二沉池

4.5二沉池
4.5.1沉淀池的类型及选择
沉淀池是分离悬浮固体的一种常用构筑物，二沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分，其作用是泥水分离，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。

沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种。

本设计中二沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池[3]。

辐流式沉淀池多呈圆形，池的进水在中心为止，出口在周围。

水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。

泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥常用刮泥机（或吸泥机）机械排除。

其主要的特点是采用机械排泥，运行较好；排泥设备有定性产品[3]。

4.5.2辐流式二沉池的设计参数 辐流式二沉池的设计参数如下[1]：
（1）池子直径（或者正方形的一边）与有效水深的比值大于6； （2）池径不宜小于16m ；
（3）池底坡度一般采用0.05~0.1m ；
（4）一般采用机械刮泥，也可附有空气提升或净水头排泥设施；
（5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20m ）时，也可采用多斗排泥； （6）停留时间2.5~3h ；
（7）表面负荷：0.6~1.5m 3/（m 2·h ）。

4.5.3设计计算
辐流式二沉池的设计计算过程如下[1]： （1）沉淀部分水面面积 nq
Q
F 式中：
Q —设计日平均流量m 3/h ；
池数（个）—n ，本设计设置2座沉淀池；
q —表面负荷，m 3/(m 2
·h)，本设计取1.5m 3/(m 2
·h)
23333.31111.1m 2 1.5
Q F nq =
==⨯ （2）池子直径
37.62m D =
=
=
采用周边传动吸泥机，为了符合型号规格，取直径为
m 37=D ，由《给水排水设计手册（第2版）
》第11册P592查知(D ＞20,采用周边传动的刮泥机)，选取周边传动吸泥机37-ZBG ，其性能参数如下表8示：
表8 35-ZBG 性能参数
（3）实际水面面积
22
2
m 67.10744
374
=⨯=
=
'ππD F
实际负荷 3232
22
443333.3m /m h 1.6m /m h 237
Q q n D ππ⨯=
=•=•⨯⨯（）（） （4）沉淀区有效水深
qt h =2 式中：
2h —沉淀区有效水深，m ；
t —沉淀时间，1.5~4.0h ；取3.0h 2 1.6 3.0m 4.8m h qt ==⨯= （5）校核径深比
237
7.74.8
D h ==，在6—12内，符合要求 （6）沉淀部分有效容积 333333.3'3m 4999.95m 2
Q V t n =
=⨯=
（7）沉淀区的容积 n
SNT
V 1000= 式中：
S —每人每日污泥量，L/(人·d ）一般为0.3~0.8，取=S 0.8 L/(人·d ） N —设计当量人口数，=N 25万
T —两次清除污泥像个时间，d ；取h 2=T n —沉淀池座数，2=n
430.825102
8.3m 10001000224
SNT V n ⨯⨯⨯=
==⨯⨯ （8）污泥斗的容积
设 60a m 1m 221===，，r r ，则
m 73.160tan 12a tan )(215=⨯-=
-= ）（r r h ，取1.7m 。

3222
221215
1m 68.12)1122(3
7
.1)(3
=+⨯+⨯=
++=
ππr r r r h V
（9）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设坡度05.0=i m 83.005.0)25.18()(4=⨯-=⨯-=i r R h ，取0.8m 3222
1124
2m 9.320)225.185.18(3
8
.0)(3
=+⨯+⨯=
++=
ππr Rr R h V
（10）污泥总容积
321m 58.33328268.12=+=+=V V V ＞12.68m 3 （11）沉淀池总高度
54321h h h h h H ++++= 式中：
1h —沉淀池超高，m ，为0.5m ； 3h —池中心与池边落差，m ，为0.5m ；
5h —沉淀池泥斗高度，m ，为1.7m
0.5 4.80.50.8 1.78.3m H =++++=
（12）沉淀池池边高H ’
H ’=h 1+h 2+h 3
则：H ’=h 1+h 2+h 3=0.5+4.8+0.5=5.8m 4.5.5进出水设计 （1）进水管的计算
v
Q D πmax
12
1
4⨯=
式中：
max 2
1
Q ——进水管设计最大流量，0.61m 3/s ； v ——进水管水流速度，取为1.2 m/s ；
m 8.02
.161
.0421
4max
1=⨯⨯=⨯=
ππv
Q D
（2）二沉池集配水井设计
二沉池的采用配水井进行配水，分别往两座沉淀池均匀进水。

