给水设计之混凝池 沉淀池
一、水量
设计日处理水量：380000m 3/d=4.40m 3/s
设20池，则每池日均处理水量19000m 3/d=0.22m 3/s
系数取1.05，则实际进水量Q=s /0.23m 1.05s /m 22.033=?
二、进水管
每池分管流速v=1.1m/s ，则进水管直径mm 11.517m 51711.0v
/2===πQ D ，取
550mm ，则校核流速s /m 97.02m 55.0s /m 23.0v 23=?=）（，
π 总管流量s /m 62.405.1s /m 40.433=?=总Q ，总管流速总v =1.2m/s ，则总管管径mm 14.2214m 21414.2v /2===π总总总Q D ，取2250mm ，则实际流速
s /m 16.122.25m s /m 62.4v 23=?=）（，总
π
三、管式静态混合器
管径D=2250mm
流速v=1.16m/s
水头损失h=0.6m
四、絮凝池
流速分级：v 1=0.12m/s
v 2=0.09m/s
v 3=0.06m/s
反应时间：T=11min
T 1=3min
T 2=4min
T 3=4min
水深依沉淀池而定（清水区1.2m ；斜板区m 866.0866.0m 160sin h =?=?=。L ；配
水区1.2m ；进水区1.8m ，总高度5.066m ）。
水头损失0.5m ，总水深H ，=5.566m ，取5.6m 各小格时间：s 67.46s
/m 12.0.6m 5v t 11===，H s 22.62s
/m 09.0.6m 5v t 22===，H
s 33.93s
/m 06.0.6m 5v t 33===，H 各级分格数：个86.367
.46603t 60n 111=?=?=T ，取4个 个86.322
.62604t 60n 222=?=?=T ，取4个 个57.233.93604t 60n 333=?=?=
T ，取3个 各级时间校核：min 11.3460
67.46n 60t 111=?=?=
，T min 15.4460
22.62n 60t 222=?=?=，T min 67.436033.93n 60t 333=?=?=，T 总时间min 93.1167.415.411.3321=++=++=，，，T T T T 各级小格面积：231m 92.1s
/m 12.0s /m 23.0v ===Q 一级 232m 57.2s
/m 09.0s /m 23.0v ===Q 二级 233m 85.3s
/m 06.0s /m 23.0v ===Q 三级 内墙：b 1=0.2m ；外墙：b 2=0.3m
各级长、宽度：一级：设长度L 1=1.0m
宽度m 92.1m
0.1m 92.12
1==B ，取1.9m 则总宽度=1.9×4+0.2×3+0.3×2=8.8m
二级：宽度m 9.14
32.0-23.0-.882=??=B 长度m 35.1m
9.12.57m 2
2==L 三级：宽度m 6.23
22.0-23.0-.883=??=B 长度m 48.1.6m
23.85m 2
3==L ，取1.5m
实际面积：一级：S 1=1.0m ×1.9m=1.900m
2
二级：S 2=1.35m ×1.9m=2.565m 2
三级：S 3=1.5m ×2.6m=3.900m 2 实际流速：s /m 1215.0.9m 1s /m 23.0s v 2311
===Q ，
s /m 0900.0m 565.2s /m 23.0s v 2322
===Q ， s /m 0592.0.900m 3s /m 23.0s v 2333
===Q ，
总长度：L=b 1×2+b 2×2+L 1+L 2+L 3=0.4m+0.6m+1.0m+1.35m+1.5m=4.85m
总宽度：B=8.8m
各级进出孔的尺寸：
一级进入下格面积：211m 520.18.0=?=S W ，高度mm 1520
m 52.18.0h 11==?=B 二级进入下格面积：222m 052.28.0=?=S W ，
高度mm 1520m 52.18.0h 22==?=B 三级进入下格面积：233m 120.38.0=?=S W ，
高度mm 2080m 08.28.0h 33==?=B 一级进入二级高度mm 800m 8.08.0h 14==?=L
二级进入三级高度mm 1080m 08.18.0h 25==?=L
三级进入第一过渡段mm 1200m 2.18.0h 36==?=L
第一进入第二过渡段mm 800h 7=
五、过渡段
上升流速v=0.055m/s 面积23m 20.4s
/m 055.0s /m 23.0v ===Q S 有效宽度m 2.8m 3.02-m 8.8=?=有效B =8200mm 长度m 51.0m
2.8m 20.42
===有效B S L ，取L=0.55m=550mm ，考虑实际，L=0.6m=600mm 。 实际面积2m 92.4=?=L B S 有效实际 实际流速s /m 047.0m
92.4s /m 23.0v 23===实际实际S Q
过渡段分两段，最后向下流入沉淀池
六、沉淀池（斜板沉淀池）
1、穿孔花墙配水，预埋圆管
孔眼流速v=0.055m/s 孔眼总面积23m 20.4s
/m 055.0s /m 23.0v ===ΩQ 孔眼直径D=300mm 单孔面积22m 07065.02w =??
