二沉池的设计计算(2)

二沉池设计计算
本设计采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。

1•沉淀时间1.5~4.0h，表面水力负荷0.6〜1. 5m3/( m2 ? h)，每人
每日污泥量12〜32g/人d,污泥含水率99.2〜99.6%，固体负荷
1 50kg /( m2?d)
2. 沉淀池超高不应小于0.3m
3. 沉淀池有效水深宜采用2.0〜
4.0m
4. 当采用污泥斗排泥时,每个污泥斗均应设单独闸阀和排泥管, 污泥斗的斜壁与水平面倾角,方斗宜为60°,园斗宜为55°
5. 活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积宜按不大于2h 的污泥量计算,并应有连续排泥措施
6. 排泥管的直径不应小于200mm
7. 当采用静水压力排泥时,二次沉淀池的静水头,生物膜法处理后不应小于1.2m,活性污泥法处理池后不应小于0.9m。

&二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L / (sm)。

9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。

10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6〜12,水池直径不宜大于50m。

11、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1〜3r/h,刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/ min。

当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。

12、缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m ;机械排泥时，应根据
刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板
0.3m 。

13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。

2.2设计计算
（1）沉淀池表面积
Q max 0. 65 3600 nq '
2
1.5
式中 Q —污水最大时流量，m 3 s ；
q '—表面负荷，取1.5m 3/ m 2 h ；
n —沉淀池个数，取2组。

池子直径:
3、沉淀池有效水深 h 1 q 't
式中t ——沉淀时间，取2h h 1 1.5 2 3.0m
径深比为：D 32 10.67，在6至12之间 h 1 3
4、污泥部分所需容积
780 m 2
2、 4F 4 780 —” 3.14
31.52m 取
32
m。

实际水面面积
D 2 4 322 4
804.25m 2
实际负荷q
4Q 哼
n D 2 4
°
65 3600
1.45m 3
/(m 2
?h)，
2
322
符合要求
X
R
X r
1 R r
则X 「1右
1
X 1
4000 9000mg/L
0.8
采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为
T 2h
5、污泥斗计算
式中r ——污泥斗上部半径,
*——污泥斗下部半径,
倾角，一般为60 C 。

h 5 (r r 1 )ta n
(2 1) ta n60
污泥斗体积计算：
h 5
2
2
3.14 1.83 2
2
3 V 5 寸(rj
甲2
「22) ―3—(22
2 1 12)
12.7m 3
6、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积
设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为
0.05
u
D 2r 门 “ 32 2 2 门 cl c r h 4 0.05 0.05 0.7m 4
2 2 污泥斗以上圆锥体部分体积： V 4 屯(D 2
DD 1
D ：)
'
14 0
"(322
32 4 42) 213.94m 3 则
4
12 1 12
还需要的圆柱部分的体积:
V i
(1 R)QXT 2(X X r )N
(1 0.8) 20000 4000 2 1 (4000
9000) 2
923.08m 3
24
h 5 (r
r 1) tan
设计中取r =2m ,
r i =1m 。

1.73m
V3 V1 V4 V5923.08 213.94 12.7 696.44m3
V3696.44
咼度为：h330.87m
F 804.25
7、沉淀池总高度
设计中取超高h 0.3m，缓冲层高度h2 0.3m
H h h i h2 h3 h4 h5 0.3 3.0 0.3 0.87 0.7 1.73 6.9m辐
流沉淀池示意图见图4-2
图4-2二沉池高度示意图
&排泥装置
二沉池连续刮泥吸泥。

本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。

在二沉池的绗架上设有i 10 %。

的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。

因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘外，刮泥机旋转速度一般为1~3rad/h。

外围刮泥板的线速度不超过
3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。

①吸泥管流量
二沉池排出的污泥流量按80%的回流比计，则其回流量为:
Q 5 RQ 0.8 0.46296 0.37m 3/s
本设计中拟用6个吸泥管，每个吸泥管流量为:
6 2
0'031m 3/S
150~600mm 之间，拟选用 d 250mm,
v 乌
4 0.031
2
0.63m/s , 1000 8.71。

d 2
3.14 0.252
② 水力损失计算
沿程水头损失为
中心排泥管
t 5
号
0.123mS
故中心管选择 DN500, v 1.25m s , 1000i 4.96
v 2 1.252 h 3
0.4 1.0
0.11m
2g
2 9.8
h 4 iL 4.96% 4.0 0.02m
泥槽内损失
h 5 iL 0.01 20 0.20 m
泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）h 6 0.10m ,槽内泥高h 7 0.10m 则吸泥管路上总水头损失为
h g h 2 h 3 h q hs 抵 6
规范规定，吸泥管管径一般在 以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长 4m ,
进口
0.4 ,
出口
1.0，局部水头损失为
h i
2
V
2g
0.4 2
0.632 1.0
0.028m
2 9.8
h 2
8.71% 4 0.0348m
0.028 0.0348 0.11 0.02 0.20 0.10 0.10 0.5928m
③吸泥管布置
所以，6根吸泥管延迟经均匀布置。

