曝气沉砂池设计及案例讲解

概述

普通沉砂池的沉砂中含有约15%的有机物，使沉砂的后续处理理难度增加。采用曝气式沉砂池可克服这一缺点。曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气,使池内水流产生与主流垂直的横向旋流。曝气式沉砂池的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,受流量变化的影响较小。同时,还对污水起预曝气作用。

曝气式沉砂池的设置位置同“平流式沉砂池”。

曝气沉砂池设计参数

1、旋流速度应保持0.25~0.3m/ s 。

2、水平流速为0.06~0.12m/ s 。

3、最大时流量的停留时间为1~3min，要求预曝气功能时停留时间10~30min

4、有效水深为2~3m,宽深比一般采用1~2。

5、长宽比可达5,当池长比池宽大得多时,应考虑设置横向挡板。

6、污水的曝气量为0.2m?空气/m?废水

7、空气扩散装置设在池的一侧,距池底约0.6~0.9m,送气管应设置调节气量的阀门。

8、池子的形状应尽可能不产生偏流或死角,在集砂槽附近可安装纵向挡板。

9、池子的进口和出口布置,应防止发生短路,进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直,并宜设置挡板。

10、池内应考虑设消泡装置

案例解析

城市污水处理厂是最大设计流量为0.8 m?/s，求曝气沉砂池各部分尺寸。

(1)池子总有效容积 V,m

V= Qmax*t*60

式中 Q—最大设计流量, m?/s , Qmax =0.8m?/s;

t—最大设计流量时的流行时间, min ,取t=2min。

则: V =0.8*2*60=96(m?)

(2)水流断面积 A, ㎡

A= Qmax/υ1

式中, υ1为最大设计流量时的水平流, m/s ,取υ1=0.1m/s

 A =0.8/0.1

   =8(㎡)

(3)池总宽度 B , m

 B =A/h2

式中, h2为设计有效水深, m ,取 h2=2m。

则; B =A/h2

=8/2

=4(m)

(4)每个池子宽度b，m

取n=2格

b=B/n

=4/2

=2(m)

宽深比：b/h2=2/2=1,满足要求

（5）池子长度L，m

L=V/A

 =96/8

 =12(m)

（6）每小时所需空气量q，m?/h

 q =d* Qmax*3600

式中：d为每立方米污水所需要的空气量，m? 取d=0.2 m?空气/ m?污水

则：q =0.2*0.8*3600

      =576（m?/h）

（7）沉砂室沉砂斗体积V0 m?

设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道，沉砂斗体积为：

V0=（a+a1）* h3*L

式中：a-沉砂斗上顶宽，m

     a1-沉砂斗下底宽，m

沉砂室坡向沉砂斗的坡度为：i=0.1-0.5；沉砂斗侧壁与水平面的夹角α≥55°；

 沉砂斗上口宽 a,m

a=（ 2h3′/tan55°）+ a1

式中 h3′斗高,m,取 h3′=0.35m;

a1—斗底宽,m,取a1=0.5m。

斗壁与水平面的倾角55°

a=（ 2h3′/tan55°）+ a1

 =（2*0.35/ tan55°）+0.5

 =1.0m

则V0=（a+a1）* h3*L

=（1+0.5）*0.35*12

=6.3 （m?）

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知识点：曝气沉砂池设计