普通辐流式沉淀池的设计
《环保设备设计及应用》课程设计
题目：普通辐流式沉淀池的设计
学院：环境科学与工程学院
年级专业：12-环保设备班
姓名：陈艳云、洪小云、庄煜倩
学号：1216022103、1216022106、1216022154
二○一五年六月十日
目录
设计任务及要求 (1)
1 普通辐流式沉淀池简介 (1)
2 沉淀池基本参数计算 (3)
2.1设计参数要求 (3)
2.2基本参数计算 (3)
2.3中心进水管的计算 (5)
2.4出水堰的计算 (5)
2.5扩散筒 (6)
3 驱动机构设计 (6)
3.1传动装置的选择 (6)
3.2驱动机构选择 (7)
3.3传动轴计算 (9)
3.4齿轮的设计 (9)
4 中心传动竖架设计 (12)
4.1中心传动竖架结构 (12)
5 刮臂和刮板设计 (14)
5.1刮板 (14)
6 设计小结 (16)
7 小组分工 (17)
参考文献 (18)
成绩评定 (18)
附件 (19)
设计任务及要求
(1)设计普通辐流式沉淀池，在设计过程中熟悉和掌握辐流式沉淀池的工作原理
及过程。
(2)根据设计任务拟订总体设计方案；按工作状态分析、计算和确定零部件的型
号或主要尺寸；考虑安装、使用维护等问题进行结构设计；绘制整体装配图和零部件工作图；编写设计计算说明书等。
(3)每小组学生应完成：
A．整体装配图1张（A3号）；
B．零部件工作图不少于3张；
C．设计说明书1份，不少于6000字。
1 普通辐流式沉淀池简介
普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径(或边长)一般为6～60m，最大可达100m，中心深度为2.5～5.0m，周边深度1.5～3.0m，污水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周边流动，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。
普通辐流式沉淀池大多采用机械排泥（尤其是当池径大于20m时），将全池沉积污泥收集到中心污泥斗，再借静水压力或污泥泵排出。刮泥机一般为桁架结构，绕池中心转动，刮泥刀安装在桁架上，可中心驱动或周边驱动。
下图为中心进水周边出水机械排泥的普通辐流式沉淀池。池中心处设中心管，污水从池底进入中心管，在中心管周围常有用穿孔板围成的流入区使污水能沿圆周方向均匀分布。为阻挡漂浮物，出水堰前端可加设挡板及浮渣收集与排出装置。
1-工作桥；2-刮臂；3 刮板；4-刮板；5-导流筒；6-中心进水管；7-摆线针轮减速机；8-蜗轮蜗杆减速器；9-滚动轴承式旋转支承；10-扩散筒；11-中心竖架；12-
水下轴承；13-撇渣板；14-排渣斗
为了避免中心配水时的径向流速过高造成短路而影响沉淀的效果，一般在中心进水配水管外设置导流筒改变出水流向，导流筒的水平截面积为水池横截面的3%。池径大于21m 时，还需在中心进水柱管的出水口外周加置扩散筒，使出水在导流筒内先形成水平切向流，然后再变成缓慢下降的旋流。下图为扩散筒的结构，扩散管为中心柱管的同心套筒，扩散筒的环面积略大于中心柱管的断面积，筒体高度比中心柱管的矩形出水口长度长出100mm ，筒体下端为封板，封板的位置略低于中心柱管的出流口，然后在扩散筒体上相应开设8个纵向长槽口，沿槽口设置导流板，使原水（污水）从扩散筒流出后，沿切线方向旋流，以此改善沉淀效果。
1-扩散筒；2-支撑；3-封板；4-进水柱管
2 沉淀池基本参数计算
2.1设计参数要求
已知设计参数：最大设计流量max Q 为31800m ，池的个数n 为2，表面负荷0q 为)321.6m m h ?，设计人口N 为34万，污泥沉淀时间t 为2h ，污泥在斗内贮存时间T 为4h 。
2.2基本参数计算
（1）每个沉淀池的表面积和池径
2max 01800562.52 1.6
Q A m nq ===?
26.76D m =≈ 取27m
（2）沉淀池有效水深和有效容积，校验径深比, 沉淀时间为2h
20 1.62 3.2h q t ==?=m
3112562.5 3.21800V Ah m ==?=
2278.43.2
D h == 校验结果介于6到12之间，符合要求。 （3）沉淀池总高度
污泥产率()0.5d S L =?人，污泥在斗内贮存时间4h
污泥斗所需容积 310.5340000414.1710001000224
SNT W m n ??===?? 1r 取2m ,2r 取1m ,α取060 则
污泥斗高度 ()(
)512tan 21 1.73h r r α=-=-m,取1.8m
坡底落差 ()()410.0613.520.060.7h R r m =-?=-?≈ 污泥斗容积 ()()
22
235
11122 3.14 1.822113.1933h V r rr r m π??++=++== 池底可贮存污泥的体积:
()()
222
234
211 3.140.722713.5156.2433h V r r R R m π??++=++==
沉淀池共可贮存的污泥体积为312169.43V V m +=，大于W 1，符合要求。
沉淀池总高度 123450.3 3.20.40.7 1.87.4H h h h h h m =++++=++++=
其中h 1为沉淀池超高，取0.3m
h 3为缓冲层高度，与刮泥机有关，可采用0.4m 。
2.3中心进水管的计算
管内流速取11v =m/s ，出管流速20.8v =
m/s
10.28D m === 出流面积 2max 229000.3136000.8
