滞洪沉砂池设计常见问题之探讨

滯洪沉砂池施作常見的缺失

段錦浩[1]陳奕銓[2]吳日凱[3]

摘要對於開發所導致過量地表逕流及泥砂的處理，須根據「水土保持技術規範」規定設置適當之滯洪沉砂設施，以降低因開發而增加下游地區洪峰流量及泥砂之衝擊。因此滯洪沉砂設施便成為降低洪峰流量及水土流失控制成敗之關鍵；完善之水土保持相關法規、技術規範及設計和專業技師在水土保持業務上所擔負之責任與角色就益形重要。

本文重心為藉由彙整水土保持計畫案各審查意見中有關滯洪沉砂設施的部分，予以分類、統整、整理分析常見審查意見討論並提出建議，提供水保技師與相關從業人員參考。根據本文整理結果發現五大常見問題：各部分入流及出流的銜接與高程不當、滯洪量或泥沙生產量估算錯誤、排放口公式使用錯誤、滯洪量體或沉砂量體計算錯誤、攔污柵型式不當，由上述可知設計者於這些部份之設計較易發生疏忽，因此，未來從事設計或審查時應加強考量這些部份，藉此提高滯洪沉砂設施設計品質、降低犯錯之可能、縮短審查流程，以促進提高整體水土保持工作之品質與效率。

關鍵字水土保持計畫、滯洪沉砂池、水土保持計畫審查意見

The Major Issues for the Design of the Flood Detention

and Sediment Deposit Pond

Ching-Hao Tuan[1] Yi-Chuan Chen[2] Jih-Kai Wu[3]

Abstract To cope with excess surface runoff and sediments yield by land development and to reduce the consequent increase of peak flows and sediments, proper detention and deposit facilities should be constructed based on Soil and Water Conservation Technical Code. In other words, detention and deposit ponds are the key preventers of decrease of peak flows, water loss and soil erosion. Besides, applicable laws and regulations of soil and water conservation, proper designs and engineers’ professionalism are also crucial in this matter.

This paper is targeted at the collection and analyses of all detention and deposit pond related issues covered in investigato rs’ reviews of soil and water conservation plans. Most frequent problems and reviews would be analyzed, and potential solutions and advice discussed as reference for all soil and water conservation professionals. The research findings reveal the following five most frequently encountered problems—improper elevation between outfalls and infalls, miscalculation of detention volume or sediment yield, misuse of formulas for outfalls, miscalculation of regulated detention volume or regulated sediment yield (safety coefficients included), and inappropriate forms of trash racks. Facility designers and investigators should pay more attention to these most frequently overlooked details so as to increase the quality of detention and deposit facilities, reduce potential mistakes, shorten the time invested in all investigations and promote better quality and efficiency of works in soil and water conservation.

Key words soil and water conservation plan, detention and deposit ponds, reviews of soil and water conservation plan

水土保持方案中沉沙池的布设技术

水保方案的沉沙池设计 参考规范①《水利水电工程沉砂池设计规范》（sl269-2001）、②《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）。 1 什么是沉沙池 沉沙池是指用以沉淀水流中大于规定粒径泥沙的水池。沉沙池应沉淀泥沙的粒径，主要取决于引水用途。 2 允许过流泥沙 一般允许泥沙粒径不宜大于0.05mm，沉沙池出口允许含沙量不宜大于10kg/m3。具体允许泥沙粒径大小应根据当地具体的实际情况确定，水流中所含细颗粒泥沙，对农田有肥田作用，也不会淤积渠道，可输送到田间。 3 沉沙池型式 沉沙池型式可结合冲沙方式，采用定期水力冲沙或人工清淤的条带形沉沙池。有天然洼地可以利用时，也可对采用沉沙条渠。 沉沙池的进口段宜采用两侧均匀扩散的对称布置；受条件限制时，也可采用单侧扩散布置，但需设置与池厢潜没隔墙相对应导流墩（墙）。进口段长度可取15～30m。 沉沙池的出口段宜采用两侧均匀收缩的对称布置；出口段可取10～20m，水流收缩角宜为10°～20°。必要时，出口处可设置跌梁式活动底坎。 池厢深度可取2.5m～3.5m。池底纵坡应根据冲沙流速及具体冲沙条件等进行计算，可取1/200～1/50。采用定期冲沙的冲沙流速不宜小于2～2.5m/s。 池厢横断面宜取矩形或梯形。池厢分段应设伸缩沉降缝，缝距可距10～20m，缝内应设缝内止水。

