沉淀池设计及计算

第六节、普通沉淀池
  沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向,普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。
      普通沉淀池可分为入流区沉降出流区污泥缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水,使水流均匀地分布在各个过流断面上,为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层,防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系,构成一个有机整体,以达到设计要求的处理能力和沉降效率。
  一、平流沉淀池 
  在平流沉淀池内,水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙,用来消能稳流,使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)
集水槽,澄清水溢过堰口,经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板,用以阻隔浮渣,浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗,斗壁倾角为50°~60°,池底以0.010.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时,嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗,而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管,开启排泥阀时,泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 
      链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中,易锈蚀,难保养。为此,可改用桥式行车刮泥机,这种刮泥机不但运行灵活,而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池,也可以不设刮泥设备,而在沿池的长度方向设置多个泥斗,每个泥斗各自单独排泥,既不相互干扰,也有利于保证污泥浓度。  
   沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式,以满足各自功能的实现;后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求;有足够的沉降分离面积:有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水;有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。  
     进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质
要求。因此,必须确定有关设计参数,其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得;若无条件,也可根据相似的运行资料,因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。  
   1.入流区和出流区的设计 
  入流和出流区设计的基本要求,是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面,既有利于沉降,也使出水中不挟带过多的悬浮物。  
   常用的配水方式如图3-17。紧靠池壁内侧是一条横向配水槽,其后的人流装置可以有三种不同组合。溢流堰的堰口要确保水平;底孔应沿池宽距离分布且大小相等;为了减弱射流对沉降的干扰,整流墙的开孔率应在1020%,孔口的边长或直径应为50150mm,最上一排孔口的上缘应在水面以下0.120.15m处,最下一排的下缘应在泥层以上0.3O.5m处;挡板需高出水面0.150.2m,淹没深度不小于O.2m,距离进水口0.51.0m [显示图片] 
      集水槽的布置有图3--18所示的三种基本方式。其中以(a)最为简单,但因长度短,流速大,容易挟带较多的悬浮物;(b)种加设了一组纵向支渠,水力条件最好,但结构较复杂。目前,也有在沉淀池中、后部加设横向中途集水槽的。出流口常采用溢流堰和淹没潜孔。前者可为自由堰,也可为锯齿形三角堰,堰前设置挡板,用以稳流和阻挡浮渣,挡板淹没深度为0.3O.4m,距溢流堰O.25O.5m。出水溢流堰不仅控制着池内水面的高 崖,而且对水流的与勺分布和出入水质古重要影M向,由此堰白必匆严格水平,以征证堰负荷(即单位堰长在单位时间的排水量)适中且各处相等。在采用淹没潜孔时,要求孔径相等,并应沿池子宽度上均匀分布,淹没深度征0.15-0.2m[显示图片]  
   2.沉降区的设计  
   沉降区设计的主要内容是确定沉降区的长、览、浇尺寸和沉淀池座数或分格数,其主要内容如下:  