Q A m V ===? 设置6个出水孔，每个出水孔面积20.310.056A m =
= 按长：宽＝1.8:1，确定尺寸则
出水孔长为0.31m ，宽为0.17m ，在中心进水管上等间隔均匀分布 导流筒的深度为池深的一半，'22h h =
导流筒的面积按沉淀池面积的3%设计，则导流筒的直径
0 4.6D m ==
2.4出水堰的计算
采用正三角形出水堰，
堰上水头w H 为5cm ，三角堰的角度为θ，则
过流堰宽 020.06tan 60
w H B m == 流量系数C d =0.65，则单堰过堰流量
2.54318 4.9510/152
d w q C H m s θ-==? 沉淀池应布置的出水堰总数
max 4
19005053600 4.9510Q N q -===??个 出水总线长 3.142784.78L D m π==?=
出水堰总长L′=220.0650560.6BN =??=m
相邻出水堰的堰顶间距 b=（L-L′）/N=()84.7860.60.05505
m -≈ 环形集水渠宽0.6m 。
2.5扩散筒
池的直径D>21m ，还需在中心进水柱管的出水口外周加置扩散筒。
3 驱动机构设计
3.1传动装置的选择
（1）由于所设计的辐流式沉淀池的池体直径为27m ，因此选择外啮合式的传动装置较为适合。其主要由户外式电动机直联的立式摆线减速机、联轴器、齿轮及带外齿圈的滚动轴承式旋转支承等组成。如下图所示（见下一页）：
1－摆线减速机；2－链条联轴器；3－安全销；4-传动轴；5－轴承座；6－小齿轮；7－外啮合滚动轴承式旋转支承；8－中心旋转竖架
工作桥为半桥式钢结构，桥脚的一端架在池壁顶上，另一端固定在中心支柱的平台上。立式摆线减速机安装在工作桥上，带外齿圈的滚动轴承式旋转支承（回转支承）安装在中心支柱的平台上，使减速机出轴的小齿轮与外齿圈保持啮合位置。
（2）刮泥功率的计算
查表取刮泥机刮臂臂端的线速度 4.0v =m/min
刮臂直径：1127126D D =-=-=m 则刮泥机刮臂旋转速度 4.00.0492213
v
n R ππ===?r/min 刮臂驱动转矩 220.25(1)0.25(271)44775543n M D K =-=?-?=N ?m 则刮泥功率为755430.0490.38895509550
n M n P ??===kW 3.2驱动机构选择
（1）总传动比的计算
一般情况下，电动机的额定转速在750-1500r/min 较为合适，暂取电动机
额定转速N=1400r/min ，则总传动比i 为1400285710.049
N i n =
== （2）立式摆线减速机的选择 由于总传动比的数值很大，因此选择立式三级摆线减速机比较合适。
查阅文献【1】取减速机的传动比=25585i 减，输入功率4kW ，
则其型号选择为：BLSD-1953-25585(433517??)-4kW ，输出轴的需用转矩为5000 N ?m 。
（3）回转支承的选择
根据徐州海林回转支承有限公司提供的回转支承系列产品介绍书，即文献
【3】，综合考虑选择单排四点接触球式回转支承（01系列），确定型号为011.25.355，其外齿轮主要参数：齿数293z =，模数5m =mm ，齿宽250b =mm ，齿顶圆直径2475e D =mm 。
回转支承外型尺寸D=448mm ，d=262mm ，H=70mm ；
安装尺寸1D =412mm ，2298D =mm ，L=32mm
结构尺寸3356D =mm ，1d =354mm ，1H =60mm ，h=10mm
（4）分配传动比
已知总传动比28571i =，减速机传动比=25585i 减 则小齿轮与回转支承间的传动比28571=
==1.125585
i i i 齿减 （5）联轴器的选择
查阅文献【2】，选择链条联轴器，型号GL9，公称直径1600N ?m ，许用转
速为400 r/min 。
（6）电动机的选择
查阅资料得立式三级摆线减速机的传动效率=90η减%，齿轮传动效率=98η齿%，联轴器传动效率=98η联轴器%
则总传动效率=90%98%98%=86.436%ηηηη=????减齿联轴器
则电动机所需功率0.388=0.44986.436%
P P η==总kW 查阅文献【2】选择电动机的型号：YS8014，其主要参数：电动机额定功
率550d P =W ，转速1400d n =r/min 。
3.3传动轴计算
轴1：电动机与立式三级摆线减速机之间的传动轴；
轴2；立式三级摆线减速机与小齿轮之间的传动轴；
轴3：小齿轮与回转支承之间的传动轴。
（1） 各传动轴转速n
11400d n n ==r/min
121400==0.05525585
n n i =减r/min 230.055==0.051.1n n i =
齿r/min （2） 各传动轴功率P
10.55d P P ==kW
21=0.5590%98%=0.4851P P ηη=????减联轴器kW
32=0.485198%=0.475P P η=??齿kW
（3） 各传动轴转矩T
111955095500.55 3.7521400
P T n ??===N ?m 21=3.75290%98%25585=84667.519T T i ηη=??????减联轴器减N ?m
32=84667.51998% 1.1=91271.585T T i η=????齿齿N ?m
3.4齿轮的设计
（1） 齿轮的选择
选用直齿圆柱齿轮，开式传动；
精度等级7级，材料45号钢，调质处理；
查阅文献【4】表11-1可得齿轮的接触疲劳极限lim 560H σ=MPa ，齿轮的
弯曲疲劳极限440FE σ=MPa.
