普通辐流式沉淀池的设计

《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：**********、**********、**********

二○一五年六月十日

目录

设计任务及要求 (3)

1 普通辐流式沉淀池简介 (3)

2 沉淀池基本参数计算 (5)

2.1设计参数要求 (5)

2.2基本参数计算 (5)

2.3中心进水管的计算 (7)

2.4出水堰的计算 (7)

2.5扩散筒 (8)

3 驱动机构设计 (8)

3.1传动装置的选择 (8)

3.2驱动机构选择 (9)

3.3传动轴计算 (11)

3.4齿轮的设计 (11)

4 中心传动竖架设计 (14)

4.1中心传动竖架结构 (14)

5 刮臂和刮板设计 (16)

5.1刮板 (16)

6 设计小结 (18)

7 小组分工 (19)

参考文献 (20)

成绩评定 (20)

附件 (21)

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。

下图为中心进水周边出水机械排泥的普通辐流式沉淀池。池中心处设中心管，污水从池底进入中心管，在中心管周围常有用穿孔板围成的流入区使污水能沿圆周方向均匀分布。为阻挡漂浮物，出水堰前端可加设挡板及浮渣收集与排出装置。

1-工作桥；2-刮臂；3 刮板；4-刮板；5-导流筒；6-中心进水管；7-摆线针轮减速机；8-蜗轮蜗杆减速器；9-滚动轴承式旋转支承；10-扩散筒；11-中心竖架；12-

水下轴承；13-撇渣板；14-排渣斗

为了避免中心配水时的径向流速过高造成短路而影响沉淀的效果，一般在中心进水配水管外设置导流筒改变出水流向，导流筒的水平截面积为水池横截面的3%。池径大于21m 时，还需在中心进水柱管的出水口外周加置扩散筒，使出水在导流筒内先形成水平切向流，然后再变成缓慢下降的旋流。下图为扩散筒的结构，扩散管为中心柱管的同心套筒，扩散筒的环面积略大于中心柱管的断面积，筒体高度比中心柱管的矩形出水口长度长出100mm ，筒体下端为封板，封板的位置略低于中心柱管的出流口，然后在扩散筒体上相应开设8个纵向长槽口，沿槽口设置导流板，使原水（污水）从扩散筒流出后，沿切线方向旋流，以此改善沉淀效果。

1-扩散筒；2-支撑；3-封板；4-进水柱管

2 沉淀池基本参数计算

2.1设计参数要求

已知设计参数：最大设计流量max Q 为31800m ，池的个数n 为2，表面负荷

0q 为)

321.6m m h ⋅，设计人口N 为34万，污泥沉淀时间t 为2h ，污泥在斗内贮

存时间T 为4h 。

2.2基本参数计算

（1）每个沉淀池的表面积和池径

2max 01800

562.52 1.6

Q A m nq =

==⨯

26.76D m =

≈ 取27m

（2）沉淀池有效水深和有效容积，校验径深比, 沉淀时间为2h

20 1.62 3.2h q t ==⨯=m 3112562.5 3.21800V A h m ==⨯=

2278.43.2

D h == 校验结果介于6到12之间，符合要求。 （3）沉淀池总高度

污泥产率()0.5d S L =⋅人，污泥在斗内贮存时间4h 污泥斗所需容积 310.53400004

14.1710001000224

SNT W m n ⨯⨯=

==⨯⨯ 1r 取2m ,2r 取1m ,α取060 则

污泥斗高度 ()(

)512tan 21 1.73h r r α=-=-≈m,取1.8m 坡底落差 ()()410.0613.520.060.7h R r m =-⨯=-⨯≈ 污泥斗容积 ()()

222

35

11

122 3.14 1.822113.193

3

h V r

rr r m π⨯⨯++=

++=

=

池底可贮存污泥的体积:

()()

222

234

21

1 3.140.722713.5156.243

3

h V r

r R R m π⨯⨯++=

++=

=

沉淀池共可贮存的污泥体积为312169.43V V m +=，大于W 1，符合要求。 沉淀池总高度 123450.3 3.20.40.7 1.87.4H h h h h h m =++++=++++= 其中h 1为沉淀池超高，取0.3m

h 3为缓冲层高度，与刮泥机有关，可采用0.4m 。