曝氣沉砂池如何設計

       曝氣沉砂池的設計參數：水平流速一般可取0.-0.m/s，一般取0.1m/s;最大流量時污水在曝氣池內停留時間為4-6min，處理雨天合流污水時為1-3min，如果同時作為預處理曝氣池內使用，停留時間可取-min;

       池的有效水深宜為2.0-3.0m，池寬與池深比為1-1.5，池的長寬比可達5，當池的長度比大于5時，可考慮設置橫向擋板;

       曝氣沉砂池多采用穿孔曝氣管或者更為先進的單孔膜曝氣器，安裝高度距離池底約0.5-0.9m，每組曝氣器應設有調節閥門;

       每立方污水所需曝氣量宜為0.1-0.2m(空氣)或每平方米池表面積曝氣量3-5m/h。

       曝氣沉砂池的形狀應盡可能不生產偏流和死角，進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向垂直，并設置擋板，防止產生斷流。

曝氣式沉砂池設計計算

       在污水處理廠設計中，曝氣式沉砂池的計算是關鍵一步，涉及多個參數和計算公式。以下是對曝氣式沉砂池設計計算的詳細步驟：

       首先，確定已知條件。需明確最大設計流量和總變化系數，這是設計計算的基礎。

       接著，通過設計計算軟件生成計算書。這一步驟包括池子總有效容積、水流斷面面積、池總寬度、每個池子寬度、寬深比、池長、每小時所需空氣量、沉砂斗容積、沉砂室高度，以及沉砂池總高度等計算。

       1. 池子總有效容積：利用最大設計流量與流行時間計算得到，公式為：V_total = Q_max * t。

       2. 水流斷面面積：通過最大設計流量與水平流速計算，公式為：A = Q_max / v。

       3. 池總寬度：根據有效水深與池總寬度的關系，通過公式計算得出：B = D / tan(θ)。

       4. 每個池子寬度：在沉砂池格數已知的情況下，每個池子寬度為總寬度除以格數，公式為：W_each = B / n。

       5. 池長：基于所需空氣量與每立方米污水所需空氣量的關系，通過公式計算得到：L = Q_air / (Q_max * k_air)。

       6. 每小時所需空氣量：基于每立方米污水所需空氣量與最大設計流量，公式為：Q_air = Q_max * k_air。

       7. 沉砂斗容積：通過沉砂斗底寬、高、斗壁傾角等參數，計算沉砂斗上口寬度后，利用公式計算得到設計容積。

       8. 沉砂室高度：根據沉砂室寬度與坡度計算得出，公式為：H = W * i。

       9. 沉砂池總高度：綜合考慮沉砂斗、沉砂室高度及其它因素，通過公式計算得出。

       以上步驟涵蓋了曝氣式沉砂池設計計算的主要內容，確保了污水的有效處理與排放，是污水處理廠設計中不可或缺的一部分。

平流沉砂池的工藝計算

       貯砂室的高度h3：

       采用重力排砂，池底設6%坡度坡向砂斗，則： h3=h'3+0.l2=1.4+0.*(L-2b2-b')=1.(m)，其中b'為沉砂斗間距，取0.2m。

       平流沉砂池的工藝計算

       污水在遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入泥砂。污水 中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響后續處理設備的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網，干擾甚至破壞生化處理工藝過程。沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.t/立方米的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等?，F代設計的主要有旋流沉砂池。

       設計參數：

       1）污水在池內的最大流速為0.3m/s，最小流速應不小于0.m/s

       2）最高時流量時，污水在池內的停留時間不應小于s，一般取~s。

       3）有效水深不應大于1.2m，一般采用0.~1.0m，每格寬度不宜小于0.6m。

       4）池底坡度一般為0.~0.，當設置除砂設備的要求，確定池底的形狀。

       設計要求：

       1）污水流量總變化系數取1.2。 2）河水處理水量：萬m3/d。 3）型式：平流式。 4）水力停留時間選s。

       5）沉砂量可選0.~0.1L/m3，貯砂時間為2d，重力排沙。

       6）貯砂斗不宜太深，應與排砂方法要求、總體高程布置相適應。

       工藝計算：

       1）沉砂部分的長度L：L=vt

       式中：L——沉砂池沉砂部分長度，m； v——最大設計流量時的速度，m/s； t——最大設計流量時的停留時間，s。

       取最大設計流量時的速度為0.3m/s，停留時間為s。 L=0.3*=(m)

       （2）水流斷面面積A：A=Qmax/v 式中：A——水流斷面面積，m2； Qmax——最大設計流量，m3/s；

       取最大設計流量為1.m3/s。

       A=1./0.3=5.8(m2)

