各类沉淀池设计参数设计计算(平流沉淀池,辐流沉淀池、斜管沉淀池)

平流式沉淀池
1.基本要求
平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。

平流式沉
淀池基本要求如下：
(1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。

为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。

(2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。

刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m ／min。

(3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。

(4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。

使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。

(5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。

进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。

进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。

(6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。

穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。

沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。

大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。

(7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。

举例计算
例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时间t=1.5h。

采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。

1.池子的总表面积
设表面负荷q'=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m2
2.沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5=
3.0m
3.沉淀部分有效容积V=Qt*3600=1080m3
4.池长设水平流速u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m
5.池子总宽度B=A/L=360/20=18m
6.池子个数，设每格池宽b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4个
7.校核长宽比，长深比长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求)
长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求）
8.污泥部分所需的总容积
设T=2d，污泥量为25g/人.d，污泥含水率为95%
则S=25*100/{（100-95）*1000}=0.5L/人.d
V=SNT/1000=0.5*100000*2/1000=100m3
9.每格污泥池所需要的容积为V’=100/4=25m3
H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82m
竖流式沉淀池
竖流式沉淀池池体为圆形或方形，污水从中心管的进口进人池中，通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。

沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中，上清液则由池顶四周的出水堰口溢流到池外。

竖流式沉淀池基本要求如下： (1)为保证池内水流的自下而上垂直流动、防止水流呈辐流状态，圆池的直径或方池的
边长与沉淀区有效水深的比值一般不大于3，池子的直径一般为4．0～7．0m ，最大不超过10m 。

圆池直径或正方形池边长D≤7m 时，沉淀出水沿周边流出；D≥7m 时，应增加辐射式集水支
渠。

(2)水流在竖流式沉淀池内的上升流速为0．5～1．0mm ／s ，沉淀时间为l ～1．5h 。

中心管内的流速一一般应大于100mm ／s ，其下出口处设有喇叭口和反射板。

反射板板底距泥面至少0．3m ，喇叭口直径及高度均为中心管直径的1．35倍，反射板直径为喇叭口直径的1．3
倍，反射板表面与水平面的倾角为17。

(3)喇叭口下沿距反射板表面的缝隙高度为0．25～0．50m ，作为初沉池时缝隙中的水流
速度应不大于30mm ／s ，作为二沉池时缝隙中的水流速度应不大于20mm ／s 。

(4)锥形贮泥斗的倾角为45。

～60。

，排泥管直径不能小于200mm ，排泥管口与池底的距离小于0．2m ，敞口的排泥管上端超出水面不能小于0．4m 。

浮渣挡板淹没深度0．3～0．4m ，
高出水面0．1～0．25m ，距集水槽0．25～0．50m 。

例：某城市人口N=6W 人，Q max =0.13m 3/s ，设计竖流式沉淀池。

1.中心管的面积和直径：
中心管流速0.03m/s ，设池子数为4，则 q max =Q max /4=0.0325m 3/s
f 1=q max /v 0=0.0325/0.03=1.08m
2 m f d 17.114
.308.14π410=⨯== 2.沉淀池有效断面积
设表面负荷q=2.52m 3/(m 2.h)
则上升流速v=q=2.52m/h
f 2=q max /v=0.0325⨯3600÷2.52=46.43m
2 3.沉淀池直径
每座沉淀池总面积A=f 1+f 2=46.43+1.08=47.7m 2
m f D 8.714
.371.474π41=⨯==<10m 4.沉淀池有效水深h 2
设沉淀时间t=1.5h
则h 2=vt=2.52⨯1.5=3.78m
1.基本要求
(1)圆池的直径或方池的边长与有效水深的比值一般采用6～12，池子的直径一般不小于16m ，最大可达100m 。

