旋流沉砂池计算

旋流沉砂池设计计算

本设计选用旋流沉砂池（钟式沉砂池）其原理是利用水力涡流使泥沙和有机物分开，加速砂粒的沉淀，以达到除砂的目的。

旋流沉砂池的设计，应符合下列要求：

1 最高时流量的停留时间不应小于30s；

2 设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2·h)；

3 有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5；

4 池中应设立式桨叶分离机。

5 污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L 计算；合流制污水的沉砂

量应根据实际情况确定。

6 砂斗容积不应大于2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水

平面的倾角不应小于55°。

7 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人

工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。

设计计算

平均流量Qd=100000m/d=1.16(m3/s)

最大流量Qmax=1.157*1.3=1.51(m3/s）=1510L/s

设计中设计两座沉砂池，每座沉砂池流量Q=1.51/2=0.755(m3/s)

1沉砂池的直径

D=√4Q×3600

qπ

式中：Q----设计流量m3/s

q----表面负荷m3/(m2·h)，取200 m3/(m2·h)

则D=4.16（m）设计中去4.2m

2沉砂池有效水深

h2=4Qt

πD2

式中：t-------水力停留时间，s 设计中取35s

h2=1.90m D/h2=2.2,符合条件

3沉砂室所需体积

V=86400XQ d

106

式中：Q d-----平均流量m 3/s

X------城市污水沉砂量 m 3/106m 3污水,一般采用30m 3/106m 3污水

T----清除沉砂的间隔，d ， 设计中去T=1d

V=1.157×30×86400/106=1.94(m 3)

4沉砂斗容积

V ’=14×d 2×π×h 4+(1/12)×π×h 5(d 2+dr+r 2)

式中 ：d-----沉砂斗上口直径，m,设计中去 1.4m

−h 4---沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取1.2m

h 5----沉砂斗圆台体的高度，m,

r------沉砂斗下底直径，一般采用0.4~0.6m,设计中取0.5m

H 5=

(d−r)2tan 55=0.32m V ’=14×(1.42)×π×1.2+(112)×π×0.32(1.42+1.4×0.5+0.52

=2.61(m3)<2d 符合要求

5沉砂室总高

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：h1----沉砂池超高，m,一般采用0.3~0.5m,设计中取0.4m

h 3----沉砂池缓冲层高度，m

h 3=12(D-d)tan 55=12 (4.2-1.4)tan 55=2.0m H=0.4+1.9+2.0+1.2+0.32=5.82m

6进水渠道

进水渠与涡流沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度

渠宽B 1=Q d /(v1×H 1)

式中：B 1----进水渠道宽度，m

V1-----进水流速，一般采用0.6~0.9m/s,设计中取0.9m/s

H 1)---进水渠道水深，m,设计中取0.7m

B 1=(0.755/1.3)0.9×0.7=0.92m

校核Q max V=0.7550.92×0.7

=1.17<1.2 进水渠道长度L 1=7B 1=7×0.92=6.44m

7出水渠道

出水渠道和进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角360，最大限度的延长沉砂池内的水力停留时间。

渠宽B 2=2B 1=2×0.92=1.84m

直线段长度满足L’≤B2=1.84m 即可

8排砂装置

采用空气提升器排砂，排砂时间每日一次，每次1~2小时，所需空气量为排沙量的15~20倍，排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干填埋。