调节池的计算

1、已知条件

某风景旅游区的一个服务区设计污水量为1500m3/d，最大流量120.6m3/h，最小流量10.5m3/h。该服务区建一座污水处理站，提升泵房按平均流量提升。求处理站水量调节池尺寸。

2、设计计算

水量调节池的计算内容主要是确定其容积和尺寸，根据污水在高低峰时的区间，调节池的容积可用图解法进行计算。

（1）调节池的容积：该污水处理站的进水量变化资料见表2-1。

该服务区污水在一个周期T（24h）内，污水流量变化曲线（由24条短线连成的折线a）。曲线下在T（24h）内所围成的面积，等于一天（24h）的污水总量W T（m3）。

24

W T = ∑q i t i

i=1

式中：q i ——在t i时段内污水的平均流量，m3/h；

t i ——时段，h。

在周期T内污水平均流量均为：

24

∑q i t i

W T i=1 1500

Q = ——— = ——————— = ———— = 62.5（m3/h）

T T 24

根据污水量的变化，可绘制出一天（24h）的污水流量（进水量）变化曲线a；另外还可绘制出平均污水流量（提升流量）的曲线b（见图2-2）。

从图2-2可以看到曲线a可分为两段（指连续的两大段），其中一段进水量低于平均流量，即20：00～次日6：00，相连续的10h的污水进水量低于平均污水进水量，该时段累积进水流量为221.7m3 （占14.78%），而提升流量累积值为625m3 （占41.67%），进水量与提升量相差403.3m3（图中面积A）。另一

段进水量高于平均流量，即6：00～14：00，相连续的8h的污水进水量均高于平均污水进水量，该时段累积进水流量为847.65m3 （占56.51%），而提升流量累积值为500m3（33.33%），进水量比提升量多347.65m3（图中面积B）。

当进水量大于水泵提升量时，余量在调节池中贮存；当进水量小于水泵提升量时，需取用调节池中的存水。由此可见，调节池所需调节容积等于图2-2面积A和面积B中的大者，即调节池的理论调节容积为403.3m3。设计中采用的调节容积，一般宜考虑增加理论调节容积的10%-20%，故本例调节池的容积V应按V=403.3×1.2=483.96（m3）来设计。

（2）调节池的尺寸：该污水处理站进行管标高为地坪下1.80m，取调节池内有效水深H为2.1m，调节池出水为水泵提升。根据计算的调节容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为：

V 483.96

采用方形池，池长L与池宽B相等，则池表面积A = ——— = ————— = 230.5（m2）；

h 2.1

所以，L = B = = 15.18（m），取15m。

在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑，调节池的基本尺寸如图2-3所示。

（3）潜污泵：调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数为：

水泵流量Q=60m3/h，扬程H=7m，配电机功率N=3KW。

（4）搅拌：为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行搅拌，也可采用专用搅拌设备进行搅拌。

水泵强制循环搅拌，是在调节池底部设穿孔管，穿孔管与水泵压力水相连，用压力进行搅拌。水泵强制循环搅拌优点是不需要在池内安装其他专用搅拌设备，并可根据悬浮物沉积的程度随时调节压力水循环泊程度。其缺点是穿孔管容易堵塞，检修也不太方便，影响使用。所以，目前工程上常用潜水搅拌机进行搅拌。

根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4～8W选配搅拌设备。该工程取5W，设计节池选配潜水搅拌机的总功率为411.6×5=2058（W）。

选择3台潜水搅拌机，单台设备的功率为0.85KW，叶轮直径为260mm。叶轮转速为740r/min。

将3台潜水搅拌机，分别安装在进水端及中间部位。

调节池

（1）本次设计按连续进水进行设计。

调节池的调节容积按日处理量的35﹪～50﹪计算，即相当于8.4～12.0倍的平均时水量。（2）设计进水量Q：

Q＝400t/d＝400÷24＝16.7m3/h

（3）停留时间t：

取设计停留时间t＝9.0h

（4）有效容积V：

V＝Qt＝16.7×9.0＝150.3（m3）

（5）有效水深h：

有效水深采用h＝4.0m

（6）池子的面积F：

F＝V÷h＝150.3÷4.0＝37.6（m2）（7）池子的平面尺寸：

采用L×B＝8m×4.7m

（8）池子的总高度H：

设超高h1＝0.5m

∴H＝h＋h1＝4.0＋0.5＝4.5（m）（9）池子的几何尺寸：

采用L×B×H＝8m×4.7m×4.5m