高密度沉淀池的设计计算.docx

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1、高密度沉淀池的设计计算近几年，全国各地污水厂提标改造如雨后春笋般出现，尽管水行业知名专家极力反对这种盲目提标的行为，但全国各地污水厂提标项目依然纷纷落地（考虑中水回用的除外）。提标工艺中作为深度处理应用较多是混凝沉淀工艺，如高效沉淀池、高密度沉淀池、磁混凝澄清池等等让人傻傻分不清楚。然而关于这些混凝沉淀工艺的设计计算，设计手册和规范却鲜有提及，在相关设备厂商那里也是不传之秘。那么环保学院今天就来扒一扒高效沉淀池（高密度沉淀池）的设计计算。1、工艺原理原水投加混凝剂，在混合池内，通过搅拌器的搅拌作用，保证一定的速度梯度，使混凝剂与原水快速混合。高效沉淀池分为絮凝与沉淀两个部分，在絮凝池，投加絮凝

2、剂，池内的涡轮搅拌机可实现多倍循环率的搅拌，对水中悬浮固体进行剪切，重新形成大的易于沉降的絮凝体。沉淀池由隔板分为预沉区及斜管沉淀区，在预沉区中，易于沉淀的絮体快速沉降，未来得及沉淀以及不易沉淀的微小絮体被斜管捕获，最终高质量的出水通过池顶集水槽收集排出。2、工艺特点与传统高效沉淀池比较，高效沉淀池技术优势如下：1、表面负荷高：利用污泥循环及斜管沉淀，大大高于传统高效沉淀池。2、污泥浓度高：高效沉淀池产生的污泥含固率高，不需再设置污泥浓缩池。3、出水水质好：高效沉淀池因其独特的工艺设计，由于形成的絮体较大，所以更能拦截胶体物质，从而可以有效降低水中的污染物，出水更有保障。高效沉淀池工艺的关键之

3、处一污泥循环和排泥污泥循环：部分污泥从沉淀池回流至絮凝池中心反应筒内，通过精确控制污泥循环率来维持反应筒内均匀絮凝所需的较高污泥浓度，污泥循环率通常为5-10%o排泥：刮泥机的两个刮臂，带有钢犁和垂直支柱，在刮泥机持续刮除污泥的同时，也能起到浓缩污泥，提高含固率的作用。高效沉淀池（高密度）的四大特点：1、处理效率高、占地面积小、经济效益显著；2、处理水质优、社会效益好；3、抗冲击能力强、适用水质广泛；4、设备少、运行维护方便。3、设计计算一、设计水量以Q=500th=0.14m3s为例二、构筑物设计1、澄清区水的有效水深：有效水深按6.7米设计。斜管上升流速：1225mh,取20mh斜管面积A

4、1=50020=25m2;沉淀段入口流速取60m/ho沉淀入口段面积A2=50060=8.3m2;从已知条件中可以列出方程：XX1=8.3(X-2)(X-X1-0.4)=25可以推出：A=X3-2.4X2-33.3X+16.3=0当X=7.0时A=8.60所以取X=7.0即澄清池的尺寸：7.0m7.0m6.7m=328m3原水在澄清池中的停留时间：t=3280.14=2342s=39min;X1=8,3X=1.2,取X1=I.2m,墙厚0.2m斜管区面积：7.0r5.6m=39.2m2水在斜管区的上升流速：0.1439.2=0.0035ms=12.6mh沉淀入口段的过堰流速取005ms,则水层

5、高度：0.140.057=0.4m0另外考虑到此处设置堰的目的是使推流段经混凝的原水均匀的进入到沉淀段，流速应该比较低，应该以不破坏絮体为目的。如果按照堰上水深的公式去计算：h=(Q1.86b)2/3=(0.141.867)23=0.046mo则流速为0.23ms0这么大的流速经混凝的原水从推流段进入到沉淀段，则絮体可能被破坏。推流段的停留时间35min,取4min。V=500360=25m3则宽度：252.657=1.34m,取1.5m。2、污泥回流及排放系统污泥循环系数按循环水量8%计算。5000.8=40m3h,泵的扬程取20mH2O0采用单螺杆泵。系统设置4台。2台用于污泥的循环，2台

6、用于污泥的排放。螺杆泵采用变频控制。污泥循环管：DN150,流速：0.6ms污泥循环的目的：1、增加反应池内的污泥的浓度；2、确保污泥保持其完整性；3、无论原水浓度和流量如何，保持沉淀池内相对稳定的固体负荷。污泥排放的目的：避免污泥发酵，并使泥床标高保持恒定。污泥床的高度由污泥探测器自动控制。3、絮凝池本项目的有效水深按6.7米设计。停留时间1015min,取15min。则有效容积：V=5001560=125m3平面有效面积：A=125/6.7=18.6m2o取絮凝池为正方形，则计算得A=4.2m,取整后a=4.5ro絮凝池的有效容积：4.5m4,5m6.7m（设计水深）=135.6m3）原水

7、在絮凝池中的停留时间为16min4、反应室及导流板Q=500th=0.14m3s管道流速取1.0ms,管径为DN500(流速0.70ms)；管道流速取0.8ms,管径为DN500(流速0.70ms)；回流量：设计水量=8%,絮凝筒内的水量为10.8倍的设计水量(1.5m3s)o筒内流速取1.0ms,则D1.38m,取内径：1400mm,筒内流速：0.97mSo流速取0.5ms,1.50.5(3.141.4)=468m,取0.7m；v=0.49mSo流速取0.4ms左右。则DX1=(0.1410)/(0.4)=2.75m2锥形筒下部内径：2800mm;流速：0.39ms筒外流速：(0.1410.

8、8)/(4.54.5-3.141.424=18.7)=0.08m/s筒内流速/筒外流速=10008=12.5筒内：配有轴流叶轮，使流量在反应池内快速絮凝和循环；筒外：推流使絮凝以较慢的速度进行，并分散能量以确保絮凝物增大致密。原水在混凝段的各个流速：反应室内：内径：D=1400mm,流速：v=0.97ms;室内至室外：流速：v=0.49ms:室外流速：v=0.08ms;室外至室内：流速：v=0.39mS;5、提升絮凝搅拌机叶轮直径：1400mr;外缘线速度：15ms;搅拌水量为设计水量的10.8倍(1.51m3s)；轴长按照目前设计的要求，有5.2m。螺旋桨外沿线速度为15ms,则转速n=60*1.5/3.14*1.4=20r/min；6、刮泥机采用中心传动刮泥机。刮臂直径:7000mm;外缘线速度：1.8mmin.