如何准确应用平流式预沉池的设计计算公式进行设计

教程大全 2026-02-15 07:01:53 浏览次

平流式预沉池是污水处理系统中常用的初次沉淀池形式，通过水流平流通过沉淀区，使悬浮颗粒在重力作用下沉降，从而实现固液分离，其设计计算是保证处理效果的关键环节，需结合规范要求与工程实践经验，通过一系列公式确定池体尺寸、水力参数等，本文将详细阐述平流式预沉池的设计计算公式及相关参数,为工程设计提供参考。

平流式预沉池设计的基本参数与定义

设计平流式预沉池前，需明确以下核心参数：

池体主要尺寸的计算

池体尺寸计算基于有效容积、有效水深等参数，需满足水力条件与结构要求。

（一）有效容积与有效水深

有效容积（V）是污水在池内的总停留容积，计算公式为：[ V = Q times t ]Q 为设计流量（m³/h），t 为水力停留时间（h）。

有效水深（h）是沉淀区的实际水深，需保证悬浮颗粒有足够沉降空间，有效水深计算公式为：[ h = frac{V}{B times L} ]B 为池宽（m），L 为池长（m）。

（二）池长与池宽

池长（L）需满足水流稳定性要求，通常取有效水深的3~5倍，即：[ L geq 3h ]池宽（B）由有效容积与有效水深、池长共同确定：[ B = frac{V}{h times L} ]

（三）池深

池深（H）包括有效水深、超高（S）与缓冲层（a），计算公式为：[ H = h + S + a ]超高（S）一般取0.3~0.5m，用于容纳瞬时流量波动；缓冲层（a）取0.3~0.5m，用于保护池底结构。

水力参数计算

水力参数包括设计流速、停留时间等，需符合规范要求。

（一）设计流速

设计流速（v）是单位时间内污水通过池宽与有效水深的流速，计算公式为：[ v = frac{Q}{B times h} ]单位为 m/s 或 m/h，平流式预沉池的设计流速通常控制在0.005~0.01 m/s（即1.8~3.6 mm/s），以避免悬浮颗粒被水流带出。

（二）停留时间

停留时间（t）是污水在池内的实际停留时间，计算公式为：[ t = frac{L}{v} ]单位为 h，设计时需保证停留时间满足要求（如1~2h），若停留时间不足，需调整池长或流速。

（三）沉淀速度

沉淀速度（u₀）是悬浮颗粒在静水中的沉降速度，平流式预沉池中需保证设计流速小于沉淀速度（v < u₀），以实现有效沉淀，沉淀速度可通过经验公式或规范推荐值确定，[ u_0 = 0.7 sim 1.5 , text{mm/s} ]（对应 0.008~0.017 m/h）

关键设计部件计算

除池体尺寸外，污泥斗、出水堰等部件的设计也影响预沉池性能。

（一）污泥斗设计

污泥斗用于收集沉淀的污泥，其容积需满足污泥存储需求，污泥斗容积计算公式为：[ V {text{斗}} = frac{1}{3} pi r^2 h {text{斗}} ]r 为污泥斗底半径（m），h斗为污泥斗高度（m），污泥斗锥角一般取60°~90°，便于污泥滑落，排泥管直径通常≥200mm，采用静压排泥，确保污泥顺利排出。