第三講理想沉淀池原理沉砂池和沉淀池

水處理工程第四講格柵、沉砂池和沉淀池目前一頁\總數(shù)三十五頁\編于六點物理處理法－格柵平面格柵、曲面格柵固定格柵、回轉格柵粗格柵（16－40mm）、細格柵（1.5－10mm）、超細格柵（0.2－1.5mm）人工清渣、機械清渣、水力清渣柵渣含水率：70－80％。目前二頁\總數(shù)三十五頁\編于六點沉砂池沉砂池的功能：從廢水中分離比重較大的無機顆粒（相對密度2.65，粒徑0.2mm以上），如砂粒，爐灰渣、煤渣等。沉砂池位置和作用：設在泵站及沉淀池之前，保護水泵及管道免受磨損；使沉淀池中的污泥具有良好的流動性，能防止排放與輸送管道堵塞；使無機顆粒和有機顆粒分離，便于分別處理和處置。設計原則：數(shù)量不少于2個按最大設計流量選擇城市污水每10萬m3污水的砂量為3m3（每m3污水0.03L）沉砂含水率60％，貯砂斗傾角不小于55度超高不小于0.3m目前三頁\總數(shù)三十五頁\編于六點A、平流式沉砂池

B、曝氣沉砂池

C、旋流沉砂池沉砂池的形式目前四頁\總數(shù)三十五頁\編于六點平流式沉砂池的水流部分，實際上是一個加深加寬的明渠，兩端設有閘板，以控制水流。在池底部設1-2個貯砂斗，下設排砂管。開啟貯砂斗的閘閥，即能將沉砂排出。還可利用射流泵和螺旋泵排除泥砂，或利用高地或將沉砂池筑于高地，也利于排砂。普通沉砂池的一大缺點是其截流的沉砂中夾雜一些有機物。對被有機物包覆的砂礫的截流效果不高，而且沉渣容易腐敗發(fā)臭，難以處置。平流式沉砂池目前五頁\總數(shù)三十五頁\編于六點設計參數(shù)（P326）水平流速：0.15－0.3m/s停留時間：30－60s有效水深：1.2m，每格池寬不小于0.6m進水頭部采用消能和整流措施池底坡度0.01－0.02目前六頁\總數(shù)三十五頁\編于六點沉砂中有機物的含量低于5%，一般長期存放不腐敗。水平流速0.1m/s過水斷面旋流速度0.25－0.4m/s停留時間大于2min寬深比1－1.5，長寬比5每m3水曝氣量0.1－0.2m3空氣，曝氣管孔徑2.5－6mm曝氣沉砂池目前七頁\總數(shù)三十五頁\編于六點曝氣的作用：水力旋流使砂粒與有機物分離，沉渣不易腐敗；氣浮油脂并吹脫揮發(fā)性物質(zhì)；預曝氣充氧、氧化部分有機物，防止污水厭氧分解（脫臭）。曝氣沉砂池的設計（見書P329）目前八頁\總數(shù)三十五頁\編于六點平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜板式沉淀池沉淀池目前九頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

平流式沉淀池是廢水從池的一端進入，從另一端流處，水流在池內(nèi)作水平運動，池平面形狀呈長方形，可以是單個或多個串聯(lián)。平流式沉淀池目前十頁\總數(shù)三十五頁\編于六點平流式沉淀池示意圖平流式沉淀池由進水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)和污泥區(qū)四部分組成。目前十一頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

進水區(qū)的作用是使水流均勻分布在整個斷面上，盡可能減少擾動。入口流速小于25mm/s。為了保證不沖刷已有的底部沉積物，水的流入點應高出污泥層面0.5m以上。水流入沉淀池后應盡快消能，防止在池內(nèi)形成短流或股流。設置整流裝置。

進水區(qū)目前十二頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

沉淀池進口整流多采用穿孔槽外加擋板（或穿孔墻）的方法，沉淀池進水口布置形式如圖示：

目前十三頁\總數(shù)三十五頁\編于六點要降低沉淀池中水流的Re數(shù)和提高水流的Fr數(shù)，必須設法減少水力半徑，采用導流墻，對平流式沉淀池進行縱向分格等，均可減小水力半徑，改善水流條件。沉淀區(qū)的高度（有效水深H）與其前后有關處理構筑物的高程布置有關，一般約3-4m。沉淀區(qū)的長、寬、深之間相互關聯(lián)，應綜合考慮，還應核算表面負荷。一般，L/B≥4，L/H≥10，每格寬度3-8m，不宜大于15m。沉淀區(qū)目前十四頁\總數(shù)三十五頁\編于六點出水區(qū)

沉淀后出水應盡量在出水區(qū)均勻流出。沉淀池常見出水口布置形式。

目前十五頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

出流堰是沉淀效果好壞的重要條件，它不僅控制池內(nèi)水面的高程，而且對池內(nèi)水流的均勻分布影響極大。

應防止池內(nèi)水流產(chǎn)生偏流現(xiàn)象。盡可能減少單位堰長的過流量，因此堰的施工必須精心，盡量做的水平。目前十六頁\總數(shù)三十五頁\編于六點及時排出沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項重要措施。沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管排泥及機械排泥。目前基本都采用機械排泥，不需留存泥區(qū)，池底水平，略帶坡度以便放空。排泥方式：刮泥：設置刮泥機（車），池底設計坡度。污泥泵排泥；靜水壓力排泥（靜水壓力水頭，排泥管徑不小于200mm）。如設有多個泥斗時，則無需刮泥裝置，每個泥斗設獨立的排泥管及排泥閥。污泥區(qū)（積泥區(qū)和排泥區(qū)）目前十七頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

