向心辐流式二沉池设计计算.doc
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向心辐流式二沉池设计计算.doc
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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
3.6.2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
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—1.5m3/(m2.hm3/(m2.h)
设计中取q=0.9m3/(m2.h)
2、沉淀池直径
式中D——沉淀池直径
3、澄清区高度
式中——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,
4、污泥区高度
式中——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
5、池边水深
式中h2——池边水深(m)
6、污泥斗高度
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℃
7、沉淀池底部圆锥体高度
式中——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
8、沉淀池总高
式中H——沉淀池总高(m)——二沉池超高(m)
——池边水深(m)——沉淀池缓冲层高度(m)
——沉淀池底部圆锥体高度(m)——污泥斗高(m)
设计中取=0.30m,=3.15m,=0.8m,=1.0m,=1.73m
9、校核径深比
二沉池有效水深为4.25m,直径为45m
满足规范6.5.12,二沉池直径与有效水深之比宜为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
槽中水深h
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)
②进水槽布水孔数
布水孔平均流速
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—30
本设计中取t=700s,Gm=20,水温为20℃时,=1.06×10-6m2/s
∴布水孔数n=
式中S——单个布水孔面积(m2)
③布水孔间距
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)
④校核Gm
式中V1——配水孔水流收缩断面的流速m/s,V1=,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=
=20,在10—20之间,满足要求。
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
式中k——安全系数,取1.4
——集水槽流量(m/s)
集水槽起点水深为=0.75b=0.75×0.70=0.5250.50m
集水槽终点水深为=1.25b=1.25×0.70=0.8750.90m
②出水堰设计
出水采用90°三角堰,单个三角堰流量q1
式中H1——堰上水头(m),设计中取50mm
三角堰的个数n1==
外侧出水堰中心距l1=
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
=
=
13、校核堰口负荷
式中——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==41.1m
满足规范要求。
14、校核固体负荷
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)
满足要求。
15、二沉池及出水堰计算简图
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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