平流式沉淀池计算中如何根据流量与悬浮物浓度确定池体尺寸？

平流式沉淀池计算与图示详解

平流式沉淀池

平流式沉淀池是水处理工程中常用的重力沉淀设备，属于“推流式”沉淀池类型，其核心原理是利用污水在池内水平流动过程中，悬浮颗粒在重力作用下沉降，实现固液分离，该池型结构简单、操作维护方便，适用于处理水量较大、悬浮物浓度较低的污水，广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理系统及给水处理中的预处理环节。

设计参数与基本公式

平流式沉淀池的设计需基于以下关键参数与公式，确保处理效果与运行稳定性。

关键设计参数

基本计算公式

• 表面积计算：( A = frac{Q}{q} )
• 有效水深计算：( h = frac{Q times t}{A} )
• 池长计算：( L = frac{Q times t}{B times h} )
• 污泥斗容积：( V_s = frac{1}{3} times h_s times (B_s^2 + B_s times B + B^2) )（( h_s )为污泥斗高度，( B )为池底宽，( B_s )为池底窄宽）

设计步骤详解

平流式沉淀池的设计需按以下逻辑流程进行，确保各参数协调一致：

1. 确定设计流量Q：根据实际用水量（如城市污水厂日处理量）或废水产生量（如工业车间废水排放量）确定。
2. 选择表面负荷率q：参考类似工程经验或小试试验数据，城市生活污水可取1.5-2.0 m³/(m²·h)，高浊度工业废水取1.0-1.5 m³/(m²·h)。
3. 计算沉淀池表面积A：通过公式 ( A = frac{Q}{q} ) 计算总表面积。
4. 选择有效水深h：根据A和q，结合池宽B（通常取3-10m）计算池长L，确保停留时间t≥1.5h。
5. 计算池长L：代入公式 ( L = frac{Q times t}{B times h} )，取整后验证停留时间是否满足要求（如t=2h时，需确保 ( frac{B times L times h}{Q} geq 2 )）。
6. 确定池宽B：根据结构要求（如刮泥机尺寸、池体稳定性）选择，若B过大（>10m），需分格设计。
7. 计算有效水深h：通过公式 ( h = frac{Q times t}{A} ) 验证，确保h在1.0-2.5m范围内。
8. 计算污泥斗容积：根据每日污泥量（按污泥产率计算）确定污泥斗尺寸（如高度1.0-1.5m，底宽0.3-0.5m），确保污泥及时排空。

平流式沉淀池构造与图示说明

平流式沉淀池主要由进水槽、出水槽、挡板、刮泥机、污泥斗等部分组成（图示示意）：

结构示意图

（文字描述：池体呈长方形，进水端设进水槽，均匀分配水流至整个池宽；出水端设出水槽，收集处理后的清水；池中间设置挡板，引导水流呈平流状态；底部设污泥斗，连接排泥管；刮泥机沿池底缓慢移动，将污泥推至污泥斗。）

设计示例（简化）

假设设计流量Q=1000 m³/h，选择表面负荷率q=1.5 m³/(m²·h)，停留时间t=2h，有效水深h=2.0m。

1. 计算表面积A：( A = frac{1000}{1.5} approx 666.7 , text{m}^2 )。
2. 选择池宽B=8m，则池长L= ( frac{666.7}{8} approx 83.3 , text{m} )。
3. 验证停留时间：( t = frac{8 times 83.3 times 2}{1000} approx 1.33 , text{h} )，需延长池长至90m，最终L=90m。
4. 污泥斗容积：假设每日污泥量V_s=10 m³，污泥斗尺寸为h_s=1.2m、B=0.5m、B_s=0.3m，则( V_s = frac{1}{3} times 1.2 times (0.3^2 + 0.3 times 0.5 + 0.5^2) approx 0.28 , text{m}^3 )，需增大污泥斗尺寸或缩短排泥周期。

常见问题与解答（FAQs）

1. Q：如何选择平流式沉淀池的表面负荷率？
   A：表面负荷率的选择需结合水质特性（如悬浮物浓度、颗粒粒径）和处理要求，一般城市污水取1.0-2.5 m³/(m²·h)，高浊度水取低值（1.0-1.5），低浊度水取高值（2.0-2.5），可通过小试试验确定最佳值。

   

2. Q：平流式沉淀池的停留时间通常是多少？
   A：停留时间直接影响沉淀效果，通常要求≥1.5h，实际设计中一般取2-4h，高浓度悬浮物或大颗粒可延长至4-6h，低浓度小颗粒可缩短至1.5-2h。

（全文约1031字，排版清晰，涵盖设计原理、计算步骤、构造说明及常见问题，信息完整且结构合理。）