CN107497142A

CN107497142A - 一种沉淀池单吸泥管的设计方法

Info

Publication number: CN107497142A
Application number: CN201710830382.4A
Authority: CN
Inventors: 郝飞麟
Original assignee: Zhejiang Shuren University
Current assignee: Zhejiang Shuren University
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2017-12-22

Abstract

本发明涉及污水处理领域，尤其是一种沉淀池泥管设计方法。一种沉淀池单吸泥管设计方法包括如下步骤：1.从沉淀池内壁沿着半径方向，设定吸泥孔位置，对吸泥孔进行编号；2.计算每个吸泥管吸入的污泥量Qi；3.计算排泥管截面流速Vii=Vmin,4.假定第一个吸泥孔直径d1=10*Dp,根据公式(3)计算得到Pt‑p15.再将pt‑p2带入公式（3）中得到第二个吸泥孔截面积A2,进而计算出第二吸泥孔直径d2；6.按照步骤6~7中的计算方法计算di，i=1,2，3,4；7.如di>3.0*Dp，i=1,2，3,4，计算结束，否则返回步骤6重新假定初始值。

Description

一种沉淀池单吸泥管的设计方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是一种沉淀池泥管设计方法。

背景技术

沉淀池单排泥管排泥系统不但简化了原来复杂的真空吸、排泥结构，而且使排泥调节更加简便、排泥路径更短，具有经济和技术上的优势，随着以Siemens公司为代表的周边进水、周边出水沉淀池系统的水力优越性广泛被人们接受，已有超过170多座周进周出大、中直径的沉淀池在国内新建活性污泥工艺污水处理厂采用，虽然国内外科研人员对此进行了大量的理论、实验研究，但其所涉及的配水、排泥2项关键技术均被国外公司所垄断，国内早期的一些采用周进周出二沉池系统的大中型城市污水处理工程项目中也几乎被国外技术垄断。迫于市场与竞争，国内以环保设备生产厂家和设计院为主的科研人员对其设计方法、性能进行了大量的探索、试验和工程化努力，并在如配水渠的设计等方法上取得了十分实用的成果，但在单吸泥管的设计上则方法众多，一直缺乏比较公认的、可靠的、成熟简便的设计方法来指导工程应用，这制约着国内环保产业的进一步发展。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种使用方便的沉淀池单吸泥管的设计方法。

本发明中的一种沉淀池单吸泥管的设计方法，包括如下步骤：

1.从沉淀池内壁沿着半径方向，设定N个吸泥孔，将排泥管分为N段，从沉淀池圆心方向开始，吸泥孔依次编号为1，2，…，N；N为大于等于1的整数；

2.以相邻吸泥孔中心线为分界线，计算每个吸泥孔的服务面积Asi，1，2，…，N；

3.计算每个吸泥管吸入的污泥量Qi，Qi＝Asi*F*SS/ρ，其中Asi为第i个吸泥孔的服务面积，F为沉池水力负荷，SS为进水固定悬浮物浓度1，2，…，N；

4.通过激光粒度分布仪测量污泥粒径分布，取横坐标最大值为粒径Dp；

5.计算排泥管截面流速Vii＝Vmin，

吸泥管截面积Aii＝(Q1+…+Qi)/Vii；

吸泥管内径

6.假定第一个吸泥孔直径d1＝10*Dp，根据公式(3)计算得到Pt-p1

然后根据公式(5)计算得到Pt-P2；

式中：i-孔口编号，从沉淀池池壁出开始到池中心，1，2，…，n：-孔口系数，理论值为0.97～0.98，但应通过实测验证；V_i-对应管段上孔口流速，m/s；ω-排泥管转速，rev/s；L_i-孔口到沉淀池中心线的距离，m；A_i-孔口i的面积，m²；p_t-p_i-i孔口内外静压差，其中p_t为池底静压pa；ρ-池底污泥密度，Rei＝ρ*vii*dii/μ，μ为污泥黏度系数；

3.再将pt-p2带入公式(3)中得到第二个吸泥孔截面积A2，进而计算出第二吸泥孔直径d2；

8.按照步骤6～7中的计算方法计算di，1，2，…，N；

9.如di＞3.0*Dp，1，2，…，N；计算结束，否则返回步骤6重新假定初始值。

作为优选，3＜N＜9。加工方便，吸泥效果好。

本发明的有益效果：可靠、成熟简便的设计沉淀池单排泥管。

附图说明

图1为沉淀池设计池底计算平面图。

图2为试验用污泥自由状态下粒径分布示意图。

图3为吸泥管剖面结构示意图。

图4为吸泥管设计方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的上述主题的范围仅限于上述实施例。

如图1和3所示，沉淀池直径435mm，沉淀池半径上可转动的设有单吸泥管，吸泥管上间距40mm的设有四个吸泥孔，沉淀池圆心开始依次编号为第1、2、3、4号吸泥孔，1号吸泥孔离沉淀池圆心距离为57.5mm；以相连吸泥孔中心线为分界线，吸泥管分为第1、2、3、4段；第i个吸泥孔的吸泥量为Qi，吸泥孔截面积为Ai，直径为di，吸泥孔流速为Vi；第i段吸泥管的截面积为Aii，污泥流量为Q1+…+Qi，吸泥管截面流速为Vii；其中i＝1，2，3，4。