4 沉沙池计算公式 进入沉沙池的总泥沙量按公式（1）计算确定 c s s F M w γλ/??=公式（1） 式中： s w ——进入沉沙池总泥沙量，m 3； λ——输移比，取为0.45，a/s M ； s M ——场地平均土壤侵蚀模数（t/km 2.a ），根据第七章水土流失预测章节取值； F ——汇水面积，km 2； c γ——泥沙容重，t/m 3，取值1.20t/m 3； 池厢工作宽度可按公式（2）计算确定。 公式（2） 式中 ：B p 为池厢工作宽度（m ）； Q p 为通过池厢的工作流量（m 3/s ）； H p 为池厢工作水深（m ），可取用池厢深度的70%～75%； - V 为池厢平均流速（m/s ），可根据沉沙池内可能沉淀的泥沙粒径按表1确定。 表1沉沙池池厢平均流速 池厢工作长度可按公式（3）计算确定

曝气沉砂池的计算实例

某城镇污水包括生活水和工业生产废水，其平均水量如下， （1）生活污水量 Q1=78000m3/d （2）工业废水量 Q2=64000m3/d 请计算曝气沉砂池的各部分尺寸。 曝气沉砂池的计算工程 查表的变化系为1.47 （1）池子总有效容积（V ） 设最大设计流量时流行时间t=2min ， 则 ()3 m a x 602.1260252V Q t m =?=??= （2）水流断面面积（A ） 设最大设计流量时水平流速 10.1/v m s =， 则()2m ax 1 2.1210.1Q A m v === （3）池总宽度（B ） 设设计有效水深 2 2.5h m =， 则()2218.42.5A B m h === （4）每格池子宽度（b ） 沉砂池设3格 ()8.4 2.83B b m n === 宽深比2 1.12b h = 符合要求 （5）池长（L ） ()252 1221v L m A === （6）每小时所需空气量 设 320.2/d m m =每m 3污水的空气量 ()3 max 36000.2 2.136001512/q dQ m h =?=??= （7）沉砂槽几何尺寸确定

设沉砂槽底宽0.5m ，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为 60 ，沉砂槽高度 30.4h m =，沉砂槽槽口宽为：()120.4600.50.96b ctg m =?+= 沉砂槽容积为：()310.50.960.412 3.52V m +=??= （8）沉砂槽所需容积 设贮砂时间T=2d ， 沉砂槽所需容积为：()3m ax 6864009.1510z Q T V m K ?= =? 每个沉砂槽所需容积 ()330 3.05 3.53V V m m ==< （9）池子总高 设池底坡度为0.06，坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为： ()4 2.80.960.060.05520.062h m -=?=≈ 设超高10.3h m = 池子总高 ()12340.3 2.50.40.06 3.26H h h h h m =+++=+++= （10）排砂方法 采用吸砂机排砂。

沉砂池的设计计算

水量 Q=3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1)?污水在池内的最大流速为ms，最小流速为ms。? 2)?最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s，一般为30s-60s。? 3)?有效水深应不大于，一般采用~1m；每格子不宜小于。? 4)?池底坡度一般为~，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为3/s 最小设计流量为s 停留时间以45s记

1.长度：设流速为v=s,t=45s L=vt=*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔 B=nb=2*1+= 6.有效水深： 2h = B A =≈ 7.沉沙室所需容积：设T=2d 610*z 86400*max K XT Q V = ≈3 8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 4 0V V ==3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗

高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈ 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈ 11.池总高度：设沉砂池超高为， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01 *58.0*1113.0*min ===>s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m ×2m

课程设计沉砂池与初沉池模板

3.4平流沉砂池 3.4.1沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒( 如泥沙, 煤渣等, 它们相对密度约为2.65) 。沉砂池一般设在泵站前以便减小无机颗粒对水泵, 管道的磨损。也可设在沉淀池前以减轻沉淀池负荷及改进污泥处理构筑物的处理条件。 3.4.2沉砂池的类型及特点 1.平流沉砂池 它具有截流无机颗粒效果好, 工作稳定, 构造简单, 排沙方便等优点; 但沙中夹有有机物, 是沉砂的后续处理增加了难度; 占地大, 配水不均匀; 容易出现短流和偏流 2.曝气沉砂池 曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点; 但增加了曝气装置运行费用较高; 工作稳定, 经过调节气量可控制污水的旋流速度; 应设有泡装置。 3.竖流沉砂池 占地小, 排泥方便; 运行管理易行; 但池深大, 施工困难, 造价高, 耐冲击负荷和温度的适应性差, 池径受到限制, 过大的池径会使布水不均匀。 由于本设计采用A/O工艺, 曝气沉砂池对生物池有影响, 故不可取; 竖流沉砂池, 一般不会用于市政污水处理厂。基于3种沉砂