污泥區(qū)和清水區(qū)之間應有一個緩沖區(qū)，其深度可取，以減輕水流對存泥的攪動，也為存泥留有余地。沉淀池設計的一般原則（書P335）

1、設計流量

2、池數(shù)

3、沉淀池設計經(jīng)驗參數(shù)緩沖區(qū)目前十八頁\總數(shù)三十五頁\編于六點若無沉淀數(shù)據(jù)可選取手冊設計參數(shù)目前十九頁\總數(shù)三十五頁\編于六點沉淀區(qū)的長度L取決于水平流速v和停留時間T，即L=v*T沉淀池的寬度決定物流量Q，池深H和水平流速v，即B=Q/H*v沉淀區(qū)的長寬深之間的相互關系，應綜合研究決定，并核算表面負荷率,核算L/B≥4，L/H≥10。有效水深3-4m，超高大于0.3m，緩沖層高度。進水擋板：出水擋板：污泥斗的傾角45ο-60ο

。放大系數(shù)：根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行放大。負荷縮小1.5倍,HRT增大1.75倍平流式沉淀池的幾何尺寸計算目前二十頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

進水區(qū)

沉淀區(qū)

出水區(qū)保護高度

沉淀高度

坡度污泥斗高度

（污泥斗底部尺寸）平流式沉淀池設計草圖目前二十一頁\總數(shù)三十五頁\編于六點豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。豎流式沉淀池多為圓形，直徑介于4-7m之間。沉淀池的上部為圓筒形的沉淀區(qū)，下部為截頭圓錐狀的污泥區(qū)，中間為緩沖層。豎流沉淀池目前二十二頁\總數(shù)三十五頁\編于六點豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。當顆粒發(fā)生自由沉淀時，其沉淀效果比平流式沉淀池中低得多。當顆粒具有絮凝性時，則上升的小顆粒和下沉的大顆粒之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層，對上升的小顆粒起攔截和過濾作用，因而沉降效率比平流沉淀池高。豎流沉淀池特點目前二十三頁\總數(shù)三十五頁\編于六點沉淀池的設計：（1）沉淀時間；（2）表面負荷q03/m2.h；對應u0=q0（參數(shù)選取）（3）有效水深H=q0t；

池徑D與有效水深（H）的比值不超過3：1。（4）池徑D（4-7m）（5）中心管設計豎流沉淀池中心管內(nèi)流速對懸浮物的去除有很大影響。（中心管設計參數(shù)）目前二十四頁\總數(shù)三十五頁\編于六點中心管設計方法

中心管沉速小于30mm/s。緩沖層:反射板底距污泥表面為緩沖層,高度為0.3-0.5m。污泥斗：貯泥斗傾角為45o-60o，可采用靜壓排泥或污泥泵排泥。集水槽多采用平頂堰或三角形鋸齒堰，堰口最大負荷為1.5L/m·s。當池的直徑大于7m時，為集水均勻，還可設置輻射式集水槽。目前二十五頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

輻流式沉淀池是直徑較大（20-30m）的圓池，最大直徑可達100m。中心深度為，周邊深度為。輻流式沉淀池中心進水周邊進水目前二十六頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

排泥方式：輻流式沉淀池大多數(shù)采用機械刮泥，將污泥收集到中心泥斗，通過靜壓力或污泥泵排出，刮泥機一般每小時轉2-4周。主要設計參數(shù)：

1、有效水深H不大于4m；

2、池直徑D不宜小于16m，D/H=6-12。

3、沉淀時間初沉池1-2h

二沉池4、表面負荷q0=1.5-3.0m3/m2.h；

5、池底坡度為；中心泥斗坡度。目前二十七頁\總數(shù)三十五頁\編于六點進水區(qū)分離區(qū)出水區(qū)污泥區(qū)緩沖區(qū)清水區(qū)斜板(管)沉淀池目前二十八頁\總數(shù)三十五頁\編于六點斜板（管）傾角多采用60o，斜板（管）長一般在左右，板間距一般不小于50mm。斜管管徑25-35mm。斜板材料：大多采用聚氯乙烯平板或波紋板；斜管多為塑料片、波形石棉板、波形玻璃鋼板粘合而成的蜂窩狀管，斷面有正六邊形、圓形、橢圓形等，常制成組裝件，便于安裝。結構特點目前二十九頁\總數(shù)三十五頁\編于六點斜板沉淀池的結構形式：包括：異向流、同向流及橫向流。目前三十頁\總數(shù)三十五頁\編于六點進水方式：大多采用異向流。斜板（管）上部清水區(qū)為，斜板（管）下部為配水區(qū)大于1.5m（目的：布水均勻），布水區(qū)下部為污泥區(qū)。出水方式：采用穿孔集水管集水。排泥方式：采用多斗排泥。目前三十一頁\總數(shù)三十五頁\編于六點

斜板（管）沉淀池的優(yōu)點：

（1）水力條件好。水流雷諾數(shù)可降至200以下，弗羅德數(shù)可達10-3-10-4數(shù)量級。（2）處理能力比一般沉淀池大得多，

表面負荷通常9-11m3/m2.h（設計負荷）。（3）處理效率高。目前三十二頁\總數(shù)三十五頁\編于六點1－進水管；2－配水槽；3－斜板；4－集水槽；5－出水落水斗；6－污泥斗；7－排泥管目前三十三頁\總數(shù)三十五頁\編于