平流沉淀池

1第7章沉淀和澄清处理7.1平流式沉淀池计算平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂，单池处理水量一般在2×104m3/d以上。在小型水厂因池子较长布置困难，单位造价相对较高而采用较少。平流式沉淀池占地面积相对较大，只有在水厂用地足够大时才可采用。7.1.1设计流量nkQQ24)1(设式中Q——单池设计水量（m3/h）；Q设——设计日产水量（m3/d）；k——水厂用水量占设计日用水量的百分比，一般采用5%~10%；n——沉淀池个数，一般采用不少于2个。设计中取Q设=13.5万m3/d，k=5%，n=2smhmQ/82.0/1.2953224)05.01(135000337.1.2平面尺寸计算1.沉淀池有效容积QTV式中V——沉淀池的有效容积（m3）；T——停留时间（h），一般采用1.5~3.0h。设计中取T=2hV=2953.1×2=5906.2m32.沉淀池长度vTL3600式中L——沉淀池长度（m）；v——水平流速（m/s），一般采用0.01~0.025m/s。设计中取v=0.02m/s4m14=2×02.0×3600=L3.沉淀池宽度LhVB式中B——沉淀池宽度（m）；h——沉淀池有效池深（m），一般采用3.0~3.5m。设计中取h=3.0m2mB67.1331442.5906，设计中取14m。沉淀池中间设置隔墙，每隔7m。沉淀池长度L与宽度B之比为：L/B=144/14=10.294，满足要求；长度与深度之比L/h=144/3=4810，满足要求。复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数RgvFr2式中Fr——弗劳德数；R——水力半径（m），其值为：R；ω——水流断面积（m2）；ρ——湿周（m）；g——重力加速度（m/s2）。设计中，ω=Bh=7×3=21m2，ρ=B+2h=7+6=13m000025.08.92102.0132rF弗劳德数介于0.0001~0.00001之间，满足要求。7.1.3进出水系统1.沉淀池的进水部分设计沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式，则孔口总面积为：1vQA式中A——孔口总面积（m2）；v1——孔口流速（m/s）；一般取值不大于0.15~0.20m/s。设计中取v1=0.2m/sA=0.82/0.2=4.1m2每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数为342个。进口水头损失为：gvh2211式中h1——进口水头损失（m）；ξ——局部阻力系数。设计中取ξ=2m004.0=8.9×22.0×2=21h可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为0.05m。2.沉淀池的出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。溢流堰的总堰长3qQl式中l——溢流堰的总堰长（m）；q——溢流堰的堰上负荷[m3/（m·d）]，溢流率不宜超过300m3/(m·d)。设计中取溢流堰的堰上负荷q=250m3/（m·d）ml5.283250241.2953，取溢流堰的总堰长为280m。出水堰采用指形堰，共5条，每条长28m，双侧集水，汇入出水总渠，其布置如图5-1所示。出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。出水渠起端水深32273.1gbQh式中h2——出水渠起端水深（m）；b——渠道宽度（m）。设计中采用水力最优断面：即h2=b/2322248.982.073.1hhh2=0.64m，b=2h2=1.28m出水渠道的总深设为0.9m，跌水高度0.26m。渠道内的水流速度22bhQv式中v2——渠道内的水流速度（m/s）。smv/0.164.028.182.02沉淀池的出水管管径根据界限流量表选DN900mm，此时管道内的流速为：234DQv式中：v3——管道内的水流速度（m/s）；D——出水管的管径（m）。smv/29.19.014.382.04233.沉淀池放空管tBLhd5.07.0式中d——放空管管径（m）；t——放空时间（s）。设计中取t=2hmd58.0360023144147.05.04设计中取放空管管径为DN600mm。4.排泥设备选择沉淀池底部设泥斗，每组沉淀池设10个污泥斗，污泥斗顶宽1.4m，底宽0.5m，污泥斗深0.7m。采用HJX2-14型虹吸式泥机，驱动功率为0.55×2kW，虹吸式真空泵的功率为1.5kW，行车速度为1.0m/min。5.沉淀池总高度H=h3+h4+h式中H——沉淀池总高度（m）；h3——沉淀池超高（m），一般采用0.3~0.5m；h4——沉淀池污泥斗高度（m）。设计中取h3=0.3m，h4=0.7mH=0.3+0.7+3.0=4.0m6.平流沉淀池的计算草图根据计算结果，绘制平流式沉淀池的示意图，如图7-1所示。图7-1平流沉淀池示意图（a）平面图；（b）剖面图集水渠出水总渠潜孔水进穿孔花墙配水0.003.403.90放空管DN500mm集水渠出水总渠（a）（b）0.40污泥斗区出水总管出水总管