周进周出辐流式二沉池工艺设计

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1、周进周出辐流式二沉池的工艺设计4.1配水系统的设计配水系统的设计是周边进水周边出水辐流式二沉池的关键所在。周进 式辐流式二沉池的只有沿圆周各点的进出水量一至，布水均匀，才能发挥 其优点。而常用的配水系统为配水槽和布水孔。4.1.1配水槽的设计目前的配水槽大多采用环状和同心圆状如图，也有牛角配水槽如图。布水孔的形状分为圆形和方形。布水孔间距有等距，也有不等距。 H I j图3.3环状配水槽图3.4牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，宽度曲线的施工精度不容易保证，牛角配 水槽不易实现，因此本次设计选用环形平底配水槽，布水孔孔径和孔距不 变的配水系统。孔径为800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短

2、管，且 短管长度为50100mm 。配水槽宽600mm。根据结构设计分析，配水槽底厚一般为内壁厚度的2倍,分别为0.3m和 0.15m。配水槽和集水槽总宽为（从沉淀池池壁内边计算）B b 2 （为配 水槽内壁和集水槽堰壁厚度）。4.1.2进水区挡水裙板的设计挡水裙板延伸至水面下 1.5m 处，以保证良好的澄清絮凝效果。 与池壁 的距离与配水槽的宽度相等。4.2 出水装置的设计出水装置由集水槽和挡板组成。4.2.1 二沉池集水槽的设计 二沉池集水槽是污水沉淀过程中泥水、固液分离的最后一道环节和工序, 在实际的工程设计中 , 常见有 3 种布置形式 : 内置双侧堰式、 内置单侧 堰式、外置单侧堰式

3、 , 见图 3.5 。内置单侧堰式、外置单侧堰式均为单侧堰 进水 , 设计堰上负荷基本一致 , 从构造和水力条件来看 , 两者没有明显的 优劣之分。 内置双侧堰式的集水槽因堰上负荷小、 出水水质好而应用较多。 但在最近几年的工程设计与应用中发现双侧堰进水集水槽主要存在2个现象27 ：(1) 集水槽两侧水质检测时 , 内侧水质优于外侧。(2) 因集水槽内平衡孔开孔过大使三角堰均匀集水作用降低。 内置双侧堰式 内置单侧堰式 外置单侧 堰式图 3.5 二沉池集水槽布置形式在实际运行中 , 可常观察到一种现象 :靠近池壁的出水溢流堰一侧 , 挟 带较多的活性污泥絮体杂质 , 而内侧出水溢流堰的絮体杂质

4、相对较少。内 侧溢流堰的出水优于外侧溢流堰，因此本设计采用内置单侧堰进水。集水槽设自由溢流堰，溢流堰严格水平，即可保证水流均匀，又可控 制沉淀池水位。为此溢流堰常采用锯齿形堰，这种出水堰易于加工与安装 出水比平堰均匀，池内水位一般控制在锯齿高度的 1/2 处为宜。4.2.2 挡板的设计在出口处设置挡板，挡板高出水面 0.10.15m ，挡板淹没深度是沉淀 池深度而定，不小于 0.25m ，一般为 0.30.4m ，挡板位置，距出口为 0.250.5m 。4.3 辐流式二沉池的一般设计原则 辐流式沉淀池一般为圆形，水流沿沉淀池半径方向流动。池直径在 660m 之间28 。具体设计参数如下 :(1

5、) 池直径与有效水深之比 612 ；(2) 坡向泥斗的底坡 0.05 ；(3) 池径 16m ；(4) 表面负荷 2.5m 3/(m 2 h);(5) 沉淀时间 11.5h ；(6) 池径 20m ，一般采 用周边传的刮泥机；(7) 刮泥机转速为 13r/h ，刮泥机外缘线速度 3m/min ；(8) 非机械刮泥时， 缓冲层高 0.5m 。机械刮泥时， 缓冲层高上缘宜高 出刮泥板 0.3m ；(9) 排泥管的直径不应小于 200mm ；(10) 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

