二沉池

3.7二沉池

二沉池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成部分。整个系统的处理效能与二沉池的设计与运行密切相关，在功能上要同时满足澄清和污泥浓缩功能。为了使沉淀池移出水更加均匀，存排泥更加方便，采用圆形辐流式二沉池。二沉池中心进水，周边出水，共4座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间为2.5h。表面负荷为1.5m3/（m2.h）。

图三：中心进水周边出水辐流式沉淀池

Q=50000 m3 /d=2083.33 m3/h=578.70L/s。经计算，时变系数Kz=1.3，但给出的安全系数为1.5 故 Qmax=578.70L/s ×1.5=868.05 L/s=3124.98m/h 池体的设计计算 二沉池的表面积

A=Qmax÷nq=3124.98m3/h÷2÷1.5m3/（m2/h）≈1041.66m2

n—设计的二沉池座数，此处取n=2，共建三座二沉池，两座使用，一座备用 q0—水力表面负荷，一般取0.6—1.5。此处取q0=1.5m3/（m2/h） 直径D=（4A÷∏）1/2=(4×1041.66÷3.14) 1/2=36.43m 此处取37m。 沉淀池有效水深

h2= q0×t=1.5m3/（m2/h）×2.5h=3.75m

t —沉淀时间，范围1.5～2.5h。此处取t=2.5h。 有效水深应采用2.0—4.0m，符合要求。 沉淀区有效容积

V=A×h2=1041.66m2×3.75m≈3906.23 m3 污泥量：

V=SNT÷1000÷24÷n=0.5 L/（人·d）×480000×4.0 h÷1000÷24÷2=20 m3 S—每人每天产生的污泥量，一般取0.3~0.8 L/（人·d），在此取S=0.5 L/（人·d） N—设计人口总数，取城阳区人口数约为48万人。

3

T—两次排泥间隔，此处取T=4.0 h。 n—沉淀池座数，n=2 沉淀池坡底落差

h4=(D－d1)÷2×i=(37-4)÷2×0.05=0.825m i—坡向污泥斗的底板坡度，取i=0.05 污泥斗以上圆锥体部分的污泥容积 V1=∏×h4×(R+r+R×r)÷3=330.94m 污泥斗高度:

h5=(r1－r2)×tanΘ=(2-1)×tan600=1.73m

r1、r2分别为污泥斗上、下部分的半径，取r1=2m，r2=1m

α—沉淀池底面与污泥斗壁的夹角，角度应大于55，此处取α=60。 污泥斗容积

V2=∏×h5×(r1+r2+r1×r2)÷3=12.7m 污泥总体积

33 33V= V1+V2=12.7 m+330.94m= 343.64m＞20m

2

2

3

00223

沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3m?3.0m?0.5m?0.75m?1.73m?6.28m

