竖流式沉淀池课程设计

竖流式沉淀池课程设计 竖流式沉淀池课程设计 目录 1.沉淀池在水处理中的作用 2 . 2.竖流式2 竖流式 2.1 竖流式沉淀池的构造 2 2.2 竖流式沉淀池的工作原理2 2.3 竖流式沉淀池的特点 3 3. 设计参数 3 4.设计计算 3 . 4.1 中心管计算 3 . 4.2 沉淀池有效断面积 4 4.3 沉淀池直径 4 4.4 沉淀池有效水深 h2 4 4.5 校核池径水深比 4 4.6 校核集水槽每米出水堰的过水负荷 q 4 校核集水槽每米出水堰的过水负荷 4.7 污泥体积 V 4 4.8 每池污泥体积 4 4.9 泥斗计算 4 4.10 沉淀池总高度 H 5 参考文献6 结束语 结束语 7 附图 8 第 1 页 竖流式沉淀池课程设计 1.沉淀池在水处理中的作用沉淀法可以去除水中的砂粒,化学沉淀物.混凝处理所形成的絮体和生物 处理后的污泥,也可以用于沉淀污泥的浓缩. 沉淀过程简单易行,分离效果又比较好,是水处理的重要过程,应用非常 广泛,几乎是水处理系统中不可缺少的一种单元过程. 沉淀池按工艺布置的不同,可分为初次沉淀池和二次沉淀池.初沉池的作 用是去除污水中的悬浮物质,同时可去除部分 BOD5,以改善生物处理构筑物的 运行条件并降低其 BOD 负荷.二沉池设在生物处理构筑物的后面,用于沉淀去 除活性污泥或腐殖污泥,它是生物处理系统的重要主成部分. 2.竖流式 2.竖流式 2.1 竖流式沉淀池的构造 竖流式沉淀池多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离,池面多呈圆形 或正多边形,为了池内水流分布均匀,池径不宜太大,一般采用 4~7m,不大于 10m,池直径与有效水深之比一般不大于 3. 图 1-1 为竖流式沉淀池,图中 1 为进水管,污水从中心管 2 自上而下,经 反射板 3 折向上流,泥水分离后的出水通过池四周的锯齿溢流堰溢入流出槽 6,7 为出水管.如果池径大于 7m,为了使池内水分布均匀,可增设辐射方向的流出 槽.流出槽前设有挡板 5,隔除浮渣.污泥斗得倾角用 55 ~60 .污泥依靠净水 压力 h 将污泥从排泥管 4 排出,排泥管径不小于 200mm.作为初沉池用时 h 不 应小于 1.5m;作为二沉池用时,生物滤池后不应小于 1.2m,曝气池后不应小于 0.9m. 图 1-2 是竖流式沉淀池的中心管 1, 喇叭口 2 及反射板 3 的尺寸关系图. 中 心管内的流速 v.不宜大于 30.0mm?s,喇叭口及反射板起消能和使水流方向折 向上流的作用. 污水从喇叭口与反射板间的间隙流出的流速 v1 不应大于 40mm? s.? . . 2.2 竖流式沉淀池的工作原理 竖流式沉淀池内,水流水平分速度为 0,在静水中沉速为 us 与水上升流速 v 的矢量和(us-v),颗粒被分离的条件为 us〉v,而 us《v 的颗粒始终不能沉底, 第 2 页 竖流式沉淀池课程设计 因而其沉降效率与具有相同表面负荷的平流式沉淀池相比减小.?当颗粒具有絮 凝性时,则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触,碰撞而絮凝,使粒径增 大,沉淀加快.另一方面,沉速等于水流上升速度的颗粒在池中形成以悬浮层, 对上升的小颗粒起拦截和过滤作用,因而沉淀效率将比平流沉淀池更高.? 2.3 竖流式沉淀池的特点优点:(1)排污方便,管理简单;(2)占地面积较小. 缺点:(1)池子深度大,施工因雄;(2)对冲击负荷及温度变化的适应能 力较差;(3)造价较高;(4)池径不宜太大. 适用条件:处理污水量不大的小型污水处理厂 3. 设计参数 (1)污水在沉淀区的流速:0.5~1.0mm?s. (2)沉降时间:1.0~2.0h. (3)中心管内水流速度:中心管内的流速对悬浮物的去除有一定影响,所 以一般不大于 30m?s. (4)缓冲层:0.3m. (5)沉淀池直径与沉淀区深度:为了保证水流自上而下垂直流动,要求池 直径与沉淀区深度的比例不超过 3:1,且比值也不能过大,池内水流就有可能变 成辐射流,絮凝作用减少,发挥不了竖流式沉淀池的优点. (6)储泥斗的容积:一般取 2d 的污泥计算量.? 