水污染控制課件

緒論一、排水工程的概念與內(nèi)容排水工程的概念：——指為保護環(huán)境而建設(shè)的一整套用於收集、輸送、處理和利用污水的工程設(shè)施排水工程的內(nèi)容：一是污水的收集、輸送部分——排水管網(wǎng)二是污水的處理、利用部分——污水處理本課程內(nèi)容二、排水工程的作用——保護環(huán)境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之災——促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保證城市可持續(xù)性發(fā)展——保護人民的身體健康與正常生活三、排水工程的發(fā)展歷史——河南省淮陽的古城下，發(fā)掘出西元前2800年埋下的陶制排水管，比西元前2500年埃及發(fā)現(xiàn)的排水溝早300年——河北省易縣出土了戰(zhàn)國後期的圓形陶制排水管——陝西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宮內(nèi)出現(xiàn)了明渠和暗渠相結(jié)合的排水系統(tǒng)——唐代長安建造了較為完整的雨水排水系統(tǒng)——江蘇揚州發(fā)現(xiàn)了唐代建造的多功能的排水渠——明、清時代的北京城，排水管渠系統(tǒng)比較發(fā)達三、排水工程的發(fā)展歷史（續(xù)）——在近代我國排水工程發(fā)展緩慢，建國前全國103個城市建有排水設(shè)施，管線總長6034.8km，全國只有上海、南京建有城市污水處理廠，日處理能力為4萬噸。1921年上海北區(qū)污水廠，是我國最早的採用活性污泥法工藝的污水廠。——建國後，排水工程事業(yè)發(fā)展較快，城市下水道普及率達60%以上。至1995年，全國排水管道總長11萬km，城市污水處理廠838座，日處理能力1645.4萬噸?！獓庠?9世紀中葉後，隨著產(chǎn)業(yè)革命後工業(yè)的發(fā)展和人口的集中，在城市開始建造現(xiàn)代化的排水系統(tǒng)。四、我國排水工程現(xiàn)狀水資源匱乏

水資源總量居世界第6位人均佔有量居世界110位僅為世界人均水量的?1.我國水資源狀況水資源分佈不均勻

東南多，西北少水質(zhì)惡化，水生態(tài)系統(tǒng)破壞

城市污水、工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放；有廢水處理設(shè)施也形同虛設(shè)，環(huán)保意識不強局部有所改善，整體仍在惡化四、我國排水工程現(xiàn)狀排水管網(wǎng)普及率低

2.我國排水設(shè)施現(xiàn)狀污水處理率低

污水回用率低

我國發(fā)達國家64.8%80%以上23.6%70-80%40%95%以上五、排水工程發(fā)展方向水污染防治法排汙費徵收使用管理條例－與國際接軌環(huán)境應急手冊－應對如“非典”等情況

——關(guān)於環(huán)保的各項法令、法規(guī)日趨完善政策、法規(guī)水業(yè)高級戰(zhàn)略沙龍2000年，國家用於污水處理的投資首次大於供水投資投資力度專家認為，污水處理業(yè)將成為中國水務(wù)市場中最無風險，回報最為穩(wěn)定的企業(yè)未來10年間，中國用於污水處理的總投資約需3000億元廣州建成四大污水處理廠，使污水處理率從30％提高到70％，並預計在2010年達到90％；投資力度哈爾濱融資1.5億美元建環(huán)保城，其中9000萬擬建何家溝群力污水

處理工程、松北新區(qū)管網(wǎng)及污水處理工程、文昌污水處理三期工程、何家溝平房污水處理廠和信義溝污水處理廠等大型排水工程。北京為迎接奧運，86億元建設(shè)環(huán)保工程，包括城市綠化、污水處理等；深圳投資3000萬用於管網(wǎng)改造，2005年使污水處理率達80％左右；新工藝新技術(shù)自動化

設(shè)備化

污水處理

高效、節(jié)能、先進、符合國情實現(xiàn)操作管理自動化，降低工人勞動強度處理工藝設(shè)備化研究，一體化設(shè)備，加快施工進度施工

佈局

管道材料

排水管網(wǎng)

實現(xiàn)機械化，降低勞動強度優(yōu)化組合，合理佈局，最大程度發(fā)揮其效益研究新材料，降低能耗技術(shù)發(fā)展工藝革新相關(guān)網(wǎng)站中國水網(wǎng)中國國際環(huán)保網(wǎng)給排水線上中國管道網(wǎng)

中國水工業(yè)網(wǎng)中國水星網(wǎng)中國水處理網(wǎng)

