1、 沉砂池设计说明书院 系： 地球与环境学院 专业班级： 环境工程 10-1 班 学 号： 2010300 学生姓名： 指导教师： 葛老师 2013 年 12 月 7 日学生姓名： 学号： 2010300 专业班级：环境工程 10-1 班 课程设计题目： 沉砂池设计 指导教师评语：成绩： 指导教师： 年 月 日沉砂池1 设计任务污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于 0.2mm，密度 2.65t/m3 的砂粒，以保护管道，其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得
2、比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走，初步处理水中大颗粒悬浮固体。2 沉砂池选取沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。3 设计原则1) 城市污水处理厂沉砂池的分
3、格数应不小于 2，并按并联工作运行设计。2) 当污水自流进入沉砂池时，应按最大流量设计；当污水为提升进入时，应按工作水泵的最大组合流量设计；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3) 贮砂斗的容积按 2 日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于 。排砂管直5径不应小于 0m4) 沉砂池的超高不宜小于 .35) 除砂一般采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。6）沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池内需要的水位。4 设计参数1）沉砂池表面负荷 200m3(m2h),水力停留时间 40s；2）进水渠道直段长度为渠道宽度的
4、 7 倍，并不小于 4.5 米，以创造平稳的进水条件；3）进水渠道流速，在最大流量的 40%-80%的情况下为 0.6-0.9m/s，在最小流量时大于 0.15m/s；但最大流量时不大于 1.2m/s；4）出水渠道与进水渠道的夹角大于 270 度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部以防止扰动砂子。5）出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。5 尺寸计算设计流量：Q=25000m 3/d，系数 1.4，最大设计流量为Qmax=250001.4=35000m3/d=289.35L/s设计流速：v=0.18m/s 水
5、力停留时间：t=45s式中： 最大设计流量时的水平流速， ；v /ms最大设计流量时的停留时间，t s池体设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.1845=8.1m（2）水流断面面积： 2AQ/v89.35/01.6m（3）沉砂池总宽度：每组宽取 B=2m0.6m，采用 2 个分格（4）有效水深：h2=A/B=1.6/2=0.8m （介于 0.251m 之间）（5）贮泥区所需容积：设计 T=2d，即考虑排泥间隔天数为 2 天，则每个沉砂斗容积 3max16635020.5441QTXVm（每组沉砂池设两个沉砂斗，两组共有 4 个沉砂斗）其中城市污水沉砂量：X=30m 3/105m3.（6）沉砂
6、斗各部分尺寸及容积： 设计斗底宽 a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为 60，斗高 hd=1.0m，则沉砂斗上口宽： 122.051.6tn60tn6dh沉砂斗容积： 22221.()(.05.)33dVa= 1.27m3 （7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06，坡向沉砂斗长度：2102.65.Lam则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =1.0+0.063.35=1.20m池总高度 H ：设超高 h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.8+1.20=2.3m（8）进水渐宽部分长度:112.71.02tan0tanBLm（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.0
7、m（10）校核最小流量时的流速： mini1QA最小流量一般采用即为 0.5Qmax，则，符合要求.inmi10.53./0.15/62sms(11) 进水渠道格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为: 110.289.35/5QvmsBH式中： B 1进水渠道宽度（m），本设计取1.5m；H1进水渠道水深（m），本设计取0.5m。(12) 出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为： 2 213 30.89()()0.18415.Qmmbg式中： m流量系数，一般采用0.4-0.5；本设计
