周進(jìn)周出輻流式二沉池工藝的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、周進(jìn)周出輻流式二沉池的工藝設(shè)計(jì)4.1 配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是周邊進(jìn)水周邊出水輻流式二沉池的關(guān)鍵所在。 周進(jìn)式輻流 式二沉池的只有沿圓周各點(diǎn)的進(jìn)出水量一至， 布水均勻，才能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。而常 用的配水系統(tǒng)為配水槽和布水孔。4.1.1 配水槽的設(shè)計(jì)目前的配水槽大多采用環(huán)狀和同心圓狀如圖，也有牛角配水槽如圖。布水孔的形狀分為圓形和方形。布水孔間距有等距，也有不等距。圖3.3環(huán)狀配水槽圖3.4牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，寬度曲線的施工精度不容易保證，牛角配水槽 不易實(shí)現(xiàn)，因此本次設(shè)計(jì)選用環(huán)形平底配水槽，布水孔孔徑和孔距不變的配水系 統(tǒng)?？讖綖?00mm孔距為1040mm并在槽底設(shè)短管,且短

2、管長(zhǎng)度為 50700mm 配水槽寬600mm根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，配水才©底厚一般為壁厚度的 2倍，分別為0.3m和0.15m。 配水槽和集水槽總寬為（從沉淀池池壁邊計(jì)算）B b 2 （為配水槽壁和集水 槽堰壁厚度）。4.1.2 進(jìn)水區(qū)擋水裙板的設(shè)計(jì)擋水裙板延伸至水面下1.5m處，以保證良好的澄清絮凝效果。與池壁的距離 與配水槽的寬度相等。4.2 出水裝置的設(shè)計(jì)出水裝置由集水槽和擋板組成。4.2.1 二沉池集水槽的設(shè)計(jì)二沉池集水槽是污水沉淀過(guò)程中泥水、固液分離的最后一道環(huán)節(jié)和工序,在 實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)有3種布置形式：置雙側(cè)堰式、置單側(cè)堰式、外置單側(cè)堰式，見(jiàn)圖3.5。置單側(cè)堰式、外置

3、單側(cè)堰式均為單側(cè)堰進(jìn)水 ，設(shè)計(jì)堰上負(fù)荷基 本一致，從構(gòu)造和水力條件來(lái)看，兩者沒(méi)有明顯的優(yōu)劣之分。置雙側(cè)堰式的集水 槽因堰上負(fù)荷小、出水水質(zhì)好而應(yīng)用較多。但在最近幾年的工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用中發(fā) 現(xiàn)雙側(cè)堰進(jìn)水集水槽主要存在2個(gè)現(xiàn)象27 :(1)集水槽兩側(cè)水質(zhì)檢測(cè)時(shí)，側(cè)水質(zhì)優(yōu)于外側(cè)。(2)因集水槽平衡孔開(kāi)孔過(guò)大使三角堰均勻集水作用降低。一 /人置雙側(cè)堰式置單側(cè)堰式外置單側(cè)堰式圖3.5二沉池集水槽布置形式在實(shí)際運(yùn)行中，可常觀察到一種現(xiàn)象：靠近池壁的出水溢流堰一側(cè)，挾帶較 多的活性污泥絮體雜質(zhì)，而側(cè)出水溢流堰的絮體雜質(zhì)相對(duì)較少。側(cè)溢流堰的出水 優(yōu)于外側(cè)溢流堰，因此本設(shè)計(jì)采用置單側(cè)堰進(jìn)水。集水槽設(shè)自由溢流堰，溢

4、流堰嚴(yán)格水平，即可保證水流均勻，又可控制沉淀 池水位。為此溢流堰常采用鋸齒形堰，這種出水堰易于加工及安裝出水比平堰均 勻，池水位一般控制在鋸齒高度的1/2處為宜。4.2.2 擋板的設(shè)計(jì)在出口處設(shè)置擋板，擋板高出水面0.10.15m,擋板淹沒(méi)深度是沉淀池深度 而定，不小于0.25m, 一般為0.30.4m,擋板位置，距出口為0.250.5m。4.3 輻流式二沉池的一般設(shè)計(jì)原則輻流式沉淀池一般為圓形，水流沿沉淀池半徑方向流動(dòng)。池直徑在660m之間28。具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(1)池直徑與有效水深之比612;(2)坡向泥斗的底坡 0.05 ;(3)池徑 16m；(4)表面負(fù)荷 2.5m3/(m2 h);

