辐流式沉淀池设计计算例题详解
工程背景
某污水处理厂拟建设一座辐流式沉淀池,用于处理城市生活污水，设计处理能力为10000 m³/d，设计进水悬浮物浓度为200 mg/L，要求出水悬浮物浓度不大于30 mg/L。
设计参数确定
1 污泥产量
根据设计进水悬浮物浓度和出水悬浮物浓度,计算污泥产量：
污泥产量 = (进水悬浮物浓度 – 出水悬浮物浓度) × 设计处理能力
= (200 mg/L – 30 mg/L) × 10000 m³/d
= 1700000 mg/d
= 1.7 t/d
2 沉淀池直径
根据污泥产量,确定沉淀池直径：
沉淀池直径 = 1.7 t/d ÷ (污泥浓度 × 3600 s/d)
= 1.7 t/d ÷ (3000 mg/L × 3600 s/d)
= 0.0154 m
≈ 15.4 cm
由于沉淀池直径过小,不符合实际工程需求，因此需调整设计参数。
沉淀池结构设计
1 沉淀池深度
根据沉淀池直径和污泥沉降速度,计算沉淀池深度：
沉淀池深度 = 沉淀池直径 × 沉降速度
= 15.4 cm × 0.3 m/h
= 4.62 m
2 沉淀池直径
重新计算沉淀池直径,以满足实际工程需求：
沉淀池直径 = 1.7 t/d ÷ (污泥浓度 × 3600 s/d)
= 1.7 t/d ÷ (2000 mg/L × 3600 s/d)
= 0.0114 m
≈ 11.4 cm
沉淀池设计计算
1 沉淀池容积
沉淀池容积 = π × (沉淀池直径/2)² × 沉淀池深度
= π × (11.4 cm/2)² × 4.62 m
≈ 0.052 m³
2 沉淀池表面负荷
沉淀池表面负荷 = 设计处理能力 ÷ 沉淀池容积
= 10000 m³/d ÷ 0.052 m³
≈ 192309.52 m²/d
3 沉淀池进水流量
沉淀池进水流量 = 沉淀池表面负荷 × 沉淀池直径 × π
= 192309.52 m²/d × 0.11 m × π
≈ 6563.3 m³/d
根据以上计算,该辐流式沉淀池的设计参数如下：
- 沉淀池直径：约11.4 cm
- 沉淀池深度：约4.62 m
- 沉淀池容积：约0.052 m³
- 沉淀池表面负荷：约192309.52 m²/d
- 沉淀池进水流量：约6563.3 m³/d
通过以上设计计算,可确保辐流式沉淀池在实际工程中的有效运行。
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