普通辐流式沉淀池设计计算(中心进水周边出水)
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.
幅流式沉淀池设计计算
F 实际为 1256.64
ρ
0
98.0
V m3 2800
H m 6.90
即2083m3/h
F 实际面积
q1' s·m
2375.8
3.35
m3/(m2·h)
F m2 2375.8
h2" m 2
t h 2.000 Q m3/h 2083
F m2 2375.8 Nw mg/L 2800.0
h2' m 1.75 t' h 2.0 Cu mg/L 8000
h2" m 1ห้องสมุดไป่ตู้8
富余高度 m 0.300
h2 m 3.87
h2 m 3.87
h3 m 0.30
h4 m 1.00
H m 5.17
即2083m3/h 即0.579m3/s
Q m3/h 2083
C1 mg/L 170.0
C2 mg/L 30.0
T h 8.0
γ 1.00
V'
h5 2 (r1 r1r2 r22 )(m3 ) 3
h5 m 1.0 r1 m 8.0 r2 m 3.000 V m3 102
h5－污泥斗高度 r1－污泥斗上部半径 r2－污泥斗下部半径 六、污泥斗以上圆锥体部分污泥体积 h V2 4 (r12 r1 R R 2 )(m 3 ) 3 h4－圆锥体高度 r1－污泥斗上部半径 R－池子半径 七、沉淀池高度 H h1 h2 h3 h4 h5 h1－超高 h3－缓冲层高度
Q m3/h
q' m3/m2·h
F m2
池体直径D 池体直径D m 实际取
二、校核堰口负荷
Q q 3.6D 四、校核固体负荷
沉淀池设计计算(平流式-辐流式-竖流式-斜板)【范本模板】
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。
中心进水辐流式沉淀池工艺计算
进水水质
类别
参数
数值
进水 COD
Qmax
800
350
BOD
S0
180
SS
200
氨氮
NHe
30
总磷
3
单位 m3/d mg/L mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
参数名称 设计人口数量 辐流式二沉池数量 表面水力负荷
沉淀时间 沉淀池直径 沉淀池缓冲区高度
超高
参数设计 参数 N n q
m3
m3
D/h2 H'
6.1421182
设计要求 6~12
5.9127097 m
要求 q'
≯4.43 L/(s·m） 6.909883 L/(s·m）
校核池径与有效水深比
沉淀池池边高度
校核堰负荷 堰负荷
参数 F D h2 V' S V h5 V1 h4
V2
V总
数值 266.66667 18.426355
3 800.00
0.5 4.1666667 1.7320508 7.0375415 0.3806589
40.732989
47.77053
单位 m2 m m m3 L/(人·d) m3 m m3 m
数值 4
25
95%
设备参数设计 数值 1.6 0.6 60 0.05
单位 h
g/(人·d)
单位 m m °
参数名称 沉淀部分水面面积
沉淀池直径 沉淀区有效水深 沉淀部分有效容积 每人每日产生的干污泥量 污泥区所需容积
污泥斗高度 污泥斗容积 坡向污泥斗圆锥体高度 污泥斗以上圆锥体部分污
泥容积 污泥区总容积
周边进水式辐流沉淀池的进水设计方法
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。
沉淀池设计计算
沉淀池设计计算二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。
本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。
4.4.1设计要求（1）沉淀池个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设计；（2）沉淀池的直径一般不小于10m；当直径大于20mm时，应采用机械排泥；（3）沉淀池有效水深不大于4m，池子直径与有效水深比值不小于6；（4）池子超高至少应采用0.3m；（5）为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板，穿孔率为10%—20%。
出水堰应用锯齿三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。
（6）池底坡度不小于0.05；（7）用机械刮泥机时，生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板0.3m，工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用，或根据产泥情况适当改变其高度。
（8）当采用机械排泥时，刮泥机由绗架及传动装置组成。
当池径小于20m时用中心传动，当池径大于20m时用周边传动，转速为1.0—1.5m/min（周边线速），将污泥推入污泥斗，然后用静水压力或污泥泵排除；作为二沉池时，沉淀的活性污泥含水率高达99%以上，不可能被刮板刮除，可选用静水压力排泥。
（9）进水管有压力时应设置配水井，进水管应由井壁接入不宜由井底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。
4.4.2设计参数（1）表面负荷取0.8—2m 3/m 2.h ，沉淀效率40%—60%；（2）池子直径一般大于10m ，有效水深大于3m ；（3）池底坡度一般采用0.05；（4）进水处设闸门调解流量，进水中心管流速大于0.4m/s ，进水采用中心管淹没或潜孔进水，过孔流速为0.1—0.4m/s ，潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩，保证水流平稳；出水处应设置浮渣挡板，挡渣板高出池水面0.15—0.2m ，排渣管直径大于0.2m ，出水周边采用双边90°三角堰，汇入集水槽，槽内流速为0.2—0.6m/s ；（5）排泥管设于池底，管径大于200mm ，管内流速大于0.4m/s ，排泥静水压力1.2—2.0m ，排泥时间大于10min 。
