沉淀池的设计计算.ppt

沉淀池的设计计算 沉淀池的设计 1 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计 前者是指确定各功能分区构件的结构形式 以满足各自功能的实现 后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置 2 设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求 i 有足够的沉降分离面积 ii 入流区和出流区结构合理 能均匀布水和集水 iii 有尺寸适宜 性能良好的污泥 浮渣收集和排放设备 3 主要设计参数 i 流量当自流进入时 应按最大流量设计 厂内设置提升泵房时 应按工作水泵的最大组合流量设计 ii 负荷沉淀池负荷 或停留时间 的选择见下页表 沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系 4 设计计算进行沉淀池设计的基本依据是废水流量 水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求 因此 必须确定有关设计参数 其中包括沉降效率 沉降速度 或表面负荷 沉降时间 水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等 这些参数一般需要通过试验取得 若无条件 也可根据相似的运行资料 因地制宜地选用经验数据 例1平流式 a 入流区和出流区的设计平流式沉淀池的配水可采用进水挡板或进水穿孔墙等 作用是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面 既有利于沉降 也使出水中不挟带过多的悬浮物 出水一般采用三角堰 平流式沉淀池示意图 h1 h2 h3 h4 h5 式中 h1 超高 为了适应冲击负荷的水位变化 有效水深以上应有保护高度h1 常取0 3m h2 有效高度 mh3 缓冲层高度 当没有刮泥机时 h3 hm 0 3 hm为刮泥板高度 不设刮泥机时 h3取0 5m h4 污泥区高度 mh5 污泥斗高度 m b 沉降区的设计沉降区设计的主要内容是确定沉降区的长 宽 高尺寸和沉淀池座数或分格数 其主要内容如下 i 沉淀区有效水深 h2 qt式中q 表面负荷 t 污水沉淀时间沉淀区有效水深一般取2 0 4 0m ii 沉淀区总面积A A Qmax q式中Qmax 最大设计流量 m3 h iii 沉淀区有效容积VV1 Ah2 Qt iv 沉淀区长度L2 L2 3 6vtv 最大设计流量时的水平流速mm s 一般取v 5mm s t取l 5 2 0h v 沉淀区总宽度B m B A L2L2 B 4 5不满足长宽比要求时 应分为n格 当采用机械刮泥时 b还应与刮泥机的衍架宽度相对应 vi 沉淀池座数或分格数nn B b n值不应小于2 但也不宜过大 以免增大造价 vii 沉淀池总长度LL L1 L2 L3式中 L1 流入口至挡板距离 mL2 沉淀区长度 mL3 流出口至挡板距离 m viii 校核 L2 b 4 L2 h2 8 12 1 若已知颗粒沉降速度u0 则沉淀区总面积和有效水深计算方法如下 A Qmax q Qmax u0 沉淀区有效水深h2 Qmax t A u0 t 式中Q 废水设计流量 m3 h C0和C 分别为进水和出水的SS浓度 mg L P 泥渣含水率 一般为95 97 泥渣容重 kg m3 P 95 时 取1000kg m3 T 排泥周期 一般取1 2d c 污泥区计算 i 污泥斗的泥渣体积已知排泥周期和悬浮物浓度 泥渣体积Vw m3 按下式计算 式中a1和a2 分别为泥斗上 下底边长 m h4 泥斗高度 m a为泥斗壁倾角 按污泥滑动性取45 60 设m为沉淀池的泥斗数 如mVd Vw 则能满足要求 否则应增加泥斗数或缩短排泥周期 ii 对倒正棱台形泥斗 其容积Vd m3 按下式计算 d 淀池总高H m 为 式中 h1 超高 为了适应冲击负荷的水位变化 有效水深以上应有保护高度h1 常取0 3m h2 有效高度 mh3 缓冲层高度 当没有刮泥机时 h3 hm 0 3 hm为刮泥板高度 不设刮泥机时 h3取0 5m h4 污泥区高度 mh5 污泥斗高度 m h1 h2 h3 h4 h5 例 某城市污水排放量为100000m3 d 悬浮物浓度C0为250mg L 试设计一平流式沉淀池 使处理后污水中悬浮物浓度不超过50mg L 污泥含水率为97 通过沉淀性能曲线查得 当去除率为80 时 去除颗粒物的最小沉降速度为1 44m h 沉淀时间为65min 其中 取长宽比为6 污泥区高度为2 8m 缓冲区高度为0 6m 沉淀区泥斗上下低面为正方形 上斗边长为6m 下斗边长为0 4m 泥斗倾角为45 流入口至挡板距离取0 5m 流出口至挡板距离为0 3m 解 1 表面负荷及沉淀时间由题意表面负荷数值上等于沉淀速度 所以表面负荷为q0 1 44m3 h 沉淀时间t0 65min 设计表面负荷与设计沉淀时间为使设计留有余地 将表面负荷缩小1 5倍 沉淀时间放大1 75倍 即有 q q0 1 5 1 44 1 5 0 96m3 m2 h t 1 75t0 1 75 65 113 75min 1 9h 设计污水量Qmax 105 24 60 60 1 157 m3 s 4166 7 m3 h 2 沉淀区各部分尺寸确定 沉淀池总有效面积A Qmax q 416 7 0 96 434 06m3采用两座沉淀池 每个池的表面积为A1 217m2 处理量为Q1 208 35m3 h 沉淀池有效水深h2 q t 0 96 1 9 1 82m 沉淀池长度每个池宽b取6 0m 则池长为L2 A1 b 217 6 36 17m取L2 36 5m长宽比为L b 6 4 符合要求 3 沉淀区各部分尺寸计算 每日产生污泥量W Qmax c0 c1 100 100 P 10000 250 50 100 1000 1000 100 97 66 7m3每个污泥池的污泥量为W1 W 2 33 3m3 污泥斗的容积取污泥区高度h4 2 8m 则污泥斗容积V 1 3h4 a12 a22 a1a2 1 2 2 8 36 0 16 6 0 4 1 2 3 36m2 33 3m3即每个污泥斗可贮存1天的污泥量 设2个污泥斗 则可容纳2天的污泥量 4 每个沉淀池的结构尺寸 沉淀池的总高度HH h1 h2 h3 h4 0 3 1 82 0 6 2 8 5 52m 沉淀池