池底坡度一般为0．05～0．10。

(2)通常采用机械刮泥，再用空气提升或静水头排泥；当池径小于20m 时，也可采用斗式集泥(一般为四斗)。

污泥可用压缩空气提升或用机械泵(潜污泵、螺旋泵等)提升排出，也可以利用静水头将污泥输送到下_级处理系统。

(3)进、出水的布置方式有中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种形式。

(4)当池径小于20m 时，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上。

当池径大于20m 时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。

(5)刮泥机的旋转速度一般为1～3r ／h ，外周刮泥板的线速度不能超过3m ／min ，通常采用1．5m ／min 。

(6)出水堰前应设置浮渣挡板，浮渣用装在刮泥机桁架一侧的浮渣刮板收集。

(7)周边进水的辐流式沉淀池效率较高，与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比，表面负荷可提高l 倍左右。

2.设计数据
液面负荷≤2.5m3/(h ·m3)；
沉淀时间1-1.5h ；
池径< 20m ，一般采用中心传动的刮泥板。

池径> 20m ，一般采用周边传动的刮泥机； 非机械刮泥时，缓冲层高0.5m 。

机械刮泥时，缓冲层高上缘宜高出刮泥板0.3m ； 进水口周围整流板的开孔面积为过水断面积的6%----20%。

例：某城市污水处理厂的最大设计流量Qmax=2450m 3/h ，设计人口N=34万人，采用机械刮泥机求辐流式沉淀池各部分尺寸
1.沉淀部分水面面积 设表面负荷q=2m 3/m
2..h ，n=2 则F=Qmax/nq=2450/2*2=612.5m 2
2.池子直径 D=9.2714
.35.6124π4=⨯==F D m ，取D=28m 3.沉淀部分有效水深 设t=1.5h ，h 2=q't=2⨯1.5=3m
4.沉淀部分有效容积 V 1=3max 18382
5.12450m t n Q =⨯= 5.污泥部分所需容积 设S=0.5L/人.d ，T=4h V=SNT/1000n=14.2m 3
6.污泥斗容积 设r 1=2m ，r 2=1m ，a=60°，则
h 3=（r 1-r 2）tana=（2-1）tan60°=1.73m
32221213'
7.123)124(73.114.33)(πh m r r r r V =++⨯⨯=++= 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设池底径向坡度为0.05，则
h 4=（R-r ）⨯0.05=（14-2）⨯0.05=0.6m
322423.1433
)221414(6.014.33)
(πh m r Rr R V =+⨯+⨯⨯=++= 污泥斗总容积 V'+V 2=12.7+143.3=156>14.2m 3
沉淀池总高度 设h 1=0.3m ，h 3=0.5m
H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=0.3+3.0+0.5+0.6+1.73=6.13m
径深比 D/h 2=28/3=9.3 负荷要求。

斜板(管)沉淀池
斜板(管)沉淀池是根据“浅层沉淀”原理，在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种沉淀池。

按水流与污泥的相对运动方向划分，斜板(管)沉淀池有异向流、同向流和侧向流等三种形式，污水处理中主要采用升流式异向流斜板(管)沉淀池。

斜板(管)沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，常应用于城市污水的初沉池和小流量工业废水的隔油等预处理过程，其处理效果稳定，维护工作量也不大。

很少应用于污水处理的二沉池工艺中，因为经过生物处理的混合液中固体含量较大，使用斜板(管)沉淀池处理时耐冲击负荷能力较差，效果不稳定；而且由于混合液溶解氧含量大，斜板(管)上容易滋生藻类形成生物膜，运行一段时间后可能堵塞斜板(管)的过水面积，清理起来非常
困难。

斜板(管)沉淀池的表面负荷比普通沉淀池大约高一倍，因此在需要挖掘原有沉淀池潜力或需要压缩沉淀池占地时，可以采用斜板(管)沉淀池。

1.基本要求
常用斜板(管)沉淀池的进水从斜板(管)层的下部进入后，由下向上．流经斜板(管)，悬浮颗粒沉降在斜板(管)底面，在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。