（2） 齿数的确定
该齿轮与带有外齿圈的单排四点接触球式回转支承配对，已知回转支承外齿的齿数293z =，模数5m =mm ，暂取齿数比=1.1u i =齿
设小齿轮的齿数为1z ，则2193851.1
z z u =
== 则齿数比2193 1.0985z u z === （3） 齿轮基本尺寸的计算
1） 按齿面接触强度设计
a.查阅文献【4】表11-3取载荷系数 1.2t K =，查表11-6取齿宽系数0.4d φ=；
b.小齿轮传递转矩为减速器输出许用转矩为=5000T N ?m
c.查表11-4，取材料的弹性影响系数188.0E Z =；
d.查表11-5，取最小安全系数min 1.0H S =，则许用接触应力
[]lim
5605601.0
H H H S σσ===MPa e.试算小齿轮分度圆直径：对于标准齿轮，区域系数 2.5H Z =，则
1343t d ≥=mm f.齿轮的圆周速度4123430.0559.8810601000601000t d n v ππ-??===???m/s ； g.齿宽10.4343137.2d t b d φ=?=?=mm ；
h.模数11343 4.0485
t t d m z ===mm 齿高 2.25 2.25 4.049.09t h m ==?=mm
齿宽与齿高比137.215.099.09
b h == i.计算载荷系数
根据49.8810v -=?m/s ，7级精度，查阅文献【5】图10-8取动载荷数
1.05V K =，查阅文献【4】表11-3取1H F K K αα==
查阅文献【5】表10-4，用插值法求齿向载荷分布系数H K β
160120137.21201.216 1.207 1.207H K β--=--
则 1.211H K β=
查阅文献【5】表10-2取使用系数 1.00A K =
由15.09b h
=， 1.211H K β=，查图10-13得 1.211F K β= 则载荷系数 1.00 1.051 1.211 1.272A V H H K K K K K αβ==???=
按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，则
11343349.73t d d ===mm j.计算模数11349.73 4.1185d m z =
==mm 2）按齿根弯曲强度设计
a.应力循环次数的计算
小齿轮的工作寿命15年，无障碍工作时间8000小时，则
560600.0551(158000) 3.9610h N n j L ==????=?
b.查阅文献【5】图10-18取弯曲疲劳寿命系数 1.7FN K =
c.计算弯曲疲劳许用应力
查阅文献【4】表11-5，取弯曲疲劳安全系数 1.25F S =
则[]440 1.7598.41.25
FE FN F F K S σσ??=
==MPa
d.载荷系数的计算
1.00 1.051 1.211 1.272A V F F K K K K K αβ==???=
e.查阅文献【5】表10-5取齿形系数 2.21Fa Y =，应力校正系数1.775
f.设计计算
3.07m ≥==mm 对比以上结果，由齿面接触疲劳计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，可取由弯曲强度算得的模数3.07。根据回转支承011.25.355的模数m=5，取小齿轮模数与回转支承的模数相同，既满足于齿面接触疲劳强度，又满足齿根弯曲疲劳强度。
（4） 齿轮的基本尺寸
分度圆直径11855425d z m =?=?=mm
中心距()()128593544522z z m a ++?===mm
齿宽10.4425170d b d φ=?=?=mm
4 中心传动竖架设计
4.1中心传动竖架结构
竖架的上端连接在回转支承的齿圈上，下端装刮臂，并设滑动轴承作径向支承，刮板固定在刮泥架底弦上。中心竖架设计为截面为正方形的框架结构。
中心竖架与外齿圈连接构造（见下一页）：
1，3-螺钉；2-回转支承；4-固定基座；5-旋转支座；6-中心传动竖架；7-基础螺栓
为保持旋转时的平稳，在垂架的下端安装4个轴瓦式滑动轴承，沿中心进水柱管外圆的环圈滑动，以保证中心传动竖架的传动精度。
5 刮臂和刮板设计
刮臂承受刮泥阻力和刮臂、刮板等自重的作用。本设计采用悬臂式的刮臂桁架，因此刮臂桁架承受水平方向由刮泥阻力产生的力矩，同时承受竖直方向由自重引起的弯矩。
5.1刮板
吸泥机和刮泥机是排泥设备中最主要的两种设备。本设计采用刮泥设备，刮泥机是利用机械传动收集底泥。沉淀池的集泥槽位于水池中心，当刮板旋转时，刮板a、b、c、d各点触及沉淀污泥后，使污泥受到刮板法向的推力和沿刮板的
摩擦力作用向水池中心移动。本设计为中心进水的沉淀池，刮板的形状设计成对数螺旋线。此外，对数螺旋线是一条变曲率曲线，刮板制造比较困难，因此在设计中简化成直线刮板的形式，刮板与刮臂中心线的夹角为45°，相互平行排列。
刮泥板简图
本设计采用的是垂架式中心传动刮泥机，为双刮臂式，设置刮板从距池边0.5m 开始。池子的直径为27m ，每个刮臂上设有14个刮板，刮板每间隔0.85m 均匀分布。由于邻近的刮板在刮臂轴心线上的投影彼此重叠，而且重叠度为刮板长度投影的10%－15%，一般为150mm －250mm 。所以刮泥板的长度为：
min 0.150.150.72
L m =÷=
max 0.250.1 1.82L m =÷?