池的比较, 本工程选用平流沉砂池。 3.4.3平流沉砂池的设计 1.设计参数 1) 按最大设计流量设计 2) 设计流量时的水平流速: 最大流速为0.3m/s, 最小流速0.15m/s 3) 最大设计流量时, 污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s 4) 设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m 5) 沉砂量的确定, 城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米, 沉砂含水率 60%, 容重1.5t/立方米, 贮砂斗容积按2天的沉砂量计, 斗壁倾角55—60度 6) 沉砂池超高不宜小于0.3m. 2.设计计算 沉砂池设计计算草图见图3.3。

2020年沉砂池的设计计算

作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 水量 Q=0.1791m 3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1) 污水在池内的最大流速为0.3/ms ，最小流速为0.15/ms 。 2) 最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s ，一般为30s-60s 。 3) 有效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25~1m ；每格子不宜小于0.6m 。 4) 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为0.23m 3/s 最小设计流量为0.11m/s 停留时间以45s 记 1.长度：设流速为v=0.2m/s,t=45s L=vt=0.2*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =1.15㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔1.5m

B=nb=2*1+1.5=3.5m 6.有效水深： 2h = B A =0.575m ≈0.58m 7.沉沙室所需容积：设T=2d 6 10*z 86400*max K XT Q V =≈0.8m 3 8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 40V V = =0.2m 3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =0.5m ，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈0.2m 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈0.55m 11.池总高度：设沉砂池超高为0.3m ， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01*58.0*1113.0*min === >0.15m/s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m×2m 作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13

沉砂池的计算

- 1 - 4.4.2 沉砂池 要包括无机性的砂粒、其比重约为2.65。 涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)沉砂池。其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。 1.沉砂池主体设计： ⑴ 池子中总有效容积： t Q V ??=60max 式中 max Q ——最大设计流量，取274.1max =Q m 3/s ； t ——最大设计流量时的流行时间，一般为1～3min ，取2min 。

- 2 - 由此得 153260274.1=??=V m 3 ⑵ 水流断面积： 1 m ax v Q A = 式中 1v ——水流流速，06.01=v ～0.12m/s ，取0.08m/s 。 得 1608 .0274.1== A m 2 取14m 2 。 ⑶ 池总宽度： 2 h A B = 式中 2h ——设计有效水深（2～3m ），取2.5m 。 得 4.65 .216 == B m ⑷ 每格池子宽度： 设池子格数2=n 格，并按照并联设计。当污水量较小时，可考虑一个工作，一个备用，得 2.32 4.62=== B b m 宽深比 28.15 .22 .32==h b 介于1.0～1.5之间，符合要求。 ⑸ 池总长度： 9.1014 153≈== A V L m 长宽比 54.32 .39.10<==b L

- 3 - 符合要求。 ⑹ 每小时所需空气量： max 3600Q d q ??= 式中 d ——每m 3 污水所需曝气量（m 3 /m 3 ），d 值为0.1～0.2，取0.15； q ——所需曝气量（m 3/h ）。 得 688274.115.03600=??=q （m 3 ） 采用压缩空气竖管连接穿孔管，管径2.5～6.0mm ，取3mm 。 ⑺ 沉砂室所需容积： 城市污水的沉砂量可按15～30m 3 /106 m 3 计算，含水率为60%，容重为1500kg/m 3。 6 max 1086400 ??= Z K XT Q V 式中 X ——城市污水沉砂量，取30m 3/106m 3污水； T ——清砂间隔时间，取1d ； z K ——生活污水流量总变化系数，5.1=z K 得 2.210 50.186400 130274.16 =????= V m 3 ，取2.5m 3。 ⑻ 沉砂斗容积0V ： 设每一分格有两个沉砂斗，砂斗容积应按不大于2天的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不小于55度，得 625.04 5.2220==?= V V m 3 ⑼ 沉砂斗各部分尺寸： 设斗底宽6.01=a m ，斗壁与水平面成55°角，斗高5.0'3=h m ，则沉砂斗上口宽a 为： 3.15521' 3=+? = a tg h a m 沉砂斗容积： 47.0)3.13.16.06.0(3 8.0)(3'22211231=+?+=++= a aa a h V m 3

