向心辐流式二沉池设计计算

3.6向心辐流式二沉池设计计算

3.6.1设计参数

1、二沉池的设计按照以下规范： 6.5.1二沉池的设计满足以下数据

6.5.2 沉淀池的超高不应小于0.3m。

6.5.3 沉淀池的有效水深宜采用2.0～4.0m。 6.5.4 当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污

泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。

6.5.5 初次沉淀池的污泥区容积，除设机械排泥的宜按4h 的污泥量计算

外，宜按不大于2d 的污泥量计算。活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h 的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h 的污泥量计算。

6.5.6 排泥管的直径不应小于200mm。

6.5.7 当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于1.5m ；二

次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m。

6.5.8 初次沉淀池的出口堰最大负荷不宜大于2.9L/(s·m)；二次沉淀池

的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s· m)。

6.5.9 沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 6.5.12 辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：

1 水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6～12 ，水池直径不宜大于50m；

2 宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1～3r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥；

3 缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m； 4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。

2、设计流量Q=3.0m3/s=10800m3/h

水力表面负荷q=0.9m3/m2.h，沉淀时间2h 3、污泥回流比R=50%，SVI=83.3

106?Xr??12000mg/l 83.3 R0.5 ?X??Xr?12000??4000m/lg1?R1.53.6.2设计计算

设计中选择八组向心辐流式二沉池，N=8座，每座设计流量为3.0/8=0.375m3/s，从氧化沟流来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池。 1、沉淀部分有效面积 A?Q?3600 q 式中 A——沉淀部分有效面积（m2）； Q——设计流量（m3/s）; q ——表面负荷m3/（m2.h），一般采用0.5—1.5 m3/（m2.h m3/（m2.h） 设计中取q=0.9 m3/（m2.h）

0.375?3600?1500m2 ?A?0.92、沉淀池直径 D?4A? 式中D——沉淀池直径

?D?4?1500??44m.取D?45m

3、澄清区高度 h'2?q?t

式中 h'2——沉淀池澄清区高度（m） T——沉淀时间（h）,一般采用1.5—3.0h 设计中取t=2h，h'2?0.9?2?1.8m 4、污泥区高度 h'2'?2T?1?R??Q?X

?X?Xr??A' 式中 h'2——污泥区高度（m）

T——污泥区停留时间（h） R——污泥回流比（%）

X——氧化沟中污泥浓度（mg/l） Xr——二沉池排泥浓度（mg/l）

设计中取T=2h，R=50%,X=4000mg/l,Xr=12000mg/l

' ?h'2?2?2??1?0.5??1350?4000?1.35m

?4000?12000??15005、池边水深

‘''h2?h2?h2

式中 h2——池边水深（m）

?h2?1.8?1.35?3.15m

6、污泥斗高度

?D?D2? h5??1??tg??

2?? 式中 D1——污泥斗上口直径（m）

D2——污泥斗下口直径（m）

?——污泥斗斜壁与水平面的倾角

设计中取D1=4.0m，D2=2.0m，?=60℃

?4.0-2.0??h5????tg60??1.73m

2??7、沉淀池底部圆锥体高度

?D?D1?h4????i

?2? 式中 h4——沉淀池底部圆锥体高度（m） D——沉淀池直径（m）

D1——沉淀池污泥斗上口直径（m） i——沉淀池池底坡度

设计中取D1=4.0m，i=0.05

?45?4? ?h4?? 1.0m??0.05?1.02?52??8、沉淀池总高

H?h1?h2?h3?h4?h5

式中 H——沉淀池总高（m） h1——二沉池超高（m）

h2——池边水深（m） h3——沉淀池缓冲层高度（m）

h4——沉淀池底部圆锥体高度（m） h5——污泥斗高（m）

设计中取h1=0.30m，h2=3.15m，h3=0.8m，h4=1.0m，h5=1.73m

?H?0.30?3.15?0.8?1.0?1.73?6.98m 9、校核径深比

二沉池有效水深为4.25m，直径为45m

D45?10.6?12 满足规范6.5.12， ??二沉池直径与有效水深之比宜

H4.25为6—12，水池直径不宜大于50m。 10、进水槽的设计

采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径为50mm，并加100mm长短管。 ①进水槽

设进水槽宽度B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s

Q??1?R? 槽中水深h?

vB 式中 h——进水槽水深（m） R——污泥回流比（%） B——进水槽宽度（m） V——进水槽中流速（m/s）

0.375?1?0.5??0.50m ?h?1.4?0.8 ②进水槽布水孔数

布水孔平均流速Vn?2t?Gm

式中 Vn——配水孔平均流速，一般取0.3—0.8m/s

t——导流絮凝区平均停留时间s，池周有效水深为2—4米时，

取360—720s

?——污水的运动黏度，与水温有关

Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10—30s-1 本设计中取t=700s，Gm=20s-1，水温为20℃时，?=1.06×10-6m2/s ?Vn?2?700?1.06?10?6?20?0.77m/s

Q??1?R? Vn?S 式中 S——单个布水孔面积（m2）

∴布水孔数n=

?n?0.375??1?0.5??373个 2??0.050.77?4 ③布水孔间距 l??D?B2n??