= 又因为刮板长度随桁架结构形式而变，由池边向中心布置，长度逐渐增大，所以第一块刮板设计长度为0.7m ，第二，三，四、、、、、、十三，十四块刮板设计
长度分别为0.75m，0.8m，0.85m，0.9m，0.95m，1.0m，1.1m，1.2m，1.3m，1.4m，1.5m，1.6，1.8m，且最后一块刮板的末端伸出中心集泥槽的外周为0.15m（一般为0.1－0.15m），刮板高度统一，为250mm，下缘距池底20mm。
6 设计小结
课程设计的时间过得快，也许是已经大三了，以前做过几次课设，所以这次做起来感觉轻松多了，还记得大一时也是做设备，可那时候什么都不会，搞得焦头烂额，还为了完成CAD画图熬夜到很晚。这次课程设计在安排在考试之前。我们除了做课设之外还要准备期末考，感觉每天都很忙。但我们的共同努力下，还提前完成了。这次课程设计我做的是沉淀池的设计计算，由于课上老师教过，所以做起来比较轻松。感觉以前如果每节课都能认真听讲，其实还是能学到不少东西的。课程设计虽然比较幸苦，但是我觉得还是很有意义的，可以让我们更加主动自觉的去看资料，从中学到平常不会接触到的东西，对设备有一个更加深入和细致的了解。同时也可以锻炼CAD画图能力，一举多得。（陈艳云）此次课程设计我负责的是驱动装置设计这一部分，通过这次的设计计算，使我对驱动装置有了一定的认识。同时，零件图的绘制让我有点生疏的CAD绘图又变得熟练起来了。当然，设计一开始我是无从下手的，通过向老师请教、同学间讨论以及翻看各种资料，才有了思路。但是设计计算并不是一次就能成功的，是需要不断的进行选择进行多次计算才能找到最合适的，想必这就是设计的魅力所在吧，在不断的探索当中找到最好的。在此次查找资料的过程中，我有和相关的企业进行一些交流，时间虽短，但还是能从中学到课本上所学不到的知识，非常感谢他们提供的减速机及回转支承产品书以及对我的耐心解答。这次设计的不足点在于传动装置的选取，选择内啮合式的传动装置有可能会更好一些。最后，非常感谢老师对我的耐心解答和小伙伴的帮助。（洪小云）
这次课程设计虽然只有两周的时间，不过我却觉得收获很大。辐流式沉淀池对于学环境工程的人来说并不陌生，但是我们这次比较偏向机械设备的设计，我是负责中心传动架和刮臂及刮泥板的设计。刚开始接触这两部分的计算时，只能用懵掉两个字来形容，那时候我还分不清哪个是刮臂、刮板，而且还把工作桥当成了刮臂。后来慢慢的查了下资料，问了同学和老师，终于把它们弄明白了。设计刮板这部分时，由于资料有限，没有模板可参考，所以我就按照自己的想法写下来，虽然还有很多缺陷，但是我觉得我还是能学到很多。比如，刮板设计要从距池边0.3-0.5m开始，第一块按实际需要设计，其余均应有一定的前伸量，保证邻近的刮板在刮臂轴心线上的投影彼此重叠。重叠度为刮板长度投影的10%－15%，一般为150mm－250mm。最后一块刮板的末端伸出中心集泥槽的外周0.1-0.15m。刮板长度随桁架结构形式而变，由池边向中心布置，长度逐渐增大。刮板高度统一，约250mm，下缘距池底20mm。设计每个刮臂上有几个刮板时要注意刮板不能太少，也不能太密集，而且刮板的尺寸也要选好。在画中心竖架与外齿圈连接构造时，要能明白某个零件是怎么工作的，还要懂得某个部位是什么零件，这样我们才不会盲目画图，结果画完了自己什么都不知道。做课程设计不仅使我巩固了专业知识，还让我锻炼了CAD画图能力。最后感谢同组队友对我“啰嗦”问题不厌其烦地解答。（庄煜倩）
7 小组分工
参考文献
【1】B系列立式摆线针轮减速器
https://www.wendangku.net/doc/735262695.html,/view/7d7a94ee4afe04a1b071de3c.html；
【2】机械设计课程设计手册（第3版），吴宗泽主编，高等教育出版社；【3】徐州海林回转支承有限公司提供的回转支承系列产品书；
【4】《机械设计基础（第五版）》，杨可桢主编，高等教育出版社；
【5】《机械设计（第八版）》，濮良贵主编，高等教育出版社。
【6】https://www.wendangku.net/doc/735262695.html,/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&i pn=d&word=对数螺旋曲线型刮板。
成绩评定
水污染控制工程课程设计
第一章设计说明书1. 设计题目 某城市日处理量7万m3污水处理工程设计 2.设计任务 1、确定污水处理厂的工艺流程，对处理构筑物选型做说明； 2、对主要处理设施（格栅、沉砂池、曝气池、沉淀池、污泥浓缩池）进行工艺计算（附 3. ～8.5 （，NH3-N ≤8mg/L 4.基本资料 4.1气象资料 该市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温9～13.2℃，最热月平均气温21.2～26.5℃，最冷月-5.0～-0.9℃。极端最高气温42℃，极端最低气温-24.9℃。年日照时数2045小时。多年平均降雨量577毫米，集中于7、8、9月，占总量的50～60%，
受季风环流影响，冬季多北风和西北风，夏季多南风或东南风，市区全年主导风向为东北风，频率为18%，年平均风速2.55米/秒。 4.2 污水排放接纳河流资料 该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为50.0m，常水位为48.0m，枯水位为45.0m。 4.3 厂址及场地现状 5. 构(建) (4)污水处理厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。 (5)污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。 (6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。
6.设计成果 1、设计说明书、计算书一份（A4纸手写）； 2、设计图纸（以下图纸各一张，A1或A2幅面，手画或打印均可）：污水处理厂平面布置图一张；高程布置图一张；流程图一张；单体构筑物（如曝气池及二沉池）工艺图一到两张。
【精品】普通辐流式沉淀池设计计算
普通辐流式沉淀池设计计算（中心进水周边出水） 1、每座池表面积A1（m^2） Qmax=2450 n=2q0=2 A1=Qmax/(n*q0)＝612.5 其中： Qmax——最大设计流量(m^3/h) n——池子数（座） 表面负荷（m^3/(m^2*h)）,见设计参数 q0—— 2、池径D（m） π＝3.14 D=SQRT(4A1/π)=27.9取28 3、有效水深h2（m） t=1.5 h2=q0*t=3 其中：t——沉淀时间（h），见设计参数 4、沉淀区有效容积V'（m^3） V'=A1*h2=1837.5 5、污泥量W（m^3） S=0.5N=340000T=4 W=SNT/(1000*24*n)=14.2 其中：S——每人每日污泥量（L/(p*d)）,一般0.3～0.8 N——设计人口数（p） T——两次排泥的时间间隔（h），见设计参数 6、污泥斗容积V1（m^3） r1=2r2=1а=60 R=D/2=14 h5＝(r1-r2)*tgа=0.3 V1=π*h5*(r1^2+r1*r2+r2^2)/3= 2.3 其中：r1.r2——泥斗上下部半径（m） R——池半径（m） а——泥斗壁与底面夹角（度） h5——泥斗高度（m） 7.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2（m^3） i=0.05 h4=(R-r1)*i=0.60 V2=π*h4*(R^2+R*r1+r1^2)/3=142.2 其中：i——池底坡度，一般0.05～0.10
h4——底坡落差（m） 8.池高H（m） h1＝0.3h3＝0.5 H=h1+h2+h3+h4+h5=4.7 其中：h1——超高（m），一般0.3 h3——缓冲层高（m），一般非机械排泥时0.5，机械排泥时高出刮泥板0.3 9.径深比校核 D/h2=9.3 说明：D/h3应介于6～12
辐流式沉淀池课程设计.
