平流式沉砂池大小设计计算

平流式沉砂池是一种常见的初级污水处理构筑物,主要用于去除污水中的砂粒、泥土等密度较大的无机颗粒，保障后续处理工艺（如生化处理）的正常运行，其结构简单、处理能力大、对水质变化适应性强，广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理系统等场景。

设计基本参数与公式

平流式沉砂池的设计需基于一系列关键参数,通过公式推导确定池体尺寸，主要参数及对应公式如下：

核心计算公式：

以设计流量 ( Q = 1000 , text{m}^3/text{h} = 0.2778 , text{m}^3/text{s} )、设计流速 ( v = 0.15 , text{m/s} )、停留时间 ( t = 30 , text{s} ) 为例，详细说明设计步骤：

将小时流量转换为秒流量：
( Q = frac{1000}{3600} approx 0.2778 , text{m}^3/text{s} )

根据公式 ( A = frac{Q}{v} )，代入数据：
( A = frac{0.2778}{0.15} approx 1.852 , text{m}^2 )

池宽通常取1-3m（便于施工与维护），此处选 ( B = 2.5 , text{m} )。

根据公式 ( h = frac{A}{B} )，代入数据：
( h = frac{1.852}{2.5} approx 0.741 , text{m} )，取整为 ( h = 0.75 , text{m} )。

根据公式 ( L = v times t )，代入数据：
( L = 0.15 times 30 = 4.5 , text{m} )，取整为 ( L = 5.0 , text{m} )。

总高度 = 有效水深 + 超高 + 缓冲层：
( 总高度 = 0.75 + 0.4 + 0.8 = 1.95 , text{m} )

砂粒粒径与流速匹配：设计流速需根据目标去除的砂粒粒径调整，若需去除d≥0.2mm砂粒，流速宜取0.15-0.3m/s；若需去除更小粒径（如0.1mm），需降低流速至0.1m/s左右，但需注意可能影响处理效率。
停留时间与池体尺寸平衡：停留时间过短（<20秒）会导致砂粒沉淀不充分，出水含砂量高；过长（>60秒）则增加池体尺寸与建设成本，通常取20-30秒，兼顾处理效果与经济性。
池宽与池长的比例：池宽（B）与池长（L）的比例应满足 ( B/L geq 1/4 )，保证水流稳定，避免短流现象（即水流未充分停留就流出池体）。
排砂设施：需设置排砂管（直径≥200mm）或定期排砂装置（如吸砂机），防止砂粒堆积影响处理效果，排砂管应位于池底最低点，并设置阀门控制排砂。
施工与维护：池体需采用抗腐蚀材料（如钢筋混凝土），池内壁需做防磨处理（如涂环氧树脂），定期清理缓冲层砂粒（每1-3个月一次），确保沉砂池正常运行。