式中l——布水孔间距（m） D——二沉池直径(m) B——进水槽宽度（m） n——配水孔数（个）

?l? ④校核Gm

3.1445?0.8373?22?0.375m

??v1?v2 Gm???2t??2?? ??12 式中 V1——配水孔水流收缩断面的流速m/s，V1=

Vn?，取?=1

V2——导流絮凝区平均向下流速m/s，V2=Q/f f——导流絮凝区环形面积m2

设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则 V2=Q/f=

Q?1?R?0.75??1?0.5???0.005m/s ??D?B??B3.14??45-0.8??0.80.772?0.0052 ?Gm?=20s?1，在10—20s?1之间，满足要求。 ?62?700?1.06?10 12、出水部分设计

①环形集水槽的设计

采用周边集水槽，双侧集水，每池只有一个出口。 集水槽宽度b?0.9??kq集?

0.4 式中 k——安全系数，取1.4 q集——集水槽流量（m/s） ?b?0.9??1.4?0.375?0.4?0.695?0.70m

集水槽起点水深为h起=0.75b=0.75×0.70=0.525?0.50m 集水槽终点水深为h终=1.25b=1.25×0.70=0.875?0.90m ②出水堰设计

2.47 出水采用90°三角堰，单个三角堰流量q1?1.343H 1 式中 H1——堰上水头（m），设计中取50mm ?q1?1.343?0.052.47?1.343?0.052.47?0.00047 三角堰的个数n1=

0.375Q?792(个) =

0.00047q1

外侧出水堰中心距l1=

L1?D1 ?l1?

n1n1L2?D2 ?l2? n2n2 内侧出水堰中心距l2=

式中 l1——外侧三角堰中心距（m） l2——内侧三角堰中心距（m）

L1——外侧三角堰周长（m） L2——内侧三角堰周长（m） n1——外侧三角堰个数（个） n2——内侧三角堰个数（个） D1——外侧三角堰圆周直径（m） D2——内侧三角堰圆周直径（m） 设计中取D1=41.8m，D2=40.4m，n1=410个 ， n2=396个

?l1??D1n1=

3.14?20.9?2?0.32m

410 ?l2??D2n2=

3.14?20.2?2?0.32m

396 13、校核堰口负荷 q'?Q

3.6?D1 式中 q'——二沉池堰口负荷（L/s.m）

Q——单座二沉池设计流量（m3/s） D1——出水渠平均直径（m）

设计中D1=45?2?0.8?0.8?2?0.35?2=41.1m

1350?1.45L/s.m?1.7L/s. ?q'? m3.6?3.14?41.1 满足规范要求。 14、校核固体负荷

24??1?R?QX G?

A 式中 G——固体负荷kg/(m2/d) X——悬浮固体浓度mg/l

A——二沉池水面面积（m2）

24??1?0.5??1350?4.0?129.6kg/(m2.d)?150kg/2(/md) 满足要 ?G?1500求。

15、二沉池及出水堰计算简图

808024080802408012070池顶壁24016020螺栓轴线18013120外测三角堰出水详图

浮渣挡板450刮渣装置1工作桥钢制栏杆50800700500DN1000吸泥管DN300排泥管(放空管)进水400045000200025001-1剖面图排渣井排浮渣管R23800R2250026001进水R100060R2000R19800R20500DN150R1960000R207500R210017R2DN300DN600排泥至污泥井1出水至消毒槽阀门井向心辐流式二沉池3.6.3向心辐流式二沉池设备选择 1、刮吸泥机

由池径45m，选择8台ZXG-45型中心传动单管刮吸泥机，刮板外缘线速

度3.5m/min，电机功率为0.75kw，池深3.5—4.5m，厂家：佛山市顺德区新泰隆科技有限公司。 2、出水堰板

二沉池出水采用双侧出水三角堰，三角出水堰根据设计堰板的规格选择，

材料为不锈钢制成。

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