目录一，任务书 二，实践设计方案简介 1.普通辐流式沉淀池的构造 2.辐流式沉淀池的设计参数三，环保设备草图及说明 四，设备主题设计、计算以及选型1．设计前提 2. 设计计算过程 3.刮泥机选型及实物图 4．辐流式初沉池实物图 五，设计结果概述或一览表 六，对本设计设计的评述 七，参考文献 八，附图
二．实践设计方案简介 沉淀池作为城市污水处理厂的常规水处理构筑物，在水处理厂中发挥重要的作用。而作为水处理中最基本方法的沉淀法，在水处理的不同阶段都发挥着重要的作用。因此对沉淀池及其排泥机构的研究日益受到给排水工作者的重视。本次对辐流式沉淀池的各部分的结构和尺寸进行了设计。 在进行污水处理工程时，应充分考虑辐流式沉淀池的优点及缺点，最大程度上设计出高效率、投资少的实际可行方案。在这次辐流式沉淀池的设计中，我们将根据沉淀池的性能及结构设计沉淀池参数说明及参数选取、沉淀池结构计算、沉淀池配套设备选取等内容，最好的整理出一套完美的辐流式沉淀池方案。 设计前提：某城市污水处理厂最大流量为Qmax10000m3 /d，设计人口N=6万人。采用机械刮泥。 1. 普通辐流式沉淀池的构造 普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径一般为6~60m，最大可达100m，中心深度为2.5~5.0m，周边深度1.5~3.0m。污水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周围流动，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。 辐流式沉淀池大多数采用机械刮泥（尤其直径大于20m时，几乎全用机械刮泥）,将全池沉淀污泥收集到中心泥斗，再借静压力或排泥泵排出。刮泥机一般为架结构，绕池中心转动，可中
沉淀池设计计算
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
普通辐流式沉淀池的设计讲解
《环保设备设计及应用》课程设计 题目：普通辐流式沉淀池的设计 学院：环境科学与工程学院 年级专业：12-环保设备班 姓名：陈艳云、洪小云、庄煜倩 学号：1216022103、1216022106、1216022154 二○一五年六月十日
目录 设计任务及要求 (1) 1 普通辐流式沉淀池简介 (1) 2 沉淀池基本参数计算 (3) 2.1设计参数要求 (3) 2.2基本参数计算 (3) 2.3中心进水管的计算 (5) 2.4出水堰的计算 (5) 2.5扩散筒 (6) 3 驱动机构设计 (6) 3.1传动装置的选择 (6) 3.2驱动机构选择 (7) 3.3传动轴计算 (9) 3.4齿轮的设计 (9) 4 中心传动竖架设计 (12) 4.1中心传动竖架结构 (12) 5 刮臂和刮板设计 (14) 5.1刮板 (14) 6 设计小结 (16) 7 小组分工 (17) 参考文献 (18) 成绩评定 (18) 附件 (19)
设计任务及要求 (1)设计普通辐流式沉淀池，在设计过程中熟悉和掌握辐流式沉淀池的工作原理 及过程。 (2)根据设计任务拟订总体设计方案；按工作状态分析、计算和确定零部件的型 号或主要尺寸；考虑安装、使用维护等问题进行结构设计；绘制整体装配图和零部件工作图；编写设计计算说明书等。 (3)每小组学生应完成： A．整体装配图1张（A3号）； B．零部件工作图不少于3张； C．设计说明书1份，不少于6000字。 1 普通辐流式沉淀池简介 普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径(或边长)一般为6～60m，最大可达100m，中心深度为2.5～5.0m，周边深度1.5～3.0m，污水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周边流动，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。 普通辐流式沉淀池大多采用机械排泥（尤其是当池径大于20m时），将全池沉积污泥收集到中心污泥斗，再借静水压力或污泥泵排出。刮泥机一般为桁架结构，绕池中心转动，刮泥刀安装在桁架上，可中心驱动或周边驱动。 下图为中心进水周边出水机械排泥的普通辐流式沉淀池。池中心处设中心管，污水从池底进入中心管，在中心管周围常有用穿孔板围成的流入区使污水能沿圆周方向均匀分布。为阻挡漂浮物，出水堰前端可加设挡板及浮渣收集与排出装置。
城市污水处理中的沉淀池工艺设计
水污染工程课程设计 设计说明书 一.基本情况 设计规模：日处理城镇污水10万m3 处理工艺：污水处理采用氧化沟工艺 设计内容：针对进出水要求，提出合理可行的污水处理工艺；针对工艺中的沉淀池进行设计计算；针对工艺中的沉淀池进行工艺设计 设计结果：设计说明书，CAD设计图纸2张（包括：（1）处理工艺流程图（2）构筑物工艺图） 根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对A2/O工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用氧化沟作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去 除COD Cr 、BOD 5 。 二.污水水质及污水处理程度 进水水质：pH值 6-8；BOD 5= 180mg/L；COD Cr =250 mg/L；SS=300 mg/L； NH 3 -N=30 mg/L;T=25℃ 出水水质：pH值 6-8；BOD 5<30mg/L；COD Cr <100mg/L；SS<30mg/L； NH 3 -N<3 mg/L;T=20℃ 三.污水处理工艺流程设计进行 （1）污水处理后必须达到排放标准。 （2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。 城市污水处理成熟的处理路线一般为：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和污泥处理，其中核心部分二级处理要求比较高，不仅要求去除有机污染物，而且要求能够脱N除P，主要技术有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化沟法等。（3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。 要避免和抑制污染物无组织排放，特别是剩余污泥的处理。设置溢流、事故排除口应慎重合理。 （4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。（5）处理量较大时宜选择连续处理工艺。 （6）处理量较小时宜选用间歇处理工艺。 （7）尽可能回收利用有用物质。
辐流式沉淀池课程设计
辐流式沉淀池课程 设计
目录一，任务书 二，实践设计方案简介 1.普通辐流式沉淀池的构造 2.辐流式沉淀池的设计参数三，环保设备草图及说明 四，设备主题设计、计算以及选型 1．设计前提 2. 设计计算过程 3.刮泥机选型及实物图 4．辐流式初沉池实物图 五，设计结果概述或一览表 六，对本设计设计的评述 七，参考文献 八，附图 二．实践设计方案简介
沉淀池作为城市污水处理厂的常规水处理构筑物，在水处理厂中发挥重要的作用。而作为水处理中最基本方法的沉淀法，在水处理的不同阶段都发挥着重要的作用。因此对沉淀池及其排泥机构的研究日益受到给排水工作者的重视。本次对辐流式沉淀池的各部分的结构和尺寸进行了设计。 在进行污水处理工程时，应充分考虑辐流式沉淀池的优点及缺点，最大程度上设计出高效率、投资少的实际可行方案。在这次辐流式沉淀池的设计中，我们将根据沉淀池的性能及结构设计沉淀池参数说明及参数选取、沉淀池结构计算、沉淀池配套设备选取等内容，最好的整理出一套完美的辐流式沉淀池方案。 设计前提：某城市污水处理厂最大流量为Qmax10000m3/d，设计人口N=6万人。采用机械刮泥。 1. 普通辐流式沉淀池的构造 普通辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径一般为6~60m，最大可达100m，中心深度为 2.5~5.0m，周边深度 1.5~3.0m。污水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周围流动，沉淀后的污水由四周的集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。 辐流式沉淀池大多数采用机械刮泥（特别直径大于20m 时，几乎全用机械刮泥）,将全池沉淀污泥收集到中心泥斗，再借静压力或排泥泵排出。刮泥机一般为架结构，绕池中心转动，可中心驱动或周边驱动，池底坡度一般为0.05。