       （3）有效水深h2：h2=A/b

       設計采用3個分格，每格寬度b3=1.7m，總寬度b=3*1.7=5.1m。

       h2=5.8/5.1=1.(m)<1.2m 數據合格。

       （4）貯砂斗容積V：V=QmaxTX/(Kz) 式中：V——沉砂斗容積，m3； X——城鎮污水的沉砂量，m3/s； T——排砂時間的間隔，d； Kz——污水流量總變化系數。

       取X為0.L/m3，T為2d，Kz為1.2。 V=*1.*2*0.//1.2=.(m3)

       （5）沉砂池每一個分格設2個沉砂斗，則共有6個沉砂 斗，每格沉砂斗容積V1=V/6=2.m3

       （6）沉砂斗各部分尺寸計算

       沉砂斗斗底尺寸b1=0.5m，上口寬與沉砂池每個分格寬度相同，為1.7m。斗壁與水平面的傾角為°。貯砂斗高度h'3取1.4m。則貯砂斗的上口長b2=2h'3/tan°+0.5=2.1(m)

       （7）貯砂斗的容積V1： V1=1/3h'3(S1+S2+√(S1*S2)) 式中：

       V1——貯砂斗容積，m3； h'3——貯砂斗高度，m；

       S1，S2——分別為貯砂斗下口和上口的面積，m3。

       V1=2.m3>2.m3 故貯砂斗容積夠用 ,符合要求

       （8）貯砂室的高度h3：

       采用重力排砂，池底設6%坡度坡向砂斗，則： h3=h'3+0.l2=1.4+0.*(L-2b2-b')=1.(m)，其中b'為沉砂斗間距，取0.2m。

       （9）池總高度H： H=h1+h2+h3

       式中：h3——超高，m。 超高取0.3m。 H=0.3+1.+1.=3.m

沉砂池設計原則

       在沉砂池的設計過程中，有若干關鍵原則需嚴格遵循:

       首先，所有城市污水處理廠應至少設置兩個沉砂池或格子，且設計時需考慮并聯運行的可能。

       在計算設計流量時，需根據不同情況區別對待。如果污水自流進入，應以每期的最大設計流量為準；若通過提升泵輸送，應考慮工作水泵的最大組合流量。對于合流制處理系統，設計流量應基于降雨時的流量計算。

       沉砂池的主要功能是去除比重在2.噸/立方米以上、粒徑大于0.2毫米的砂粒雜質。

       對于城市污水的沉砂量，預估每處理萬立方米污水會產生立方米的沉砂，其含水率大約為%，每立方米的容量約為kg。

       在貯存砂粒的設施方面，貯砂斗的容積需按照覆蓋2天的沉砂量來計算，其池壁與水平面的傾角不得小于°，排砂管的直徑則應不小于0.3米。

       最后，沉砂池的超高部分不應低于0.3米。通常，推薦使用機械方法進行除砂，如果采用重力排砂，應確保沉砂池和曬砂廠的位置盡量靠近，以縮短排砂管的長度，提高排砂效率。

平流式沉砂池設計參數

       在設計平流式沉砂池時，首要考慮的是去除相對密度為2.、粒徑大于0.2mm的沙粒。這一設計參數基于有效的砂粒去除要求，確保污水處理過程的效率。

       沉砂池的座數或分格數至少應為兩個，通常采用并聯系列設計，以提高處理能力。在污水量較小的情況下，一個備用池與主池交替工作，而當水量較大時，所有池同時運行，確保連續和高效的工作。

       設計流量的計算基于最大設計流量，確保沉砂池能夠處理最大量的污水而不影響其功能。最大設計流量時，污水在池內流速應控制在0.3m/s至0.m/s之間，既保證了污水的充分混合，又避免了流速過快導致的能源浪費。

       在最大設計流量下，污水在池內停留時間應不少于秒，通常為至秒，以確保沙粒有足夠的時間沉降。這一時間的設定，兼顧了效率與成本，避免了不必要的設施過大或運行時間過長。

       設計時應考慮的有效水深不大于1.2米，一般選擇在0.至1.0米之間，以平衡沉砂效率與操作便捷性。每格池寬不宜小于0.6米，確保足夠的空間供沙粒沉降和后續處理。同時，應預留足夠的超高，通常不小于0.3米，以應對可能出現的水位變化，保證池體結構安全。

       根據生活污水的實際情況，確定的沉砂量一般為每人每天0.至0.升。這一數值的設定，既考慮了日常使用產生的沙粒量，又為設計人員提供了明確的計算依據，確保了沉砂池的有效運行。

       池底的坡度通常在0.至0.之間，這一設計有利于污水的順暢流動，同時，可根據除砂設備的具體要求，適當調整池底的形狀，以適應不同的處理需求。合理的池底坡度設計，不僅能提高污水的處理效率，還能減少設備的維護和操作難度。