普通辐流式沉淀池的设计教材
《环保设备设计及应用》课程设计题目：普通辐流式沉淀池的设计学院：环境科学与工程学院年级专业：12-环保设备班姓名：陈艳云、洪小云、庄煜倩学号：1216022103、1216022106、1216022154二○一五年六月十日目录设计任务及要求 (1)1 普通辐流式沉淀池简介 (1)2 沉淀池基本参数计算 (3)2.1设计参数要求 (3)2.2基本参数计算 (3)2.3中心进水管的计算 (5)2.4出水堰的计算 (5)2.5扩散筒 (6)3 驱动机构设计 (6)3.1传动装置的选择 (6)3.2驱动机构选择 (7)3.3传动轴计算 (9)3.4齿轮的设计 (9)4 中心传动竖架设计 (12)4.1中心传动竖架结构 (12)5 刮臂和刮板设计 (14)5.1刮板 (14)6 设计小结 (16)7 小组分工 (17)参考文献 (18)成绩评定 (18)附件 (19)设计任务及要求(1)设计普通辐流式沉淀池，在设计过程中熟悉和掌握辐流式沉淀池的工作原理及过程。
(2)根据设计任务拟订总体设计方案；按工作状态分析、计算和确定零部件的型号或主要尺寸；考虑安装、使用维护等问题进行结构设计；绘制整体装配图和零部件工作图；编写设计计算说明书等。
(3)每小组学生应完成：A．整体装配图1张（A3号）；B．零部件工作图不少于3张；C．设计说明书1份，不少于6000字。
1 普通辐流式沉淀池简介普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径(或边长)一般为6～60m，最大可达100m，中心深度为2.5～5.0m，周边深度1.5～3.0m，污水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周边流动，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。
由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。
普通辐流式沉淀池大多采用机械排泥（尤其是当池径大于20m时），将全池沉积污泥收集到中心污泥斗，再借静水压力或污泥泵排出。
刮泥机一般为桁架结构，绕池中心转动，刮泥刀安装在桁架上，可中心驱动或周边驱动。
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污水处理技术之沉淀池设计计算（平流、辐流、竖流、斜板）沉淀池的类型按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。
设置沉淀池的一般要求有哪些(1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2 个，为使每个池子的人流量均等，要在入流口处设置调节阀，以便调整流量。
池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。
(2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。
(3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。
不用机械排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。
(4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。
污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55(5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m 处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。
(6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m 以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。
为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。
沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。
(8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm 左右，正常水面应当位于齿高的1／2 处。
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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=2
A1=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＝3.14
D=SQRT(4A1/π)=27.9取28
3、有效水深h2（m）
t=1.5
h2=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=1837.5
5、污泥量W（m^3）
S=0.5N=340000T=4
W=SNT/(1000*24*n)=14.2
其中：S——每人每日污泥量（L/(p*d)）,一般0.3～0.8
N——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=60
R=D/2=14
h5＝(r1-r2)*tgа=0.3
V1=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=0.05
h4=(R-r1)*i=0.60
V2=π*h4*(R^2+R*r1+r1^2)/3=142.2
其中：i——池底坡度，一般0.05～0.10
h4——底坡落差（m）
8.池高H（m）
h1＝0.3h3＝0.5
H=h1+h2+h3+h4+h5=4.7
其中：h1——超高（m），一般0.3
h3——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。