华中科技大学水质工程学一课程设计
一．总论 1.1 设计任务及要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2 基本资料 1.2.1 水厂规模 该水厂总设计规模为***万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力***万m3/d,，远期工程供水能力为***万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 1.2.2 原水水质资料 水源为河流地面水，原水水质分析资料如下： 地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。
1.2.4 工程地质资料 (1) 土壤承载力:20 t/m2. (2)地震计算强度为186.2kPa。 (3)地震烈度为9度以下。 (4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 地下水位：在地面以下1.8m 1.2.6 气象资料 该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。 二.总体设计 2.1 净水工艺流程的确定 水厂原水色度约在20度，浊度一般介于65-2000NTU，原水水质毒理学和放射性指标全部达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）的要求。总体来说，原水水质较好，为我国《地面水环境质量标准》（GB3838-200）Ⅱ类水源。而水厂出水水质需满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）的要求。 综合以上考虑，设计初步采用常规水处理工艺，流程图如下： 图2-1 工艺流程图 2.2 处理构筑物及设备型式选择 2.2.1 药剂溶解池
辐流式沉淀池设计
课程设计
水污染控制工程课程设计任务书 一、设计题目：污水处理厂沉淀池设计 二、设计内容： 某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为，COD Cr 450 mg/l，BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过上述参数设计该污水处理厂的初次沉淀池。未提供的参数按照设计规范自行选取。 根据上述参数完成污水处理厂沉淀池的设计计算书及相关图纸绘制。 三、设计要求： 1．设计计算书主要内容： （1）设计依据：设计任务和基础资料。 （2）各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果，主要设备的设计选型计算、规格等。 （3）设计完成后，针对所设计内容与同组同学比较各类沉淀池的特点。2．绘制图纸： 绘制能够清楚表达沉淀池结构的图纸，至少包括主视图、俯视图、剖面图。3．设计时间：贵州大学2011～2012年度第二学期 四．设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。 五．参考文献 水污染控制工程（下），高廷耀，高等教育出版社 排水工程（下），张自杰，中国建筑工业出版社 给水排水设计手册（第五分册），第二版，中国建筑工业出版社 目录 前言 (4)
一、设计内容 (5) 二、设计要点及有关参数 (5) 1、辐流式沉淀池的设计要点 (5) 2、有关参数计算 (6) (1)沉淀池的表面积、直径等基本参数计算 (6) (2)中心进水管的计算 (7) (3)出水堰的计算 (7) (4)配水花墙的计算 (7) (5)穿孔挡板的计算 (8) (6)出水管管径的计算 (8) (7)集水槽的计算 (8) 3、部分建筑物材料及其尺寸 (9) 4、与同组的比较 (9) 三、设计图纸 (10) 前言： 沉淀即利用水中悬浮颗粒的沉降性能，在重力场的作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。沉淀池是废水处理工程中分离悬浮物的一种主要处理构筑物，在大、中型污水处理厂应用普遍。 初沉池有四个作用：去除 50～60％的 SS；使污水 BOD5降低 25～
沉淀池设计与计算
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
竖流式沉淀池设计计算
竖流式沉淀池设计计算 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。 设置沉淀池的一般要求有哪些 (1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2个，为使每个池子的人流量均等，要在人流口处设置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。 (2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。 (3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。不用机械
排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。 (4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55 (5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。 (6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。 (8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm左右，正常水面应当位于齿高的1／2处。堰口设置可调式堰板上下移动机构，在必要时可以调整。 (9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7 L／(s·m)。在出水堰前必须设置收集与排除浮渣的措施，如果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。
课程设计之污水厂设计说明书
目录 第一章总论 (3) 1.1 设计任务和内容 (3) 1.2 基本资料 (3) 第二章污水处理工艺流程及说明 (4) 第三章各处理构筑物设计 (5) 3.1细格栅 (5) 3.2沉砂池 (6) 3.3初沉池 (8) 3.4曝气池 (10) 3.5二沉池 (13) 3.6浓缩池及污泥脱水 (16) 第四章主要设备说明 (19) 第五章污水厂总体布置 (20) 5.1主要构(建)筑物与附属建筑物 (20) 5.2污水厂平面布置 (20) 5.3污水厂高程布置 (21) 参考文献 (21) 附图一、水厂平面布置及高程图 附图二、曝气池工艺图