8、取0.4；（13） 排砂管道本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。5 设计总结通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了各方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。6 参考文献1高俊发，王社平， 污水处理厂工艺设计手册.M.化学工业出版社，20032高廷耀 顾国维等主编.水污染控制工程.高等教育出版社,20073 罗固源.，水污染控制工程.M，高等教育出版社，2006沉淀池1 设计任务沉淀池是应用沉淀作用去除
9、水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。2 沉淀池选取平流式由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，沉淀池或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。竖流式池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的
10、溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难。辐流式池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为 20100 米，池中心水深不大于 4 米，周边水深不小于 1.5 米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。新型近年设计成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加设斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，缩短沉淀时间，减小沉淀池体积。但有斜板、斜管易结垢，长生物膜，产生浮渣，维修工作量大，管材、板材寿命低等缺点。正在研究试验的还有周边进水沉淀池、回
11、转配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各种不同的用途。如在曝气池前设初次沉淀池可以降低污水中悬浮物含量，减轻生物处理负荷在曝气池后设二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，还有在二级处理后设置的化学沉淀池，即在沉淀池中投加混凝剂，用以提高难以生物降解的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。综合考虑，本次设计采取辐流式沉淀池。3 设计参数及设计原则1) 池子直径一般不小于 16m。2) 池子直径（或正方形边长）与水深之比一般采用 6-12。3) 池底坡度一般采用 0.05-0.10。4) 一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或净水头排泥设施，刮泥机转速一般取 ，外刮泥板线速度不超过 ，一般
12、取 。13/rh3/min1.5/min5) 池径小于 20m 时，一般采用中心传动的刮泥机，池径大于 20m 时，一般采用周边传动刮泥机。6) 当池径（或正方形边长）较小（小于 20m）时，也可采用多斗排泥。7) 进水口周围应设整流板，整流板周围开口面积应为池断面积 10%20%。8) 出口堰前应设浮渣挡板，浮渣用刮板收集并排出池外。4 辐流式沉淀池计算设计流量：Q=25000m 3/d，系数 1.4，最大设计流量为Qmax=250001.4=35000m3/d=289.35L/s 1. 沉淀部分水面面积表面负荷一般采用 1.5-3.0 ，本设计取 =2.0 ，沉淀池32/()mhq32/(
13、)mh座数 n=2。 2360.072QFnq2. 池子直径D = = （D 取 19m）247018.54m3. 沉淀部分有效水深设沉淀时间 t = 2h ,有效水深： h 2 =qt =22=4m4. 沉淀部分有效容积Q = t =QHn 32108m5. 污泥部分所需的容积进水悬浮物浓度 C0为 0.474kg/m3，出水悬浮物浓度 C1以进水的 50%计，初沉池污泥含水率 p0=97%，污泥容重取 r=1000kg/m3，取贮泥时间 T=4h，污泥部分所需的容积：V= =Q(C0 - C1)T100 （ 100- p0） 38(.470./2)410.2819m则每个沉淀池污泥所需的容
14、积为 17.064m3 6. 污泥斗容积设污泥斗上部半径 r11.5m，污泥斗下部半径 r2=0.8m，倾角取 =60，则 污泥斗高度： h5 = （r 2- r1）tg=（1.5-0.8）tg60=1.21m 污泥斗容积： V1 = （r 12+r2r1+r22）=8.87m 3 h537. 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积池底坡度采用 0.05-0.10，本设计径向坡度 i=0.05，则圆锥体的高度为：h4 = （R- r 1）i=（13-2）0.05 = 0.55m圆锥体部分污泥容积：V2 = （R 2+Rr1+r12）= h43 2233.405(13)14.56m污泥总体积：V= V1+
15、 V2 =8.87+114.56 =123.43m316.2m 3 ，满足要求。8. 沉淀池总高度设沉淀池超高 h1=0.3m，缓冲层高 h3 =0.5m，沉淀池总高度：H = h1+h2 +h3+h4 +h50.3+4+0.5+0.55+1.216.56m 9. 沉淀池池边高度H= h1+h2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10. 径深比D/ h2 = 19/4 = 4.75 (符合要求)11. 进水集配水井辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井中心管径：240.289.75QDvm式中： v2 配水井内