5、(5) 沉淀時(shí)間 11.5h ；(6) 池徑 <20m， 一般采用中心傳動(dòng)的刮泥板。 池徑 >20m， 一般采用周邊傳的 刮泥機(jī)；(7) 刮泥機(jī)轉(zhuǎn)速為 13r/h ，刮泥機(jī)外緣線速度3m/min；(8)非機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層高 0.5m。機(jī)械刮泥時(shí)，緩沖層高上緣宜高出刮 泥板 0.3m；(9) 排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm；(10)當(dāng)采用靜水壓力排泥時(shí)，初次沉淀池的靜水頭不應(yīng)小于1.5m；二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m,活性污泥法處理池后不應(yīng)小于0.9m；(11) 沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。國(guó)外許多專家學(xué)者 2931 通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究指出 : 選擇合適

6、的沉淀池幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)可以提高沉淀池的處理效率。 二次沉淀池的效率受下列因素影響， 包括懸浮物固體濃度 ( 污泥顆粒大小、 污泥的密度、 進(jìn)水速度 ) ， 流場(chǎng)和構(gòu)筑物的幾何尺寸與擋 板的特征。5工藝設(shè)計(jì)計(jì)算5.1主體尺寸計(jì)算該輻流式二沉池設(shè)計(jì)規(guī)模與處理 35萬(wàn)人生活污水處理廠匹配。查表5.1得:綜合生活污水定額為95155 L/ (cap d),取127 L/ (cap d)表5.1居民生活污水定額和綜合生活污水定額單位：L/ （cap d）城市規(guī)模居民生活污水定額（平均日）綜合生活污水定額（平均日）特大城巾大城市中、小城市特大城巾大城市中、小城市11201801001608514518029

7、016026514524029513575120601001252051101809515539512575110609512019510017085145注：cap表示“人”的計(jì)量單位居民區(qū)生活污水平均日流量486400127 35 104 514L/S(5.1 )居民區(qū)生活污水量變化系數(shù)Kz2.7Qr2.70115141.36(5.(2)則最大設(shè)計(jì)流量4Qmaxq- 127 35 101.36 700(L/s) 0.7(m3/s) 2520(m3/h)8640086400(5.(3)本設(shè)計(jì)采用4座池單池最大設(shè)計(jì)流量Q Qmax 2520630(m3/h) 0.175(m3/s)n 4(5.

8、(4)式中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量n池?cái)?shù)（不少于兩個(gè)）單池表面積Q 6302、A 350(m )q 1.8(5.(5)池直徑D . 4A4 350 21.1(m)3.14D=25m(5.(6)則，實(shí)際單池表面積314 252(m2) 491(m2)4(5.(7)實(shí)際表面負(fù)荷6304911.28(m3/m2 h)(5.(8)式中:q 表面負(fù)荷,m3 /m2校核堰口負(fù)荷：Qq13.6 D6303.6 3.14 252.23(L/s m) 4.43(L/s m)(5.(9)校核固體負(fù)荷:q2(1 R)QNw 24 (1 0.5)630 3 242 ,、138(kg/m2 d)491(5.(10)固體負(fù)

9、荷在120150（kg/m2 d）,符合條件式中:Nw混合液懸浮物濃度（MLSS, kg/m3,取3 kg/m設(shè)沉淀時(shí)間t=1h澄清區(qū)：，Qt ，. 一 一h2 Qt qt 1.28 1 1.28mA(5.11 )設(shè)污泥停留時(shí)間t =1.5h污泥區(qū)高度:h2(1 R)QNwt0.5(Nw Cu)A(1 0.5) 630 3 1.5 、 1.44(m)0.5(3 9) 491(5.(12)式中:3Cu底流濃度，kg/mNw(1 R) u R3 (1 0.5) e ， 39kg / m0.5(5.(13)有效水深:h2'''h2h21.281.44 2.72(m) 4(m)

10、(5.(14)徑深比25h2-25- 9.192.72(5.(15)池直徑與有效水深之比612,符合條件設(shè)超高h(yuǎn)1 0.3 ,緩沖層h3 0.5設(shè)泥斗上口直徑d1 4m ,下口直徑d2 2m,泥斗傾斜角度55則泥斗高h(yuǎn)5 1.43m池中心與池邊落差：h4 iCDd1) 0.05 (y24) 0.525(m)(5.(16)式中:i 坡向泥斗的底坡0.05池邊水深h h h 2.72 0.5 3.22 m 23(5.(17)沉淀池總高H hi h h4 h5 0.3 3.22 0.525 1.43 5.475(m)(5.(18)圖5.1池體主要尺寸示意圖5.2配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)配水槽采用環(huán)形平底槽，等距

