水污染控制 課件版 2-3沉淀池與案例分析

第二章污水的物理處理(2)第四節(jié)

沉淀池第五節(jié)

案例分析2第三節(jié)

沉沙池第三節(jié)

沉砂池沉砂池工程設計中的設計原則與主要參數：城市污水廠一般均設置沉砂池，并且沉砂池的個數或分格數應不小于2；工業(yè)污水是否要設置沉砂池，應根據水質情況而定。設計流量應按分期建設考慮。最大時流量、最大組合流量、合流制流量沉砂池去除的砂粒相對密度為2.65、粒徑為0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3計算，其含水率約為60%，容重約1500kg/m3。貯砂斗的容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗壁的傾角不應小于55o。排砂管直徑不應小于200mm。沉砂池的超高不宜小于0.3m。平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構造簡單，工作穩(wěn)定。平流式沉砂池污水在池內的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；最大流量時，污水在池內的停留時間不少于30s，一般為30~60s；有效水深應不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池寬不小于0.6m；池底坡度一般為0.01~0.02，當設置除砂設備時，可根據除砂設備的要求，考慮池底形狀。平流式沉砂池的系統(tǒng)參數

沉砂中含有機物的量低于5%；由于池中設有曝氣設備，它還具有預曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡作用以及加速污水中油類的分離等作用。曝氣沉砂池的特點：曝氣沉砂池是一個長形渠道，沿渠道壁一側的整個長度上，距池底約60~90cm處設置曝氣裝置；在池底設置沉砂斗，池底有i=0.1~0.5的坡度，以保證砂?；肷安?；為了使曝氣能起到池內回流作用，在必要時可在設置曝氣裝置的一側裝設擋板。曝氣沉砂池的構造：曝氣沉砂池的工作原理

污水在池中存在著兩種運動形式，其一為水平流動（一般流速0.1m/s），同時在池的橫斷面上產生旋轉流動（旋轉流速0.4m/s），整個池內水流產生螺旋狀前進的流動形式。由于曝氣以及水流的螺旋旋轉作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機污染物得以去除，沉于池底的砂粒較為純凈，有機物含量只有5%左右，長期擱置也不至于腐化。曝氣沉砂池實景水平流速一般取0.08~0.12m/s；污水在池內的停留時間為4~6min；當雨天最大流量時為1~3min。如作為預曝氣，停留時間為10~30min；池的有效水深為2~3m，池寬與池深比為1~1.5，池的長寬比可達5，當池長寬比大于5時，應考慮設置橫向擋板；曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.5~6.0mm，距池底約為0.6~0.9m，并應有調節(jié)閥門；曝氣沉砂池的形狀應盡可能不產生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進出口布置，應防止產生短流。曝氣沉砂池的設計參數：第四節(jié)

沉淀池沉淀池按使用功能分生物處理法中的預處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物。生物處理構筑物后，是生物處理工藝的組成部分。初次沉淀池二次沉淀池沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長方形一端進水另一端出水貯泥斗在池進口池內水流由下向上池內水流向四周輻流池型：多為圓形，有方形或多角形池中央進水，池四周出水貯泥斗在池中央沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式沉淀池特點與適用條件池型優(yōu)點缺點適用條件平流式1.對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強；2.施工簡單，造價低采用多斗排泥，每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機械排泥，機件設備和驅動件均浸于水中，易銹蝕1.適用地下水位較高及地質較差的地區(qū)；2.適用于大、中、小型污水處理廠豎流式1.排泥方便，管理簡單；2.占地面積較小1.池深度大，施工困難；2.對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差；3.造價較高；4.池徑不宜太大適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式1.采用機械排泥，運行較好，管理較簡單；2.排泥設備已有定型產品1.池水水流速度不穩(wěn)定；2.機械排泥設備復雜，對施工質量要求較高1.適用于地下水位較高的地區(qū)；2.適用于大、中型污水處理廠沉淀池由五部分組成：進水區(qū)、出水區(qū)的功能是使水流的進入與流出保持平穩(wěn)，以提高沉淀效率。沉淀區(qū)是沉淀進行的主要場所。貯泥區(qū)貯存、濃縮與排放污泥。緩沖區(qū)避免水流帶走沉在池底的污泥。沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)沉淀池的運行方式連續(xù)式污水中可沉顆粒的沉淀在流過水池時完成，這是可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動的速度兩方面的作用。污水連續(xù)不斷地流入與排出污水中可沉淀的懸浮物在靜止時完成沉淀過程，由設置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。工作過程：進水、靜止、沉淀、排水間歇式1.設計流量沉淀池的設計流量與沉砂池的設計流量相同。在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當廢水是自流進入沉淀池時，應按最大流量作為設計流量；當用水泵提升時，應按水泵的最大組合流量作為設計流量。在合流制系統(tǒng)中應按降雨時的設計流量校核，但沉淀時間應不小于30min。2.沉淀池的只數對于城市污水廠，沉淀池的個數不應少于2只。3.沉淀池的經驗設計參數對于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實測資料時，可參照教材表10-8的經驗參數選用。4.沉淀池的有效水深、沉淀時間與表面水力負荷的相互關系，見教材表10-9所示。

