沉淀池的设计

1、沉淀池的设计沉淀池的设计 (竖流沉淀池及辐流沉淀池） 本节提示本节提示 课程主要内容 掌握 沉淀池的构造、分类 竖流、辐流式沉淀池的特点 难点 竖流式沉淀池设计中，泥斗的正确设计与计算 沉淀池设计时需考虑的问题: 沉淀池类型 表面负荷率/固体负荷率 沉淀高度 进水形式与布(配) 水 出水堰的设置与负荷率 浮渣的清除 按水流方向分 平流式辐流式竖流式 池型：长方形 一端进水,另一 端出水 贮泥斗在池进口 池内水流由下向上池内水流向四周辐流 池型:多为圆形, 有方形或多角形 池中央进水，池四周出水 贮泥斗在池中央 沉淀池的分类 沉淀池的运行方式 连续式 污水中可沉颗粒的沉 淀在流过水池时完成，这

2、时可沉颗粒受到重力所造 成的沉速与水流流动的速 度两方面的作用 污水连续不断 地流入与排出 污水中可沉淀的悬浮 物在静止时完成沉淀过 程，由设置在沉淀池壁 不同高度的排水管排出 工作过程：进水、 静止、沉淀、排水 间歇式 沉淀池三种流态沉淀池三种流态 表1 城市污水沉淀池设计数据 沉淀池类型 沉淀时 间 (h) 表面 水力负荷 m3/(m 2h) 每人每 日 污泥量 (g/人d) 污泥 含水率 (%) 初次沉淀池 0.52.01.54.516329597 二次 沉淀 池 生物膜 法后 1.54.01.02.011269698150 活性污 泥法后 1.54.00.61.51432 99.299

3、. 6 150 对不同的处理水质，不同池型（功能）参数选择 范围差别较大，设计时应进行沉淀实验确定参数 范围，城市污水厂沉淀池的水力负荷、停留时间 以及处理泥量可参考下表数据： 一、竖流式一、竖流式 池型可用圆形及正方形。水由设在池中心的进水管自上而下 进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在 池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升，悬浮物沉降进入池底 锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。池的一边靠 池壁设排泥管。为了池内水流分布均匀，池径不宜太大，一般采 用4-7m，不大于10m。 优点：排泥方便，管理简单，占地面积小 缺点：池子埋深大，施工困难，对冲击负 荷和

4、温度变化的适用能力较差，造 价较高，池径不易 过大，否则布水 不均。 适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂 主要设计主要设计 （1）中心管面积与直径 f1=qmax/v0 d0=4f1/ 式中f1 中心管截面积，； d0 中心管直径，m； qmax每一个池的最大设计流量，m3/s; v0中心管内流速，m/s;一般0.03m/s （2）沉淀池的有效沉淀高度，即中心管的高度 h2=3600vt 式中 h2有效沉淀高度，m； v污水在沉淀区的上升流速，mm/s，如有沉淀实验资 料，v等于拟去除的最小颗粒沉速u，如无则v用0.5- 1.0mm/s，即0.0005-0.001m/s t沉淀时间，

5、一般采用1.0-2.0h（初沉淀池）；1.5-2.5h （二次沉淀池）。 11 （3）中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3=qmax/v1d1 式中h3 间隙高度，m； v1 间隙流出速度，一般不大于40mm/s ； d1喇叭口直径，m; （4）沉淀池总面积和池径 f2=qmax/v A=f1+f2 D= 4A/ 式中f2 沉淀区面积，； A沉淀区面积（含中心管面积），； D沉淀池直径，m。 （5）缓冲层高度h4采用0.3m （6）污泥斗及污泥斗高度 设计中，污泥斗的倾角用5560。 污泥斗的高度与污泥量有关，根据公式： W=SNt/1000 式中W 每日污泥量，m3/d； S每人每日产生

6、的污泥量，L/(p.d）； N设计人口数； t两次排泥的时间间隔，初次沉淀池按2d考虑，二次沉淀池 按2h考虑。 沉淀池类型 沉淀时 间 (h) 表面 水力负荷 m3/(m 2h) 每人每日 污泥量 (g/人d) 初次沉淀池 1.02.01.53.01427 0.360. 83 9597 二次 沉淀 池 生物膜 法后 1.52.51.02.0719_9698 活性污 泥法后 1.52.51.01.51021 99.299. 6 每人每日 污泥量 (L/人d) 污泥 含水率 (%) 污泥斗的高度用截头圆锥公式计算 h5=（D/2-d/2)tan (7)沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h