11、離設(shè)布水孔設(shè)計(jì)流量Q Q RQ 630 0.5 630 945m3/h(5.(19)設(shè)配水槽寬B 0.6m,水深H1 0.5m配水槽流速Q(mào)3600BH19453600 0.6 0.50.9m/s(5.(20)配水孔平均流速Vn 2t Gm 2 600 1.06 10 6 20 0.71m/s(5.(21)式中：Vn 配水孔平均流速,m/s, 一般取0.30.8 m/s,符合條件導(dǎo)流絮凝區(qū)平均停留時(shí)間，s,池周有效水深為24m時(shí)，t取360720s污水的運(yùn)動(dòng)黏度，與水溫有關(guān)，設(shè)水溫為1.06 10 6m2/sGm 導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度，一般可取11030s 1每池配水槽的孔數(shù)9453.14

12、o3600vn D13600 0.71 0.0824473.5,取 74 個(gè)(5.22)式中:Di 孔徑,m, 一月取 0.050.1m,取 0.8m孔距(D B)n3.14 (25 0.6) 1.04( m)74(5.23)絮凝區(qū)環(huán)形面積f D (D 2B)2443.14 2523.14 (25 2 0.6)245.9696(m2)(5.24)導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均流度945V23600 f 3600 45.96965.7 10 3(m/s)(5.25)核算Gm值Gm22_ 3 20.712 * 4 (5.7 10 3)22 600 1.06 10 619.9(s 1)(5.26)Gm值在1030

13、s 1之間，符合條件式中：V1 配水孔水流收縮斷面的流速，m/s, V1 ”， 為收縮系數(shù)，因設(shè)短管，取 1進(jìn)水管的設(shè)計(jì)進(jìn)水流速1.33(m/s)Qv _ 23600 D24945(5.27)符合條件則進(jìn)水管直徑取500mm式中：D2 進(jìn)水管直徑，m進(jìn)水區(qū)擋板裙板伸至水下1.5m處，以保證良好的澄清絮凝效果5.3出水部分設(shè)計(jì)采用周邊出水槽水槽寬b 0.9(K安Q)0.40.9 (1.3 0.175)0.4 0.5(m)(5.(28)式中:K安一一安全系數(shù)，一般取1.21.5出水堰的設(shè)計(jì)采用出水三角堰，設(shè)計(jì)堰上水頭 H =0.05m,三角堰的角度90B之間的關(guān)系三角堰上水頭(水深)和過(guò)流堰寬ta

14、n 2B而(5.(29)則水流過(guò)堰寬度B 0.1m單堰過(guò)堰流量一58o8 904,、q2Cd2g tan-H 2 0.6229.8tan0.0528.1810 (m/s)152152(5.(30)每池應(yīng)該布置的出水堰總數(shù)N Q 0.175213.9(個(gè))，取 214 個(gè)q28.18 10 4(5.31 )環(huán)形集水槽寬0.5m,沿集水槽壁側(cè)(單側(cè))布置出水堰。配水槽壁和集水槽堰壁厚度分別為0.15m,配水槽和集水槽總寬(從沉淀池池壁邊算)B B b 20.6 0.5 2 0.15 1.4m(5.(32) 集水槽直徑D 內(nèi)D 2B 25 2 1.4 22.2(m)(5.(33)出水總周長(zhǎng)LD 內(nèi)

15、3.14 22.2 69.708(m)(5.(34)設(shè)計(jì)堰寬B =0.2m出水堰總線長(zhǎng)L 0.2N 0.2 214 42.8(m)(5.(35)由于出水堰總線長(zhǎng)小于出水總周長(zhǎng)，因此，需間隔布置出水堰，兩個(gè)出水堰堰頂距離69.708 42.8B 0.13(m)214(5.(36)圖5.2三角堰水力計(jì)算圖集水槽起端水深h0 1.25b 1.25 0.5 0.625(m)(5.(37)為了保證三角堰自由出流，集水槽起端水深(水深為h°處)水面距三角堰堰口高度h為0.1m。三角堰高02、h 02tan450.1(m)2(5.(38)集水槽高度H2h0 h h 0.625 0.1 0.1 0.

16、825(m)(5.(39)出水管設(shè)計(jì)池周邊設(shè)置1條，管徑取D,400mm周邊槽管流速V54Q4 0.1752D43.14 0.421.39m/s(5.(40)5.4排泥部分的設(shè)計(jì)采用靜水壓力排泥，排泥速度不宜過(guò)大或過(guò)小，以防止沖刷管道或造成淤積, 排泥管直徑不小于200mm排泥管的設(shè)計(jì)直徑為300mm6 結(jié)束語(yǔ)(1)本次設(shè)計(jì)采用了 4個(gè)直徑為25m的周進(jìn)周出輻流式二沉池，4個(gè)池子并 用符合污水處理廠的設(shè)置原則，即便其中個(gè)別出現(xiàn)故障，工作進(jìn)度也不會(huì)停滯。(2) 本次設(shè)計(jì)采用了環(huán)形平底配水槽，等距離設(shè)布水孔。(3) 本次設(shè)計(jì)采用了單環(huán)形集水槽出水， 池周邊設(shè)一個(gè)， 池周邊集水槽為單 側(cè)進(jìn)水。(4)

