周进周出二沉池配水槽设计总结

配水槽计算示意图
l1＝（0.5q − bh * v ′A） / q0 式－9 式－10
l 2＝l c − l1 l1 ： AA’长度，m b： 槽宽，m h： 水深，m 过 A’断面的流速，m/s vA’： l2 ： A’B 长度，m AA’段水头损失计算： 1 2 h f1＝ 2 l （ 1 q 1 + 0.55q o l1） K
周进周出二沉池配水槽 周进周出二沉池配水槽设计 配水槽设计总结 设计总结
马千里 1
（1.四川环能德美科技股份有限公司，成都 600000）
摘 要： 在总结辐流式沉淀池的主要设计参数基础上， 着重介绍了二沉池出 水折流板的设计和周进周出二沉池配水槽的设计。 关键词：周进周出二沉池；折流板；布水均匀程度；均匀系数；配水槽；设 关键词 计 中图分类号:X703. 1 文献标识码:A 一、周进周出二沉池优点： 其最主要的优点是池容积利用系数高，达到了93.6%[1]。另外，由于进水过 水面积较大，水流向下的流速较小，污泥可以在进水区进行良好的絮凝，加速沉 淀池的沉淀，且对池底沉泥没有冲击现象；出水槽不在异重流上升区，无上升流 速过大挟带污泥的问题。 二、主要参数选择： 美国土木工程学会沉淀池专题委员会针对圆形沉淀池进行深入研究后， 认为 在确定一个合理沉淀池的池深之后，主要影响二沉池性能的因素是表面负荷[2] 。 1. 池直径：考虑到风力影响较大，建议池子直径在16～46m之间，直径过大 需设置挡风板。 2.池深：池直径大，池深也大。表面负荷大，池深也大。 3. 表面负荷（水力负荷） ：设计中一般的二沉池表面负荷取值大多在 0.6 ～ 3 2 0.9m /(m ·h)之间。周进周出二沉池表面负荷可以高于普通辐流式沉淀池2倍[1]。 将表面负荷换算为水力负荷，则二沉池中成层沉淀速度在0.2～0.5mm/s，相 应的表面负荷在0.72～1.8m3/(m2·h)之间，其大小与污水水质以及污泥浓度相关。 污水中有机物含量高，则其值低；污水中无机物含量高，则其值高。混合液污泥 浓度越高，其值越低；混合液污泥浓度越低，其值越高。设计中可以简单依表－ 1取值。 混合液污泥浓度与沉降速度值，表－1[3] 混合液污泥浓度 沉降速度v 混 合 液 污 泥 浓 沉降速度v MLSS/mg/L/ mm/s 度MLSS/mg/L/ mm/s 2000 5000 0.22 ≥0.5 3000 0.35 6000 0.18 4000 0.28 7000 0.14 4.出水堰负荷：周进周出二沉池可以采用1.5～2.9 L／（s ·m）[4]。在工程中， 很多二沉池出水堰附近污泥随水流漂出， 这主要是出水堰邻近地方的上升流速过 大，出水堰邻近地方的上升流速应控制在3.7～7.3m/h[2]。 针对这种情况，我们可以在出水堰下设置折流板[2]（如图－1所示） ： SB＝46+1.67（D−9）cm 式－1 D：沉淀池直径（m） 。 5.固体负荷：二次沉淀池的固体负荷一般在120～150Kg/（m2·d）[5]。有学者 认为设计中二沉池表面负荷取值大多在0.6～0.9m3/(m2·h)之间，一个重要的原因 就是二沉池表面负荷取值在 1.0 ～ 1.5m3/(m2·h) 之间时，固体负荷超过了 150Kg/
(
)
2 2 （a − 1 ） 4 2a 3 + 1 〔a − + n − arctg 〕｝ − L 1 1 1 2/3 9 3 3 3 2/3 3 3 3 a + a +1 3(a − 1) a + a + 1
a源自文库
1 3
1 3
1
式－13 其中：
I＝
h - ho l2 ho I
（m2·d） 。 图－1
出水槽 浮渣挡板 浮渣挡板 出水槽 浮渣挡板 出水槽
折流板的设置 三、周进周出沉淀池配水槽设计计算： 在各种书籍中关于配水槽的设计计算介绍比较少， 本次我们就重点介绍配水 槽的设计计算。周进周出二沉池池形是根据二沉池的异重流流态设计的。进水进 入配水槽，穿过槽中进水短管进入导流墙裙，降至池底再流向池中心，在此过程 中泥水分离，泥沉淀下来，水从池上部再流回池边出水口。形成了顶部清水区， 中部泥水分离区，下部污泥沉淀区。 周进周出二沉池在设计上主要是配水槽的设计。既要满足工程施工简单方 便，又必须满足配水的均匀。一般采用环形平底槽，槽宽与导流裙宽相同，等距 设布水孔，孔径50～100mm，孔距0.5m左右，流速在0.3～0.8m/s。配水槽前端为 平底，末端设置反坡。 1.设计流量：q＝qmax×（1+R） 式－2 3 其中：qmax：最大时流量，m /h R：回流系数 2.进水斗：一般只计算局部水头损失hε＝εv2/2g 3.配水槽设计理念 其设计理念与给水上滤池大阻力配水系统的设计理念[6]一样，都是采用较大 的配水孔局部阻力损失，削弱沿程损失对不均匀的影响 ，将其看做沿途均匀泄 流管 （渠） 道。 水从渠道进口段流到渠道末端， 沿途均匀布设大小相同的出水孔， 我们可以这样认为：如果水流到第一个孔口x的沿程损失与水流到末端最后一个 孔口y的沿程损失都足够小的话，两者所受到的压力也就相差足够小，则两者的 孔口流量相差也就足够小(如图－2所示） 。 2 Hx＝(S1+S2’)×Qx 式－3 2 Hy＝(S1+S2’’)×Qy 式－4 2 2 Hy＝Hx+（vo +vx ）/2g 式－5