沉砂池设计计算

沉砂池 功能描述 沉砂池的作用是从废水中分离相对密度、粒径以上的无机颗粒。它一般设在污水处理站前端，作为预处理的一部分，以保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 设计要点 设计参数：Q ——水量 (m 3/h)； C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ）； C e ——出水SS 浓度（mg/L ）。 （1）池容V e (m 3) 选取沉砂池水力停留时间（HRT ），一般为20-30min ； 则： 60 HRT Q K V z e ??= H V A e = 式中：K z ——为水量变化系数，一般取1～2； H ——为沉砂池的有效高度，一般取1～。 选取沉砂池的长宽比，L:B 根据经验值一般选取3～6，则

B L B A ?=?=)6~3()6~3(2 设置沉砂池为n 格，一般取2-3格，则： 一格的宽度 n B b = （2）沉砂斗设计 沉砂斗的设计容积以2d 的储砂量设计，砂斗的坡度为600， 沉砂斗容积V(m 3) ) 100()0(224ηρ-?-????=Ce C Q K V z 式中：Q ——废水日平均水量，m 3/h C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ） C e ——出水SS 浓度（mg/L ） ρ ——沉沙容重，一般取1200Kg/m 3 η ——沉砂的含水率，一般可取60% 综上即可确定沉砂池的规格： 材质 钢筋混凝土或砖混 数量 1座（n 格） 停留时间 HRT 超高 尺寸 L×B×(H+ m （3）配备设备 A.刮泥机

刮泥机的选取：尺寸一般依据沉砂池的池宽B 和池深h 而定；刮泥机的行走速度为之间，材质一般为桁架结构为碳钢+防腐，接水部分为不锈钢。 综上即可确定其规格 规格 XXX 材质 桁架结构为碳钢+防腐，接水部分为不锈钢 数量 1套 配备功率 XXXkw B.污泥泵 2天产生的污泥量V d =V(泥斗容积) 设计每次污泥泵的工作时间为T,一般≤8h ；则： 泵的流量：T V Q d = 泵的扬程：一般取13-15m 泵的类型：离心泵

三种沉砂池的优缺点 设计与选择

砂池的设计与选用沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。1.平流式:平面为长方形,采用机械刮砂。因构造简单,除砂效果较好,加之除砂设备国产化率高, 已成为我国建成城市污水厂沉砂池的主要池型;2.竖流式:平面为圆形或方形, 水由设在池中心的进水管自上而下进入池内,管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升水流方向与沉砂方向相反。由于除砂效果差,运行管理不便,因而在国内外城市污水厂极少采用;3.曝气式:曝气沉砂池与平流式沉砂池一样也是平面呈长方形,只是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器,使污水产生横向流动,形成螺旋形的旋转状态。曝气沉砂池可以克服"平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加"的缺点。除砂效率高, 有机物与砂分离效果好。大有取平流式沉砂池之势;4.旋流式:也称涡流沉砂池,一般设计为圆形,池中心设有1 台可调速的旋转浆板,进水渠道在圆池的切向位置,出水渠道对应圆池中心,中心旋转浆板下设有砂斗。它可以通过合理地调节旋转浆板的转速,可以有效地去除其它形式沉砂池难于去除的细砂(0.1mm 以下的砂粒)。其具有占地小、除砂效率高等特点,并且在国外得到广泛应用, 但是这种池型及其除砂设备均为国外专利,其关键设备为国外产品,因此,涡流式沉砂池在国内的普及为时尚早。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流无机颗粒效果较好的优点;竖流式沉砂池是污

水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底,处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀, 有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单, 截流无机颗粒效果较好的优点; 竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底, 处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度, 使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀,有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。