7、5 式中H池总高度，m； h1超高，一般采用0.3m。 中心流速：中心流速： 无反射板：无反射板： 30mm/s 有反射板：有反射板： 100mm/s 流出速度：流出速度： 20mm/s 中心导流筒设计中心导流筒设计 中心管尺寸中心管尺寸 设计数据 1）池直径或正方形边长与有效水深的比值不大于3，池直 径一般采用4-7m； 2）当池直径或正方形边长小于7m时，澄清水沿周边流出。 当直径不小于7m时，应设辐射式集水支渠； 3）水在中心筒内的流速不大于30mm/s； 4）中心管下口的喇叭口和反射板要求： a：反射板板底距泥面不小于0.3mm； b：反射板直径及高度为中心管直径的1.35倍； c：反

8、射板直径为喇叭口直径的1.3倍； d：反射板表面对水平面的倾角为17； e：中心管下端至反射板表面之间的缝隙高为0.25-0.5m， 缝隙中心污水流速在初次沉淀池中不大于30mm/s，在二 沉池中不大于20mm/s； f：排泥管下端距池底不大于0.2m； g：浮渣挡板距集水槽0.25-0.5m，高出水面0.1-0.15m，淹 没深度0.3-0.4m； h：水力停留时间t = 1.5-2h。 二、二、辐流式沉淀池 辐流式沉淀池是活性污泥法处理污水工艺过程中的理想沉淀 设施，根据进出水的布置方式，可分为：中心进水周边出水、 周边进水中心出水、周边进水周边出水。 辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径6

9、-60m，最大可达 100m,池周水深1.53.0m，径深不小于6。机械排泥，池底坡 度不宜小于0.05。沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除，对 辐流式沉淀池而言，目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机 和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。 优点：多为机械排泥，运行较好，管理较为简单；缺点：机械 排泥设备复杂，对施工质量要求高。 适用条件：适用于地下水位较高地区及大中型污水处理。 中心进水周边出水的中心传动排泥的辐流式沉淀池，为了使布 水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为10%-20%。出水堰亦采用 锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣。 刮泥机由桁架及传动装置组成。当池径小于20m时，用中心传动；

10、 当池径大于20m时，用周边传动，周边线速不宜大于3m/min,一般 采用1.5m/min，1-3r/h,将污泥推入污泥斗，然后用污泥泵排除。 中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图 辐辐 流流 式式 沉沉 淀淀 池池 剖剖 面面 中心进水中心进水周边进水周边进水 主要设计： （1）每座沉淀池表面积和池径 A1=Qmax/nq0 D=4A1/ 式中A1 每池表面积，； D 每池直径，m； Qmax每一个池的最大设计流量，m3/h; q0表面水力负荷，m/*h （2）沉淀池的有效沉淀高度 h2=q0t 式中 h2有效水深，m； t沉淀时间 池径与水深比宜用6-12. （3）沉淀池总高度 H=h1+h

11、2+h3+h4+h5 式中：H总高度，m h1保护高，取0.3m； h2有效水深，m h3缓冲层高，m，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，缓冲层上 缘宜高出刮泥板0.3m； h4沉淀池底坡落差，m； h5污泥斗高度，m。 29 （3）中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3=qmax/v1d1 式中h3 间隙高度，m； v1 间隙流出速度，一般不大于40mm/s ； d1喇叭口直径，m; （4）沉淀池总面积和池径 f2=qmax/v A=f1+f2 D= 4A/ 式中f2 沉淀区面积，； A沉淀区面积（含中心管面积），； D沉淀池直径，m。 （5）缓冲层高度h4采用0.3m （6）污泥斗及污泥斗高度 设计中，污泥斗的倾角用5560。 污泥斗的高度与污泥量有关，根据公式： W=SNt/1000 式中W 每日污泥量，m3/d； S每人每日产生的污泥量，L/(p.d）； N设计人口数； t两次排泥的时间间隔，初次沉淀池按2d考虑，二次沉淀池 按2h考虑。 沉淀池类型 沉淀时 间 (h) 表面 水力负荷 m3/(m 2h) 每人每日 污泥量 (