由此可知,当可沉颗粒属于自由沉淀类型时,其沉淀效果(在相似表面水力负荷条件下)竖流式沉淀池去除效率要比平流式沉淀池低。
但当可沉颗粒属于絮凝沉淀类型时,则发生状况就比较复杂。
一方面,由于在池中流动存在着各自相反状态,就会浮现上升着颗粒与下降着颗粒,同步还存在着上升颗粒与上升颗粒之间、下降颗粒与下降颗粒之间互相接触、碰撞,致使颗粒直径逐渐增大,有助于颗粒沉淀。
四、竖流式沉淀池设计准则
1、竖流式沉淀池平面可为圆形、正方形或多角形。
池直径或池边长普通不不不大于8m,普通为4~7m,也有超过10m。
为了减少池总高度,污泥区可采用多只污泥斗方式。
2、竖流式沉淀池深、宽(径)比普通不不不大于3,普通取2。
污水在中心管内流速对悬浮颗粒去除有一定影响。
当中心管底部不设反射板时,其流速不应不不大于30mm/s,如设立反射板,流速可取100mm/s)/s。
在反射板阻挡下,水流由垂直向下变成向反射板四周分布。
水从中心管嗽叭口与反射板间流出速度普通不不不大于20mm/s,水流自反射板四周流出后均匀地分布于整个池中,并以上升流速v缓慢地由下而上流动,可沉颗粒向下沉至污泥区,通过澄清后上清液从设立在池壁顶端堰口溢出,通过出水槽流出池外。
3、沉淀池几何尺寸:
沉淀池超高不少于0.3m;缓冲层高采用0.3—0.5m;贮泥斗斜壁倾角,方斗不适当不大于60º,圆斗不适当不大于55º;排泥管直径不不大于200mm。
4、沉淀池最大出水负荷,初沉池不适当不不大于2.9L/(s·m)
5、出水堰不但可控制沉淀池内水面高度,并且对沉淀池内水流均匀分布有直接影响。
沉淀池应沿整个出流堰单位长度溢流量相等,对于初沉池普通为250m3/m·d,据齿形三角堰应用最普遍,水面宜位于齿高1/2处。
为适应水流变化或构筑物不均匀沉降,在堰口处需要设立能使堰板上下移动调节装置,使出口堰口尽量水平。
堰前应设立挡板,以阻拦漂浮物,或设立浮渣收集和排除装置。
挡板应当高出水面0.1~0.15m,浸没在水面下0.3~0.4m,距出水口处0.25~0.5m。
6、当池直径或正方形边长<7m时,澄清水沿周边流出。
个别当直径≥7m时,应设辐射式集水支渠;
7、中心管下口喇叭口和反射板规定:
反射板板底距泥面≥0.3mm;反射板直径及高度为中心管直径1.35倍;反射板直径为喇叭口直径1.3倍; 反射板表面对水平面倾角为17°;中心管下端至反射板表面之间缝隙高为0.25-0.5m,缝隙中心污水流速,在初次沉淀池中≤30mm/s,在二次沉淀池中≤20mm/s;如下图所示
8、排泥管下端距池底≤0.2m,管上端超过水面≥0.4m;
9、浮渣挡板距集水槽0.25-0.5m,高出水面0.1-0.15m,沉没深度0.3-0.4m。
五、各建筑物参数计算
(1)中心管面积:
设
,采用4个竖流式沉淀池,每池最大设计流量:
(2)中心管直径:
取
(3)中心管喇叭口与反射板之间缝隙高度:
设间隙流出速度
,
。
(在0.25~0.5m范畴之内,符合规定)
取
。
(4)沉淀池某些有效断面积:
设表面负荷
,则污水在沉淀池中流速
。
(5)沉淀池直径:
(不符合规定)
采用
。
(6)沉淀某些有效水深:
设
取
则
(不符合规定)
(7)校核集水槽出水堰负荷:
集水槽每米出水堰负荷为
(符合规定)
(8)沉淀某些所需总容积:
设两次排泥时间间隔
每人每日产泥量
,人数
。
(9)圆截锥某些容积:
设圆截锥体下底直径为0.4m,则污泥斗高度为:
(10)沉淀池总高:
设
超高及
缓冲层为0.3m,则
(11)出水堰总数:
设堰上水头为
5cm,三角堰角度
为
。
由堰上水头(水深)与过堰宽度B之间关系
设计堰宽为10cm,流量系数
,则单堰过眼流量为
出水堰总数
(12)集水槽宽度:
集水以圆管计算,管内流速取为1m/s
管径
采用内径200mm,加厚度6.2mm外径为206.2mm。
(13)集水槽高度(高位差):
设计集水槽起始高度
,则集水槽宽度
(
出水流速)
集水槽高度:
雷诺数
出水阻力系数
即集水槽高位差为0.4m.。
(14)进水管直径:
取管内流速为1m/s
,采用内径350mm管,加厚度10mm,外径为360mm。
(15)排泥管直径:
取管内流速为1m/s,设排空污泥时间为1h
,采用内径200mm,管加厚度6.2mm,外径为206.2mm
(16)泵选取:
当池体内构筑物浮现故障不能正常工作时,需打开超越管阀门,同步打开污泥管阀门,将池内所有污泥所有排出,此外会将污泥管上部水排出,剩余污泥若规定在2h内所有排出。
取
由于沉淀池总高为12.38m因此应选扬程为7~15mHLB型泵,该泵流量为0.2~3.0m/s。
(17)人行扶梯:
由于池体比较深为12.38m,为了检修以便,另需在池体内设立人行扶梯,将其固定在池壁上。
(18)各建筑物材料选用及尺寸:
沉淀池墙体、集水槽:
钢筋混凝土,厚度300mm
中心管:
钢管(可采用卷筒办法按照所需尺寸制作),厚度100mm
三角堰:
钢板
浮渣挡板:
非金属材料
人行过桥:
金属材料(带栏杆)
反射板:
钢板,用钢筋焊接固定悬挂在中心管上
人行扶梯:
钢性材料
六、设计讨论
依照水量7000m3/d进行初沉池设计,设计过程中有如下发现:
1、平流式沉淀池各方面都比较适合,解决水量和解决效果都能达到规定,且构造简朴,运营以便;
2、竖流式沉淀池优缺陷,构造简朴,只适合小流量进水。
由于设计数据进水流量过大,使得计算出沉淀池直径过大,特别是相比两日污泥量储泥斗过大,导致空间挥霍,成本过高,运营效果不好,不适合对此进水流量废水进行初沉池污泥解决,池深过高,需安装人行扶梯才干对池底设备进行维修,维修不以便。
此外设计图相称奇怪,特别是储泥斗显得很庞大,影响美观;
3、辐流式沉淀池构造复杂,操作以便,但是由于设计流量过小,辐流式沉淀池池子直径比较小,挥霍材料,成本过高,不适合此流量沉淀。
综合考虑以上设计中各种因素,针对此进水流量,比较适合采用平流式沉淀池进行初次污泥解决。