16、中心管上升流速（m/s） ，一般采用 v2 0.6m/s；取0.7m/s配水井直径：22max33440.713.95QDmv式中：v 3 配水井内污水流速（m/s）,一般采用 v3=0.2-0.4m/s；取 0.3m/s.12. 进水管及配水花墙沉淀池分为四组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径 DN=600mm，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为 800mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置 6 个穿孔花墙，过孔流速：40.18.7/36QvmsBhn式中： 孔洞的宽度（m） ； 孔洞的高度（m） ；h孔洞个
17、数(个 )。nv4 穿孔花墙过孔流速（m/s） ，一般采用 0.2-0.4m/s；13. 集水槽堰负荷校核设集水槽双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为：q0 = = m3/(ms) Qh2n D 0.1236023.149= 1.2L/(mS) 2.9 L/(mS) 符合要求14出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁 0.4m，出水槽宽 0.5m，深 0.6m，有效水深 0.5m，水平速度 0.8m/s，出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径 DN600mm14. 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径 DN200，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用
18、 1.0m，连续将污泥排出池外贮泥池内。5 设计总结这次设计过程中，体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。6 参考文献1高俊发，王社平， 污水处理厂工艺设计手册.M.化学工业出版社，20032高廷耀 顾国维等主编.水污染控制工程.高等教育出版社,20073 罗固源.，水污染控制工程.M，高等教育出版社，2006SBR 处理法1 水处理工艺比较1A0 系统用以往的生物处理工艺进行城市污水三级处理，旨在降低污水中以BOD、COD 综合指标表示的含泼有机物和悬浮固体购浓度。一般情况 7，去除串C
19、OD 可达 70以上，BOD 可达 90，6 以上 SS 可达 85以上，但氮的去除串只有2096 左离嚼的去除串就更他因 A，二级处理出水中除含有少量合碳有机物尔还合有氮(氨氮和有机氮)和碘(溶解性露和有规蘑)。这掸的出水排到封闭水域的湖泊、河流及内海，仍会增匆水体中的营养成久从而引起水体中浮游生物和藻类的大量繁 S，造成水体的富营养化对饮用水源、水产业、工业用水带来很大的危害。在水泥缺乏的地区，欲将基级出水作为第二水 6，用于工业冷却水的补充九必须冉经脱氮、除碘等三级处理，还要增加较多的基逮物乃运行答硼酸。优点：（1）流程简单，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用低；（2）反硝化
20、池不需要外加碳源，降低了运行费用；（3）A/O 工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。缺点：（1）构筑物较多；（2）污泥产生量较多。2. 传统 A2/O 法传统 A2/O 工艺即厌氧缺氧好氧法，其三个阶段是以空间来划分的，是在具有脱 N 功能的缺氧好氧法的基础上发展起来的具有同步脱 N 除 P 的工艺。该工艺在系统上是最简单的同步脱 N 除 P 工艺，其总的水力停留时间一般要小于其它同类工艺（如
21、 Bardenpho 工艺） 。在经过厌氧、缺氧、好氧运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般小于 100，处理后的泥水分离效果好。该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌，以防止污泥沉积，由于生物处理池与二次沉淀池分开建设，占地面积也较大，该工艺在大型污水处理厂中采用较多，本次设计不予推荐。3.传统的 SBR 工艺传统的 SBR 工艺是完全间隙式运行，即周期进水、周期排水及周期曝气。传统 SBR 工艺脱 N 除 P 大致可分为五个阶段：阶段 A 为进水搅拌，在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷；阶段 B 为曝气阶段，在该阶段除完成 BOD5分解外，还进行着硝化和聚磷菌的好氧吸磷；阶段 C 为停止曝气、混合搅拌阶段，在该阶段内进行反硝化脱氮；阶段 D 为沉淀排泥阶段，在该阶段内既进行泥水分离，又排放剩余污泥；阶段 E 为排水阶段。在阶段 E 后，有的根据水质要求还设有闲置阶段。以下是 SBR 的优缺点：优点：（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；（2）不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少；（3）占地面积少。
