辐流式沉淀池设计

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1、课程 设 计水污染控制工程课程设计任务书一、设计题目：污水处理厂沉淀池设计二、设计内容：某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为, CODCr 450 mg/1,BOD5 220 mg/1, SS 370 mg/l，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初次沉淀池。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

2、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20112012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。五参考文献 水污染控制工程（下），高廷耀，高等教育出版社 排水工程（下），张自杰，中国建筑工业出版社 给水排水设计手册（第五分册），第二版，中国建筑工业出版社目录前言4、设计内容二、设计要点及有关参数51、辐流式沉淀池的设计要点52、有关参数计算6(1) 沉淀池的表面积、直径等基本参数计算6(2) 中心进水管的计算7(3) 出水堰的计算7(4) 配水花墙的计算7(5) 穿孔挡板的计算8(6)

3、 出水管管径的计算8(7) 集水槽的计算83、部分建筑物材料及其尺寸94、与同组的比较9三、 设计图纸10前言：沉淀即利用水中悬浮颗粒的沉降性能，在重力场的作用下产生下沉作 用，以达到固液分离的一种过程。沉淀池是废水处理工程中分离悬浮物的 一种主要处理构筑物，在大、中型污水处理厂应用普遍。初沉池有四个作用：去除5060%的SS；使污水BOD5降低25 35；去除漂浮物质；均和水质。初次沉淀池就其流态及结构形式可分为 平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。平流沉淀池结构为矩形， 竖流和辐流沉淀池为圆形。平流和辐流沉淀池广泛地应用于大中小型各种 规模的污水处理厂，而竖流式沉淀池一般只用于小型处

4、理厂。建在狭窄地 带的处理厂，有的还采用斜板沉淀池。这种沉淀池系在方形池子内设置若 干挡板，使悬浮固体实现浅层沉降。在同样处理效果和相同的入流量时， 斜板沉淀池占地面积只是普通沉淀池的一半，但运行维护量却较普通沉淀 池大得多，因此，这种沉淀池实际采用并不多。沉淀池作为城市污水处理厂的常规水处理构筑物， 在水处理厂中发挥重 要的作用。而作为水处理中最基本方法的沉淀法，在水处理的不同阶段都 发挥着重要的作用。因此对沉淀池及其排泥机构的研究日益受到给排水工 作者的重视。本文对辐流式沉淀池的各部分的结构和尺寸进行了设计。辐流式沉淀池，池体平面圆形为多，也有方形的。废水自池中心进水管 进入池，沿半径方向

5、向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡 度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。辐流式沉淀池多采用回转式刮 泥机收集污泥，刮泥机刮板将沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借 重力或污泥泵排走。为了刮泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平 缓。辐流式沉淀池直径一般大于 16m ，有的大型处理厂达到 60m ，池深一般 在23m之间。进出水形式有三种：中心进水周边出水，周边进水周边出 水，周边进水中心出水。现在广泛采用的是中心进水周边出水形式。虽然 周边进水从理论上看更合理，但实际 运行中问题较多，尚待进一步实践。 进水的的整流措施是在池中心进水筒上设整流窗或整流栅，并外设导流筒， 使入流

6、速度低于 1m/s， 同时保证最佳的入流深度。 出水整流措施采用三 角堰板溢流形式。为防止浮渣随水流走，在出水堰内侧设置浮渣挡板，淹 没深度为0.30.4m。辐流初沉池基本上都采用回转式刮泥机手机污泥。刮泥机旋转速度一般为13r/h，外周刮板速度不超过3m/min , 一般采用1.5m/min。刮泥机的驱动方式有多种，一般采用中心传动或周边驱动。另 外，还有全桥与半桥之分。回转桥上一般都装有浮渣刮板，在刮泥的同时 可把浮渣刮至出水堰处的浮渣斗，并撞开入流阀的流入污水，将浮渣冲走。辐流式沉淀池半桥式周边传动刮泥活性污泥法处理污水工艺过程中沉淀池的理想配套设备适用于一沉池或二沉池，主要功能是为去除

7、沉淀池中沉淀的污泥以及水面表层的漂浮物。一般适用于大中池径沉淀池。周边传动，传动力矩大，而且相对节能；中心支座与旋转桁架以铰接的形式连接， 刮泥时产生的扭矩作用于中心支座时即转化为中心旋转轴承的圆周摩擦 力，因而受力条件较好；中心进水、排泥，周边出水，对水体的搅动力小， 有利于污泥的去除。优点：采用机械排泥，运行较好，设备较简单，排泥设备已有定型产 品，沉淀性效果好，日处理量大，对水体搅动小，有利于悬浮物的去除缺点：池水水流速度不稳定，受进水影响较大；底部刮泥、排泥设备 复杂，对施工单位的要求高，占地面积较其他沉淀池大，一般适用于大、 中型污水处理厂。一、设计内容辐流式沉淀池的设计某小区的生活