第一章总论 1.1设计任务和内容 1.1.1设计对象 本次设计一座二级污水处理厂，地点在长沙市。 1.1.2水质水量 项目规模：长沙某污水处理厂的建设分二期进行，首期服务人口为7万人，二期服务人口增至14万。进水水质：pH=6～9; BOD5=100mg/L～150 mg/L; COD=180mg/L～300 mg/L; SS=100mg/L～150 mg/L; NH3-N≤15mg/L，磷酸盐（以P计）≤ 1.8mg/L。 1.1.3处理要求及工艺流程 要求出水水质满足GB 18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准，即：pH=6～9; BOD5≤20mg/L; COD≤60mg/L; SS≤20mg/L; NH3-N≤8mg/L，磷酸盐（以P计）≤1mg/L。 工艺流程: 污水格栅－→泵房－→细格栅－→沉砂池－→（平流式）沉淀池－→（推流式鼓风）曝气池－→（辐流式）二沉池－→排放 1.1.4厂区地形 考虑潮水位，污水厂选址区域高程为32～37米（黄海高程）；平均地面标高35m。污水通过干渠以自流方式到厂边，厂边干渠管底标高为28米(黄海高程)，出水排入厂址北部的北湖，北湖常年水位31m。 1.2基本资料 1.2.1地理位置： 长沙市位于湖南省东部偏北，湘江下游和长浏盆地西缘。其地域范围为东经111°53′～114°15′，北纬27°51′～28°41′。东邻江西省宜春地区和萍乡市，南接株洲、湘潭两市，西连娄底、益阳两市，北抵岳阳、益阳两市。 1.2.2地形、地貌: 地形起伏较大，整个地势为东西南高，北部低。东西长约230公里，南北宽约88公里。全市土地面积11819.5平方公里，其中城区面积556平方公里。 1.2.3气候： 属亚热带季风性湿润气候，四季分明，春末夏初多雨，夏末秋季多旱，夏冬季长，春秋季短，夏季约118—127天，冬季117—122天，春季61—64天，秋季59—69天。春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。 1.2.4风向： 冬季主导风向为北风，夏季主导风向为东南风。 1.2.5降雨： 年降水量约1300毫米。 1.2.6气温： 市内平均气温16.8－17.2°C，全年无霜期约275天。年极端最低气温仅-2.9℃，极端最高气温为38℃。
竖流式沉淀池地设计说明书
竖流式沉淀池设计 一、前言 竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池（管中流速应小于30mm/s），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（对于生活污水一般为0.5-0.7mm/s，沉淀时间采用1-1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。池的一边靠池壁设排泥管（直径大于200mm）靠静水压将泥定期排出。竖流式沉淀池的优点是占地面积小，排泥容易，缺点是深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂。 理论依据：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗
粒进行拦截和过滤。因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。 二、设计容： 某小区的生活污水量为7000 m3/d，变化系数为1.65 ，COD Cr 450 mg/l， BOD5 220 mg/l，SS 370 mg/l，采用二级处理，处理后污水排入三类水体。通过上述参数设计该污水处理厂的生物处理工艺的初次沉淀池。 三、竖流式沉淀池的工作原理 在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v作竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u>v时，则颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除； ②当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉亦不上升；③当u 《水污染控制工程》 课程设计书 题目： 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 某城镇污水处理厂污水的设计流量为31000m3/d，总变化系数K Z=1.6。曝气池设计进水水质为COD Cr=450mg/L，BOD5=250mg/L，NH3-N=40mg/L，TP=4.5mg/L，SS=300mg/L，VSS/SS=0.75，pH=6~9。设计出水COD Cr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，SS≤10mg/L，TP≤0.5mg/L。曝气池中污泥浓度为3000mg/L，平均水温25℃。 污水的平均处理量为Q 平 =31000 3m/d=1292h m/3=0.36s m/3； 污水的最大处理量为 max Q=1.6×310003m/d=496003m/d=2067h m/3 =0.57s m/3； 采用生物处理方法处理污水，其中/ COD TN=450/40=11.25≥10 5 BOD/TP=250/4.5=55.56≥20 符合2A/O工艺的条件，故采用2A/O法处理水质。 污水处理程度： A2/O工艺的特点： (1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能； (2) 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。 (3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 (4) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。 A2/O工艺流程图 在厌氧池中，有来自预处理池的污水和来自二沉池的富磷污泥的注入。本阶段的主要功能是释放磷，聚磷细菌在厌氧条件下将细胞内聚磷水解为正磷酸而释放出来使污水中磷的浓度升高；溶解性有机物被微生物比细胞吸收，而使污水中的BOD 浓度降低。另外，一方面，在氨化微生物的作用下，水中有机氮化合物水解为NH 4 + （此过程称为氨化），使污水中NH 4 +的浓度升高；另一方面，NH 4 +作为细胞合成代谢 的电子受体而使污水中的NH 4 +-N浓度降低，氨化的速率比微生物合成代谢的速率大， 因此厌氧池中NH 4 +-N的浓度较高。 缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的 大量NO 2 --N和NO 3 --N还原为N 2 释放至空气，因此，BOD 5 相对其在厌氧池时有所下降， NO 2 --N和NO 3 -N的平衡浓度相对其在好氧池时大幅度下降，而磷由于没有参与明显的生化反应，其平衡浓度大概为其在厌氧池（高浓度）和好氧池（低浓度）浓度的线性加和，即比在厌氧池时低，比在好氧池时高。 在好氧池中，有机物被好氧微生物降解而继续下降。在厌氧池中已被氨化的氮 环境工程专业 环境工程原理课程设计说明书 流 式 沉 淀 池 的 设 目录 第1章总论..................................................... 1…… 1.1设计任务书 (1) 1.2沉淀池的概述................................... ：：.?.：：：.. (1) 1.3辐流式沉淀池................................... : (1) 1.3.1普通辐流式沉淀池 (1) 1.3.2向心辐流式沉淀池 (2) 1.3.3辐流式沉淀池的优缺点及使用条件 (2) 1.4二次沉淀池................................... :.?/.::: .. (3) 第2章沉淀池的计算 ...................................... .....?. (3) 2.1设计参数..............................................：：：：.?.：：：：3 2.2计算公式....................................... .?.?.:::二 (3) 2.3实例应用 (4) 2.3.1沉淀池尺寸计算......................................... .?.