曝气沉砂池的设计计算

曝气沉砂池的设计计算

1、池体设计计算

⑴ 池的总有效容积V

t Q 设计60V =

式中 V ——总有效容积(m3)；

t ——最大流量时的停留时间(min ，取为2)

则：

Q 设计=1875m3/h=0.521 m 3/s

352.622521.060V m =⨯⨯=

⑵ 池断面积

设污水在池中的水平流速v 为 0.1m/s ，则水流断面面积为：

221.51

.0521.0m v Q A ===

设计 ⑶ 池宽度 设有效深度 1m ，则沉砂池总宽度 B 为：

m 21.51

21.5H A B === 设沉砂池两座，则每座池宽 b 为： m 6.2221.52B b ===

宽深比3.12

2.6b ==h ，符合要求(1～1.5 之间)。 ⑷ 池长m A V L 1221

.552.62=== 长宽比561.42.6

12L <==b 符合要求。 由以上计算得：共一组曝气池分2格，每格宽2.6m ，水深1m ，池长12m 。

2、沉砂室设计

⑴ 排砂量计算

对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X 1=2.0～3.0m 3/105m 3

，则每日沉砂量Q 设计为 d m X Q /45.0100.315000Q 351max =⨯⨯=⨯=-设计(含水率 60﹪)

设贮砂时间 t=2d

则砂槽所需容积为 V= Q 设计×t=0.45×2=0.9 m

3

折算为含水率 85﹪的沉砂体积为 32.185

100)60100(45.0m V =--⨯=

⑵ 砂室个部分尺寸 设砂坡向沉砂槽，沉砂槽为延池长方向的梯形断面渠道，每池设一个共两个，每个沉砂槽所需容积为308.42

m V v == 砂槽容积取值为：a 1=0.5m h 3’=0.5m Þ=60°

m a tg h a 15.0732

.15.02602132=+⨯=+︒=

则沉砂槽体积 3332108.45.4125.02

5.012m m L h a a V >=⨯⨯+=+=符合要求 3、提砂泵房与砂水分离器

选用直径0.2m 的钢制压力试旋流砂水分离器1台，砂水分离器的外形高度

H 1=11.4m ，入水口离地面相对高度11.0m ，则抽砂泵静扬程为H=14.5m ，砂 水分离器入口压力为H 2=0.1mpa=10.0mH 2O

则抽砂泵所需扬程为

O mH H H H 225.240.105.14=+=+='

选用螺旋离心泵Q=40.0 m 3/h H=25.0mH 2O

电动机功率为 N=11.0kw

4、曝气沉砂池总体尺寸

沉砂槽尺寸：a 1＝0.5m a 2=1m h 3’=0.5m

沉砂池尺寸：b 1=1.75m

I=0.1～0.5 取 0.2

m h h 75.02.075.14.02.075.133=⨯+=⨯+'=

m h h h h 05.275.013.0321=++=++= 取2.1m

式中 h 1——超高取 0.3m

h 2——有效水深 1m

h 3——沉砂室高度 0.4m

5、曝气系统设计计算

采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气

空气用量max 3600DQ q = （3-7） 式中 q ——所需曝气量， m 3/h ；

D ——每 m 3污水所需曝气量，m 3/m 3

设 D 为 0.2，代入得：

/m in m 252.6/h m 12.753521.00.23600q 33==⨯⨯=

6、管路设计

⑴ 泵房出水井

设出水井尺寸为1.0×4m 2，出水采用堰跌落，堰宽为1000mm ，堰上水头查手册第一册： 矩形堰

2

302Q H g b m = （3-8） 式中 Q ——流量，为 0.521m 3/s ；

m 0——流量系数；

H ——溢流堰上水头高，（m ）；

P ——堰高，（m ）；

b ——堰宽

根据上式可算出 H ＝0.06 max aQ Q = （3-9）

式中 a ——安全系数取 1.2

出水堰尺寸92.0)2.1521.0(94.09.04.04.0=⨯⨯=⨯=Q B

m B h 16.125.1=⨯= 取1.2m

⑵ 沉砂池的进水 水经潜孔进入沉砂池，过孔流速不宜过大，取 V≥0.4m/s 。 每个孔的流量为：

取孔口尺寸800mm×1000mm ，则流速： s m s m v /4.0/41.064

.02521.0>=⨯=符合要求 进水损失：

αξsin 22

1g

v h = （3-10） 式中 ζ——局部损失系数，查手册可知为 0.92

代入得：

m h 008.08

.9241.092.02

1=⨯⨯=

⑶ 沉砂池出水

采用非淹没式矩形薄壁堰，取堰宽 2.0m ，则可列方程：

2302Q H g b m = （3-11）

式中 Q ——流量，为 0.521m 3/s ；

m 0——流量系数；

H ——溢流堰上水头高，（m ）；

P ——堰高，（m ）；

b ——堰宽，为 2m 。

可求得 H=0.18m

堰后跌落0.15m ，a ——安全系数取 1.2

出水槽尺寸m Q 89.0)2.1(9.0B 4.0=⨯⨯=

m B h 11.125.1=⨯=

式中 Q ——集水槽设计流量

B ——集水槽宽度

H 1——集水槽起端水深

7、放空管

各设管径300mm 的放空管于沉砂池末端。