二沉池的设计计算讲解

二沉池设计计算本设计采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。1.沉淀时间1.5～4.0h，表面水力负荷)/(5.1~6.023hmm，每人每日污泥量12～32g/人·d，污泥含水率99.2～99.6%，固体负荷)/(1502dmkg2.沉淀池超高不应小于0.3m3.沉淀池有效水深宜采用2.0～4.0m4.当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独闸阀和排泥管，污泥斗的斜壁与水平面倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°5.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6.排泥管的直径不应小于200mm7、当采用静水压力排泥时，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。8、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L／(s·m)。9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。10、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。11、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。12、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。13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。2.2设计计算设计中选择2组辐流沉淀池，每组设计流量为0.3253ms。1、沉淀池表面积2'max7805.12360065.0mnqQF式中Q——污水最大时流量，3ms；'q——表面负荷，取321.5mmh；n——沉淀池个数，取2组。池子直径：mFD52.3114.378044取32m。2、实际水面面积222'25.8044324mDF实际负荷)/(45.1322360065.0442322maxhmmDnQq，符合要求。3、沉淀池有效水深tqh'1式中t——沉淀时间，取2h。mh0.325.11径深比为：67.103321hD，在6至12之间。4、污泥部分所需容积rXRRX1则LmgXRXr/900040008.01111采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为2Th3108.923242)90004000(212400020000)8.01()(21)1(mNXXQXTRVr5、污泥斗计算tan)(15rrh式中r——污泥斗上部半径，m；1r——污泥斗下部半径，m；——倾角，一般为60C。设计中取r=2m，1r=1m。m73.160tan)12(tan)(15rrh污泥斗体积计算：322222121557.12)1122(383.114.3)(3mrrrrhV6、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05mrDh7.005.02223205.0224污泥斗以上圆锥体部分体积：32221124494.213)443232(127.014.3)(12mDDDDhV则还需要的圆柱部分的体积：3541344.6967.1294.21308.923mVVVV高度为：mFVh87.025.80444.696'337、沉淀池总高度设计中取超高0.3hm，缓冲层高度20.3hmmhhhhhhH9.673.17.087.03.00.33.054321辐流沉淀池示意图见图4-2图4-2二沉池高度示意图8、排泥装置二沉池连续刮泥吸泥。本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。在二沉池的绗架上设有10i‰的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘外，刮泥机旋转速度一般为1～3rad/h。外围刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。①吸泥管流量二沉池排出的污泥流量按80%的回流比计，则其回流量为：smQRQ/37.046296.08.035本设计中拟用6个吸泥管，每个吸泥管流量为：smQQ/031.02637.02635规范规定，吸泥管管径一般在150～600mm之间，拟选用mmd250，smdQv/63.025.014.3031.04422，71.81000i。②水力损失计算以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，4.0进口，0.1出口，局部水头损失为mgvh028.08.9263.00.14.02221沿程水头损失为mh0348.04‰71.82中心排泥管smQ35123.0337.03故中心管选择DN500，smv25.1，100096.4imgvh11.08.9225.10.14.02223miLh02.00.4‰96.44泥槽内损失20.02001.05iLhm泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）10.06hm，槽内泥高10.07hm。则吸泥管路上总水头损失为7654321hhhhhhhh10.010.020.002.011.00348.0028.0m5928.0③吸泥管布置所以，6根吸泥管延迟经均匀布置。9、二沉池进水部分计算二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。（1）进水管计算当回流比80%R时，单池进水管设计流量为smQRQ31585.0325.08.011进水管管径取为mmD9001则流速：smAQv92.09.014.3585.0421当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为1.43ms。（2）进水竖井计算进水竖孔直径为mmD20002进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为mm5.15.0，共设8个沿井壁均匀分布；流速为：2.0~15.013.065.15.0585.01smAQv，符合要求孔距为：mDl285.0665.014.30.2665.02设管壁厚为0.15m，则mD3.2215.00.2外（3）稳流罩计算稳流筒过流面积vQf进式中v——稳流筒筒中流速，一般采用sm02.0~03.0。设计中取smv03.025.1903.0585.0mf稳流筒直径mDfD37.50.214.35.1944222310、二沉池出水部分设计①集水槽的设计本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽b0.8m，集水槽距外缘距池边0.5m，集水槽壁厚采用0.15m，则集水槽宽度为：10.1215.08.0m。设计中采用QQ'，其中——安全系数，取1.5，得smQ3'4875.0325.05.1集水槽内水流速度为：smFQv87.07.08.04875.0'sm4.0符合要求。采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为mvbqh23.08.087.02325.02槽内起点水深为3222332hhhhk式中kh——槽内临界水深，m；——系数，一般采用1.0。mggbaqhk161.08.02325.00.13223223222332hhhhkm65.023.023.0161.02322校核如下：因此，设计取槽内水深为0.7m，取超高0.3m，则集水槽总高为0.13.07.0m。集水槽水力计算mDl83.971.23314.38.0215.025.0湿周：mhbX2.27.028.02水力半径：mXWR255.02.28.07.0水流坡度：%079.0255.0013.087.0232232vnRi则沿程水头损失为：milh077.083.97%079.01局部按沿程水头损失的30%计，则集水槽内水头损失为：mhh1.0077.03.13.011②出水堰的计算二沉池是污水处理系统中的主要构筑物，污水在二沉池中得到净化后，出水的水质指标大多已定，故二沉池的设计相当重要。本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用90三角堰出水。如图5-3所示。图5-3三角堰示意图LQqqhLLLbLnnQq052217.0式中q——三角堰单堰流量，sL；Q——进水流量，sm3；L——集水堰总长度，m；1L——集水堰外侧堰长，m；2L——集水堰内侧堰长，m；n——三角堰数量，个；b——三角堰单宽，m；h——堰上水头，m；0q——堰上负荷，msL。设计中取mb16.0mL48.10014.325.0331mL456.9514.328.025.0332mLLL936.195456.9548.100216.122416.0936.195bLn取1225个sLnQq265.012251000325.0mqh027.03.07.07.05252msLLQq66.1936.1951000325.00介于msL9.2~5.1之间，符合要求。考虑自由跌水水头损失0.15m，则出水堰总水头损失为：m181.015.0031.0出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连，出水管管径为mmDN900，流速为：244QvDsm96.09.014.34431.242当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为1.43ms。出水直接流入消毒接触池的进水渠道；集配水井内设有超越闸门，以便超越。