如何计算辐流式初沉池的直径？

辐流式初沉池的直径计算

一、基本参数确定

在辐流式初沉池的设计中，首先需要确定一些基本参数，这些参数包括设计水量、水质、表面负荷、沉淀时间、贮泥时间等，以下是一个典型的设计示例：

1、设计水量：假设最大设计流量Qmax为43200m³/d，设计人口N为25万人。

2、进水水质：COD为1300mg/L，BOD₅为550mg/L，悬浮物为130mg/L。

3、表面负荷：取值2m³/(m²·h)。

4、沉淀时间：取1.5小时。

5、贮泥时间：一般按4小时污泥量计算。

6、污泥含水率：95%~97%。

二、沉淀部分水面面积计算

根据设计水量和表面负荷来计算沉淀部分的水面面积F：

[ F = frac{Q_{text{max}}}{n cdot q’} ]

Qmax = 43200m³/d = 1800m³/h（换算成小时）

n = 池数，假设为2个池子

q’ = 表面负荷 = 2m³/(m²·h)

[ F = frac{1800}{2 times 2} = 450 , m² ]

三、池子直径计算

由于辐流式沉淀池多为圆形，因此可以根据水面面积F来计算池子的直径D：

[ D = sqrt{frac{4F}{pi}} ]

[ D = sqrt{frac{4 times 450}{pi}} approx 24 , m ]

四、有效水深计算

根据沉淀时间和表面负荷来计算有效水深h₂：

[ h₂ = q’ cdot t ]

q’ = 表面负荷 = 2m³/(m²·h)

t = 沉淀时间 = 1.5小时

[ h₂ = 2 times 1.5 = 3 , m ]

五、沉淀池总高度计算

沉淀池的总高度H由多个部分组成，包括超高缓冲层高度、有效水深、底坡落差、污泥斗高度等，以下是一个详细的计算过程：

1、超高缓冲层高度：一般采用0.3~0.5m，这里取0.3m。

2、有效水深：3m（前面已计算）。

3、底坡落差：假设池底坡度为0.05，则底坡落差h₄为：

[ h₄ = (R r₁) cdot i ]

R = 池子半径 = D/2 = 12m

r₁ = 污泥斗上部半径，假设为1.8m

i = 池底坡度 = 0.05

[ h₄ = (12 1.8) times 0.05 = 0.46 , m ]

4、污泥斗高度：假设污泥斗高度h₅为1.73m（根据污泥斗上部和下部半径计算得出）。

沉淀池总高度H为：

[ H = 0.3 + 3 + 0.46 + 1.73 = 5.49 , m ]

六、污泥斗容积计算

污泥斗容积V₁可以通过以下公式计算：

[ V₁ = frac{pi h₅}{3} (r₁² + r₁ r₂ + r₂²) ]

h₅ = 污泥斗高度 = 1.73m

r₁ = 污泥斗上部半径 = 1.8m

r₂ = 污泥斗下部半径，假设为0.8m

[ V₁ = frac{pi times 1.73}{3} (1.8² + 1.8 times 0.8 + 0.8²) approx 9.6 , m³ ]

七、污泥斗以上圆锥体部分容积计算

污泥斗以上圆锥体部分容积V₂可以通过以下公式计算：

[ V₂ = frac{pi h₄}{3} (R² + R r₁ + r₁²) ]

h₄ = 底坡落差 = 0.46m

R = 池子半径 = 12m

r₁ = 污泥斗上部半径 = 1.8m

[ V₂ = frac{pi times 0.46}{3} (12² + 12 times 1.8 + 1.8²) approx 90.1 , m³ ]

八、总贮泥体积校核

总贮泥体积V为V₁和V₂之和：

[ V = V₁ + V₂ = 9.6 + 90.1 = 99.7 , m³ ]

每天产生的污泥量V’可以通过以下公式计算：

[ V’ = frac{SNT}{1000n} ]

S = 每人每日污泥量，假设为0.5L/(人·d)

N = 设计人口数 = 250000人

T = 两次清除污泥间隔时间，假设为4小时（即1/6天）

n = 池数 = 2个

[ V’ = frac{0.5 times 250000 times 1/6}{1000 times 2} = 10.4 , m³/d ]

由于总贮泥体积V大于每天产生的污泥量V’，因此设计满足要求。

九、径深比校核

需要对径深比进行校核，确保其在合理范围内（一般为6~12）：

[ frac{D}{h₂} = frac{24}{3} = 8 ]

该值在6~12范围内，满足要求。

十、上文归纳

通过以上计算，我们可以得出辐流式初沉池的主要设计参数如下表所示：

参数	数值
池子直径D	24m
有效水深h₂	3m
沉淀池总高度H	5.49m
污泥斗容积V₁	9.6m³
圆锥体部分容积V₂	90.1m³
总贮泥体积V	99.7m³
径深比D/h₂	8

计算仅为示例，实际工程设计中可能需要根据具体情况进行调整。

十一、FAQs

问题1：辐流式初沉池的池底坡度一般是多少？

答：辐流式初沉池的池底坡度一般为0.05，但不应小于0.3m，这个坡度有助于污泥向中心泥斗滑动，便于排泥。

问题2：为什么辐流式初沉池的中心深度和周边深度会有差异？

答：辐流式初沉池的中心深度和周边深度的差异主要是为了适应水流速度的变化和污泥的沉积特性，中心进水口处水流速度较快，随着水流向周边扩散，速度逐渐减小，有利于悬浮颗粒的沉降，中心较深可以容纳更多的污泥沉积，而周边较浅则有助于减少池壁对水流的干扰，这种设计还有助于提高沉淀效率和处理效果。

到此，以上就是小编对于“辐流式初沉池的直径计算”的问题就介绍到这了，希望介绍的几点解答对大家有用，有任何问题和不懂的，欢迎各位朋友在评论区讨论，给我留言。