附图 图－1
出水槽 浮渣挡板 浮渣挡板 出水槽 浮渣挡板 出水槽
折流板的设置 图－2
配水槽计算示意图
个人简介 个人简介
姓 性 民 籍 名：马千里 别：男 族：汉 贯：山西省夏县
出生日期：1981-12-14 毕业院校：哈尔滨工业大学 专 学 业：市政环境工程给排水专业 历：本科
毕业时间：2003-07-08 现有职称：助理工程师 研究方向：工程设计 工作单位：天津环科水务开发有限公司 通讯地址：天津市南开区复康路 17 号 邮政编码： 300191 联系电话：13212070784 电子信箱：maqian12345@163.com
式－14 式－15 式－16 式－17 式－18
lo＝
L＝l 2 + lo
b 2 IL b a＝1 + 2 Ilo 4）槽底出水孔、孔距、孔间距、水头损失： A＝1 +
h K ＝ξk V K2 2g
式－19
VK ＝
qk 0.785 *φ2 0.5q Lc / L k
式－20
q K＝
式－21
hk： 出水孔水头损失，m Vk： 通过孔的流速，m/s ξk： 局部阻力系数 Lk： 孔间距，m qk： 每孔的流量，m3/s φ： 孔径，m。 5)复核布水均匀程度：布水均匀是周进周出二沉池设计成功的关键，要求末 孔和首孔流量之比大于 95%，即布水均匀程度在 95％以上。
r＝（
h k1 − h f 0.5 ） h k1
式－22
r： 均匀系数 6) 校 核导流 墙裙 ：导 流墙裙 底至 水面高 不 小于 2.5m ，下降 流速 ： Vs ＜ 0.025m/s。 Vs＝q / 0.785〔 / D 2 − ( D − B) 2 ] 式－23
B＝2（b－b1） B： 配水槽宽，m b： 槽宽，m b1： 池壁厚，m D： 池直径，m 参考文献： 参考文献： [1] 张自杰，顾夏声等，排水工程下册（第四版） ，北京：中国建筑工业出版 社，1999，86－88 [2] 聂梅生等，水工业工程设计手册废水处理及再用，北京：中国建筑工业 出版社，2002，255－270 [3] 崔玉川、刘振江、张绍怡等，城市污水厂处理设施设计计算，北京：化 学工业出版社，2004，377 [4] 北京市市政工程设计研究总院主编，给水排水设计手册第5册城镇排水 （第二版） ，北京：中国建筑工业出版社，2003，344 [5] 韩洪军，污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2002，105 [6]严煦世，范瑾初等，给水工程（第四版） ，北京：中国建筑工业出版社， 1999，337
Qy =
v + vx S1 + S 2 ' 1 2 Qx + × o S1 + S 2 ' ' S1 + S 2 ' ' 2g
2
2
式－6
Hx、Hy： S1： S2’、S2’’：
x、y两处压头 孔口阻力系数，每个孔口阻力系数均相同 分别为水流从进口到达x、y两处的沿途阻力系数之和
Qx 、Qy： 孔口x、y两处出流量 vo ： 渠道进口流速 vx ： 孔口x流速 从式－6中可以看出，Qx 不可能等于Qy，而要使Qx 尽量接近于Qy，措施之 一就是增大孔口阻力系数S1的值。只要S1与S2相比足够大即可满足工程上水量均 匀分布的要求。 4.配水槽计算： 1）计算长度：lc＝0.5πDc （m ） 式－7 Dc：配水槽直径（m） ，按照配水槽中心线计算。 2）配水槽单位长度泄水量：qo＝q/π/Dc m3/(s.m) 式－8 3 qo：单位长度泄水量，m /(s.m) q：单池进水量， m3/s 3）配水槽横断面、纵断面、水头损失：如图－2所示：AA’段为平底，A’B 段为反坡。A’处流速不宜小于0.3m/s(防止混合液槽内沉淀） ，各段长度计算方法 如下： 图－2
1 n（2h + b） ＝ 2 10 K 3 （bh）
2 4 3
式－11
式－12
q1：进入 A’断面流量，m3/s n：粗糙系数，钢砼为 0.013 A’B 段水头损失计算：
h f2＝
1 3
2 2 − 3.77976n 2 q 0 A1/ 3 2 （A1/ 3 − 1 ） 4 2 A1/ 3 + 1 1/ 3 n arctg 〕 × ｛〔 A − + L − b 7/3 I 3 3( A1/ 3 − 1) A2 / 3 + 1 9 A2 / 3 + A1/ 3 + 1 3 3 3