污水处理CASS池设计计算

2.5 生物反应池（CASS反应池） 2.5.1 CASS反应池的介绍 CASS是周期性循环活性污泥法的简称，是间歇式活性污泥法的一种变革，并保留了其它间歇式活性污泥法的优点，是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺。 CASS工艺的核心为CASS池，其基本结构是：在SBR的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法中的二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。 CASS工艺与传统活性污泥法的相比，具有以下优点： ●建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可 节省20%~30%。工艺流程简单，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS 曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35%； ●运转费用省。由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶 段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%~25%； ●有机物去除率高。出水水质好，不仅能有效去除污水中有机碳源污染物，而 且具有良好的脱氮除磷功能； ●管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少， 控制系统简单，运行安全可靠； ●污泥产量低，性质稳定。

2.5.2 CASS 反应池的设计计算 图2-4 CASS 工艺原理图 （1）基本设计参数 考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS ，取COD,BOD 5,NH 3-N,TP 去除率为20%，SS 去除率为35%。 此时进水水质： COD=380mg/L ×（1-20%）=304mg/L BOD 5=150mg/L ×（1-20%）=120mg/L NH 3-N=45mg/L ×（1-20%）=36mg/L TP=8mg/L ×（1-20%）=6.4mg/L SS=440mg/L ×（1-35%）=286mg/L 处理规模：Q=14400m 3/d,总变化系数1.53 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）：Nw=3200mg/L 反应池有效水深H 一般取3-5m,本水厂设计选用4.0m 排水比：λ= m 1 =5 .21 =0.4 (2)BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）（Ns ） Ns= η f S K ??e 2 Ns ——BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）,kgBOD 5/(kgMLSS ·d)； K 2——有机基质降解速率常数，L/(mg ·d),生活污水K 2取值范围为

平流沉砂池原理、设计要点和计算过程

平流沉砂池原理、设计要点和计算 1.平流沉砂池的原理 平流沉砂池是早期污水处理厂常用的沉砂池．平流式沉砂池主要由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。污水在池内沿水平方向流动．依靠重力分离比重较大的无机颗粒。平流沉砂池具有构造简单、截留无机颗粒效果较好、排除沉砂较为方便等优点．比较适合污水量变较小的污水处理厂。平流沉砂池常用的排砂方法包括重力排砂与机械排砂，重力排砂的优点是排砂含水率低，排砂量容易计算，缺点是对水量变化的适应性较差。 2.平流沉砂池的设计要点

①沉砂池的格数不应少于2个，并应按并联系列设计，当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用。 ②沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计。 ③设计流量应按最大设计流量计算，在合流制处理系统中，应按合流流量计算。 ④设计流速的确定。设计流量时水平流速z最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于30s，一般为30-60s。 ⑤设计水深的确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25- 1.Om，每格宽度不宜小于0.6m。 ⑥沉砂量的确定。城镇污水的沉砂量可按3m3/105m3污水计算，沉砂含水率约为60%，容重为1.5t/m3。 ⑦砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55°-60°。 ⑧池底坡度一般为0.01-0.02；当设置除砂设备时，应根据设备要求考虑池底形状。 ⑨除砂一般宜采用机械方法。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。 ⑩当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。 ?沉砂池的超高不宜小于0.3m。

平流沉砂池设计计算例题

平流沉砂池的设计计算例题 1. 设计参数 设计流量：Q mac =167L/s 设计流速：v=0.22m/s 水力停留时间：t=30s 2. 设计计算 （1）沉砂池长度： L=vt=0.22×30=6.6m （2）水流断面积： A=Q/v=0.167/0.22=0.76m 2 （3）沉砂池总宽度，B ： nb B = 取n=2，每格宽b=0.6m ； 则： B=nb=2×0.6m=1.2m (4)有效水深h 2,m : h 2=B A =2 .176.0=0.63m （5）沉砂斗容积V, m 3 510 86400max ?=XT Q V 式中X ——城市污水沉砂量，m 3/105m 3污水，取X=3m 3/105m 3污水； T ——清除沉砂的间隔时间，d,取T=2d ； 35587.0108640023167.01086400m XT Q V =???=?=平 （6）每个沉砂斗容积V 0，m 3： 设每一分格有两个沉砂斗，共有4个沉砂斗。 则： V 0 =2 287.0?=0.22 m 3 （7）沉砂斗尺寸 沉砂斗底宽a 1=0.5m ，斗壁与水平面的倾角为55°，斗高h 3=0.4m ， 则沉砂斗上口宽： m a h a 06.15.055tan 4.0255tan 213=+? ?=+??= 沉砂斗容积： ()()322212325.05.025.006.1206.126 4.022261m a aa a h V =?+??+?=++= （略大于V 0=0.22m 3，符合要求） （8）沉砂室高度，h 3’m 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向沉砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分是沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为 L=[]2.0)a (22++L 。

