斜管沉淀池:
优点:水力负荷高,为其他沉淀池的一倍以上;占地少,节省投资。 缺点:斜管容易堵塞,管理不方便。
由于本设计为小区污水处理系统,水量变化大(饭前饭后这段时间污水量最多,上班时间水量最少),同时小区污水处理厂管理人员较少,另外本设计为CAST工艺(耐负荷冲击力强),综合考虑上述各种原因,本设计采用池深较大,排泥方便的竖流式沉淀池。
为了配水均匀,保证沉淀效果,配水方式采用集配水井配水。
设计计算:
计算草图如下图3-5所示:
图3-5
(1)竖流式初沉池的设计要求:
1)中心管下设有喇叭口几反射板,反射搬与中心管的各部分尺寸关系见图3-6所示:
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喇叭口1.351.3反射板1.3图3-6
2)当池子直径小于7.0m时,澄清的污水沿池的周边流出;当池子的直径大于7.0m时应增设辐射式集水支渠;
3)排泥管下端距池底不大于0.2m,管上端高出水面0.4m以上;
4)浮渣挡板距集水槽0.25m—0.5m,高出水面0.1m—0.15m,淹没深度为0.3m—0.4m。
(2)中心管面积f(m2):
f?qmax v0 式中:qmax——每池最大设计流量,m3/s
v0 ——中心管内流速,m/s,取v0?0.03m/s 取池数为:n=2,则每池最大设计流量为:
Q0.044qmax?max??0.022m2/s
n2则: f?qmax0.022??0.74m2 v00.03(3)沉淀部分有效段面面积F,m2:
qmax v 式中:v——污水在沉淀池中的流速,m/s;
F? 取表面负荷q'?2.5m3/(m2.h); 则:上升流速为:
v?u0?2.5(m/h)?0.00069(m/h)
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F?qmax0.022??31.88m2 v0.00069(4)沉淀池直径D,m:
D?4(F?f)?4?(31.88?0.74)?6.45m?8m
??(5)沉淀池有效水深h2,m:
h2?vt?3600
式中:t——为沉淀时间,h,取t?1.5h 则:
h2?vt?3600?0.00069?1.5?3600?3.73m
(6)校核池径水深比:
D6.45??1.73?3(符合要求) h23.73(7)校核集水槽每米出水堰的过水负荷q0,L/s:
qmax0.022??1000?1.09L/s(符合要求,不用另设辐射式?D??6.45集水槽)
(8)初沉池污泥量的计算: 由式:
q0?V1?100?C???Q 310?(100?P1)?m3取污水厂的平均流量2000m3; 式中: Q——污水流量,
ddC——进入初沉池悬浮物浓度,mg,250mg;
LL?——初沉池沉淀效率,小区污水厂一般取50%;
P1——污泥含水率,一般取95%-97%,本设计取96%;
?——初沉池污泥密度,以1000kgm3计;
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100?250?50%?20001000?(100?96)?1000100?250?50%?2000 ?
1000?4?10003?6.25md
硝除污泥间隔时间为2d,则初沉总污泥量为:
V1= v总?12.5m3
每池污泥体积为:6.25m3 (9)池子圆锥部分有效容积v1,m3:
取圆锥底部直径d'为:0.4m,截锥高度为:h5,截锥侧壁倾角为:??550。 则:
D?d'6.45?0.4h5??tg???tg550?3.54m
22v1??h53??3.54?(3.2252?0.22?0.2?3.225)
3?41m3?6.25m3(R2?r2?Rr)(10)中心管直径d0,m
d0=4f=p4′0.74=0.97m p(11)中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3,m:
h3=qmax v1pd1 式中: v1——污水由中心管喇叭口与反射板之间的间隙流
出的流速,m/s;在初沉池中不大于30mm/s,
在二沉池中不大于20mm/s;
d1——喇叭口的直径;
d1=1.35?d0
第
1.35?0.971.31m;
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0.022=0.27m
0.02创p1.31 则反射板下缘直径为:
则:h3= d2?1.3?d1?1.3?1.31?1.703
喇叭口高取喇叭口高取1.35倍的中心管直径为:1.35* d0=1309.5mm。 (12)沉淀池总高度H,m:
H?h1?h2?h3?h4?h5 ?0.3?3.73?0.28?0.3?3.54
?7.85式中: h1?0.3m为超高;
h4?0.3m为污泥缓冲层高度。
3.5. CAST主反应池的设计计算
3.5.1. 采用间断进水设计的原因
由于小区生活污水水量变化大,在早晨八点污水流量达到最大,在一日中三顿饭前后污水流量分别达到不同的高峰,由此可知小区污水流量将会呈现周期性的变化,为了保证经处理后的水质达到国家规定的排放标准,避免出现由于某一时段污水流量较大而导致出水水质不达标的现象,本设计的CAST工艺将采用间断进水,可根据流量变化适当的调整处理周期,保证处理后的水质到达国家规定的排放标准。
由于小区人口是逐年增加,污水流量也是逐年增加的,为了保证以后流量增加时现有设备仍然能正常工作,在水处理厂扩建时可将间断进水的CAST改为连续进水的CASS工艺,节省投资。
3.5.2. 采用泥龄法设计的原因
在设计活性污泥处理工艺时,通常采用的方法有污泥负荷法、数学模型法和泥龄法;这三种方法各有各的好处和缺点。
1.污泥负荷法是最古老的设计计算方法,采用这种方法设计了成千上万座污水处理厂,这充分的说明了他的正确性和适用性。但另一方面也反映出他存在不少问题:
(1)污泥负荷发是以污泥负荷LS和容积负荷LV为基本设计参数,他们的取值主要是根据经验确定的,对于经验不足者很难操作,我国推荐的取值范围是:
污泥负荷:LS=0.2?0.4kgBOD
(kgMLSS?d)
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