨯⨯=

4. 沉砂斗容积 )(12

1

4122542r dr d h h d V +++=

'ππ 式中： d —沉砂斗上口直径，m ，设计中取d=1.0m ； 4h —沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取4h =1.36m ；

5h —沉砂斗圆台体的高度，m ；

r —沉砂斗下底直径，m ，一般才用0.4～0.6m,设计中

取r=0.4m.

)(3.045tan 25m r

d h =︒

-=

)4.04.00.10.1(3.012

1

36.10.141222+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=

'ππV =1.07+0.12=1.19（3m ）

5. 沉砂池总高

54321h h h h h H ++++=

式中： 1h —沉砂池超高，m ，一般采用0.3～0.5m ，设计中取

1h =0.3m ；

3h —沉砂池缓冲层高度，m ； ︒⨯-⨯=︒-=

45tan )0.15.2(2

1

45tan )(213d D h

=0.75（m ）

)(01.43.036.175.030.13.0m H =++++=

6. 进水渠道

进水渠与涡流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度。

渠宽： 1

11h v Q

B =

式中： 1B —进水渠道宽度，m ；

1v —进水流速，一般采用0.6～0.9m/s ，设计中取

1v =0.7m/s ；

1h —进水渠道水深，m ，设计中取1h =0.8m 。 )(21.058

.18.07.0183

.01m B =⨯⨯=

校核 s m s m Q v /2.1/09.18

.021.0183

.08.021.0max <=⨯=⨯=

进水渠道长度 )(47.121.07711m B L =⨯== 7. 出水渠道

出水渠道与进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角大于︒270，最大限度地延长沉砂池内的水力停留时间。池中应设立浆液分离机。

渠宽2B =21B =2⨯0.21=0.42m 8. 排砂装置

采用空气提升器排砂，排砂时间每三日一次，每次1～2小时，所需空气量为排砂量的15～20倍 。排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干外运填埋。

9．钟式沉砂池设备选型