竖流式沉淀池设计计算

竖流式沉淀池设计

一、前言

竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，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（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），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。堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂。

理论依据：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗

粒进行拦截和过滤。因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。

二、设计内容：

某小区的生活污水量为 7000 m3/d，变化系数为 1.65 ，CODCr 450 mg/l，

BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过上述

沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。

沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。

沉淀池的原理

沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。

理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积

平流式沉淀池计算例题

采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。

（7）校核长宽比

4045.48

.1772>==B L （8）校核长深比

106.2133

.372>==H L （9）进水穿孔花墙设计

①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m.

②穿孔花墙孔洞总面积A

孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224

.036003.208336000=?=v Q m 2

③孔洞个数N

孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918

.015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??=

N Q v m/s ④孔洞布置

1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个

2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为：

0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。

3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则

平流式沉淀池 - 基本概念 平流式沉淀池

平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。

平流式沉淀池 - 主要结构 平流式沉淀池结构示图

进水区

进水区也是平流沉淀池的混合反应区，原水与混凝剂在此混合，并起反应，形成絮凝体，然后进入沉淀池，此外由于断面突然扩大，流速骤降，絮凝体藉自重而不断沉降。进水区就是为了防止水流干扰，使进水均匀的分布在沉淀池的整个断面，并使流速不致太大，以免矾花破碎。 沉淀区

沉淀区的作用是使悬浮物沉降。

出水区

沉淀后的水应从出水区均匀，不能跑“矾花”。 存泥区和排泥

存泥区是为存积下沉的泥，另一方面是供排泥用。为了排泥，沉淀池底部可采用斗形底，可采取穿孔排泥和机械虹吸排泥等形式。

平流式沉淀池 - 产品优缺点 平流

平流式沉淀池 - 基本概念 平流式沉淀池

平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。

平流式沉淀池 - 主要结构 平流式沉淀池结构示图

进水区

进水区也是平流沉淀池的混合反应区，原水与混凝剂在此混合，并起反应，形成絮凝体，然后进入沉淀池，此外由于断面突然扩大，流速骤降，絮凝体藉自重而不断沉降。进水区就是为了防止水流干扰，使进水均匀的分布在沉淀池的整个断面，并使流速不致太大，以免矾花破碎。 沉淀区

沉淀区的作用是使悬浮物沉降。

出水区

沉淀后的水应从出水区均匀，不能跑“矾花”。 存泥区和排泥

存泥区是为存积下沉的泥，另一方面是供排泥用。为了排泥，沉淀池底部可采用斗形底，可采取穿孔排泥和机械虹吸排泥等形式。

平流式沉淀池 - 产品优缺点 平流

（1）为了使水流在沉淀池内分布均匀，池子直径（或正方形的一边）与有效水深之比值不大于3。池子直径不宜大于8m，一般采用4~7m；最大有达10m。 （2）中心管内流速不大于30mm/s。

（3）中心管下口应设有喇叭口和反射板； 1）反射板板底距泥面至少0.3m。

2）喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍。

3）反射板的直径为喇叭口直径的1.30倍，反射板表面与水平面的倾角为17°。

4）中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25~0.5m范围内时，缝隙中污水流速，在初次沉淀池中不大于20mm/s，在二次沉淀池中不大于15mm/s。 （4）当池子直径（或正方形的一边）小于7m时，澄清污水沿周边流出；当直径D≥7m时，应增设辐射式集水支渠。

（5）排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。

（6）浮渣挡板距离水槽0.25~0.5m，高出水面0.1~0.15m，淹没深度0.3~0.4m。

已知某小型污水处理站设计流量Q=1200??3/??(0.333??3/??)，悬浮固体浓度SS=200mg/L。设沉淀效率为55%。根据实验性能曲线查得??0=2.8??/??(0.78mm/s

平流式沉淀池

1.平均流量

Qd=8000 m3/d=93 L/s Kz?2.72.7??1.640.110.1193Qd

2. 最大设计流量

Qmax=Kz·Qd=1.64×93L/s=152.5L/s=549m3/h

1、池子总表面积：

设表面负荷q?2.0m3（，沉淀时间：t=2h则沉淀池的总面积： /m2?h）Qmax549??274.5(m2)，取275㎡ 222、沉淀部分有效水深： A?h2?q?t?2?2?4(m)