9、二沉池进水部分计算
二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。

为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。

（1）进水管计算
当回流比R 80%时，单池进水管设计流量为
Q1 1 R Q 1 0.8 0.325 0.585 m3s
进水管管径取为D1900mm
则流速：v勺4^2 0.92 m s
A 3.14 0.9
当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为
1.43 m. s。

（2）进水竖井计算
进水竖孔直径为D2 2000mm
进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为0.5m 1.5m，共设8个沿井壁均匀分布；
流速为：v争晟飞0.13ms 0-15~0-2 '符合要求
v Q 0.4875
F 0.8 0.7
0.87m s 0.4m s
符合要求
设管壁厚为0.15m ,则
D 外 2.0 0.15 2 2.3m
(3) 稳流罩计算
稳流筒过流面积
式中v ——稳流筒筒中流速，一般采用0.03~0.02ms
10、二沉池出水部分设计
①集水槽的设计
本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽 b 0.8m ，集水槽距外缘 距池边0.5m ，集水槽壁厚采用0.15m ，则集水槽宽度为：
0.8 0.15 2 1.10m 。

设计中采用Q ' Q ，其中 一一安全系数，取1.5,得
Q ' 1.5 0.325
0.4875m 3 s
集水槽内水流速度为:
孔距为：I
匕 口 20 3V4 0.5 6 o^m
6 6
设计中取v 0.03m s
稳流筒直径
0.585
0.03
19.5m 2
D 3
4f
D 22
I ：5 2.02
5.37m
I D 0.5 2 0.15
2 0.8
3.14 33 2.1
97.83m
采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为
槽内起点水深为
式中 h k ——槽内临界水深,
“ c 0.325 1.0 ----------
2
----------- — 0.161m
g 0.82
2^
3 2 0.161 2 3
0.23 0.65m
0.23
校核如下:
0.7 0.3 1.0 m 。

集水槽水力计算
h 2 9 vb 竺量0.23m 0.87 0.8
h 3
3
2h k
h 22
3
h 2
系数，一般采用 1.0。

h 3
3
泄h 22
h 2
因此，设计取槽内水深为
0.7m ,取超高0.3m ,则集水槽总高为
则沿程水头损失为：
hi il 0.079% 97.83 0.077m
局部按沿程水头损失的30%计，则集水槽内水头损失为：
h 1 0.3 h 1
1.3 0.077 0.1m
②出水堰的计算
二沉池是污水处理系统中的主要构筑物，
污水在二沉池中得到净
化后，出水的水质指标大多已定，故二沉池的设计相当重要。

本设计 考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用 90三角堰出水。

如图 5-3
所示。

图5-3三角堰示意图
湿周:
X b 2h 0.8 2 0.7 2.2m
水力半径: 水流坡度:
0.7 0.8 2.2
0.255m
2
2
vnR 3
0.87 0.013 2
2
0.255 3
0.079%
L
b
L i L 2
2
0.7q ；5
式中 q ――三角堰单堰流量，L s ;
Q 进水流量，m 3：s ;
L 集水堰总长度，m ;
L i ――集水堰外侧堰长，m ;
L 2――集水堰内侧堰长，m ;
n ――三角堰数量，个；
b ――三角堰单宽，m ；
h ------- 堰上水头，m ;
q o 堰上负荷，L s m 。

设计中取b 0.16m
33 0.5 2
3.14 100.48m L 2 33 0.5 2 0.8 2 3.14 95.456m
L L 1 L 2
100.48 95.456 195.936m L 195.936 1224 6 取 1225 个
b 0.16
2 2
h 0.7q 5
0.7 0.35 0.027 m
q。

n L h
q 。

Q 0.325 1000 n 1225
0.265 L s
Q 0.325 1000
1.66L s m介于1.5~
2.9L s m 之间，符合要L 195.936
考虑自由跌水水头损失0.15m ,贝卩出水堰总水头损失为:
0.031 0.15 0.181m
出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连，出水管管径为 DN900mm ，流速为:
4Q 4 2.431 4 D 4 3.14 0.9
当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为
1.43 m s 。

出水直接流入消毒接触池的进水渠道；集配水井内设有超越闸 门，以便超越。

求。

0.96 m s。