4m3/(m2·h),二次沉淀池采用1.5~30m3/(m2·h); D—每个沉淀池的直径,m。 ②沉淀池有效水深 h2=go (1-58) 式中h2沉淀池有效水深,m; t—沉淀时间,h,一般初次沉淀池采用1~2h,二次沉淀池采用1542.5h 池径与水深比宜取6~12。 ③沉淀池总高度 H=h1+h2+h3十h4+h5 (1-59) 式中 沉淀池超高,m,取0.3m; h2—有效水深,m; h3—缓冲层高度,m,与刮泥机有关,可采用0.5m; h4—沉淀池坡底落差,m; hs—污泥斗高度 (3)应用举例 某城市污水处理厂的最大设计流量为Qmx=2450m3/h,设计入口为N=34万,采用机械 刮泥,试设计普通辐流式沉淀池。 解:设计计算草图见图1-37所示 R=14 ①取表面负荷q=2m3/(m2·h),池数n=2 Al 2450 =612.5(m2) 沉淀池直径为 D=√4-√4×025=29(m) 取D=28m 图1-37普通辐流式沉淀池设计计算苹图 沉淀池有效水深 取沉淀时间t=1.5h h2=q=2×1.5=3.0(m) 径深比为D/h2=28/3.0=9.3符合要求。 ③沉淀池总高度 每池每天的污泥量为 SNt0.5×34×104×4 1000×2×24 14.2(m3) 式中S取0.5L/(人·d),采用机械刮泥,污泥在斗内贮存时间取t=4h。 污泥斗高度为 坡底落差为 h4=(R-r1)×0.05=(14-2)×0.05=0.6(m) 污泥斗容积为
v1="(+rr2+r2)=x×1.73 3(22+2×1+12)=12.7(m)览器提醒您 池底可贮存污泥的体积为 用本复制 尊重相关知识产权! v3(+B1+-x×05(14+14×242)=143(m) 沉淀池共可贮存污泥体积为Ⅵ1+V2=12.7+1433=156m3)>14.2(m3),符合要求。 沉淀池总高度为 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.6+1.73=6.13(m) ④沉淀池周边处的高度为 H=h1+h2+h3=0.3+3.0+0.5=3.8(m) 1.2.3.2向心辐流式沉淀池 (1)向心辐流式沉淀池的结构特点 普通辐流式沉淀池为中心进水,中心导流筒内流速达100mm/s,作二次沉淀池使用时,活 性污泥在其间难以絮凝,这股水流向下流动的动能较大,易冲击底部沉泥,池子的容积利用 系数较小(约48%)。向心辐流式沉淀池是圆形,周边为流入区,而流出区既可设在池中心 [图1-38a)],也可设在池周边[图1-38(b)]。由于结构上的改进,在一定程度上可以克服普 通辐流式沉淀池的缺点。 出水 指流板3 N出水管 进水管 排泥管 图1-38向心辐流式沉淀池 (a)周边进水中心出水;(b)周边进、出水 一配水檀;2-导流絮凝区;3一沉淀区;4一出水区;5—污泥区 向心辐流式沉淀池有5个功能区,即配水槽、导流絮凝区、沉淀区、出水区和污泥区。 配水槽设于周边,槽底均匀开设布水孔及短管 导流絮凝区:作为二次沉淀池时,由于设有布水孔及短管,使水流在区内形成回流,促 进絮凝作用,从而可提高去除率;且该区的容积较大,向下的流速较小,对底部沉泥无冲击 现象。底部水流的向心流动可将沉泥推入池中心的排泥管 出水槽的位置可设在R处、R/2处、R/3处或R/4处。根据实测资料,不同位置出水槽 的容积利用系数见表1-14。 衰1-14出水橹不同位置的客积利用系效 出水棺位置 容积利用系数/% 出水箱位量 容积利用系数/% 93.6 R/2处 79.7 R/4处 5.7
可见向心辐流式沉淀池的容积利用系数比警通辐流式沉淀池有显蓍提高最佳出水槽位 置是设在R处(即周边进、出水),也可设在R/3或R/4处 用本 (2)向心辐流式沉淀池的设计 ①配水槽采用环形平底槽,等距离设布水孔,孔径一般取50~100mm,并加50~ 100mm长度的短管,管内流速为0.3~0.8m/s。 tug 1-60) G=/y- (1-61) 2to 式中v—配水孔平均流速,m/s,一般为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2~4m时,t取360~720s 废水的运动黏度,与水温有关,可查手册 导流絮凝区的平均速度梯度,一般可取10~30s-; v配水孔水流收缩断面的流速,m/s,v1=≌,e为收缩系数,因设有短管,取e=1; v2导流絮凝区平均向下流速 式中Q1一每池的最大设计流量,m3/s; ∫—导流絮凝区环形面积,m2。 ②导流絮凝区为了施工安装方便,宽度B≥0.4m,与配水槽等宽,并用式(1-61)验 算G。值。若Gn值在10~30s-1之间为合格。否则需调整B值重新计算。 ③沉淀区向心辐流式沉淀池的表面负荷可高于普通辐流式沉淀池的2倍,即可取3 4m3/(m2h)。 ④出水槽可用锯齿堰出水,使每齿的出水流速均较大,不易在齿角处积泥或享生藻类。 其他设讨同普通辐流式沉淀池。 (3)应用举例 某城市废水处理厂最大设计流量为50000m3/d,曝气池回流污泥比为0.5,水温为20℃ 试计算周边进、出水的向心辐流式沉淀池 解:①采用两座池,表面负荷取3m3/(m2:h),沉淀区面积为 Q 50000 2q×242×3×24=347(m3) 沉淀区直径为 4A41/4×34 Iy =21(m) ②配水槽设计流量应加上回流污泥量,即50000+0.5×50000=75000m3/d。设配水槽 宽B=0.6m,水深0.5m,配水槽流速 75000 v224×0.6×0.5×3600≈1.45(m/s) 导流絮凝区停留时间取600s,Gm=20s1,水温为20℃时,运动黏度=1.06×10-5m2/s, vn=√2Gn=√2×600×1.06×106×20=0.71(m/s) 孔径取∮0mm,每池配水槽内的孔数为
312(个) ×0.71X×0.052×86400 孔距为 l~r(D+B)丌(21+0.6) =0.214(m) ③导流絮凝区:导流絮凝区的平均流速为 览器提醒 75000 识 (D+B)×B×864002丌(21十0.6)×0.6×8 011 式中N—池数 用式(1-61)核算箅Gn值, 0.712-0.0112 600×1.06×10-6 19.9(s-1) G。值在10~30s-之间,符合要求。 1.2.4斜板(管)沉淀池 1.2.4.1斜板(管)沉淀池的工作原理 图1-39设原有沉淀池长度为L,宽度为B,高度为H,池表面积为A=LB。若将沉淀池 分为四层,则每层高度为H/4。设水平流速(v)和沉速(uo)不变,则分层后的沉降轨迹线 坡度不变。从图中可看出,沉淀池长度可缩小到L/4。如仍保持原来的沉降效率,则池体积可 缩小到原来的1/4。设沉淀池长度(L)不变,由图1-40可见,流速可增加至4U,即分层后 的流量可增加4倍。设颗粒沉速()和流量(Q)不变,沉淀池分层后沉淀面积增加4倍,其 沉淀效率为 nE-Q/mA-nQ/A-n 式中n分层数。 4Q 沉淀池分层后长度的缩小 图1-40沉淀池分层后流速的增加 为了解决排泥问题,可用四层斜板代替水平隔板,如图1-41所示。则水平投影总面积也 为4A,而沉降间距同样为H/4,沉淀效率也增加4倍。 包 上向流 平向流 下向流 图1-41斜板分层沉淀效率的提高 图1-42斜板沉淀池水流方向示意图
斜板沉淀池水力半径大大减小,从而雷诺数Re大为降低,弗罗德数Fr大为提高,改善 了沉淀池水流稳定条件。斜板沉淀池的Fr值一般为103~10-‘,Re值为100~1000。可满足 水流的稳定性和层流的条件。 斜板(管)沉淀池按水流的流向,一般可分为上向流、平向流和下向流三种,见图1-42 下向流水流方向与沉泥滑动方向相同,亦称同向流,上向流水流方向与沉泥滑动方向相 反,亦称异向流。在此主要介绍异向流斜板(管)沉淀池的构造与優识产权 1.2.4.2斜板(管)沉淀池的构造 图143为斜管沉淀池平面及剖面图。斜板(管)与水平面呈60°角。斜管断面形状呈六角 形并组成蜂窝状斜管堆。水由下向上流动,颗粒沉于斜管底部,颗粒积累到一定程度后便会 自行下滑。清水在池上部由穿孔管收集,污泥则由设于池底部的穿孔排泥管排出。 反应池侧 停 蜂窝斜 斜管斯形 ,集水 平刨面图 穿孔集水管 。6s 。。。ds 穿孔集水管 寓斜管 AW 穿孔排泥管 穿孔排泥管 Ⅱ一Ⅱ面图 图1-43斜管沉淀池布量图 工程上常采用异向流斜板(管)沉淀池。异向流斜板(管)长度通常为1.0m,斛板净距 〔或斜管孔径)一般为80~100mm,倾角为60°,斜板(管)区上部水深为0.7~1.0m,底部 缓冲层为1.0m 斜板可用塑料板、玻璃钢板或木板。斜管除上述材料外,还可用酚醛树脂涂刷的纸蜂窝 1.2.4.3針板(管)沉淀池的设计 (1)设计要求与参数 ①升流式异向流斜板(管)沉淀池 的进水方向有三种,如图1-44所示。其 ll 中(b)、(c)两种进水方向较好。方式 (a)的进水直接冲击沉淀颗粒,不利于颗水流方向 水流方向 水流方向向纸面 粒下沉。 ②整流配水墙为使水流能均匀 进入斜板(管)下的配水区,在人口处应 图1-44斜管进水方向