沉砂池的设计计算_沉砂池的设计计算公式

曝气沉砂池如何设计

       曝气沉砂池的设计参数：水平流速一般可取0.-0.m/s，一般取0.1m/s;最大流量时污水在曝气池内停留时间为4-6min，处理雨天合流污水时为1-3min，如果同时作为预处理曝气池内使用，停留时间可取-min;

       池的有效水深宜为2.0-3.0m，池宽与池深比为1-1.5，池的长宽比可达5，当池的长度比大于5时，可考虑设置横向挡板;

       曝气沉砂池多采用穿孔曝气管或者更为先进的单孔膜曝气器，安装高度距离池底约0.5-0.9m，每组曝气器应设有调节阀门;

       每立方污水所需曝气量宜为0.1-0.2m(空气)或每平方米池表面积曝气量3-5m/h。

       曝气沉砂池的形状应尽可能不生产偏流和死角，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向垂直，并设置挡板，防止产生断流。

曝气式沉砂池设计计算

       在污水处理厂设计中，曝气式沉砂池的计算是关键一步，涉及多个参数和计算公式。以下是对曝气式沉砂池设计计算的详细步骤：

       首先，确定已知条件。需明确最大设计流量和总变化系数，这是设计计算的基础。

       接着，通过设计计算软件生成计算书。这一步骤包括池子总有效容积、水流断面面积、池总宽度、每个池子宽度、宽深比、池长、每小时所需空气量、沉砂斗容积、沉砂室高度，以及沉砂池总高度等计算。

       1. 池子总有效容积：利用最大设计流量与流行时间计算得到，公式为：V_total = Q_max * t。

       2. 水流断面面积：通过最大设计流量与水平流速计算，公式为：A = Q_max / v。

       3. 池总宽度：根据有效水深与池总宽度的关系，通过公式计算得出：B = D / tan(θ)。

       4. 每个池子宽度：在沉砂池格数已知的情况下，每个池子宽度为总宽度除以格数，公式为：W_each = B / n。

       5. 池长：基于所需空气量与每立方米污水所需空气量的关系，通过公式计算得到：L = Q_air / (Q_max * k_air)。

       6. 每小时所需空气量：基于每立方米污水所需空气量与最大设计流量，公式为：Q_air = Q_max * k_air。

       7. 沉砂斗容积：通过沉砂斗底宽、高、斗壁倾角等参数，计算沉砂斗上口宽度后，利用公式计算得到设计容积。

       8. 沉砂室高度：根据沉砂室宽度与坡度计算得出，公式为：H = W * i。

       9. 沉砂池总高度：综合考虑沉砂斗、沉砂室高度及其它因素，通过公式计算得出。

       以上步骤涵盖了曝气式沉砂池设计计算的主要内容，确保了污水的有效处理与排放，是污水处理厂设计中不可或缺的一部分。

平流沉砂池的工艺计算

       贮砂室的高度h3：

       采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，则： h3=h'3+0.l2=1.4+0.*(L-2b2-b')=1.(m)，其中b'为沉砂斗间距，取0.2m。

       平流沉砂池的工艺计算

       污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。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，密度大于2.t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。现代设计的主要有旋流沉砂池。

       设计参数：

       1）污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速应不小于0.m/s

       2）最高时流量时，污水在池内的停留时间不应小于s，一般取~s。

       3）有效水深不应大于1.2m，一般采用0.~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。

       4）池底坡度一般为0.~0.，当设置除砂设备的要求，确定池底的形状。

       设计要求：

       1）污水流量总变化系数取1.2。 2）河水处理水量：万m3/d。 3）型式：平流式。 4）水力停留时间选s。

       5）沉砂量可选0.~0.1L/m3，贮砂时间为2d，重力排沙。

       6）贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。

       工艺计算：

       1）沉砂部分的长度L：L=vt

       式中：L——沉砂池沉砂部分长度，m； v——最大设计流量时的速度，m/s； t——最大设计流量时的停留时间，s。

       取最大设计流量时的速度为0.3m/s，停留时间为s。 L=0.3*=(m)

       （2）水流断面面积A：A=Qmax/v 式中：A——水流断面面积，m2； Qmax——最大设计流量，m3/s；

       取最大设计流量为1.m3/s。

       A=1./0.3=5.8(m2)

       （3）有效水深h2：h2=A/b

       设计采用3个分格，每格宽度b3=1.7m，总宽度b=3*1.7=5.1m。

       h2=5.8/5.1=1.(m)<1.2m 数据合格。

       （4）贮砂斗容积V：V=QmaxTX/(Kz) 式中：V——沉砂斗容积，m3； X——城镇污水的沉砂量，m3/s； T——排砂时间的间隔，d； Kz——污水流量总变化系数。

