竖流式沉淀池地设计说明书

竖流式沉淀池设计

一、前言

竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池（管中流速应小于30mm/s），管下设

伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上

升（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂。

理论依据：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗

粒进行拦截和过滤。因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。

二、设计容：

某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为1.65 ，COD Cr 450 mg/l，

BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过上述参数设计该污水处理厂的生物处理工艺的初次沉淀池。

三、竖流式沉淀池的工作原理

在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v作竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u>v时，则颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；

②当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉亦不上升；③当u

存在着上升颗粒与上升颗粒之间、下降颗粒与下降颗粒之间的相互接触、碰撞，致使颗粒的直径逐渐增大，有利于颗粒的沉淀。

四、竖流式沉淀池的设计准则

1、竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。池的直径或池的边长一般不大于8m，通常为4～7m，也有超过10m的。为了降低池的总高度，污泥区可采用多只污泥斗的方式。

2、竖流式沉淀池的深、宽(径)比一般不大于3，通常取2。污水在中心管的流速对悬浮颗粒的去除有一定的影响。当中心管底部不设反射板时，其流速不应大于30mm/s，如设置反射板，流速可取100mm/s)/s。在反射板的阻挡下，水流由垂直向下变成向反射板四周分布。水从中心管嗽叭口与反射板间流出的速度一般不大于20mm/s，水流自反射板四周流出后均匀地分布于整个池中，并以上升流速v缓慢地由下而上流动，可沉颗粒向下沉至污泥区，经过澄清后的上清液从设置在池壁顶端的堰口溢出，通过出水槽流出池外。

3、沉淀池的几何尺寸：沉淀池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.3—0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º；排泥管直径不小于200mm。

4、沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L ／(s ·m)

5、出水堰不仅可控制沉淀池的水面高度，而且对沉淀

池水流的均匀分布有直接影响。沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3／m ·d ，据齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。挡板应当高出水面0.1～0.15m ，浸没在水面下0.3～0.4m ，距出水口处0.25～0.5m 。

6、当池直径或正方形边

长< 7m 时，澄清水沿周

边流出。个别当直径≥

7m 时，应设辐射式集水

支渠；

7、 中心管下口的喇叭口

和反射板要求：反射板板

底距泥面≥0.3mm ；反射

板直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.3倍； 反射板表面对水平面的倾角为17°；中心管下端至反射板表面之间的缝隙高为0.25-0.5m

，缝

隙中心污水流速，在初次沉淀池中≤30mm/s ，在二次沉淀池中≤20mm/s ；如下图所示

8、 排泥管下端距池底≤0.2m ，管上端超出水面≥0.4m ；

9、浮渣挡板距集水槽0.25-0.5m ，高出水面0.1-0.15m ，淹没

深度0.3-0.4m 。

五、各建筑物参数计算

（1） 中心管面积：设s v O 03m/.0=，采用4个竖流式沉淀池，

每池最大设计流量：

s m Q /80.036000247000360024q max max =⨯=⨯= 2max 7.203

.080.0m v q f o === （2） 中心管直径：

m f

d o 85.114

.37.244=⨯==π 取m d o 2=

（3） 中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：设间隙流出

速度s m v /02.01=，m d 7.2235.1.35d 1o

1=⨯==。 m d v q h 47.07.214.302.008.011max 3=⨯⨯==π（在0.25~0.5m 围之，符合要求）

取m h 5.03=。

（4） 沉淀池部分有效断面积：设表面负荷

)/(0.323'h m m q ⋅=，则污水在沉淀池中流速

s mm v /.80100036000.3=⨯=。 2

max 00.1008000.080.0m v q F ===

（5） 沉淀池直径：

m m f F D 1044.1114.3 2.7)(1004)

4>=+=+=π（（不符合要求）

采用m D 12=。

（6） 沉淀部分有效水深：设h t 1=

m qt h 3132=⨯==

取m h 32= 则343122>==h D （不符合要求）

（7） 校核集水槽出水堰负荷：集水槽每米出水堰负荷为 )/(9.2)/(12.21214.3100008.0max m s L m s L D q ⋅<⋅=⨯⨯=π（符合要求）

（8） 沉淀部分所需总容积：设两次排泥时间间隔,2d T =每人

每

日产泥量)/(5.0d L S ⋅=人，人数人用水指标600000.130.970009.0max ≈⨯=⨯=Q N 。

3

6010002600005.01000m SNT V =⨯⨯== （9） 圆截锥部分容积：设圆截锥体下底直径为0.4m ，则污

泥斗高度为：

m r R h 28.855tan )2.0-6(55tan )-(5=== 3

322225

16074.322)2.02.066(328.814.3)(3m m r Rr R h V >=+⨯+⨯=++=π