平流式沉砂池设计

沉砂池设计说明书

院系：地球与环境学院

专业班级：环境工程10-1班

学号：2010300877

学生姓名：王海迪

指导教师：葛建华

2013 年12 月17 日

目录

一概述 (3)

二设计原则 (3)

三沉砂池计算 (3)

3.1.设计参数 (3)

3.2.设计计算 (4)

1）日平均流量 .................................................................................. ..4 2）总变化系数 ......................................................................... .. (4)

3）最大设计流量 ............................................................................ . (4)

4）池长 ............................................................................................. (4)

5) 水流断面面积 (4)

6) 池总宽度 (4)

7）有效水深 (4)

8）沉砂斗所需容积 (5)

9）每个沉砂斗的容积 (5)

10）沉砂斗各部分尺寸 (5)

11）沉砂室高度 ................................................................................. .5

12) 沉砂池总高度 (5)

13) 验算最小流速 (6)

四参考文献............................................................................................ .6

一 概述

沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂

前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含

率，提高污泥肥料的价值。

沉砂池按流态分为平流沉砂池、竖流沉砂池、旋流沉砂池等。其中平流沉砂

池构造简单，处理效果较好，工作稳定，但沉砂中夹杂一些有机物，易于腐化发

臭。竖流沉砂池通常用于去除较粗(粒径在0.6mm 以上）的砂粒，结构较复杂，

目前生产中采用较少。旋流沉砂池结构复杂，通过旋流作用可有效将有机物与砂

粒分离，产生较洁净的沉砂。

本设计采用的是平流式沉砂池。

二 设计原则

1. 城市污水处理厂一般均应设置沉砂池，且沉砂池的个数或分格数应不小于2，

并按并联系列设计。当污水量比较小时，可考虑1格工作，1格备用。

2. 沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm 以上的砂粒设计。城市污水的沉砂

量可6310m 污水沉砂330m 计算，其含水率为60%，容重为31500/kg m ；合流

制污水的沉砂量应根据实际情况确定。

3. 设计流量应按分期建设考虑：（a ）当污水为自流进入时，应按每期的最大设

计流量计算；（b ）当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流计

算；（c ）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。

4. 砂斗容积应按不大于2日沉砂量计算，斗壁与不平面的倾角不应小于55 。

除砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时，排砂

管直径不应小200mm 。当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以

缩短排水管长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管

理 。

5. 沉砂池的超高不宜小于0.3m

三 沉砂池的计算

3.1 设计参数

1) 污水在池内的最大流速为0.3/m s ，最小流速为0.15/m s 。

2) 最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s ，一般为30s -60s 。

3) 有效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25~1m ；每格子不宜小于0.6m 。

4) 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底

形状。

3.2 设计计算

已知设计参数：日用水量d m Q /250003=，系数2.1

1) 日平均设计流量（d Q ）

s m d m Q d /608.0/525001.22500033==?==60.8s L /

2）污水流量总变化系数（z K ）

108.0/27.2Q K z ==108.06.607/72.2=1.36

3）最大设计流量（max Q ）

m a x Q =d Q d m /7140036.13=?=0.83s m /3

4) 池长（L ）设0.25/v m s =，s t 40=

m vt L 104025.0=?==

式中：v —最大设计流量时的水平流速，/m s ；

t —最大设计流量时的停留时间，s

5）水流断面面积（A ）

2m ax 32.325

.083.0m v Q A === 式中：max Q 为最大设计流量，3/m s

6）池总宽度（B ）设n=2格，每格宽b=0.8m ，则

m nb B 6.18.02=?==

7）有效水深（2h ）,采用2座沉砂池

m B A h 04.16

.12/32.32/2===<1.2m 符合要求。

8）沉砂斗所需容积（V ）设2T d =，则

z K X T Q V 100086400max ??=

=3.163m

式中：X 为污水的沉砂量，对城市污水一般采用36330/10m m 污水；T 为排砂时间间隔，d

9）每个沉砂斗的容积（0V ）设每一个分格有2个沉砂斗，则共有4个沉砂斗，

则

3079.04

16.322m V V ==?= 10）沉砂斗各部分尺寸 设贮砂斗底宽m a 6.01=，斗壁与水平面的倾角为

55，斗高m 7.0'

3=h ，沉砂斗上口宽：

1.;360tan 2a h a +==m 58.16.043.127.0=+? 沉砂斗容积：

)(32121'

31a a a a h V ++==3379.088.08.337.0m m >=? 即10V V >

故沉砂斗容积够用，符合要求。

式中：3h '为贮砂斗高度，m

11）沉砂室的高度（3h ） 采用重力排砂，池底坡度6%i =，坡向砂斗，则

33230.06(2')0.062

L a a h h l h --''=+=+ 取a'=0.2m ，则 m h 90.02

2.058.121006.07.03=-?-?+= 式中：a'为沉砂斗间距，m

12）池子总高度（H ）设超高10.3h m =

m h h h H 37.290.017.13.0321=++=++=

式中：1h 为超高，m

2h 为设计有效水深，m

3h 为贮砂斗高度，m

13）验算最小流速

在最小流量时，工作的池子个数为1n ，在这里11=n ，则：

m i n 1

m i n m i n W n Q V ==0.28s m />0.15s m / 符合要求

四 参考文献

[1]董华主编.环境工程设计 化学工业出版社,2009

[2]北京市市政工程设计研究总院主编.给水排水设计手册（第5册）第二版[M].中国建筑工业出版社,2002

[3]高廷耀 顾国维等主编.水污染控制工程.高等教育出版社,2007

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