一级水处理设计计算

第一章 污水的一级处理构筑物设计计算 1.1格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。 设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。 格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的 格栅。 1.1.1格栅的设计 城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为s L Q 63.1504 ，污水进入污水处理厂处的管径为1250mm ，管道水面标高为80.0m 。 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即3组，每组的设计流量为0.502s m 3。 1.1.2设计参数 1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 1) 粗格栅：机械清除时宜为16～25；人工清除时宜为25～40。特殊情况下，最大间隙可为100mm 。 2) 细格栅：宜为1.5～10。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用0.6～1／s 。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。 3、当格栅间隙为16～25时，栅渣量取0.10～0.0533310m m 污水；当格栅间隙为30～50时，栅渣量取0.03～0.0133310m m 污水。 4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦

平流沉砂池设计计算

设计参数设计流量：qmac = 167l / s，设计流量：v = 0.22m / s，水力停留时间：T = 30s 2.设计计算（1）砂砾罐：l = VT = 0.22×30 = 6.6m（2 ）流动截面积：a = q / v = 0.167 / 0.22 = 0.76m2（3）砾石室的总宽度B：NBB n = 2，每个网格的宽度B = 0.6mB = NB = 2 ×0.6 m = 1.2m（4）有效水深H2，M：a = 2.1（5）沙桶容积V，mmax﹣8VH2 = b76.0 =0.63m3XT5108640087q，其中x为城市污水的沉降量，MT是除砂的间隔时间D，取t = 2D;。086400xtqv ﹣﹣﹣﹣83 / 105m3污水，x = 3m3 / 105m3; 35587.010864002316710m ﹣﹣﹣7﹣﹣7﹣﹣7 ﹣﹣﹣﹣7-﹥7 = 001086400231.7﹣﹣7 = 0010864002317.0然后：V0 = 228 = 228m3（7）沉砂室的底部宽度为A1 = 0.5m ，铲斗壁与水平面的倾斜角度为55°，铲斗高度H3 = 0.4m，则沉砂室的上部开口宽度为：ha55tan55tan﹥8﹥3，砾石室的容积为4.02226（略大于V0 = 0.22m3，满足要求）（8）砾石室高度H3'm采用重力排放，池底至沙桶的坡度为0.06。碎石室由两部分组成：一个是碎石室，另一个是从碎石室的坡度到碎石桶的过渡部分。砾石室的宽度为ma06.15.04.02213.8.8.8.0.8.8.8.8.8.8.8.0.8.7.7.8.8.8.8.8.8322212325.05.025.006.1.8-72061°

沉砂池的设计计算

水量 Q=0.1791m 3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1) 污水在池内的最大流速为0.3/ms ，最小流速为0.15/ms 。 2) 最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s ，一般为30s-60s 。 3) 有效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25~1m ；每格子不宜小于0.6m 。 4) 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为0.23m 3/s 最小设计流量为0.11m/s 停留时间以45s 记 1.长度：设流速为v=0.2m/s,t=45s L=vt=0.2*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =1.15㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔1.5m B=nb=2*1+1.5=3.5m 6.有效水深： 2h = B A =0.575m ≈0.58m 7.沉沙室所需容积：设T=2d 610 *z 86400*max K XT Q V =≈0.8m 3

8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 4 0V V ==0.2m 3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =0.5m ，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈0.2m 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈0.55m 11.池总高度：设沉砂池超高为0.3m ， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01*58.0*1113.0*min === >0.15m/s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m×2m

旋流沉砂池设计计算

钟式旋流沉砂池 设备结构及工作原理： 该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。 其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。 4.设计参数和要点 水力表面负荷约为150~200 m 3/(㎡.h) 最大设计流量时的停留时间不小于30s 有效水深1～2m ，池径与池深比为2.0～2.5m 进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s ，在最小流量时大于0.15m/s ，在最大流量时不大于1.2m/s 进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m 出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=0.183m 3/s （3）进水流速：1v =0.7m/s ； （4）表面负荷：q=180m 3/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s （6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m