6、0.9m ；(11) 沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施国内外许多专家学者 2931 通过实验研究指出 :选择合适的沉淀池几何 结构参数可以提高沉淀池的处理效率。二次沉淀池的效率受下列因素影 响，包括悬浮物固体浓度 ( 污泥颗粒大小、污泥的密度、进水速度 )，流场 和构筑物的几何尺寸与挡板的特征。5工艺设计计算5.1主体尺寸计算该辐流式二沉池设计规模与处理35万人生活污水处理厂匹配。查表5.1得：综合生活污水定额为 95155 L/ （ cap d ），取127 L/ （ cap d ）表5.1居民生活污水定额和综合生活污水定额单位：L/ （ cap d）城市规模 分区居民生活污水定额（平

7、均日）综合生活污水定额（平均日）中、小城市特大城市大城市中、小城市特大城市大城市11201810018514518021601452406090206529513575126010012521109515500518039512575116095120110085145095170注：cap 表示“人”的计量单位居民区生活污水平均日流量Qi竺86400127 35 10486400514L/S(5.1)居民区生活污水量变化系数Kz2.7072.75140.111.36(5.2)则最大设计流量700(L/s) 0.7(m3/s) 2520(m3 / h)qNKz 127 35 104 1.368

8、640086400(5.3)本设计采用4座池单池最大设计流量Q630(m3/h)0.175(m3/s)n 4(5.4)式中：Qmax最大设计流量n 池数(不少于两个)单池表面积630 q 1.82350(m )池直径D=25mJ4A：4 350D ：3.1421.1(m)(5.6)则，实际单池表面积252(m2)491(m2)4(5.7)实际表面负荷630491321.28(m /m h)(5.8)式中:q表面负荷,m3/校核堰口负荷:Qq13.6 D6303.6 3.14 252.23(L/s m)4.43(L/ s m)(5.9)校核固体负荷:q2 響 24 3A630 3 2449121

9、38(kg/m d)(5.10)固体负荷在120150 (kg/m2 d)，符合条件式中:取 3 kg/m 3Nw混合液悬浮物浓度(MLSS)，kg/m 3,设沉淀时间t=1h澄清区:(5.11 )设污泥停留时间t =1.5h污泥区高度：(1 .5)630 35 1.44(m)0.5(3 9) 491j (1 R)QNwth?0.5(Nw Cu)A(5.12 )式中：Cu 底流浓度，kg/m 3C Nw(1 R) 3 (1 0.5)3Cu9 kg / mR0.5(5.13 )有效水深：h2 h2 h21.28 1.44 2.72(m) 4( m)(5.14)径深比(5.15)池直径与有效水深之

10、比 612，符合条件设超高h 0.3，缓冲层hs 0.5设泥斗上口直径d1 4m，下口直径d2 2m，泥斗倾斜角度55则泥斗高h51.43m池中心与池边落差：D d125 4h4 i( 丄)0.05 ()0.525(m)2 2式中:池边水深h h2 h32.72 0.5 3.22m(5.17 )沉淀池总咼H hi h hu h50.3 3.22 0.525 1.43 5.475(m)(5.18 )图5.1池体主要尺寸示意图5.2配水系统设计配水槽采用环形平底槽，等距离设布水孔设计流量Q Q RQ 630 0.5 630 945m3 /h设配水槽宽B 0.6m，水深Hi 0.5m配水槽流速Q36

11、00BH19453600 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，般取0.30.8 m/s，符合条件t 导流絮凝区平均停留时间，s,池周有效水深为 24m 时，t 取 360720s污水的运动黏度，与水温有关，设水温为20 ，则1.06 10 6m2/sGm 导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取1030 s每池配水槽内的孔数9453723600 0.710.084取 74Qn3600vn D14(5.22)式中:D1孔径， m，般取 0.050.1m，取 0.8m孔距

12、(5.23)l (D B)74絮凝区环形面积D2 (D 2B)2443.14 2523.14 (25 2 0.6)22-45.9696(m2)(5.24)导流絮凝区的平均流度Q3600 f9453600 45.96965.7103(m/s)(5.25)核算Gm值Gmvv；,2t0.712(5.7 10 3)22 600 1.06 10 619.9(s1)(5.26)Gm 值在 1030s 1之间，符合条件式中:Vi配水孔水流收缩断面的流速，m/s，VVn ,为收缩系数,因设短管，取1进水管的设计进水流速945花1.33(m/s)3600D23600 0.524符合条件则进水管直径取500mm式