       取X为0.L/m3，T为2d，Kz为1.2。 V=*1.*2*0.//1.2=.(m3)

       （5）沉砂池每一个分格设2个沉砂斗，则共有6个沉砂 斗，每格沉砂斗容积V1=V/6=2.m3

       （6）沉砂斗各部分尺寸计算

       沉砂斗斗底尺寸b1=0.5m，上口宽与沉砂池每个分格宽度相同，为1.7m。斗壁与水平面的倾角为°。贮砂斗高度h'3取1.4m。则贮砂斗的上口长b2=2h'3/tan°+0.5=2.1(m)

       （7）贮砂斗的容积V1： V1=1/3h'3(S1+S2+√(S1*S2)) 式中：

       V1——贮砂斗容积，m3； h'3——贮砂斗高度，m；

       S1，S2——分别为贮砂斗下口和上口的面积，m3。

       V1=2.m3>2.m3 故贮砂斗容积够用 ,符合要求

       （8）贮砂室的高度h3：

       采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，则： h3=h'3+0.l2=1.4+0.*(L-2b2-b')=1.(m)，其中b'为沉砂斗间距，取0.2m。

       （9）池总高度H： H=h1+h2+h3

       式中：h3——超高，m。 超高取0.3m。 H=0.3+1.+1.=3.m

沉砂池设计原则

       在沉砂池的设计过程中，有若干关键原则需严格遵循:

       首先，所有城市污水处理厂应至少设置两个沉砂池或格子，且设计时需考虑并联运行的可能。

       在计算设计流量时，需根据不同情况区别对待。如果污水自流进入，应以每期的最大设计流量为准；若通过提升泵输送，应考虑工作水泵的最大组合流量。对于合流制处理系统，设计流量应基于降雨时的流量计算。

       沉砂池的主要功能是去除比重在2.吨/立方米以上、粒径大于0.2毫米的砂粒杂质。

       对于城市污水的沉砂量，预估每处理万立方米污水会产生立方米的沉砂，其含水率大约为%，每立方米的容量约为kg。

       在贮存砂粒的设施方面，贮砂斗的容积需按照覆盖2天的沉砂量来计算，其池壁与水平面的倾角不得小于°，排砂管的直径则应不小于0.3米。

       最后，沉砂池的超高部分不应低于0.3米。通常，推荐使用机械方法进行除砂，如果采用重力排砂，应确保沉砂池和晒砂厂的位置尽量靠近，以缩短排砂管的长度，提高排砂效率。

平流式沉砂池设计参数

       在设计平流式沉砂池时，首要考虑的是去除相对密度为2.、粒径大于0.2mm的沙粒。这一设计参数基于有效的砂粒去除要求，确保污水处理过程的效率。

       沉砂池的座数或分格数至少应为两个，通常采用并联系列设计，以提高处理能力。在污水量较小的情况下，一个备用池与主池交替工作，而当水量较大时，所有池同时运行，确保连续和高效的工作。

       设计流量的计算基于最大设计流量，确保沉砂池能够处理最大量的污水而不影响其功能。最大设计流量时，污水在池内流速应控制在0.3m/s至0.m/s之间，既保证了污水的充分混合，又避免了流速过快导致的能源浪费。

       在最大设计流量下，污水在池内停留时间应不少于秒，通常为至秒，以确保沙粒有足够的时间沉降。这一时间的设定，兼顾了效率与成本，避免了不必要的设施过大或运行时间过长。

       设计时应考虑的有效水深不大于1.2米，一般选择在0.至1.0米之间，以平衡沉砂效率与操作便捷性。每格池宽不宜小于0.6米，确保足够的空间供沙粒沉降和后续处理。同时，应预留足够的超高，通常不小于0.3米，以应对可能出现的水位变化，保证池体结构安全。

       根据生活污水的实际情况，确定的沉砂量一般为每人每天0.至0.升。这一数值的设定，既考虑了日常使用产生的沙粒量，又为设计人员提供了明确的计算依据，确保了沉砂池的有效运行。

       池底的坡度通常在0.至0.之间，这一设计有利于污水的顺畅流动，同时，可根据除砂设备的具体要求，适当调整池底的形状，以适应不同的处理需求。合理的池底坡度设计，不仅能提高污水的处理效率，还能减少设备的维护和操作难度。