二沉池的高度设计

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我国目前《室外排水设计规范》规定，沉淀池的有效水深宜采用2-4米，设计手册和教科书对二沉池高度设计，只作了二沉池有效水深和二沉池污泥区容积计算二项描述。　　






有效水深按沉淀时间计算，一般沉淀时间取1-1.5h。而污泥区容积按2h贮泥量计算。
　　
事实上这一规定是无法进行二沉池高度的详细计算的，例如：污泥区与池边高度的关系。
　　
国内某些设计研究院对辐流式二沉池总高度计算采用：超高、有效水深、缓冲层高度、刮泥板高度、沉淀池底锥体部分高度之和。其中有效水深计算沉淀时间一般采用3小时，水力表面负荷采用我国设计规范所规定的1-1.5m3/m2.h。缓冲层高度取0.5米。（除去池底锥体部分高度，其它均为池边深度）在生产运行中取得良好效果。
　　
英国WRC设计最大的缺陷同样是缺少沉淀池的高度数据，但在欧洲一般采用德国ATV（污水处理协会）高度分区方法加以补充。
　　
德国ATV制定的设计规范（A131）规定的二沉池深度计算，把二沉池深度方向按其作用分为4个区：清水区、分离区、储存区、浓缩及刮泥区。
　　
（1）清水区（h1）
　　
为安全保证区，减轻风、密度差、溢流堰对污泥絮体的抽吸作用和不均匀界面沉降等不可避免的影响因素。h1=0.5m
　　
（2）分离区（h2）
　　
混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀二个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响。
　　
分离区计算停留时间0.5h。
　　
计算公式：h2=0.5?Qmax(1+R)/[1-(SVI×MLSS)]　　(m)
　　
式中：SVI——污泥指数（m3/kg）；
　　　　　MLSS—混合液悬浮固体浓度（kg/m3）
　　　　　R———回流比（%）；
　　　　　Qmax——污水设计流量（m3/h）
　　
（3）储存区（h3）
　　
作用是在雨季储存污泥，以免曝气池中污泥浓度大幅度下降，造成处理效果下降，储存区与分离区是连续一体的。储泥区所储存的污泥可保证雨季曝气池中污泥浓度不低于旱季污泥浓度的70%，其差值ΔMLSS=0.3MLSS。储存区的大小，应满足雨季时在1.5h内能接纳从曝气池内多流出的污泥量,污泥体积浓度按500L/m3计（经验数据），在此期间，污泥在储存区进行浓缩，并分布于整个二沉池面积上，二沉池污泥量的增加量为：
　　
ΔN=ΔMLSS?SVI?Qmax?(1+R)?1.5 　(L)
　　
ΔN的体积V3=ΔN/500 　　(m3)
　　
h3=0.45?qv?(1+R)/500　　(m)
　　
式中：500L/m3 — 污泥体积浓度。
　　　　 ΔMLSS—污泥浓度变化值=0.3MLSS(kg/m3)
　　　　　SVI——污泥指数（L3/kg）；
　　　　　 qv——污泥体积负荷(L/m2?h)；
　　
qv=q′?MLSS?SVI。

（4）浓缩及刮泥区（h4）
　　
浓缩区是保证污泥底流浓度的区域。
　　
h4=qv?(1+R)tE/C　　(m)
　　
式中：tE—浓缩时间h,一般0.5-2.0h；
　　　　 C—浓缩区污泥浓度值(L/m3)；
　　　　 C=300?tE+500
　　
浓缩区内污泥可视为由一层层的等浓度层叠加在一起的，该浓度为单层浓度的平均值，单层浓度为Cn=(103/SVI)?(tE)1/3。
　　
二沉池总深度 h=h1+ h2+h3+ h4 (m)对辐流式二沉池计算总池深为其水平流程2/3处的池深,如图1所示。同时还应满足池边深度hmin≥2.5m,计算总池深h≥3.0m，中心斗边深度hmax≥4.0m。




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