（5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。 二．钟式沉砂池的设计计算： 处理水量的确定：Q=0.183s m /3 1. 沉砂池的直径 π ' 3600 4q Q D ?= 式中： Q —设计流量，s m /3； 'q —表面负荷，)/(23h m m ?； 则 )(16.21803600 4183.0m D =???=π ,设计中取D=2.5m 2. 沉砂池有效水深 2 24D Qt h π= 式中： t —水力停留时间，设计中取t=35s 则 2 25.235 183.04???=πh =1.30(m) 3.沉砂室所需容积 6 10 86400XT Q V = 式中: Q —平均流量，s m /3；

沉砂池设计计算

沉砂池 2.1功能描述 沉砂池的作用是从废水中分离相对密度2.65、粒径0.2mm 以上的无机颗粒。它一般设在污水处理站前端，作为预处理的一部分，以保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 2.2设计要点 设计参数：Q ——水量 (m 3 /h)； C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ）； C e ——出水SS 浓度（mg/L ）。 （1）池容V e (m 3) 选取沉砂池水力停留时间（HRT ），一般为20-30min ； 则： 60 HRT Q K V z e ??= H V A e = 式中：K z ——为水量变化系数，一般取1～2； H ——为沉砂池的有效高度，一般取1～ 1.5m 。 选取沉砂池的长宽比，L:B 根据经验值一般选取3～6，则

B L B A ?=?=)6~3()6~3(2 设置沉砂池为n 格，一般取2-3格，则： 一格的宽度 n B b = （2）沉砂斗设计 沉砂斗的设计容积以2d 的储砂量设计，砂斗的坡度为600， 沉砂斗容积V(m 3) )100()0(224ηρ-?-????=Ce C Q K V z 式中：Q ——废水日平均水量，m 3/h C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ） C e ——出水SS 浓度（mg/L ） ρ ——沉沙容重，一般取1200Kg/m 3 η ——沉砂的含水率，一般可取60% 综上即可确定沉砂池的规格： 材质 钢筋混凝土或砖混 数量 1座（n 格） 停留时间 HRT 超高 0.5m 尺寸 L×B×(H+0.5) m （3）配备设备 A.刮泥机

污水处理厂设计计算书 (2)

第二篇设计计算书 1.污水处理厂处理规模 1.1处理规模 污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。 1.2污水处理厂处理规模 污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。 Q设= Q1+Q2 = 5000+5000 = 10000 m3/d 总变化系数：K Z=K h×K d=1.6×1=1.6 2.城市污水处理工艺流程 污水处理厂CASS工艺流程图 3.污水处理构筑物的设计 3.1泵房、格栅与沉砂池的计算 3.1.1 泵前中格栅 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 3.1.1.1 设计参数：

（1）栅前水深0.4m ，过栅流速0.6~1.0m/s ，取v=0.8m/s ，栅前流速0.4~0.9 m/s ； （2）栅条净间隙，粗格栅b= 10 ~ 40 mm, 取b=21mm ； （3）栅条宽度s=0.01m ； （4）格栅倾角45°~75°，取α=65° ,渐宽部分展开角α1=20°； （5）栅前槽宽B 1=0.82m ，此时栅槽内流速为0.55m/s ； （6）单位栅渣量：W 1 =0.05 m 3栅渣/103m 3污水； 3.1.1.2 格栅设计计算公式 （1）栅条的间隙数n ，个 max Q n bhv = 式中， max Q －最大设计流量，3/m s ； α－格栅倾角，（°）； b －栅条间隙，m ； h －栅前水深，m ； v －过栅流速，m/s ； （2）栅槽宽度B ，m 取栅条宽度s=0.01m B=S （n －1）＋bn （3）进水渠道渐宽部分的长度L 1，m 式中，B 1－进水渠宽，m ； α1－渐宽部分展开角度，（°）； (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2，m (5)通过格栅的水头损失h 1，m 式中：ε—ε=β（s/b ）4/3； h 0 — 计算水头损失，m ； k — 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 1 112tga B B L -= 1 25.0L L =αε sin 22 01g v k kh h ==