h1—沉淀池超高，取h1=0.3m； h2—有效水深；

h3—缓冲层高度，当直径大于20m 时,采用机械排泥，取h3=0.5m h4—沉淀池底坡落差； h5—污泥斗高度。

h1hhhh2340.055

图四：辐流式沉淀池

沉淀池池边高度 H'?h1?h2?h3?0.3m?3.0m?0.5m?3.80m 径深比：

Dh2?34m3.0m?11.33，在6~12之间，符合要求。

进水系统设计 单池的流量

Q单?Qmax/n?5416.67/4?1354.168m/h=0.376m/s

33进水管的流量为

Q进?Q单（1?R)=0.376（1+0.75）=0.658m3/s

回流比R为0.75 流速

进水管管径为Dn=1.6m v?4Q单πDn＝24?0.658π?1.62＝0.328m/s

进水竖井

进水井径采用1.5m，出水口尺寸0.45×1.5m2，共6个沿井壁均匀分布 出水口流速v2?出水系统设计

采用周边集水槽，单侧集水。安全系数k取1.2，单边90°三角堰出水槽集水，出水槽池壁环形布置，环形槽中水流由内侧流入出水口，厚i=0.1m。 单池流量

Q单?Qmax/n?5416.67/4?1354.168m/h=0.376m/s

30.6580.45?1.5?6?0.162m/s,属于0.15~0.2m/s之间。

3环形集水槽内流量

q集＝Q单/2?0.376/2?0.188m/s

3槽宽度

b?0.9?(k?q集)＝0.496m 取b?0.50m

0.4集水槽起点水深

h起?0.75 ?0.5＝0.375m

集水槽终点水深

h终?1.25 ?0.5＝0.625m

槽内终点水深 h2?q集v?b?0.1880.6?0.5?0.627m

流速v=0.6m/s，槽宽度=0.5m 槽内起点水深 hk?3αQgb22?31?0.188229.81?0.52?0.243m3h1?2?hkh23?h2?2?0.2430.6273?0.627?0.76m

2校核

当水流增加a一倍时，q?0.376m3/s，v’=0.8 m/s

h3?qvb?30.3760.8?0.5?0.94m

h4?32hkh3?h32

?3hk?3aqgb221.0?0.3769.81?0.522?0.386mh4?32hkh33?h23?32?0.3860.943?0.94?0.981m

2所以设计取环形槽内水深为1m，集水槽总高度为1+0.3（超高）=1.3m，采用90°三角堰。 出水溢流堰堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度） H1=0.05m（H2O） 角堰的流量q1

q1?1.343H12.47?1.343?0.052.47?0.0008213m/s

3个数n1 n1?Q单q1?0.3760.0008213?457.81(个） ?设计时取458?

三角堰中心距（单侧出水）

L1?Ln1?π(D?2b)458?3.14?(34?2?0.5)458?0.226m

出水管过流断面面积 Q单2?0.3762?0.188m/s

3A?Q单10.28912????0.157m 2v21.2取管内流速取 1.2 m/s 出水管管径

4Aπ4?0.1573.14d???0.447m，取出水管管径 DN 500mm

污泥部分设计 单池回流污泥量

Qr=QmaxR?0.376 ?0.75＝0.282m/s

3回流污泥浓度

Qr×Xr=（Q+Qr）×X

回流比 R=Qr/Q，此设计中为0.75；X=10000mg/L Xr=23333.3 mg/L 回流污泥管管径 取流速u=0.8m/s Dr?4?Qru ?4?0.282??0.67m，取Dr=700mm

剩余污泥量

△Xvss=YQ(So-Se)-KdXvV

Y—污泥系数，一般采取0.5-0.6，此处取0.6；

Kd—污泥内源代谢系数，一般取0.06-0.1，此处取0.06； f—MLVSS/MLSS，一般取0.6-0.75.此处取0.7；

V—曝气池容积，取26455.03m3；曝气池设计流量Q=100000 m3 /d 曝气池入流的BOD5 So=0.2kg/ m3；二沉池出流的BOD5 Se=0.03kg/ m3；

曝气池平均Vss浓度Xv=0.126kg/ m3 △Xvss=YQ(So-Se)-KdXvV=9999.99kg/d 以剩余活性污泥计：

△Xss=△Xvss/f = 14285. 7kg/d f = 0.7 剩余污泥量以体积计：

Vss= 100△Xss/(100-p)1000=238.1m/d 含水率 P=99.4%。 剩余污泥管管径 取流速u=0.8m/s

4?Qsu 3

Ds??0.052m，剩余污泥管最小管径200mm，因此取Ds=550mm

有机物去除量设计

BOD浓度： 进水浓度=200 mg/L

出水浓度=30 mg/L

刮泥设备

采用ZBG型双周边式传动刮泥机，参数见表三

表三：刮泥板参数

去除率 85%

型号 ZBG－37

池径￠(m) 37 池边深H(m) 3-5.6 周边速度(m/min) 2.0 电动机功率(Kw) 0.55×2

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