4.设计计算 4.1 中心管计算设中心管内流速 ,采用池数 ,则每池最大设计流量 q max = Qmax / n = 0.2 / 4 = 0.05m 3 / s 中心管截面积 f = q max / v. 0.05 / 0.03 = 1.67 m 2 = 中心管直径 d. (4 f / π = )1 / 2 = (4 × 1.67 / π )1 / 2 = 1.46m 第 3 页 竖流式沉淀池课程设计 中 心 管 喇 叭 口 下 缘 至 反 射 板 的 垂 直 距 离 h3 , 设 流 过 该 缝 隙 的 污 水 流 速 v1 = 0.02m / s , 喇叭的直径 d1 = 1.35d. 1.35 × 1.46 = 1.97m ,则 = h3 = q max / v1 d 1π = 0.05 / 0.02 × π × 1.97 = 0.4m 4.2 沉淀池有效断面积设表面负荷 q ′ = 2.52m 3 / m 2 h , 则上升流速 v = u = 2.52m / h = 0.0007m / s , F = q max / v = 0.05 / 0.0007 = 71.43m 2 4.3 沉淀池直径 D = [4[ f + F ]/ π ]1 / 2 = [4[1.67 + 71.43]/ π ]1 / 2 = 9.65m10m 4.4 沉淀池有效水深 h2 设沉淀时间 T = 1.5h ,则 h2 = vT × 3600 = 3.78m 4.5 校核池径水深比 D / h2 = 9.65 / 3.78 2.553 (符合要求) 4.6 校核集水槽每米出水堰的过水负荷 q q = q max / Dπ = 0.05 × 1000 / 9.65π = 1.65 L / s ? 2.9 L / s 符合要求,可不另设辐射式集水槽. 4.7 污泥体积 V 设污泥清除间隔时间 Tg = 2d ,每天每日产生的湿污泥量 W = 0.5 L ,则 V = WNTg / 1000 = 0.5 × 60000 × 2 / 1000 = 60m 3 4.8 每池污泥体积 V1 = V / n = 60 / 4 = 15m 3 4.9 泥斗计算第 4 页 竖流式沉淀池课程设计 池子圆截锥部分实有容积 V2 ,截锥高度为 h5 ,截锥侧壁倾角 α = 60? ,则 h5 = (D / 2 d ′ / 2 ) tan 60? = (9.65 / 2 0.4 / 2) × tan 60? = 8.00m V 2 = πh5 / 3 R 2 + Rr + r 2 = π 8.00 / 3(4.825 × 4.825 + 4.825 × 0.2 + 0.2 × 0.2 ) = 203.35m 3 ? 15m 3 ( ) 可见池内足够容纳 2d 的污泥量 4.10 沉淀池总高度 H H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 0.3 + 3.78 + 0.4 + 0.3 + 8.00 = 12.78m ( h1 为超高取 0.3; h4 为缓冲层取 0.3) 第 5 页 竖流式沉淀池课程设计 参考文献【1】成官文编. 水污染控制工程. 北京:化学工业出版社,2009:67 【2】 晋日亚, 胡双启主编. 水污染控制技术与工程. 北京: 兵器工业出版社, 2005:33 【3】唐受印,戴友芝,汪大翼等编. 废水处理工程. 北京:化学工业出版社, 2004:53-54 【4】王宝贞主编. 水污染控制工程. 北京:高等教育出版社,1900 第 6 页 竖流式沉淀池课程设计 结束语致谢课程设计是大学学习的一次综合性考核,是对我们所学知识的一次综 合性考核,是我们走向社会前的一次实践.通过这次课程设计,我不仅进一步掌 握了我所学的砖业知识, 而更能从设计中认识到实际工程设计与自己所想要达到 的效果差异,对我们以后的工作遇到的问题,对我们有很大的帮助. 第 7 页 竖流式沉淀池课程设计 附图 第 8 页