如图2所示，通过激光粒度分布仪(如BT-9300H型激光粒度分布仪)测量污泥在自由状态下的粒径分布，其中位径d50为60μm，在拥挤和压缩沉淀阶段会变大，为保险起见，在设计中取较大值0.5mm(图1中横坐标的最大值)；

如图4所示，一种沉淀池单吸泥管设计方法包括如下步骤：

1.从沉淀池内壁沿着半径方向，以40mm为间距设定4个吸泥孔，将排泥管分为4段，从沉淀池圆心方向开始，吸泥孔依次编号为1，2，3，4；

2.以相邻吸泥孔中心线为分界线，计算每个吸泥孔的服务面积Asi，i＝1，2，3，4；

3.计算每个吸泥管吸入的污泥量Qi，Qi＝Asi*F*SS/ρ，其中Asi为第i个吸泥孔的服务面积，F为沉池水力负荷，SS为进水固定悬浮物浓度i＝1，2，3，4；

5.计算排泥管截面流速Vii＝Vmin，

吸泥管截面积Aii＝(Q1+…+Qi)/Vii；

吸泥管内径

6.假定第一个吸泥孔直径d1＝10*Dp，根据公式(3)计算得到Pt-p1

然后根据公式(5)计算得到Pt-P2；

式中：i-孔口编号，从沉淀池池壁出开始到池中心，1，2，…，n；-孔口系数，理论值为0.97～0.98，但应通过实测验证；V_i-对应管段上孔口流速，m/s；ω-排泥管转速，rev/s；L_i-孔口到沉淀池中心的距离，m；A_i-孔口i的面积，m²；p_t-p_i-i孔口内外静压差，其中p_t为池底静压pa；ρ-池底污泥密度，Rei＝ρ*vii*dii/μ，μ为污泥黏度系数；

4.再将pt-p2带入公式(3)中得到第二个吸泥孔截面积A2，进而计算出第二吸泥孔直径d2；

8.按照步骤6～7中的计算方法计算di，i＝1，2，3，4；

9.如di＞3.0*Dp，i＝1，2，3，4，计算结束，否则返回步骤6重新假定初始值。

本设计计算结果如下表所示：

Claims

1.一种沉淀池单吸泥管的设计方法，包括如下步骤：

a)从沉淀池内壁沿着半径方向，设定N个吸泥孔，将排泥管分为N段，从沉淀池圆心方向开始，吸泥孔依次编号为1，2，…，N；N为大于等于1的整数；

b)中心线为分界线，计算每个吸泥孔的服务面积Asi，1，2，…，N；

c)算每个吸泥管吸入的污泥量Qi，Qi＝Asi*F*SS/ρ，其中Asi为第i个吸泥孔的服务面积，F为沉池水力负荷，SS为进水固定悬浮物浓度1，2，…，N；

d)通过激光粒度分布仪测量污泥粒径分布，取横坐标最大值为粒径Dp；

e)算排泥管截面流速Vii＝Vmin，

吸泥管截面积Aii＝(Q1+…+Qi)/Vii；

吸泥管内径

f)定第一个吸泥孔直径d1＝10*Dp，根据公式(3)计算得到Pt-p1

然后根据公式(5)计算得到Pt-P2；

式中：i-孔口编号，从沉淀池池壁出开始到池中心，1，2，...，n：-孔口系数，理论值为0.97～0.98，但应通过实测验证；V_i-对应管段上孔口流速，m/s；ω-排泥管转速，rev/s：L_i-孔口到沉淀池中心线的距离，m；A_i-孔口i的面积，m²；p_t-p_i-i孔口内外静压差，其中p_t为池底静压pa；ρ-池底污泥密度，

Rei＝ρ*vii*dii/μ，μ为污泥黏度系数；

再将pt-p2带入公式(3)中得到第二个吸泥孔截面积A2，进而计算出第二吸泥孔直径d2；

g)照步骤e)～f)中的计算方法计算di，1，2，…，N；

h)di＞3.0*Dp，1，2，…，N；计算结束，否则返回步骤6重新假定初始值。

2.根据权利要求1所述的一种沉淀池单吸泥管的设计方法，其特征在于，3＜N＜9。