污水预处理工艺设计计算.doc

污水预处理工艺设计计算
1.沉淀池
1.1功能描述
沉淀是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀池按在废水处理流程中的位置，主要分为初沉池、二沉池和终沉池。沉淀按类型和结构的不同，可分为辐流式沉淀池、斜板斜管沉淀池、竖流沉淀池和平流沉淀池等。以下分别进行说明：

1.2设计要点
（1）表面水力负荷：
池型
初沉池
二沉池
中沉池
终沉池
表面水力负荷（m3/(m2•h)）
0.7~0.8
0.5-0.6
0.9
1.2~1.5
（2）沉淀时间和有效深度
表面水力负荷（qo）沉淀时间（t）及有效深度（h）关系为，在工业废水处理中，沉淀时间一般为4～6小时（斜板沉淀池为2～3小时），有效深度一般为3.5~5.5m，超高一般取0.3～0.5m。
1.3各不同类型沉淀池的设计说明
1.3.1辐流式沉淀池
（1）辐流式沉淀池呈圆形，直径6~60m，中心进水，周边出水，其运行稳定，耐冲击负荷，沉淀效果较为理想。
（2）方案设计时不需考虑沉淀污泥区的设计，
每座沉淀池表面积和池径

式中：A1 ——每池表面积，㎡
Q max ——最大设计流量，m3/h
D —— 每池直径，m
n —— 池数
q0 ——表面水力负荷，m3/(m2·h)
（2）沉淀池有效水深
一般有效水深h2可取3.5-5.5m。
另，池径与水深比一般范围在6～12。
（3）有效容积

式中：V ——有效池容，m

（4）沉淀池总高度

式中 H ——总高度,m
h1 ——超高，一般取0.3～0.5m
h2 ——有效水深，m
（5）设计注意事项
A.圆径与有效水深的比值一般采用6～12，池子的直径一般不小于16m，最大可达100m。
B.当池径小于30m时，一般采用半桥式周边传动的刮泥机；当池径大于30m时，一般采用全桥式周边传动的刮泥机。
1.3.2平流沉淀池
（1）沉淀池表面积：由表面水力负荷得出。

式中：A ——表面积，㎡
Q max ——最大设计流量，m3/h
q0 ——表面水力负荷，m3/(m2·h)
（2）沉淀池长度

式中：L ——沉淀池长度,m
v ——最大设计流量Qmax时的水平流速，一般初沉池取7mm/s，二沉池取5mm/s
（3）有效水深：一般有效水深h2可取3.5-5.5m。
（4）有效容积

式中：V ——有效池容，m
（5）沉淀池总高度

式中 H ——总高度，m
h1 ——超高，一般取0.3～0.5m
h2 ——有效水深，m
（6）平流沉淀池的设计，应符合下列要求：
A.每格长度与宽度之比不宜小于4，长度与有效水深之比不宜小于8，池长不宜大于60m。
B.宜采用机械排泥，排泥机械的行进速度为0.3～1.2m／min。
C.缓冲层高度，非机械排泥时为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。（方案设计可不考虑）
D.池底纵坡不宜小于0.01。 （方案设计可不考虑）
1.3.3竖流沉淀池
（1）中心管截面积与直径（方案设计可不考虑）

式中： ——中心管截面积,m2
——中心管内流速，m/s
——中心管直径，m
（2）中心管喇叭口到反射板之间间隙高度h3（方案设计可不考虑）

式中 h3 ——间隙高度，m
——间隙流出速度
——喇叭口直径，1.35，m
（3）沉淀池面积和池径

式中： ——沉淀区面积，m2
A ——沉淀池面积（含中心管），m2
D ——沉淀池直径，m
（4）有效水深及总高度
有效水深及总高度计算方法，参见“1.2.1辐流式沉淀池”
（5）竖流沉淀池的设计，应符合下列要求:
A.竖流式沉淀池主要用于初沉池
B.水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比不宜大于3。
C.中心管内流速不宜大于30mm／s。

D.中心管下口应设有喇叭口和反射板，板底面距泥面不宜小0.3m。
1.3.4斜板（管）沉淀池
斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，常应用于城市污水的初沉池和小流量工业废水的隔油等预处理过程，其处理效果稳定。斜板（管）沉淀池不宜作为二沉池。原因是：活性污泥的粘度较大，容易粘附在斜板（管）上，影响沉淀效果甚至可能堵塞斜板（管）。
按水流方向与颗粒的沉淀方向之间的相对关系，可分为：
 侧向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相垂直
‚ 同向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相同
ƒ 逆向流斜板（管）沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相反
下面，以逆向流为例做设计
（1）沉底池水表面积

式中：A —— 水表面积，㎡
n —— 池数，个
——表面负荷，可按一般沉淀池的表面水力负荷的1.2～1.5倍计算
——最大设计流量，m3/h
0.91 ——斜板（管）沉淀池面积利用系数。
（2）沉淀池平面尺寸
根据表面积和池型计算圆形池体的直径或矩形池体的长宽，具体计算可参考幅流式沉淀池或平流沉淀池
（3）池内停留时间t

式中：t ——池内停留时间，h
h2 ——斜板（管）上部清水区高度，m，一般取0.7～1.0m
h3 ——斜板（管）自身垂直高度，一般取0.866～1.0m
注：池内停留时间t在实际方案编制时，可按2~3h算
（4）有效高度及总高度
有效水深及总高度计算方法，参见“1.2.1辐流式沉淀池”
（5）注意事项
A.斜管孔径(或斜板净距)宜为80～100mm。
B.斜管(板)斜长宜为1.0～1.2m。
C.斜管(板)水平倾角宜为60°
D.斜管(板)区上部水深宜为0.7～1. 0m。
E.斜管(板)区底部缓冲层高度宜为1. 0m。