? ???=D π 孔眼个数45.59m
07065.0m 20.4w n 22
==Ω=，取60个。 沉淀池配水区高度h=1.2m=1200mm
花墙上距斜板400mm ，下距泥斗400mm
孔眼为形圆形，竖向三排孔，等边三角形布置，一、三排21个，第二排22个。 实际流速s /m 05426.007065
.06023.0w n v =?=?=Q ， 2、沉淀池尺寸
上升流速v=2.5mm/s=0.0025m/s 表面积23m 36.92s
/m 0025.0s /m 23.0v s ===Q 沉淀池宽度B=有效B =8.2m=8200mm 则沉淀区长度m 26.11==B
S L ，取11.3m=11300mm 沉淀区总长度mm 11800m 8.11m 5.0==+=L L 总
实际表面积2m 66.92m 2.8m 3.11=?=?=B L S 实际 实际上升流速s /mm 49.2s /m 00249.0v ===实际
实际S Q 清水区高度1200mm h 1=
斜板高度mm 866sin601000mm h 2=?=。
配水区高度1200mm h 3= 进水区高度mm 1800
h 4= 泥槽高度mm 800h 5=
保护高mm 500h 5=
水头损失mm 500h 6=
总高mm 6866h h h h h h 654321=+++++=H ，取6.9m 。
3、斜板区
μη）（斜A A Q +=
有效系数η=0.75；颗粒沉降速度μ=4mm/s=0.0004m/s ；A=92.66m 2；Q=0.23m 3
/s ，则有： 斜板投影面积 223m 02.677m 66.92s
/m 0004.075.0s /m 23.0=-?=-?=A Q A μη斜 则斜板总面积2m 03.13542=?=斜总A A ；
单块斜板面积2m 2.8m 1a =?=B ； 最小斜板数块总13.165a
n ==A ； 斜板厚度b=1mm ；
沉淀区长度=沉淀区长度=L=11.3m=11300mm 斜板间隔mm 69.671
13.16532113.165113001-n 321n d =-??-=??-=）（L ，取65mm 实际斜板数块实际80.1713
265651130032d d n =++=++=L 故需安装172块。
沉淀池总长11.8m （0.5m 为无效长度）
4、排泥区
泥斗尺寸
絮凝池：一级：泥斗长度：mm m L L 10000.111===，
泥斗宽度：mm m m B B 95095.02
9.121,1==== 总计2×4=8个。
二级：泥斗长度：mm m m L L 675675.02
35.122,2====
泥斗宽度：mm m m B B 95095.029.122,2====
总计4×4=16个。
三级：泥斗长度：mm m m L L 75075.02
5.123,3==== 泥斗宽度：每池设6个泥斗，宽分别为860mm 、870mm 、870mm 。 总计：6×3=18个
絮凝池泥斗个数：个42181681=++=n 。
过渡区：长0.55m ，宽8.2m ，分两段。
第一过渡段：长600mm ，宽600mm 者13个，长600mm ，宽400mm 者1个。 第二过渡段：长600mm ，宽600mm 者13个，长600mm ，宽400mm 者1个。 污泥斗个282=n 。
沉淀区：总长11.8m ，宽8.2m 。
长1200mm ，宽1200mm 者6×9=54个；长1000mm ，宽1200mm 者6个； 长1200mm ，宽1000mm 者9个；长1000mm ，宽1000mm 者1个。 污泥斗个703=n 。
排泥管一律采用200mm 管。
5、集水槽
沉淀池出水采用穿孔集水槽集水，矩形断面，不锈钢结构。
设计水量s m Q /23.03=
集水槽数根6=n
单槽水量s m n
Q q /0385.03== 集水槽宽m q
b 245.09.04.0=?=，取0.25m=250mm 。 实际流量s m b q /0407.0)9
.0(34.01,== 孔口上水头m h 05.05=
孔口总面积245.005.081.9262.02.1m Q f =????
