某污水處理工程中的高效沉淀池設計計算案例本工程共設計高效沉淀池1座，設計規模4.0萬m3/d，內分兩組。設計規模：4.0萬m3/d總變化系數：Kz=1.341.1沉淀池（1）清水區設計流量時表面負荷取q=9.0斜管結構占用面積按4%計，沉淀池清水區面積：F1=1.04沉淀區平面布置如圖所示，其中斜管區分為兩部分，中間為出水渠，斜管區平面尺寸取10×10m，中間出水渠寬1m，出水渠壁厚為0.2m，沉淀區長度：L1=11.4m（2）進水區絮凝區來水經淹沒式溢流堰向下進入沉淀區的進水區，進水區寬度：B1=11.4?10?0.5=0.9m進水區流速：v（3）集水槽：采用小矩形出水堰，堰壁高度P=0.28m，堰寬b=0.05m。沉淀池布置集水槽10個，單個集水槽設矩形堰20個，總矩形堰個數n=200。每個小矩形堰流量q=0.231/200=0.00116(m2/s)。矩形堰有側壁收縮，流量系數m=0.43，堰上水頭H=單個集水槽水量：q單個集水槽寬b’=0.4m，末端臨界水深：?集水槽啟端水深：h=1.73hk=1.73×0.07=0.121m集水槽水頭損失：△h=h-hk=0.121-0.07=0.005m集水槽水位跌落0.1m，槽深0.4m。（4）池體高度：超高H1=0.40m，根據《室外給水設計規范》(GB50013—2006)，斜管沉淀池清水區高度H2=1.0m，斜管傾角60°，斜管長度0.75m，斜管區高度H3=0.75×sin60°=0.65(m)﹔根據GB50013-2006，斜管沉淀池布水區高度H4=1.5m;污泥回流比R1按設計流量的2%計，污泥濃縮時間tn取8h，污泥濃縮區高度：H5貯泥區高度H6=1m，則沉淀池總高H=H1+H2＋H3＋H4+H5＋H6=0.40+1.O+0.65＋1.5+1.4+1=1.95m，取6m（5）出水渠：出水渠寬B=1.0m，末端流量Q=0.231m3/s，末端臨界水深：?出水渠啟端水深：h0=1.73hk=1.73×0.18=0.31m出水渠上緣與池頂平，水位低于清水區0.2m，最大水深0.5m，渠高：HC=H1+0.2+0.5=0.4+0.2+0.5=1.1m沉淀區剖面見圖1.2絮凝區絮凝區由三部分組成:一是導流筒內區域，流速較大；二是導流筒外，流速適中；三是出口區，流速最小。參照GB50013—2006，導流筒內流速控制在0.5-0.6m/s，導流筒外流速控制在0.1-0.3m/s，出口區流速控制在0.05-0.1m/s。（1）絮凝室尺寸：絮凝區水深H7=1.9m，反應時間t2取15min，絮凝室面積為：F2=Qt絮凝室分為2格，并聯工作，每格均為正方形，邊長為：L（2）導流筒：絮凝回流比（R2）取10，導流筒內設計流量為：Q導流筒內流速v1取0.6m/s，導流筒直徑：D導流筒下部喇叭口高度H8=0.7m，角度60°，導流簡下緣直徑為：D導流筒上緣以上部分流速v2=0.25m/s，導流筒上緣距水面高度為H導流筒外部喇叭口以上部分面積為F導流筒外部喇叭口以上部分流速為v導流筒外部喇叭口下緣部分面積為F導流筒外部喇叭口下緣部分流速為v導流筒喇叭口以下部分流速v5=0.15m/s，導流筒下緣距池底高度為H（3）過水洞：每格絮凝池設計流量：Q1=Q/2=0.231/2=0.116m3/s絮凝池出口過水洞流速v6=0.06m/s，過水洞口寬度B3=4m，高度為H過水洞水頭損失h=ε（4）出口區：出口區長度L2=4m，出口區上升流速v7=0.06m/s，出口區寬度B出口區停留時間t（5）出水堰高度：為配水均勻，出口區到沉淀區設一個淹沒堰，過堰流速v8=0.05m/s，堰上水深為H（6）攪拌機：攪拌機提升水量QT=Qn=1.27m3/s，提升揚程取0.15m，攪拌機軸功率為N式中，γ—水的密度，1000kg/m3。據此，選擇絮凝攪拌機2臺，槳葉直徑1200mm，N=2.5KW，變頻，配套導流筒（7）絮凝區GT值：絮凝區總停留時間：T=15+1.66=16.66min=999.6s，水溫按10℃算，動力粘度μ=1.305×10-3Pa·s，絮凝區GT值為GT=1.3混合池（1）混合池尺寸：混合池長L3=2.65m，寬B4=2.65m，水深H12=6m（2）停留時間：t（3）投加量陰離子PAM投加量：1.0mg/L投加濃度0.1%PAC投加量：30mg/L投加濃度10%投加液體PAC（4）攪拌機功率：混合室G取500s-1，攪拌機軸功率為N（5）水力計算：出水總管長度L4=1.5m，直徑D3=0.6m，流速為v出水總管沿程水頭損失為?出水總管局部水頭損失為?式中，ξ1——出水總管