8、污水量为7000 m3/d，变化系数为，COD 450 mg/l， CrBOD 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过5上述参数设计该污水处理厂的初次沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选 取。二、设计要点及有关参数1、辐流式沉淀池的设计要点(1) 池子直径(或正方形一边)与有效水深的比值，一般采用612。(2) 池径不宜小于 16m。(3) 池底坡度一般采用 0.050.10。(4) 一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施。(5) 当池径(或正方形一边)较小(小于20m)时，也可采用多斗排泥。(6) 进、出水的布置方式可分为：中心进

9、水周边出水；周边进水中心出水；周 边进水周边出水。(7) 池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子走道板 上；池径大于 20m 时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外 缘。(8) 刮泥机的旋转速度一般为13r/h,外周刮泥板的线速不超过3m/min, 般采用 1.5m/min。(9) 在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面积的 6 20。(10) 浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置 浮渣挡板。2、有关参数计算(1) 沉淀池的表面积、直径等基本参数计算淀池表面积：设表面水力负荷q=2 m3/m?，n=1Q = 700

10、024 = 291.67 m3/h max A Q291.67A = max = 145.84 m1 a n q 1 x 2池子直径：D二:4A 二;4%145.84 二 13.63 m,取 D=16m 兀3.14有效水深：设沉淀时间t=1hh = q t = 2 x 1 = 2m2Q291.67部分有效容积：V =maxt = 9 . x 1 = 291.67 m31 n 1污泥部分所需容积：设S=0.5 L人.d，N=60000人，T=4h“ SNT 0.5 x 60000 x 4V = 5 m31000n10000 x 24污泥斗容积：设r =2m, r =1m, a =6012污泥斗高

11、度 h = (r - r )tga =(2-1) tg60 =1.73m512兀 h3.14x 1.73 / ”V =5(r2 + r r + r2)=(4 + 2x 1 +1)= 12.68 m32 311 223污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池体径向坡度为0.05h =(R-r)x0.05=(7-2)x0.05=0.25m4V _h4(R2 + Rr + r2)= 0.25 x 3.14(72 + 7 x 2 + 22)= 17.53 m33 3113污泥总容积：V + V = 12.68+17.53=30.21 m3 23污泥池池边高：取h =0.3m, h =0.5m 13H =h

12、+h +h =0.3+2+0.5=2.8m 1123污泥池总高：H=h +h +h +h +h =0.3+2+0.5+0.26+1.73=4.79m 12345径深比：D/h =16/2=8(符合要求)2设集水槽双面出水,则集水槽出水堰的堰负荷为Qax2n兀D291.673600 x 2 x 1 x 3.14 x 16=8.06 x 10-4m3 (m s)(2) 中心进水管的计算管内流速取1.0m/s，出管流速取0.8m/sDC2兀 v3600 x 2 x 3.14 x 1 一 血，14 x 291.67取 300mm1出流面积291.673600 x 2 x 0.8 一510A Qmax2

13、2 v2(3) 出水堰的计算 采用正三角形出水堰。设计堰上水头 Hw 为 5cm 由三角堰堰上水头(水深)和过流堰宽 B 之间的关系三角堰的角度。为60,Bg=tan fB二 tan30X2X5=5.77cm2 H2w设计堰宽为10cm，流量系数Cd取0.62,则单堰过堰流量:q = C v-2g tan H2.5 = 0.00047 m3/s115 d2 w每个初沉池应该布置的出水堰总数 NQN = qmax = 172.381出水总线长：L=nD=3.14X16=50.24m出水堰总长：L，=NX10cm=173X0.1=17.3m出水总线长出水堰总长采用出水堰间隔布置，贝V相邻两个出水堰

14、堰顶间距为：b = W3 = 0.19m173(4) 配水花墙的计算出墙流速取值0.6m/s，则29工=0.14 m2u 3600 x 0.6A = Q墙高：孔面积为墙面积的10%A0.1410%兀d 一 10%x3.14x0.64m3设有6个孔，则单孔面积为AA - 3 = 0.023 m246设孔宽为0.1m,孔高位0.3m,孔的最高端距水面0.2m则每两个孔相邻边间 距为：bi6(5)配水挡板的计算兀d -0.05 x 6 cc0.264m配水挡板高出液面0.1 -0.15m,挡板淹没深度为0.5-1.0m，取0.8m，距离 进水口 0.5-1.0m，取值 0.8m。则挡板半径为0.8+0.3=1.11m,取1.2m孔面积：出孔流速一般取值0.3-0.5m/s，取0.4m/smax291.673600 x 0.4=0.2 m设 60 个孔，3 行 20 列，则单孔孔径为：d = S=260160 X 3.144 X 0.2 = 0.065m行距：b = (0.8 - 0.2) - 3 x 0.065 .23=0.14m列距：b =3I 川-20 x O.65 = 0.28m20(6)出水管管径的计算4QD =2 V 1max =兀4 X 291.67= 0.32m，取 400mm3600 x 1 x 3.14