沉淀池的一般設計原則及參數

5.沉淀池的幾何尺寸：池超高不少于0.3m；緩沖層高采用0.3~0.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60o，圓斗不宜小于55o；排泥管直徑不小于200mm。6.沉淀池出水部分：一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的負荷為：對初沉池，應不大于2.9L/s·m；對二次沉淀池，一般取1.5~2.9L/s·m。亦可采用多槽出水布置，以提高出水水質。7.貯泥斗的容積：一般按不大于2d的污泥量計算。對二次沉淀池，按貯泥時間不超過2hr計。8.排泥部分：沉淀池一般采用靜水壓力排泥，靜水壓力數值如下：初次沉淀池不應小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池應不小于8.83kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池應不小于11.77kPa（1.2mH2O）。沉淀池的一般設計原則及參數平流式沉淀池進水區(qū)有整流措施，保證入流污水均勻穩(wěn)定地進入沉淀池。出水區(qū)設出水堰，控制沉淀池內的水面高度，保證沉淀池內水流的均勻分布。沉淀池應沿整個出流堰的單位長度溢流量相等，對于初沉池一般為250m3/（m·d），二沉池為130~250m3/（m·d）。鋸齒形三角堰應用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應水流的變化或構筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設置能使堰板上下移動的調節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。堰前應設置擋板，以阻攔漂浮物，或設置浮渣收集和排除裝置。多斗式沉淀池，不設置機械刮泥設備。每個貯泥斗單獨設置排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。平流式沉淀池的構造及工作特點平流沉淀池的構造及工作特點平流式沉淀池的構造及工作特點（進水）平流式沉淀池的構造及工作特點（出水）豎流式沉淀池豎流式沉淀池的工作原理在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v做豎向流動，廢水中的懸浮顆粒有以下三種運動狀態(tài)：當顆粒屬于自由沉淀類型時，其沉淀效果（在相同的表面水力負荷條件下）豎流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。當顆粒屬于絮凝沉淀類型時，由于在池中的流動存在著各自相反的狀態(tài)，就會出現上升著的顆粒與下降著的顆粒，上升顆粒與上升顆粒之間、下沉顆粒與下沉顆粒之間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有利于顆粒的沉淀。當顆粒以沉速u>v時，則顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除；當u=v時，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉不上升；當u<v時，顆粒將不能沉淀下來，則會被上升水流帶走。豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。豎流式沉淀池的深、寬（徑）比一般不大于3，通常取2。豎流式沉淀池的中心管如圖所示。豎流式沉淀池的構造中心流速：無反射板：30mm/s有反射板：100mm/s流出速度：<20mm/s中心導流筒設計輻流式沉淀池輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達100m，池周水深1.5~3.0m。有中心進水、周邊進水、周進周出、旋轉臂配水等幾種形式。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除，對輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮泥機和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機等。輻流式沉淀池的構造及特點輻流式沉淀池剖面中心進水周邊進水進水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時的水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻；進水擋板的下沿深入水面下約2/3深度處，距進水孔口有一段較長的距離，這有助于進一步把水流均勻地分布在整個入流渠的過水斷面上，而且廢水進入沉淀區(qū)的流速要小得多，有利于懸浮顆粒的沉淀。周邊進水輻流式沉淀池的入流區(qū)在構造上的特點：輻流式沉淀池刮泥機中心移動系統(tǒng)斜流式沉淀池斜流式沉淀池是根據淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或斜管而構成。它由斜板（管）沉淀區(qū)、進水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成。按斜板或斜管間水流域污泥的相對運動方向來區(qū)分，斜流式沉淀池有同向流和異向流兩種。污水處理中常采用升流式異向流斜流沉淀池。異向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60o角，長度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80~100mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為0.7~1.0m，底部緩沖層高度為1.0m。斜流式沉淀池的構造斜流式沉淀池的構造斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，在給水處理中得到比較廣泛的應用，在廢水處理中應用不普遍。在選礦水尾礦漿的濃縮、煉油廠的含油廢水的隔油等已有較成功的經驗，在印染廢水處理和城市污水處理中也有應用。斜流式沉淀池在廢水處理中的應用斜流式沉淀池污水處理中應用實例安裝中的斜板/斜管沉淀池斜板/斜管沉淀池運行進程中應防止斜板/斜管上浮提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題，且占地面積較大，體積龐大。提高沉淀池的分離效果和去除能力的方法斜流式沉淀池對污水進行曝氣攪動回流部分活性污泥曝氣攪動是利用氣泡的攪動促使廢水中的懸浮顆粒相互作用，產生