平流式沉淀池设计

水污染控控工程 班 级 ： 姓 名 ： 学 号 ： 设计题目 ： 平流式沉淀池设计 指导老师 ： 污染控制工程课程设计任务书 课程设计 班 级： 姓 名： 学号： 工艺： 平流式沉淀池 同 组姓名甲： 学号： 工艺： 竖流式沉淀池 同组姓名乙： 学号： 工艺： 辐流式沉淀池 一、设计题目：污水处理厂沉淀池设计 二、设计内容： 某城市生活污水量为 5000 m3/d，即 L/s， 变化系数为 ， 510 ， 260 ，进水悬浮物浓度为 370 ，出水悬浮物浓度不超过 20 ，通过实验测得沉淀所对应的污泥含水率为 96% 。 采用二级处理，处理后污水排 入三类水体。通过上述参数设计该污水处理厂的平流式沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选取。 根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。 三、设计要求： 1设计计算书主要内容： （ 1）设计依据：设计任务和基础资料。 （ 2）各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果，主要设备的设计选型计算、规格等。 （ 3）设计完成后，针对所设计内容与同组同学比较各类沉淀池的特点。 2绘制图纸： 绘制能够清楚表达沉淀池结构的图纸，至少包括主视图、俯视图、剖面图。 3设计时间：贵州大学 2011 2012年度第二学期 四设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。 目录 前言 . 0 水污染工程课程设计 . 1 一、设计题目 . 1 二、设计内容 . 1 三、设计要点及有关参数 . 1 1、沉淀池的一般设计准则 . 1 2、平流式沉淀池设计要点 . 3 四、平流式沉淀池的公式及设计计算 . 4 五、结论 . 10 六参考文献 . 10 七、附图 . 10 附件 平流式沉淀池的设计图 . 10 前言 生活污水是人们在日常生活中产生的各种污水的混合液。生活污水中的有机成分所占比重大，它包括糖类、各种氨基酸和非挥发性及挥 发性有机酸、醇、醛、酮和洗涤剂等可溶性物质。在悬浮物中，以蛋白质、碳水化合物和脂肪为主，生活污水中还含有多种微生物，生活污水排放于水体，使水质恶化，水体污染严重时通过有机物的生物氧化降解，可导致水体的溶解氧耗尽，并腐败变黑发臭，其中含氮、磷、硫较高。此外，生活污水还能传播病菌、病毒和寄生虫卵，直接影响人们的身体健康。另外，居民小区污水还有排放量小、水质水量变化大、处理难度小、可生化性好、含有相当浓度的 、排放上具有间歇性和不稳定性等特点。 为了减轻水环境的污染，我们必须对污水处理后排放；为了缓解水供应的压力，我们必须回用一部分水。 近年来随着生活水平的提高，城市生活废水和工业废水的排放量也逐年递增。解决城市水污染的根本出路在于建设有效地城市污水处理厂。我国在水处理厂的建设方面成绩卓越。沉淀法是水处理中最基本的方法，即在污水处理的工艺流程中沉淀池就显得尤为重要了，沉淀池也在其中发挥着极其重要的作用。因此，关于沉淀池及其排泥机构的相关设计和研究正日渐受到污水处理及排水相关工作者的重视。污水处理厂中设置沉淀池的目的在于去除悬浮于污水中的可以沉淀的悬浮固体 ,按在污水处理流程中的位置分为初次沉淀池和二次沉淀池。 对小区 生活污水处理达标后，可以用来作为小区绿化用水，景观喷泉用水，洗车，喷洒道路等。 通过本次设计帮助我们对各式沉淀池建立直观的了解，并在今后工作学习中更加清楚在何种情况下选择那种沉淀池更为经济有效，为今后的工作和学习奠定了扎实的基础。 1 水污染工程课程设计 一、设计题目 流式沉淀池设计 二、设计内容 某城市生活污水量为 5000 m3/d，即 ， 变化系数为 ， 510 ， 260 ，进水悬浮物浓度为 370 ，出水悬浮物浓度不超过 20 ，通过实验测得沉淀所对应的污泥含水率为 96% 。 采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过上述参数设计该污水处理厂的平流式沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选取。 根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。 