17、 出水管設(shè)置了 1 條， 均沿池徑分布。 池周邊集水槽的出水管口設(shè)在池壁上，管道水平延伸。(5) 本次設(shè)計(jì)中沒(méi)有涉及到刮泥機(jī)的尺寸和構(gòu)造， 因?yàn)槎脸亟ǔ珊螅?可依 照池體結(jié)構(gòu)現(xiàn)行制造適應(yīng)匹配的刮泥機(jī)。(6) 由于排泥速度不宜過(guò)大或過(guò)小， 以防止沖刷管道或造成淤積， 排泥管直徑不小于200mm故設(shè)計(jì)中采用300mlmJ管道進(jìn)行排泥。參考文獻(xiàn)1 W .H .Boyle .Improved Secondary Clarifier Peripheral vs Center EffluentJ ， Water & Sewage Works, 1976(10):90942 金 儒 霖 ， 金 星

18、 二 沉 池 動(dòng) 力 學(xué) 研 究 分 析 法 J 建 材 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) ， 1982(3):3133203 有威， 羅振海 關(guān)于周邊進(jìn)水沉淀池的研究J 周邊進(jìn)水沉淀池鑒定會(huì)文件， 1982(11) ： 6134 章北平 向心流二次沉池的理論與試驗(yàn)研究J 異重流混合型射流曝氣系統(tǒng)研究之五， 1984(2) ： 2012175 清江周邊進(jìn)水周邊出水二沉池配水研究D. 天津 . 天津大學(xué)， 20036 文敏水體污染與人體健康J. 氣象 , 1997 ( 2)：467 圭白，杰水質(zhì)工程學(xué) M 北京：中國(guó)建筑工業(yè)，2005： 91958 余英影新型重力沉淀技術(shù)淺述 A. 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院建院

19、四十五周年論文集C 20009 王華生， 祖文 沉淀池的研究工藝及其發(fā)展趨勢(shì)J. 銅業(yè)工程， 2004， (l) ：545610 自杰排水工程(第四版 )M 北京：中國(guó)建筑工業(yè)， 1999： 617011 許保玖 . 給水處理理論M. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)， 2000 ： 21322012 高廷耀，顧國(guó)維. 水污染控制工程( 第二版 )M ，北京：高等教育， 1999:194013晉日亞，胡雙啟.水污染控制技術(shù)與工程M .北京：兵器工業(yè)，2005:29 3614 Tom Bajcar ， Leon Gosar ， Numerical simulation of secondary sedimen

20、tation tank for urban wastewaterJ Chemical Engineering and Processing ,2010 (49): 42543315 王寶貞 . 水污染控制工程第一版M. 北京：高等教育， 1990: 243816 大群 . 污水處理機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用 M. 北京：化學(xué)工業(yè)， 2003: 475517 黃海宇，雷恒毅. 談城鎮(zhèn)污水處理廠輻流式二沉池形式J. 科技， 2009，18 銘 . 環(huán)保設(shè)備 M. 北京，化學(xué)工業(yè)，2006： 343819 周?chē)?guó)成 . 關(guān)于污水處理中二沉池的探討J. 給水排水， 1993(7) ： 172120 嚴(yán)宜懷 .

21、周邊進(jìn)出水沉淀池配水槽理論分析及設(shè)計(jì)計(jì)算J ，給水排水，1993：91321 熊?chē)?guó)立 . 周邊進(jìn)水沉淀池配水槽的水力設(shè)計(jì)J 給水排水， 1993(7) ： 91322葉鼎.周進(jìn)周出二沉池設(shè)計(jì)之探討J .工業(yè)用水與廢水，2002(6): 51 5323 龍騰銳， 智 周邊進(jìn)出水沉淀池配水渠的計(jì)算J 中國(guó)給水排水， 1994 (3) ：343524 才振剛 . 周進(jìn)周出二沉池設(shè)計(jì)之探討J 科技， 2009： 111725 羅維， 項(xiàng)立新 周邊周出輻流式二沉池在污水處理工程中的應(yīng)用 J 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2005 (10) ： 394126 王秀朵 關(guān)于輻流式二沉池設(shè)計(jì)的探討J. 天津市政工程， 1992(3):35-3827 衛(wèi)東， 程赟林 輻流式二沉池集水槽設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題分析 J. 國(guó)外建材科技， 2005， 26(2) ： 616328 崔玉川， 振江， 紹怡等 . 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算M. 北京： 化學(xué)工業(yè)，