： (4) 2.3.2进水的计算........................................ :.-.; .. (5) 2.3.3出水部分设计........................................ ::: .. (6) 2.3.4排泥部分设计 (7) 2.4沉淀池配套设备选取 (7) 第3章沉淀池主要结构尺寸及结果表 (8) 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。 平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉 淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m ／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时间t=1.5h。采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 1.池子的总表面积 设表面负荷q'=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m2 2.沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5= 3.0m 3.沉淀部分有效容积V=Qt*3600=1080m3 4.池长设水平流速u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m 5.池子总宽度B=A/L=360/20=18m 6.池子个数，设每格池宽b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4个 7.校核长宽比，长深比长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求) 长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求） 8.污泥部分所需的总容积 水污染控制工程课程设计 ——设计题目1：某市卫星城（A区）污水处理厂设计 目录 第一章总论 第一节设计任务和内容 第二节基本资料 第二章污水处理工艺流程说明 第三章处理构筑物设计 第一节设计流量的确定 第二节格栅设计计算 第三节沉砂池设计计算 第四节辐流式初沉池设计计算 第五节传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算第六节向心辐流式二沉池设计计算 第四章污泥量计算 第五章污水处理厂的平面布置 第六章污水厂的高程布置 第二章 污水处理工艺流程说明 第一章 处理构筑物设计 第一节 设计流量的确定 1. 平均日流量 平均日流量为343000/a Q m d = 2. 最大日流量 污水日变化系数取 1.3K 1.081.2 z h K K ==日＝ ，而d a Q K Q ?日＝ ，则有： 最大日流量 3d a Q K Q 1.0843000m /d ??日＝＝＝46400 3. 最大日最大时流量（设计最大流量） 时变化系数取K 1.3h ＝ ，而d h Q Q K 24 h ?＝，则有： 最大日最大时流量3d h Q 46400Q K 1.32513m /h 2424 h ?=?＝＝ 第二节 格栅设计计算 中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。 1.格栅的设计要求 （1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1) 人工清除 25～40mm 2) 机械清除 16～25mm 3) 最大间隙 40mm （2）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s. （3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700. （4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s. （5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 1）格栅间隙16～25mm 适用于0.10～0.05m 3 栅渣/103m 3污水； 2）格栅间隙30～50mm 适用于0.03～0.01m 3 栅渣/103m 3污水. （6）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m 。 进水 工作平台 栅条 图1 中格栅计算草图 2. 格栅尺寸计算 设计参数确定： 设计流量Q 1=32513/m h =0.70m 3/s （设计2组格栅）， 以最高日最高时流量计算； 栅前流速：v 1=0.7m/s ， 过栅流速：v 2=0.9m/s ； 渣条宽度：s=0.01m ， 格栅间隙：b=0.02m ； 栅前部分长度：0.5m ， 格栅倾角：α=60°； 单位栅渣量：w 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水。 平流沉淀池的设计： 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2.设计计算 （1）池容积W （2）单池容积W （3）单池池面积F （4）池深H （5）池长L （6）池宽B 1.Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3.472 m 3/s ，沉淀时间t=2h ，面积负荷u 0‘=40m 3/（m 2.d ），沉淀池个数 n=6个。 2.设计计算 （1）池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 （2）单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 （3）单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 （4）池深H 33.31250 7.41661===F W H m （5）池长L 水平流速取v=10mm/s ，则池长 L=3.6vt=3.6?10?2=72m （6）池宽B B 1=4.1772 1250==L F m （7）校核长宽比 （8）校核长深比 （9）进水穿孔花墙设计 （10）出水渠 （11）排泥设施 （12）水力条件复核 采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。 （7）校核长宽比 4045.48 .1772>==B L （8）校核长深比 106.2133 .372>==H L （9）进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m. ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个 2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为： 0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。 3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则孔洞的分布高度为： H=6?0.15+6?0.378+162=3.33mm （10）出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水 ②堰上溢流负荷q 0=4003m /d.m课程设计-污水处理厂
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