排水系統(tǒng)概論一、污水種類及污染物狀態(tài)污水的概念與分類：——在使用過程中受到了不同程度的污染，改變了原來的化學成分和物理性質(zhì)的水，叫污水。按來源分生活污水工業(yè)廢水降水（降雨和降雪）城市污水1-1概述一、污水種類及污染物狀態(tài)污染物狀態(tài)：生活污水工業(yè)廢水降水含有大量有機物：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、尿素、氨氮等；肥皂和洗滌劑；病原微生物（寄生蟲卵、腸系統(tǒng)傳染病菌）

生產(chǎn)廢水：污染較輕，如冷卻水生產(chǎn)污水：主含無機物：冶金、建築材料業(yè)、含大量重金屬；主含有機物：食品工業(yè)、煉油和石化工業(yè)；兩者都含：焦化廠、氮肥廠、洗毛廠等污染較輕，但徑流量大

1-1概述來自住宅、公共場所、機關(guān)、學校、醫(yī)院、商店、工廠的生活間來自車間或礦場地面上流泄的雨水和冰雪融化水二、排水系統(tǒng)含義：

管道系統(tǒng)（排水管網(wǎng)）

污水處理系統(tǒng)

為系統(tǒng)地排除汙廢水而建設(shè)的收集、輸送、處理、利用、排放等的一整套工程設(shè)施收集和輸送廢水設(shè)施。包括排水設(shè)備、檢查井、管渠、水泵站等工程設(shè)施。

處理和利用廢水的設(shè)施。包括污水處理廠（站）各種構(gòu)築物、除害設(shè)施等組成：1-1概述三、污水的最後出路一是排放水體二是灌溉農(nóng)田三是重複使用自然複用間接複用直接複用循序使用

迴圈使用1-1概述一、排水系統(tǒng)體制的概念：——生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以採用一個管渠來排除，也可以採用兩個或兩個以上獨立的管渠來排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。二、排水系統(tǒng)體制的分類：合流制：直排式、完全截流式和部分截流式三種分流制：完全分流制和不完全分流制1-2排水系統(tǒng)體制及選擇有污水和雨水排水系統(tǒng)只有污水排水系統(tǒng)混合制1-2排水系統(tǒng)體制及選擇圖例

合流幹管

溢流井

出水口

溢流出水口

污水處理廠

截流主幹管

1-2排水系統(tǒng)體制及選擇圖例

污水幹管

雨水幹管

出水口

污水處理廠

污水主幹管

三、合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：全部截流式合流制對環(huán)境的污染最?。徊糠纸亓羰胶狭髦朴晏鞎r部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。造價方面：合流制管道比完全分流制可節(jié)省投資20%~40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高於分流制，總造價看，完全分流制高於合流制。而採用不完全分流制，初期投資少、見效快，在新建地區(qū)適於採用。維護管理：合流制污水廠維護管理複雜。晴天時合流制管道內(nèi)易於沉澱，在雨天時沉澱物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護管理費。1-2排水系統(tǒng)體制及選擇選擇排水體制的總原則：

根據(jù)城鎮(zhèn)、工企業(yè)規(guī)劃以及環(huán)保要求，結(jié)合污水利用情況，原有排水設(shè)施水質(zhì)、水量以及地形、氣候、水體條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)保前提下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較而確定排水體制。

1-2排水系統(tǒng)體制及選擇一、城市污水排水系統(tǒng)的組成部分室內(nèi)污水管道系統(tǒng)與設(shè)備室外污水管道系統(tǒng)污水處理廠出水口事故排出口污水泵站或壓力管道衛(wèi)生設(shè)備（手盆、便器等）、水封管、支管、立管、出戶管．．．街坊管道、街道污水管道、檢查井、跌水井等1-3排水系統(tǒng)的組成部分處理污水、污泥一系列構(gòu)築物，附屬構(gòu)築物排入水體管道出口檢查井檢查井局部泵站中途泵站總泵站二、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成部分車間內(nèi)部管道系統(tǒng)與設(shè)備污水泵站或壓力管道廠區(qū)管道系統(tǒng)廢水處理站1-3排水系統(tǒng)的組成部分雨水收集系統(tǒng)與設(shè)備街坊或廠區(qū)雨水管道系統(tǒng)街道雨水管道系統(tǒng)出水口排洪溝雨水泵站雨水口、天溝、雨水鬥．．．三、雨水排水系統(tǒng)的組成部分1-3排水系統(tǒng)的組成部分*