①配水井中心管径 1
max
14v Q D π= 式中：
1v —中心管内污水流速，/m s ，s v /m 6.01≥，取 0.6m/s ； max Q —集配水井的设计流量，m 3/s ，=m ax Q 1.219 m 3/s
m 6.1m 6
.0219
.1441
max
1=⨯⨯==
ππv Q D
②配水井的直径 2
12
max 24D v Q D +=π 式中：
2v —配水井内污水流速，/m s ，s v /m 4.0~2.02=，取 0.2m/s ；
max Q —集配水井的设计流量，m 3/s ，=m ax Q 1.219 m 3/s
m 2.36.12
.0219
.14422
12
max 2=+⨯⨯=+=ππD v Q D
③集水井的直径
2
23
max 34D v Q D +=
π 式中：
3v —集水井内污水流速，m/s ，s v /m 4.0~2.03=，取0.3m/s m 9.32.33
.0219
.14422
23
max 3=+⨯⨯=+=ππD v Q D ，
本设计中取4.0m 。

④溢流堰
配水井中心管的污水通过薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰的过流量公式为[4]：
2
32H g mb q v =
式中：
max Q —集配水井的设计流量，m 3/s ；
m — 薄壁堰的流量系数，取 0.45；
b —堰宽，m ，m 03.56.11=⨯==ππD b ；
H —堰上水深，m
将上式变换得,薄壁堰堰上水头为： m 25.0)8
.9203.545.0219
.1(
)2(
3
23
2max =⨯⨯⨯==g
mb Q H
（3）二沉池出水堰设计[6]
二沉池出水采用90°三角堰，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。

设设集渣渠深度为0.4；溢流渠深为0.8m 、渠宽为0.5m ，集水渠深为0.8m ，渠宽为0.8m ，出水堰跌水0.15m ；出水槽深1.6m ，长1.6m ，宽为1.2m 。

由《给水排水设计手册（第二版）》第一册第682页表16-1查知，当堰上水
深为h=0.03m 时，过水堰流量为s /218.0L Q =，则需要用到的三角堰个数为：
1398218
.035
.12194141max =⨯==Q Q n (个)
槽宽为0.5m ，设堰厚度为0.3m ，则内外层堰板所在圆直径分别为： 集水渠层堰所在圆直径为：m 1.359.1371=-=D 溢流渠堰板堰所在圆直径为：m 5.335.3372=-=D 堰周边总长为：m 4.215)5.331.35(21=+=+=πππD D L 则三角堰宽为： m 15.01398
4.215===
n L b 内层布置的三角堰个数为个73515
.01
.351
1≈⨯=
=
ππb
D n
外层布置的三角堰个数为个70115
.05
.332
2≈⨯=
=
ππb
D n
（4）出水管、排渣管和排泥管
出水管管径D=800mm (i=1‰)，则水流速度为：
s /m 21.18
.061
.042
=⨯⨯=
πv 设置直径为D=500mm 的排渣管和排泥管。

4.6接触消毒池 4.6.1概述
城市污水经一级或二级处理后，改善水质，细菌含量也大幅度减少，但仍存在有病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒。

本设计中采用液氯为消毒剂，其优点是效果可靠，投配设备简单、投量准确、价格便宜。

4.6.2接触池的设计参数
本设计中接触池的设计参数如下[7]： （1）加氯量：5~10mg/L ，本设计中取6mg/L ； （2）氯与污水的接触时间为=T 30min ； （3）设计流量是s /m 219.1max 3=Q ；
（4）本设计设一座五廊道式平流接触池。

4.6.3接触池的设计计算 （1）池体容积计算
33max m 2.2194m 6030219.1=⨯⨯==T Q V （2）接触池表面积 2
h V F = 式中：
2h —接触池的有效水深，取为3.0m
22
2m 4.731m 0
.32.2194===
h V F （3）接触池尺寸
设每个廊道宽度为m 9=b ，则消毒池总宽度为45m m 955=⨯==b B ，则 消毒池的长度为： m 3.1645
4.731===
B F L （4）接触池高度
321h h h H ++= 式中：
1h —池底坡降，坡度i 为0.05，坡底在进水端；
2h —接触池有效水深，3m ； 3h —接触池超高，0.3m 。

m 12.4m 3.305.03.163.03321=+⨯=++=++=Li h h h H （5）排泥设计
接触池也有污泥沉降，故也要设计排泥设施，接触池坡底在进水端，在池子的进水端设置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥机刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脱水间。

4.6.4加氯间设计
本设计中加氯间的设计计算过程如下[7]： （1）投氯量计算 max m Q ρ= 式中：
ρ—投氯量，mg/L ，6mg/L ；
max Q —105352m 3/d ；
26.3kg/h d /kg 632d /kg 101053526m 3max ==⨯⨯==-Q ρ （2）加氯设备
选用贮氯量为1000kg 的液氯钢瓶，用6瓶同时供氯，每周换用钢瓶一次，安装加氯机3台，两用一备，加氯流量为5-25kg/h 。

（3）加氯间尺寸
加氯间尺寸设置为18m 12⨯m 。