平流式二沉池设计计算资料下载
平流式二沉池
平流式二沉池(Horizontal Flow Secondary Clarifier)是污水处理工艺中核心固液分离单元,属于活性污泥法系统的末端处理设施,其工作原理为:混合液通过进水口进入沉淀区后,在平流式水流作用下,活性污泥颗粒在重力作用下沉降至池底,上清液(处理水)通过溢流堰流出,沉降的污泥则由刮泥设备收集并回流至曝气池,实现泥水分离与污泥回流。

该池型广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理站、大型居住区污水处理等场景,尤其适用于处理水量较大的场合,是保证出水水质稳定、污泥回流顺畅的关键环节。
设计计算核心参数与步骤
平流式二沉池的设计计算需遵循系统化流程,确保池体尺寸、参数选择符合处理需求与工程实际,典型计算步骤如下:
- 确定设计流量:根据污水处理厂的日处理水量、时变化系数(Kz)等参数计算设计流量(Q),单位为m³/s。
- 计算沉淀区面积:通过水力表面负荷(q)计算沉淀区面积(A),公式为 ( A = frac{Q}{v} )(v为水力表面负荷,单位m³/(m²·h))。
- 确定池体尺寸:根据沉淀区面积(A)和有效水深(H),计算池体长度(L)、宽度(B),满足L:B:H的比例(通常为5:1~10:1:2~4,单位m)。
- 计算污泥区容积:根据污泥量(V_s = Q × S₀ × t,S₀为污泥浓度,t为污泥龄)和回流比(R)确定污泥区容积,需满足污泥储存与排泥要求。
关键设计参数详解
平流式二沉池的设计效果取决于多个核心参数的合理选择,以下为关键参数的取值范围与说明:
水力表面负荷(q)
水力表面负荷(q)是核心设计参数,反映单位沉淀面积的处理能力,直接关联沉淀效率,常见取值范围为0.5~1.5 m³/(m²·h),需结合污泥性质调整:
- 污泥颗粒细小、浓度高时,取低值(0.5~0.8 m³/(m²·h)),延长沉降时间;
- 污泥颗粒较大、浓度低时,取高值(1.2~1.5 m³/(m²·h)),提高单位面积处理能力。
水力停留时间(HRT)
沉淀区水流在池内的停留时间(HRT),通常为1.5~3 h,直接影响沉淀效果,计算公式为 ( text{HRT} = frac{A times H}{Q} )(A为沉淀区面积,H为有效水深),HRT过短会导致污泥沉降不彻底,影响出水水质。

有效水深(H)
沉淀区的垂直高度,需满足污泥沉降所需空间,常见取值2~4 m:
- 浅池(2~3 m):提高沉淀效率,但需考虑刮泥设备运行高度与能耗;
- 深池(4 m以上):降低占地面积,但需确保水流均匀分布和污泥回流顺畅。
污泥回流比(R)
污泥从二沉池回流至曝气池的比例(R = 回流污泥量/曝气池进水量),通常为50%~100%,过高会导致曝气池污泥负荷过高,过低则影响处理效率。
排泥方式
- 机械刮泥:适用于大型池体(≥1000 m³),通过刮泥机收集污泥,效率高;
- 静压排泥:适用于小型池体,通过污泥泵将污泥从底部抽出,结构简单。
关键设计参数对比表
| 参数名称 | 取值范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 水力表面负荷 | 5 – 1.5 m³/(m²·h) | 根据污泥性质调整,颗粒细小取低值 |
| 水力停留时间 | 5 – 3 h | 影响沉淀效率,需保证足够沉降时间 |
| 有效水深 | 2 – 4 m | 浅池提高效率但需考虑刮泥难度,深池降低占地但需保证水流均匀性 |
| 污泥回流比 | 50% – 100% | 过高或过低均影响处理效果,需根据工艺要求调整 |
资料下载资源与获取途径
平流式二沉池设计计算需参考规范、手册及实际案例,以下为常用资料来源:
官方规范与标准
- 《室外排水设计规范》(GB 50014-2021):国家强制标准,包含二沉池设计参数、尺寸要求等;
- 《给水排水设计手册》(第2册:城镇排水):系统介绍污水处理工艺与构筑物设计方法,附计算公式与案例。
获取途径:国家建筑标准设计网(www.cnsdd.com)、住房和城乡建设部官网。
专业设计资料库
- 水处理技术网(www.shuichuli.cn):提供设计案例、计算公式、参数表,包含平流式二沉池设计实例;
- 中国给水排水网(www.chinawater.com.cn):发布行业规范、设计指南,涵盖二沉池设计计算步骤。
高校与机构公开资料
- 清华大学环境学院:发布《平流式二沉池设计计算指南》,包含参数取值依据与计算流程;
- 中国市政工程西北设计研究院:提供实际工程案例的平流式二沉池设计图纸与计算书。
典型资料下载示例
- 《平流式二沉池设计计算手册》(电子版):涵盖详细计算步骤、参数取值范围、图表示例,适用于初学者;
- 《污水处理厂平流式二沉池设计实例》(PDF):包含流量、参数选择、池体尺寸确定等实际工程计算过程。
常见问题解答(FAQs)
问题1:平流式二沉池的水力表面负荷如何选择?为什么?
解答:水力表面负荷(q)的选择需综合考虑污泥性质(颗粒大小、浓度)、水温、处理水质要求等因素,当污泥颗粒细小、浓度较高时,应选择较低的水力表面负荷(如0.5~0.8 m³/(m²·h)),以延长污泥沉降时间,提高沉淀效率;反之,颗粒较大、浓度较低的污泥可选择较高的负荷(如1.2~1.5 m³/(m²·h)),需参考《室外排水设计规范》中推荐的取值范围,并结合类似工程经验调整。

问题2:设计平流式二沉池时,如何确定池体的长宽比和有效水深?
解答:池体的长宽比(L:B)通常控制在5:1到10:1之间,过小的长宽比会导致水流短路,影响沉淀效果;过大的长宽比会增加池体占地面积和建设成本,有效水深(H)需根据水力停留时间和污泥沉降特性确定,一般取2~4 m,浅池(如2~3 m)可提高沉淀效率,但需考虑刮泥设备的运行高度和能耗;深池(如4 m以上)可降低占地面积,但需确保水流均匀分布和污泥回流顺畅,设计时可通过水力计算(如流速控制、雷诺数验证)和经验公式(如L = (Q / (B × v)) × 3600)确定长宽比,结合HRT要求确定有效水深。
系统介绍了平流式二沉池的设计计算核心逻辑、关键参数及资料获取途径,可为相关设计人员提供参考。
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