斜板(管)沉淀池基本要求如下： (1)斜板垂直净距一般采用80～120ram，斜管孔径一般为50～80mm。

斜板(管)长度一般为1.0～1.2m，倾角一般为60°。

斜板(管)上部水深和底部缓冲层高度一般都是0.5～1.0m (2)斜板上端应向沉淀池进水端方向倾斜安装。

为防止水流短路，在池壁与斜板的间隙处应装设阻流挡板。

(3)进水方式一般设置配水整流布水装置，常用的有穿孔配水板和缝隙配水板等，整流配水孔流速一般低于0．15m／s。

出水方式一般采用在池面上没置多条集水槽的方式，集水槽的集水方式为孔眼式或三角堰式。

(4)斜板(管)沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日排泥l～2次，或根据具体情况增加排泥的频率，甚至连续排泥。

(5)初沉池水力停留时问一般不超过30rain，二沉池一般不超过60min。

(6)斜板(管)沉淀池必须设置冲洗斜板(管)的设施，冲洗可以在检修或临时停运时放空沉淀池，用高压水对斜板(管)内积存的污泥彻底冲刷和清洗，防止污泥堵塞斜板(管)、影响沉淀效果。

(7)升流式斜板(管)沉淀池的表面负荷一般为3～6m3／(m2·h)，比普通沉淀池的设计表面负荷高约一倍，池内水力停留时间一般为30～60min。

初次沉淀池作用
按照流程中所处的位置，沉淀池可分为初次沉淀池和二次沉淀池两种。

初次沉淀池一般设置在污水处理厂的沉砂池之后、曝气池之前，二次沉淀池设置在曝气池之后、深度处理或排放之前。

初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。

处理的对象是污水中的悬浮物质，约可去除40％～55％，同时可去除部分BOD5，约可去除20％～30％(主要是悬浮性。

BOD5)，可改善生物处理构筑物运行条件并降低其BOD5负荷。

初沉池的主要作用就是去除污水中密度较大的固体悬浮颗粒，以减轻生物处理的有机负荷，提高活性污泥中微生物的活性。

污水经过格栅截留大块的漂浮物和悬浮物，并经过沉砂池去除密度大于1．5的悬浮颗粒后，仍存在许多密度稍小或颗粒尺寸较小的悬浮颗粒，这些颗粒的成分以有机物为主。

如果含有这些物质的污水直接进人生物处理系统，会增加曝气池的容积负荷和有机负荷，甚至影响微生物对有机物的氧化分解和硝化的效果，影响二沉池出水水质。

初沉池用于处理城市污水时，沉淀时间一般为1．5～2h，对进水中B0D5的去除率可以达到20％～30％，对悬浮物SS的去除率可以达到50％以上。

初次沉淀池运行管理的注意事项：
(1)根据初沉池的形式及刮泥机的形式，确定刮泥方式、刮泥周期的长短。

避免沉积污泥停留时间过长造成浮泥，或刮泥过于频繁或刮泥太快扰动已沉下的污泥。

(2)初沉池一般采用间歇排泥，因此最好实现自动控制；无法实现自控时，要注意总结经验并根据经验人工掌握好排泥次数和排泥时间。

当初沉池采用连续排泥时，应注意观察排泥的流量和排放污泥的颜色，使排泥浓度符合工艺要求。

(3)巡检时注意观察各池的出水量是否均匀，是还要观察出水堰出流否均匀，堰口是否被浮渣封堵，并及时调整或修复。

(4)巡检时注意观察浮渣斗中的浮渣是否能顺利排出，浮渣刮板与浮渣斗挡板配合是否适当，并及时调整或修复。

(5)巡检时注意辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动等，并及时调整或修复。

(6)排泥管道至少每月冲洗一次，防止泥沙、油脂等在管道内尤其是阀门处造成淤塞，冬季还应当增加冲洗次数。

定期(一般每年一次)将初沉池排空，进行彻底清理检查。

(7)按规定对初沉池的常规监测项目进行及时分析化验，尤其是SS等重要项目要及时比较，确定SS去除率是否正常，如果下降就应采取必要的整改措施。

(8)初沉池的常规监测项目：进出水的水温、pH值、CODCR、BOD5、TS、SS及排泥的含固率和挥发性固体含量等。