向心辐流式二沉池设计计算.doc

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3.6向心辐流式二沉池设计计算

3.6.1设计参数

1、二沉池的设计按照以下规范：

6.5.1二沉池的设计满足以下数据

6.5.2沉淀池的超高不应小于0.3m。

6.5.3沉淀池的有效水深宜采用2.0～4.0m。

6.5.4当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。

污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。

6.5.5初次沉淀池的污泥区容积，除设机械排泥的宜按4h的污泥量计算外，宜按不大于2d的污泥量计算。

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；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。

6.5.6排泥管的直径不应小于200mm。

6.5.7当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于1.5m；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。

6.5.8初次沉淀池的出口堰最大负荷不宜大于2.9L/（s·m）；二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/（s·m）。

6.5.9沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。

6.5.12辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：

1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；

2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；

3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；

4坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。

2、设计流量Q=3.0m3/s=10800m3/h

水力表面负荷q=0.9m3/m2.h，沉淀时间2h

3、污泥回流比R=50%，SVI=83.3

3.6.2设计计算

设计中选择八组向心辐流式二沉池，N=8座，每座设计流量为3.0/8=0.375m3/s，从氧化沟流来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池。

1、沉淀部分有效面积

式中A——沉淀部分有效面积（m2）；

Q——设计流量（m3/s）;

q——表面负荷m3/（m2.h），一般采用0.5—1.5m3/（m2.hm3/（m2.h）

设计中取q=0.9m3/（m2.h）

2、沉淀池直径

式中D——沉淀池直径

3、澄清区高度

式中——沉淀池澄清区高度（m）

T——沉淀时间（h）,一般采用1.5—3.0h

设计中取t=2h，

4、污泥区高度

式中——污泥区高度（m）

T——污泥区停留时间（h）

R——污泥回流比（%）

X——氧化沟中污泥浓度（mg/l）

Xr——二沉池排泥浓度（mg/l）

设计中取T=2h，R=50%,X=4000mg/l,Xr=12000mg/l

5、池边水深

式中h2——池边水深（m）

6、污泥斗高度

式中D1——污泥斗上口直径（m）

D2——污泥斗下口直径（m）

——污泥斗斜壁与水平面的倾角

设计中取D1=4.0m，D2=2.0m，=60℃

7、沉淀池底部圆锥体高度

式中——沉淀池底部圆锥体高度（m）

D——沉淀池直径（m）

D1——沉淀池污泥斗上口直径（m）

i——沉淀池池底坡度

设计中取D1=4.0m，i=0.05

8、沉淀池总高

式中H——沉淀池总高（m）——二沉池超高（m）

——池边水深（m）——沉淀池缓冲层高度（m）

——沉淀池底部圆锥体高度（m）——污泥斗高（m）

设计中取=0.30m，=3.15m，=0.8m，=1.0m，=1.73m

9、校核径深比

二沉池有效水深为4.25m，直径为45m

满足规范6.5.12，二沉池直径与有效水深之比宜为6—12，水池直径不宜大于50m。

10、进水槽的设计

采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径为50mm，并加100mm长短管。

①进水槽

设进水槽宽度B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s

槽中水深h

式中h——进水槽水深（m）

R——污泥回流比（%）

B——进水槽宽度（m）

V——进水槽中流速（m/s）

②进水槽布水孔数

布水孔平均流速

式中Vn——配水孔平均流速，一般取0.3—0.8m/s

t——导流絮凝区平均停留时间s，池周有效水深为2—4米时，取360—720s

——污水的运动黏度，与水温有关

Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10—30

本设计中取t=700s，Gm=20，水温为20℃时，=1.06×10-6m2/s

∴布水孔数n=

式中S——单个布水孔面积（m2）

③布水孔间距

式中l——布水孔间距（m）D——二沉池直径（m）

B——进水槽宽度（m）n——配水孔数（个）

④校核Gm

式中V1——配水孔水流收缩断面的流速m/s，V1=，取=1

V2——导流絮凝区平均向下流速m/s，V2=Q/f

f——导流絮凝区环形面积m2

设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则

V2=Q/f=

=20，在10—20之间，满足要求。

12、出水部分设计

①环形集水槽的设计

采用周边集水槽，双侧集水，每池只有一个出口。

集水槽宽度b

式中k——安全系数，取1.4

——集水槽流量（m/s）

集水槽起点水深为=0.75b=0.75×0.70=0.5250.50m

集水槽终点水深为=1.25b=1.25×0.70=0.8750.90m

②出水堰设计

出水采用90°三角堰，单个三角堰流量q1

式中H1——堰上水头（m），设计中取50mm

三角堰的个数n1==

外侧出水堰中心距l1=

内侧出水堰中心距l2=

式中l1——外侧三角堰中心距（m）l2——内侧三角堰中心距（m）

L1——外侧三角堰周长（m）L2——内侧三角堰周长（m）

n1——外侧三角堰个数（个）n2——内侧三角堰个数（个）

D1——外侧三角堰圆周直径（m）D2——内侧三角堰圆周直径（m）

设计中取D1=41.8m，D2=40.4m，n1=410个，n2=396个

=

=

13、校核堰口负荷

式中——二沉池堰口负荷（L/s.m）

Q——单座二沉池设计流量（m3/s）

D1——出水渠平均直径（m）

设计中D1==41.1m

满足规范要求。

14、校核固体负荷

式中G——固体负荷kg/（m2/d）

X——悬浮固体浓度mg/l

A——二沉池水面面积（m2）

满足要求。

15、二沉池及出水堰计算简图

3.6.3向心辐流式二沉池设备选择

1、刮吸泥机

由池径45m，选择8台ZXG-45型中心传动单管刮吸泥机，刮板外缘线速度3.5m/min，电机功率为0.75kw，池深3.5—4.5m，厂家：

佛山市顺德区新泰隆科技有限公司。

2、出水堰板

二沉池出水采用双侧出水三角堰，三角出水堰根据设计堰板的规格选择，材料为不锈钢制成。