=∑ 孔口直径mm D 30=
单孔面积22000707.0)2(
m D f =?=π 孔口流速s m f
Q v /51.0=∑=
穿孔槽两边开孔
孔眼总个数个34.638=∑=f
f N ，取648个。 每边开孔个数个54626482*=?==
n N n 单孔间距mm mm mm n D n L d 09.1851
543054118001**=+?-=+?-=，取200mm 。 两边共剩余mm d n D n L d 18.370)1(**,=?--?-=
左边取mm d 1851=
右边取mm d 1852=
槽内流速s m v /4.0=
槽内水深m m
s m s m b v q h 385.025.0/4.0/0385.031=?=?=，取0.4m 。 槽内实际流速s m m m s m b h q v /385.025.04.0/0385.031,
=?=?= 槽内跌落水头m h 07.02=
槽外保护高m h 2.03=
槽底厚度m h 01.04=
集水槽总高度
m m m m m m h h h h h H 73.005.001.02.007.04.054321=++++=++++= 集水槽间距m D 2.1=
两边槽距池边缘m d 1=（一侧留500mm 另一侧为500mm ）
集水槽长度m L 8.11=
6、出水渠计算
总出水渠为矩形断面
渠内水平流速v=0.8m/s
渠宽b=0.7m
渠内水深m b v Q h 4123.01=?=
，取0.42m 实际流速s m s m h b Q v /79.042
.07.0/23.031,=?=?= 集水槽出流跌水高度h 2=0.07m
渠外保护高h 3=0.3m
出水渠总高H=h 1+h 2+h 3=0.79m
渠长L=B=8.2m
渠底及壁厚t=100mm=1m
7、出水管计算
管内流速v=1.0m/s 过水断面面积2323.0/1/23.0m s
m s m v Q s === 管径m s
D 5422.04==π
，取0.55m=550mm 实际流速s m m s m D Q v /97.04
)55.0(14.3/23.04232,=?=?=π 8、排泥渠计算
进水浊度s 1=20mg/L=0.02kg/m 3
出水浊度s 2=5mg/L=0.005kg/m 3
每日产生的干泥量kg s s d m G 285)(/19000213=-?=
污泥含水率α=98%
泥浆的容重γ=1030kg/m 3 每日产生的污泥体积3383.13%)
981(/1030285)1(m m kg kg G V =-?=-?=αγ 每日排泥一次（n=1）
每次排泥时间t=2min=120s 每次排泥量s m s
m t V Q /115.012083.1333
===排 排泥渠宽度m Q b 3793.09.04.0=?=排，取0.4m=400mm
泥渠中流速v=0.7m/s 排泥渠深度m m
s m s m b v Q h 4107.04.0/7.0/115.031=?=?=排，取0.45m=450mm 保护高h 2=0.3m
泥渠壁厚h 3=0.1m
泥渠总高mm m m m m h h h H 85085.01.03.045.0321==++=++= 渠底坡度i=0.01
9、排泥管计算
管内流速v=1.0m/s
过水断面面积23115.0/1/115.0m s
m s m v Q s ===排 管径m s
D 3826.04==π
，取0.4m=400mm 实际流速s m m s m D Q v /92.04
)4.0(14.3/115.042
32,=?=?=π排