沉砂池计算

沉砂池：采用曝气沉砂池 Q=0.77s /m 3 1、设计参数 （1）旋流速度控制在0.25--0.30m/s ； （2）最大流量时的停留时间为1--3min ，水平流速为0.1m/s ； (3)有效水深为2--3m ，宽深比为10--1.5，长宽比可达5； (4)曝气装置可采用压缩空气竖式管链接穿孔管（穿孔孔径为2.5--60mm ）每3m 污水所需 曝气量为0.1--0.23m 或每2m 池表面积3--5h /m 3 。 2、设计计算： （1）池子总有效容积：设t=2min ， 3max m 4.9260277.060t Q v =??=?= （2）水流断面积：设m/s 1.0v 1=， 21max m 7.71 .077.0v Q A === （3）池子总宽度：取池子的有效水深m 5.2h 2=,池底坡度0.5m ，超高0.6m ，则池子的 m 08.35.27.7h A B 2=== （4）池长 m 127 .74.92A ===V L （5）沉砂池沉砂斗容量： 0m 16.67.70.18.0V =??= （6）沉砂池沉砂斗容量： 0m 16.67.70.18.0V =??= （7）沉砂池实际沉砂量：设含沙量为3 63m 10/m 20污水，没两天排沙一次 336'016.676.228640010 8.020V m m <=???= （8）每小时所需空气量：设曝气管侵水深度为 2.8m ，查表选单位池长所需空气量h /m 253 3496215.17.728h %151A 28q m =???=+?=）（

式中（1+15%）为考虑到进出口条件而增长的池长。

沉砂池的计算2

平流式沉砂池 Qｍｉｎ=7000ｍ3/h=1.94ｍ3/s Q max=2.28ｍ3 /ｓ 1.设废水在池内流速为v=0.3ｍ/s，最大流量时停留时间为t=45s 所以池长度为：L=vt=0.3*45=13.5ｍ 2.水流断面面积：A=Q max/v=2.28/0.3=7.6ｍ2 3.池内总宽度B：设分格数n=4,每格宽1.0ｍ 4.有效水深h2=A/B=7.6/4=1.9ｍ 5.沉砂斗所需容积V: V=86400*X*T/K Z*106=86400*30*2/1.17*106=8.60m3 （其中X为城市污水沉砂量，取30；T为清除沉砂的间隔时间，取2d.） 6.沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽b1=0.6m 上口长b2=2.5m 斗壁与斜面倾角为60° 故沉砂斗高度h3′= b2- b1/2*tan60°=2.5-0.6/2*tan60°=1.65m 沉砂斗下口面积S1= b1*b/4=0.6*1/4=0.15m2 沉砂斗上口面积S2=b2*b/4=2.5*1/4=0.625 m2 沉砂斗容积V1=1/3h3′(S1+ S2+√S1 S2)=1/3*1.65* (O.15+0.625+√0.15*O.625)=0.6m3 7.沉砂室高度（h3） 采用重力排沙，设池底坡度为0.02，沉砂池按去除的相对密度为2.65 。

h3=h3′+O.O2*l2=l.65+O.O2*2.65=l.70m 8.沉砂池总高度H：H=h l+h2+h3=0.3+1.9+1.7=3.9 9.核算最小流速Vmin：Vmin= Qｍｉｎ/nw=1.94/（2*1.9*2）=0.26ｍ/s 设最小流量时只有两格工作即n=2。 10．核对：a. Vmin≥0.15ｍ/s Vmin=0.26>O.15ｍ/s b. V1≥V/n（n为砂斗个数） V1 =0.6m3＜V/2*4=8.6/8=1.O7m3 故沉砂斗容积没有在校核范围内。

沉砂池课程设计

沉砂池设计说明书 院系：地球与环境学院 专业班级：环境工程10-1班 学号： 2010300 学生姓名： 指导教师：葛老师 2013年 12 月 7 日

沉砂池 1 设计任务 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2.65t/m3的砂粒，以保护管道，其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走，初步处理水中大颗粒悬浮固体。 2 沉砂池选取 沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。 3设计原则 1)城市污水处理厂沉砂池的分格数应不小于2，并按并联工作运行设计。 2)当污水自流进入沉砂池时，应按最大流量设计；当污水为提升进入时，应按 工作水泵的最大组合流量设计；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 3)贮砂斗的容积按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55 。排砂管直 径不应小于200mm 4)沉砂池的超高不宜小于0.3m 5)除砂一般采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。当采用重力排砂时，沉砂 池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。 6）沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池内需要的水位。 4 设计参数 1）沉砂池表面负荷200m3(m2h),水力停留时间40s； 2）进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并不小于4.5 米，以创造平稳的进水条件； 3）进水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情况下为0.6-0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s；但最大流量时不大于1.2m/s； 4）出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子。