三、设计要点及有关参数 1、沉淀池的一般设计准则 （ 1）设计流量应按分期建设考虑 ： 当污水直接自流入沉淀池时，应按每期入流管道最大设计流量计算； 当污水由泵提升后进入沉淀池时，应按水泵的最大组合出水 量计算； 当沉淀池为合流制排水系统服务时，应按降水时的设计流量计算，沉淀时间应不小于 30 （ 2）沉淀池的个数或分格数应不少于 2个，并按并联工作考虑 （ 3）沉淀池的经验设计参数 若无污水沉淀性能的实测资料时，城市污水沉淀池的设计数据可参照表 1选用。 2 表 1 城市污水处理厂沉淀池设计参数 沉 淀 池 在处理工艺中的作用 沉淀时间/h 表面负荷(h)人每日污泥量/g (人d)泥含水率 /% 固体负荷/(d)次沉淀池 单 独沉淀处理 636 9597 - 生物处理前 426 9597 - 二次沉淀池 活性污泥法后 232 150 生物膜法后 026 9698 150 （ 4） 沉淀池的构造尺寸 沉淀池的超高至少采用 冲层高度，非机械排泥时一般采用 械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜刮泥板 泥 斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于 60， 圆斗不宜小于 55 ；坡向泥斗的底板坡度，平流式沉淀池不易小于 流式沉淀池不易小于 般沉淀时间不小于 效水深多采用 2 4m，对辐流式指池边水深。 沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系见表 2。 表 2 有效水深 H、沉淀时间 t和 表面水力负荷q/h) 沉淀时间 t/h H= 5）沉淀池出水部分 3 沉淀池出水一般采用堰流，出水堰应保持水平。初沉池的最大负荷应不大于 s m）；二沉池的最大负荷应不大于 s m）。有时也可采用多槽出水布置，以提高出水水质。 （ 6）贮泥斗的容积 初沉池的贮泥时间按不大于 2用机械排泥的污泥斗可按 4h 计算；活性污泥法处理后二沉池的贮泥时 间按不大于 2应有连续排泥措施；生物膜法处理后二沉池的贮泥时间按不大于 4 （ 7）排泥部分 沉淀池的污泥一般采用静水压力排泥，2O)；二沉池的静水头，生物膜法后不应小于 2O)，曝气池后不应小于 2O)；排泥管直径不应小于 200 （ 8）综合生活污水总变化系数如表 3所示： 表 3 综合生活污水总变化系数 平均日流量 (L/s) 5 15 40 70 100 200 500 1000 总变化系数 、平流式沉淀池设计要点 （ 1）长宽比要大于 4，大型沉淀池可考虑设置导流墙，采用机械排泥时，宽度需根据排泥设备确定。 （ 2）池子的长深比一般采用 8 12。 （ 3）池底纵坡一般采用 械刮泥时不小于 （ 4） 一般按表面负荷计算，按水平流速校核，最大水平流速，一般不大于5mm/s。 （ 5）进出口处挡板位置，高出池内水面 出挡板淹没深度一般为 口挡板深度一般为 板距进水口 出水口 4 （ 6）非机械刮泥时，缓冲层的高度为 械刮泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板 （ 7）刮泥机行进深度不大于 般为 （ 8）入口的整流措施，可采用溢流式入流装置，并设置有整流穿孔墙；底孔式入流装置，底部设有挡流板；淹没孔与挡流板措施课的组合；淹没孔与整流墙的组合。有孔整流墙的开孔总面积为过水断面的 6% （ 9）进水区采用穿孔花墙配水时，穿孔墙距进水墙池壁的距离应 1 2m，同时在沉淀面以上 用穿孔墙配水或溢流堰集水，溢流率可采用 250 m d)；表面水力负荷 2(h) （ 10）出口的整流措施可采笏的不均匀用溢流式集水箱。锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于尺高的 1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口需设置使堰板能上下移动的调整装置。 （ 11）平流沉淀池的出水堰应保证单位长度溢流量相等。出水堰前应设收集和排出浮渣的设备 ，当采用机械排泥时可一并结合考虑。 四、平流式沉淀池的公式及设计计算 （ 1）沉淀区的表面积 A： A=q 其中： A 沉淀区表面积， 最大设计流量， m3/h； q 表面水力负荷， (h)为 因水 流量为 5000m3/d，则 沉淀区的表面积 A =q=5000/(24* 2） 沉淀区有效水深 h2=q t 其中： 沉淀区有效水深， m； t 沉淀时间。初沉池一般去 为 则沉淀区有效水深 h2=q t= m （ 3） 沉淀区有效容积 V： 5 V=A 或 V=t 其中： V 沉淀区有效容积， 则沉淀区有效容积 V 为： V=t= (5000*24=312.5 4） 沉淀池长度 L： 其中： L 沉淀池长度， m； v 最大设计流量时的水平流速， mm/s，取为 s 则 沉淀池长度 4.3 m （ 5） 沉淀 区的总宽度 B： B=A/L 其中： B 沉淀区的总宽度， m。 