13、中：D2进水管直径，m进水区挡板裙板伸至水下1.5m处，以保证良好的澄清絮凝效果。5.3出水部分设计采用周边出水槽水槽宽b 0.9(K安Q)0.40.9 (1.3 0.175)0.40.5(m)(5.28)式中：K安一一安全系数，一般取 1.21.5出水堰的设计采用出水三角堰，设计堰上水头 H =0.05m，三角堰的角度90三角堰上水头(水深)和过流堰宽B之间的关系(5.29)则水流过堰宽度B 0.1m单堰过堰流量8q2Cd 2g tan H 2152-0.622 9.8 tan9015250.0528.18 104(m/s)每池应该布置的出水堰总数N Q175q2 8.18 10213.9(

14、个)取 214 个（5.31 ）环形集水槽宽0.5m，沿集水槽壁内侧（单侧）布置出水堰。配水槽内 壁和集水槽堰壁厚度分别为0.15m，配水槽和集水槽总宽（从沉淀池池壁内边算）b B b 20.6 0.5 2 0.151.4m（5.32）集水槽内直径D内 D 2B25 2 1.4 22.2（m）（5.33）出水总周长L D内 3.14 22.2 69.708（m）（5.34）设计堰宽B =0.2m出水堰总线长L 0.2N0.2 21442.8（m）(5.35)由于出水堰总线长小于出水总周长，因此，需间隔布置出水堰，两个 出水堰堰顶距离69.708 42.80.13(m)H图5.2三角堰水力计算图

15、集水槽起端水深h01.25b 1.25 0.5 0.625(m)(5.36 )为了保证三角堰自由出流,集水槽起端水深（水深为h。处）水面距三角堰堰口高度h为 0.1m。三角堰咼0.2严450.1仲)(5.37 )集水槽高度H2ho h0.625 0.1 0.10.825(m)(5.38 )出水管设计池周边设置1 条,管径取D4400mm周边槽管内流速4QD42心兰 1.39m/s3.14 0.425.4 排泥部分的设计采用静水压力排泥，排泥速度不宜过大或过小，以防止冲刷管道或造 成淤积，排泥管直径不小于 200mm 。排泥管的设计直径为 300mm6 结束语(1) 本次设计采用了 4 个直径为

16、 25m 的周进周出辐流式二沉池， 4 个 池子并用符合污水处理厂的设置原则，即便其中个别出现故障，工作进度 也不会停滞。(2) 本次设计采用了环形平底配水槽，等距离设布水孔。(3) 本次设计采用了单环形集水槽出水，池周边设一个，池周边集水 槽为内单侧进水。(4) 出水管设置了 1 条，均沿池径分布。池周边集水槽的出水管口设 在池壁上，管道水平延伸。(5) 本次设计中没有涉与到刮泥机的尺寸和构造， 因为二沉池建成后， 可依照池体结构现行制造适应匹配的刮泥机。(6) 由于排泥速度不宜过大或过小，以防止冲刷管道或造成淤积，排 泥管直径不小于 200mm ，故设计中采用 300mm 的管道进行排泥。

17、参考文献1 W .H .Boyle .Improved Secondary Clarifier Peripheral vs CenterEffluentJ ，Water & Sewage Works, 1976(10):90942 金儒霖，刘金星二沉池动力学研究分析法 J 武汉建材学院学报， 1982(3):3133203 张有威，罗振海 关于周边进水沉淀池的研究 J 周边进水沉淀池鉴 定会文件， 1982 (11 )：6134 章北平 向心流二次沉池的理论与试验研究 J 异重流混合型射流曝 气系统研究之五， 1984(2) ：2012175 刘清江周边进水周边出水二沉池配水研究 D. 天津