3、沉淀部分有效容积：

V?Qmax?t?549?2?1098(m3)

4、沉淀池长度：

取水平流速v?5mm/s，沉淀池的总长度：

L?vt?3.6?5?2?3.6?36(m)

5、沉淀池的总宽度：

A275B???7.6(m)，取8m

L366、沉淀池的总宽度：

设每个池宽度为b?4m，沉淀池的个数：

B8n???2(个)

b47、校核：

长宽比：

L36??9?4 b4长深比：

L36??9?8 h24经校核，设计符合要求。

进水口处设置挡流板，距池边0.6m，出水口也设置挡流板，距出水口0.4m。

平流式沉淀池的进水渠整流措施：

出水口堰口和潜孔示意图如下：

平流式沉淀

沉淀池设计规则

一般规则：

①污水自流进入，按最大设计流量计算；提升泵进入，按工作水泵的最大组合流量计算；按最小流量校核。

②沉淀池个数或分格数不应少于两个，宜并联。 ③池子超高至少采用0.3m。

④一般沉淀时间不小于1.0h，有效水深多采用2~4m，对辐流沉淀池指池边水深。 ⑤沉淀池缓冲层高度一般采用0.3~0.5m。

⑥污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°。 ⑦初沉池储泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时储泥时间2d，机械排泥时可按4h污泥量计算；二沉池排泥时间不宜大于2h。 ⑧排泥管直径不应小于200mm。

平流沉淀池设计：

①池子（或分格）长宽比不小于4，长深比一般8~12.

②有效水深多采用2~4m。

③池底坡度多采用0.01~0.02，采用你都时，每斗应设单独的排泥管及排泥底阀，池底横向坡度采用0.05.

竖流式沉淀池设计：

①池子直径（或正方形一边）与有效水深之比不大于3. ②池子直径不宜大于8m，一般采用4~7m，最大10m。 ③中心管内流速不大于0.03m/s。

④中心管下端至反射板之间的缝隙中污水流速不大于0.02m/s。 ⑤中心管下端至反射板之间的缝隙高在0.25~0.5m。 ⑥喇叭

沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮物颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板（管）沉淀池。

沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是可沉淀颗粒与污水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 1、 基本概念

（1） 沉淀池的表面水力负荷，即沉淀池单位时间单位面积所承

受的水量，单位是m3/(m2.h)。根据表面水力负荷可以确定沉淀池澄清区的面积和有效水深。

沉淀池的水面上升流速和其水力负荷在数值上是相同的，但两者的单位和意义上不同，上升流速的单位是m/h。比如说在竖流式沉淀池中，只有沉淀速度大于沉淀池水面水面上升流速的杂质颗粒才能在沉淀池中去除，而沉降速度等于或小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒会随

（絮凝斜管沉淀—清水池、取水泵房）

工艺施工图设计总说明

1、工程概况

********位于*******，是未来*********。******采用江水源区域热泵系统，江水源热泵集中供冷供热项目，采用集中式区域供冷、供热系统，为*****一期建筑提供集中的冷热源。能源方案采用电制冷+江水源热泵+冰蓄冷的形式。考虑到空调尾水量较大，而且水质较好，经过简单处理即可达到中水回用要求，为节省能源考虑在江北城中央公园建设尾水处理池（絮凝斜管沉淀—清水池）一座，通过中水管网，提供给各个用户，以用于绿化用水、冲洗街道。

服务范围为整个江北城道路广场，住宅区、商务区的道路和绿地，道路广场用地****公顷，设计用水定额*****;绿地****公顷，用水定额****，总用水量****。本次设计规模为****。中水室外管网已设计完成，本次仅对取水泵房、尾水处理池（絮凝斜管沉淀—清水池）进行设计。 2、设计依据 2.1主要基础资料

《****控制性详细规划》

—****规划设计研究院，2004.05）

《****水源热泵集中供冷供热项目室外管网工程》施工图

—****工程咨询（中国）有限公司

《****水源热泵集中供冷、供热项目尾水利用工