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某污水处理厂的二沉池及化学除磷系统设计案例综述
1二沉池
根据资料查得对于小型污水处理厂，一般采用竖流式沉淀池。故本次设计采用2座竖流式沉淀池。
图2.5竖流式沉淀池示意图
（1）中心进水管面积
本次设计的最大流量Qmax=0.044(m3
q
f=
（2）中心管直径
d
取中心管直径d
（3）进水管渐扩口与反射挡板之间的间隙高度：
设喇叭口流速v1=0.02m/s
?
（4）沉淀区断面积，设计取沉淀部分表面负荷q
则：
v=
F=
（5）沉淀池直径：
D=
本次设计取沉淀池直径D=7m
（6）沉淀部分有效水深；式中v=0.0004m/s，则t取2h
?
取沉淀部分有效水深，
（7）校核集水槽出水堰负荷：
集水槽每米出水堰负荷为
q
符合设计要求
（8）污泥斗尺寸计算：取α=60°，设圆锥体下底直径为0.4m，则：
?
（9）沉淀池总高度
设池体超高为0.3m，沉淀缓冲部分高度0.3m
H=
=0.3+3.0+0.26+0.3+5.7=9.56(m)
2化学除磷系统
经二级处理后污水中残留着溶解态的磷和悬浮态磷，通过加入铁盐或者铝盐药剂，让其通过絮凝作用进行沉淀去除。由于铝盐不会影响出水的色度，也不会腐蚀管道，所以本次设计采用硫酸铝作为絮凝剂。
原污水经生化处理P的去除率为70%，二沉池出水的磷：
P=6×(1?70%)=1.8(mg/L)3(mg/L)，
满足化学除磷条件，本次设计取化学除磷使出水中磷指标达0.5mg/L，达到一级A标准。
（1）化学去除磷的量=2000
投加的Al与P的摩尔比为1.5，需投加的AL=2.6×1.5×
（2）需投加的硫酸铝的量=3.4÷8%=42.46(kg/d)
化学除磷时，有少量污泥产生，本次设计采用硫酸铝药剂，污泥量大约增加20%～35%，取30%，则：
=219.94×30%=190.8(kg/d)
（3）剩余污泥总量
?X
除磷污泥和二沉池的剩余污泥通过管道一起输送到污泥回流泵房，经过污泥泵抽取
输送到储泥池，进行脱水处理。
此次设计为规模较小的小型污水处理厂，混凝剂在溶解池通过人工搅拌后采用重力投加，建造一个高位溶解池利用重力将药液通过管道输入污水中。
（4）溶解池设计计算
混凝剂为硫酸铝，经核算本次污水厂需加药21.23kg/d，设计每日投药最大值a=40.6mg/L，药溶液有效浓度b=8%
溶液池容积：
W
溶液池池体采用矩形长宽高为1.0×1.0×1.2，超高为0.2m
溶解池容积
W
设溶解池放水时间为15min，则放水流量：
（5）投药管
投药管流量
q=
根据参考给排水设计手册，本次取投药管管径为DN=30mm。
2.9絮凝池设计计算
本次设计采用一座垂直轴式机械絮凝池，处理时间为20min，絮凝池能有效去除加药后污水中的悬浮物，使其聚集下沉。本次设计流量Q=0.044m
图2.6垂直轴式机械絮凝池示意图
（1）絮凝池有效容积
W=
设本次絮凝池共分为3个区间，每个池子尺寸为2.2×2.2m，则经核算所需絮凝池实际水深：
H=
设计超高取0.3m，则池总高为3.9m
絮凝池的分格隔墙上有过水孔道，本次设计其交错过水，每个区间设一台搅拌设备，为加强搅拌效果，在池子四周的池壁上加设挡板
（2）搅拌设备
叶轮直径取池宽的80%，采用1.6m，叶轮桨板中心点线速度采用
v
桨板长度取l=1.0m，桨板长度与叶轮直径之比
l/b=1.0/1.6=0.625，桨板宽度取0.12m
每根轴上桨板数8块，外侧各4块，旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为
8×0.12×1.0
四块固定挡板宽×高为0.2×1.2m，其面积与絮凝池过水断面积之比为
4×0.2×1.2
桨板总面积占过水断面积为10.9%+10.9%=21.8%，小于25%符合设计要求
叶轮桨板中心点旋转直径
D
=1040(mm)=1.04(m)
叶轮转速分别为
n
n
n
桨板旋转时所耗功率
第一格外侧桨板
N
=
第一格内侧桨板
N
第一格搅拌轴功率
N
同理求得：N2=0.031(Kw)
设三台搅拌设备合用一台电动机，则，絮凝池所耗用的总功率为：
（电动机功率取η
N=
（3）核算平均速度梯度G值及GT值：（T=20°C，μ=102×10?6
第一格：
G=
第二格：
G=
第三格：
G=
絮凝池平均速度梯度：
G=
经核算：GT=49×20×60=5.88×10
（4）垂直式机械絮凝池的搅拌装置选型
根据以上计算参数，本次设计选用扬州天宇给排水设备有限公司生产的LFJ-170型搅拌器，每格池子设置一台，共3台搅拌器。
表2.12LFJ-170型搅拌器性