(1)由设计流量Q(m3h)和表面负荷q(m3m2.h),按AQq计算沉降区表面积A(m2)   (2)由与Q对应的水平流速v(mms)和沉降时间t,按L23.6vt计算沉降区长L2(m)。一般取v≤5mm网络视频传输stl.52.0h   (3)
B2AL2计算池宽B2(m),并按L2b45的要求得单池或单格宽b(m)的近似尺寸。   (4)nB2b确定沉淀池座数或分格数n。显然,由于n只能为正整数,而nB2b又互相关联,因此在确定n车载厕所值后,需对bB2作必要调整,但仍需满足L2b≥4的要求。此外,在采用机械刮泥时,b值还必须与刮泥机的衍架宽度相匹配。为了便于检修倒换,n值不应小于2,但也不宜过大,以免增大造价。
  3.污泥区的设计 
  污泥斗的容积可由排泥周期内沉降的泥渣量确定。泥渣体积V双电源自动切换装置w(m3)按下式计算:
                                                       (3-22)
  式中 Q--废水设计流量,m3h    
      CC--分别为进水和出水的SS浓度,mgL 
    P--泥渣含水率(%)    
      γ--泥渣容重,kgm3,当泥渣主要为有机物且含水率在95%以上时,可取1000kgm3      
        T--排泥周期,一般取12d    
   对倒正棱台形泥斗,其容积Vd(m3)按下式计算: 
                                                        (3-23)  
   式中 a1a2--分别为泥斗上、下底边长,m  
       h4--泥斗高度,m a为泥斗壁烦角,按污泥滑动性取450网页聊天600 
  设m为沉淀池的泥斗数,如mVd≥Vw,则能满足要求,否则应增加泥斗数或缩短排泥周期。
  4.沉淀池的整体尺寸  
   设前、后挡板与进、出水口的距离分别为L1L3,则沉淀池总长L(m)为:
                                                             (3-24)  
   设缓冲层高度为h3,当没有刮泥机时,h3(hm+0.3)hm为刮泥板高度;不设刮泥机时,h3O.5m。为了适蚀刻液再生
应冲击负荷的水位变化,有效水深以上应有保护高度h1,常取0.3m。故沉淀池总高H(m)为: 
                                                          (3-25) 
  二、竖流沉淀池   
    竖流沉淀池多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离,池面多呈圆形或正多边形。图3-19为圆形竖流沉淀池的结构示意图,其上部圆筒形部分为沉降区,下部倒圆台部分为污泥区,二者之间有0.3O.5m的缓冲层。沉淀池运行时,废水经进水管进入中心管,由管口出流后,借助反射板的阻挡向四周分布,并沿沉降区断面缓慢竖直上升。沉速大于水速的颗粒下沉到污泥区,澄清水则由周边的溢流堰溢入集水槽排出。溢流堰内侧设有半浸没式挡板来阻止浮渣被水带出。[显示图片]
  竖流沉淀池的直径一般在光纤法兰48m,最大不超过10m,以1.52.0m的静水压力排泥。为保证水流的竖向运动,池径与沉降区深度之比不宜大于3。如池径大于8m,应增设径向集水槽。
  竖流沉淀池内,水流水平分速为零,在静水中沉速为us的颗粒在池内的实际沉速为us与水上升流速v的矢量和(us-v),颗粒被分离的条件为usv,而us≤v的颗粒始终不能沉底,因而其沉降效率与具有相同表面负荷的平流沉淀池相比减小了 ;即ET=(1-p0) 100()
  竖流沉淀池的设计参数如下:(1)表面负荷,按公式(3-20)计算,当无资料时,可按v(O.50.8)mms,即q (2.03.O)m3m2·h取用。(2)沉降时间按公式(3-20)求取;当无资料时,可取t(1.02.0)ha
(3)管口不设反射板时,取中心管内流速v0≤0.03m/s;设反射板时,v00.1m/s
(4)中心管与反射板之间的
流速v1一般不大于0.04ms(5)中心管及反射板的结构尺寸如图3-20(6)保护高度取0.30.6m,缓冲层高度取0.3m,泥斗壁倾角取45°~55° [显示图片]
  竖流沉淀池的设计计算内容如下:  
   (1)中心管的断面 A1(m2)和直径d(m)由单池流量Qn(m3h)及中心管流速v0(mh)计算,其中Q为废水流量(m3h)n为池数  
   (2)由表面负荷q(m3m2·h)及单池流量计算沉淀区断面积人A(m2)
  (3)A1A2计算沉淀池表面积A(m2)和直径D(m)
  (4)由上升流速v(mh)和沉降时间t(h)计算沉降区有效水深h2(m) 
  (5)由中心管出流速度v(mh)和喇叭口直径d1(m)计算喇叭口与反射板问高度h3(m)  
   (6)污泥体积Vw的计算同平流沉淀池,污泥斗实际体积Vd(m3)为: 
                                                        (3-26) 

本文发布于:2024-09-21 04:39:33,感谢您对本站的认可!

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