则 沉淀 区的总宽度 B=A/L=取 沉淀池的宽度为 设计 沉淀 池的数量 ，则 b= 6） 校核 池长与池宽校核： L/b= 合要求， 长度与有效水深校核： L/ = ，符合要求。 （ 7）污泥 区的容积 S N T)/1000 其中： 污泥 区的容积， ； S 每人每日产生的污泥量， L/（人 d）； N 设计人口数，人，取为 30万； T 两次排泥的时间间隔 ,d,取为 3h。 设 T=30g/(人 d),污泥含水率为 96%，则 6 S=20/(1000=（人 d） 则 S N T)/1000=(00 000*3/24） /1000=（ 8）沉淀池的总高度 H: H=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+其中： H 沉淀池总高度， m； 沉淀池超高 ,m，一般取 沉淀区的有效水深， m， m； 缓冲层高度， m，有机械挂泥设备时，取为 污泥区高度， m， 贮泥斗高度 ， m； 梯形部分的高度， m； 取贮泥斗底部的宽度 b为 泥斗斜壁面与水面夹角为为 60则 (),取为 取坡向泥斗的底板坡度 4 = L + 0 b i=h ()*m,取为 则沉淀池的总高度 H=h1+h2+h3+.4 m 贮泥斗容积 212141 31 其中： 贮泥斗的上下口面积， 7 贮泥斗高度， m，为 贮泥斗容积， 上口面积为： 口面积为： 贮泥斗容积为： 212141 31 =（ 10）贮泥斗以上梯形部分污泥容积 4212 2 其中： 贮泥斗以上梯形部分容积， ； 梯形部分的高度， m，为 梯形上、下底边长， m, +5.1 m, L2=b= 则梯形部分容积为 4212 2 =(=（ 11）贮泥斗和梯形部分污泥容积 12符合要求。 （ 12）进水穿孔墙设计 单个孔眼面积 用砖砌进水穿孔墙，孔眼形式采用矩形的半砖空洞，其尺寸为 8 孔眼总面积 眼流速采用 s（一般宽口处为 s；狭口处为 s） (24*3600* 孔眼总数 n0 0/ 30个 ,则孔眼实际流速为 Q/(1)=(5000/24*3600)/(30*m/s 孔眼布置 a 孔眼布置成 6排即可，每排孔眼数为 30/6=5个 。 b 水平方向孔眼净距离取 500砖长），则每排 5 个孔眼时，其所占宽度为： 5*63+5*500=315+2500=2815 余宽度为： 500685 均分布在各孔缝中。 c 垂直方向孔眼净距离取 3786块砖厚），最上一排孔眼的淹没水深取深取 150孔眼分布高度为 250+6*125+6*378=3168 3000 取进水 穿孔墙距进水墙池壁的距离为 3m。 （ 13）出水三角堰（ 90o） 堰上水头：即三角堰口底部至上游水面的高度 ,取为 2O) 每个三角堰的流量 q 9 q=m3/s 三角堰的个数 n n=Q/q=5000/(24*3600*取 13个。 三角堰中距 1=B/n=3=m （ 14）入流处挡板距进口 水处挡板距出口 15）刮泥机选型 根据环境保护设备选用手册 水处理设备中第三章刮（吸）砂、刮泥（油、渣）机及配套设施 ,选择 沉降在池底部的污泥刮集到集泥槽排出，并将池中污水表面的浮渣撇向集渣槽，以便进一步处理。其特点有： 刮泥机行走及刮泥板升降可自动化控制。供电方式有滑导线和悬挂电缆两种，用户可任意选择。 本机提升装置采用电动推杆式，结构简单 ，使用灵活方便，外形美观，效率高。 行走轮采用特殊聚氨酯材料制作，耐压，耐磨，使用寿命长。 泥板，撇渣板，刮板升降装置，驱动装置和电控箱等组成。 初沉池利用虹吸原理排泥，不需要动力，节省运行费用。 10 五、结论 我们组通过给定流量及相关参数进行计算，分别设计了平流式，竖流式，辐流式沉淀池后，结合计算及图分析，其结果如下： 根据选择的流量进行设计得到的平流式沉淀池总体上较符合要求，它不像辐流式及竖流式那样，辐流式沉淀池 径深比太小，而竖流式沉淀池子直径较大。与辐流式沉淀池设计相比，平流式沉淀池加工容易，施工制造简单。但池子长度和有效水深之比较小。 而对于竖流式沉淀池，池子直径较大，对水量冲击负荷和水温度变化适应能力不强径深比相对适中，但水流速度要求大否则不够要求，总体沉淀池体积较大，混凝土用量高，在施工建造上造成一定难度，致使工程造价抬高不经济合理。优点在于它占地面积较小结构上与辐流式、平流式相比较为简单，且排泥方便，管理起来简单，适用于小型污水处理厂。 对于辐流式沉淀池，径深比太小，不满足要求，能处理的水量不大，结构相对 于平流式和