18、. 天津大学， 20036 杨文敏水体污染与人体健康 J. 陕西气象 , 1997 (2)： 467 李圭白， 张杰 水质工程学 M 北京：中国建筑工业出版社， 2005 ： 91958 余英影新型重力沉淀技术浅述 A. 北京市市政工程设计研究总院建 院四十五周年论文集 C 20009 王华生，刘祖文沉淀池的研究工艺与其发展趋势 J. 铜业工程，2004 ， (l) ：545610 张自杰 排水工程 (第四版 )M 北京：中国建筑工业出版社， 1999 ： 617011 许保玖 . 给水处理理论 M. 北京：中国建筑工业出版社， 2000 ：21322012 高廷耀，顾国维 . 水污染控制工程

19、 (第二版 )M ，北京：高等教育出版 社， 1999: 194013 晋日亚 ,胡双启 水污染控制技术与工程 M 北京：兵器工业出版社， 2005:29 3614 Tom Bajcar ，Leon Gosar ， Numerical simulation of secondary sedimentation tank for urban wastewaterJ Chemical Engineering and Processing ,2010 (49): 42543315 王宝贞 . 水污染控制工程第一版 M. 北京：高等教育出版社， 1990: 243816 张大群 . 污水处理机械设备设

20、计与应用 M. 北京：化学工业出版社，2003: 475517 黄海宇，雷恒毅 . 谈城镇污水处理厂辐流式二沉池形式 J. 广东科技，2009 ，208(3) ：1 418 郑铭 . 环保设备 M. 北京，化学工业出版社， 2006 ： 343819 周国成 . 关于污水处理中二沉池的探讨 J. 给水排水， 1993(7) ： 172120 严宜怀 . 周边进出水沉淀池配水槽理论分析与设计计算 J ，给水排 水， 19 9 3(7) ：91321 熊国立 . 周边进水沉淀池配水槽的水力设计 J 给水排水， 1993(7) ：91322 叶鼎.周进周出二沉池设计之探讨J.工业用水与废水，2002

21、(6):23 龙腾锐，张智周边进出水沉淀池配水渠的计算 J 中国给水排水，1994 (3) ： 343524 才振刚 . 周进周出二沉池设计之探讨 J 广东科技， 2009 ： 111725 罗维，项立新周边周出辐流式二沉池在污水处理工程中的应用 J 工 程建设与设计， 2005 (10) ： 394126 王 秀 朵 关 于 辐流 式 二 沉 池设 计 的 探 讨 J. 天 津 市 政 工 程 ， 1992(3):35-3827 张卫东，程赟林辐流式二沉池集水槽设计存在的问题分析 J. 国外 建材科技， 2005 ，26(2) ：616328 崔玉川，刘振江，张绍怡等 . 城市污水厂处理设施

22、设计计算 M. 北 京：化学工业出版社， 2004: 39039229 Krebs P ,Vischer D ,Gujer W .Inlet structure design for final clarifiers J .Journal of Environmental Engineering ,1995 ， 121(3):55556430 Ji Z et al . A dynamic solids inventory mode for activated sludge systems J. Water Environment Researeh.1996 ， 68(3):32933731 丛

23、丽，杨艳铃，李圭白 . 浑水异重流与沉淀设备选型 J. 哈尔滨工业 大学学报， 2004 ，36(11): 15581560大学四年的时光在不知不觉间已慢慢地从指缝中溜走，在我们都还来 不与回味其中美好的时候，她只留给了我们那稍纵即逝的背影。仿佛这最 后的毕业设计是我们最后的战役一样，我们满怀着激情，等待着最后的号 角声起。本文是在杨老师的悉心指导下完成的。杨老师那严谨认真的治学态 度、求实负责的工作作风都使我受益匪浅，终身难忘。从杨老师身上，我 深深感受到了丰富的学养、求实的态度、勤奋的精神，这都成为了我不断 前行的动力。在此，谨向杨晓汾老师表示衷心的感谢！感谢大学这四年来对我的悉心培养，让我在知识的海洋中能尽情徜 徉，在单调的学习生活中不断注入新的元素，让我的大学生活变得丰富多 彩。感谢所有曾经帮助过我的同仁们和老师们，是你们，让我变得不再孤 军奋战，是你们，让我变得更加坚强。感谢你们！最后由衷的感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师!