如何进行辐流式周进周出二沉池的设计计算？

辐流式周进周出二沉池设计计算

一、背景与

辐流式沉淀池，特别是周边进水周边出水的二沉池，广泛应用于污水处理厂深度处理工段，其主要功能是进一步去除污水中的悬浮物和胶体颗粒，确保出水水质符合排放标准或再利用要求，本文将详细介绍该类二沉池的设计计算过程，包括主体尺寸、配水系统、出水装置及关键工艺参数等。

二、主体尺寸计算

池直径与有效水深比

池直径与有效水深之比一般选择在6~12之间，以确保水流沿半径方向流动时能够均匀分布，并提高沉淀效率。

假设本设计中池直径D为25米，则有效水深h应在2.08米至4.17米之间，我们选择有效水深为3米，满足条件。

表面负荷与沉淀时间

表面负荷（q）定义为单位时间内通过单位面积的水体积，通常取值范围为1.5~3 m³/m²·h，本设计中取q=2 m³/m²·h。

沉淀时间（t）根据经验公式 t = V / (A·q)，其中V为沉淀池总体积，A为池表面积，对于本设计，沉淀时间约为1小时。

污泥区高度与底流浓度

设污泥停留时间为1.5小时，底流浓度取10 kg/m³，则污泥区高度可通过物料平衡方程计算得出。

污泥区高度计算公式为Hs = (C·A·t) / (Cd·Ad)，其中C为混合液悬浮物浓度（MLSS），取3 kg/m³；Cd为底流浓度；Ad为污泥区表面积。

三、配水系统设计

配水槽设计

配水槽采用环形平底槽，宽度一般为600mm，以减少水流阻力并促进均匀布水。

孔径取800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短管，长度为50~100mm，以调节流量并防止短流。

絮凝区设计

絮凝区环形面积根据导流絮凝区平均停留时间和池周有效水深计算得出，平均停留时间t取360~720秒，对应池周有效水深为2~4米。

核算絮凝区环形面积和平均流度，确保絮凝效果最佳。

进水区挡板裙板设计

挡板裙板延伸至水面下1.5米处，以保证良好的澄清絮凝效果，与池壁的距离等于配水槽的宽度。

四、出水装置设计

集水槽设计

集水槽采用自由溢流堰形式，严格控制锯齿形堰的水平度以保证水流均匀。

集水槽内直径和总宽根据配水槽和集水槽的总宽度计算得出，确保结构稳定且易于维护。

出水堰设计

出水堰采用三角堰，设计堰上水头为0.05m，角度根据具体需求确定。

每池布置214个出水堰，间距根据堰顶距离和出水总周长计算得出。

挡板设计

挡板高出水面0.1~0.15米，淹没深度不小于0.25米，位置距出口0.25~0.5米，以控制水流方向并防止浮渣进入集水槽。

五、工艺参数与优化

固体负荷与表面负荷

固体负荷在120~150 kg/m³·d之间，符合设计要求。

表面负荷已选定为2 m³/m²·h，确保沉淀效率。

超高与缓冲层

设置超高和缓冲层以应对水量波动和水质变化，保障沉淀效果。

泥斗设计

泥斗上口直径、下口直径及倾斜角度根据实际需求确定，确保排泥顺畅。

六、上文归纳

通过以上设计计算，我们得到了一个高效、稳定的辐流式周进周出二沉池设计方案，该方案充分考虑了工艺要求、结构稳定性和操作便捷性，为污水处理厂的深度处理提供了有力支持。

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