廢水的預處理（物理處理）PreliminaryTreatment

1均衡和調(diào)節(jié)1．1調(diào)節(jié)的目的連1．2調(diào)節(jié)的方式連1．3調(diào)節(jié)池體積的確定連

1．4廢水濃度的調(diào)節(jié)連1．5調(diào)節(jié)池的位置連2格柵與篩濾連2．1格柵連2．2篩網(wǎng)連2．3篩餘物的處置連3重力沉降法連3．1概述連

3．2自由沉降試驗及去除率的計算連3．3影響絮凝沉降速度的因素連3.4理想沉澱池工作過程分析連

3.5沉砂池連3.6沉澱池連3.7隔油池連*

1均衡和調(diào)節(jié)

1．1調(diào)節(jié)的目的廢水流量和污染物含量是隨時間變化的。調(diào)節(jié)的目的是減少和控制廢水水質(zhì)（污染物濃度）及流量的波動，以便為後續(xù)處理提供最佳條件。*某工業(yè)廢水流量隨時間變化曲線

*時間廢水流量生活廢水流量隨時間變化曲線*時間/點鐘300.050.10.150.204812162024廢水流量/(m/s)調(diào)節(jié)的具體目的（調(diào)節(jié)池的作用）：（1）適當緩衝有機物的波動以避免生物處理系統(tǒng)中的衝擊負荷；（2）適當控制pH值或減小中和需要的化學藥劑量；（3）削減進入物理化學處理系統(tǒng)的高峰流量並使加藥率能與進水相適應；（4）當工廠不生產(chǎn)時還能保證水處理系統(tǒng)的連續(xù)供水；（5）控制廢水向城市管道系統(tǒng)的排放量，使廢水負荷分配比較均勻；（6）避免高濃度有毒廢水進入生物處理廠；（7）調(diào)節(jié)由於季節(jié)的變化而引起的流量變化。*返回目錄1．2調(diào)節(jié)的方式（水量調(diào)節(jié)）1）調(diào)節(jié)的主要設(shè)備是設(shè)置廢水調(diào)節(jié)池。

2）按調(diào)節(jié)池的位置，調(diào)節(jié)方式可分為線上調(diào)節(jié)與離線調(diào)節(jié)兩種：*（1）廢水的線上調(diào)節(jié)示意圖

去處廢水除調(diào)計量理廠雜物節(jié)池控制

泵站*線上調(diào)節(jié)流程可以大幅度地調(diào)節(jié)廢水的成分和流量，但能源消耗大。（2）廢水離線調(diào)節(jié)示意圖

*廢水除雜物溢流設(shè)施調(diào)節(jié)池泵站計量與控制去水處理廠調(diào)節(jié)能力較差可以節(jié)省能源3）實際調(diào)節(jié)池佈置示意圖（線上）*出水量保持不變調(diào)節(jié)池水位變化以適應來水量的變化4）調(diào)節(jié)池的攪拌裝置：(1）攪拌的目的：a保證充分均和，避免固體的沉澱。b通過攪拌和曝氣也可使還原性物質(zhì)氧化。c使某些可溶性氣體通過吹脫而減少。（2）攪拌的方法：常用的攪拌方法有機械曝氣法、擴散空氣法及渦輪式攪拌器等。最常用的是裝設(shè)淹沒式攪拌器。（3）下列情況不適用攪拌：（a）廢水中含有有害的揮發(fā)物或溶解氣體時；（b）廢水中的還原性污染物能被空氣中的氧氧化成有害物質(zhì)；（c）空氣中的二氧化碳能使廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為沉澱物或有毒揮發(fā)物。*返回目錄1．3調(diào)節(jié)池體積的確定計算時按最不利情況計算，即濃度和流量都在高峰時的區(qū)間來計算。具體步驟：

1）先在一天內(nèi)分時段測定廢水的平均流量，如每小時測定一次；

2）經(jīng)過一定時間後的平均濃度用下式計算。

c——T小時內(nèi)的污水平均濃度，mg/L；

q——T小時內(nèi)的污水平均流量，m3/h；

c1，c2—污水在各段時間內(nèi)的平均濃度，mg/Lq1，q2—污水在各段時間內(nèi)的平均流量，m3/hT——t1，t2等時間之和*廢水流量測定數(shù)據(jù)表*時段/點鐘0-11-22-33-44-5…23-24流量/m3/sq1q2q3q4q5…q24濃度/mg/Lc1c2c3c4c5…c24*3）所需調(diào)節(jié)池的容積：V=qT=q1t1+q2t2+qntn若採用對角線調(diào)節(jié)池，容積按下式計算：

V=qT/2α4）例：某化工廠酸性廢水的日平均流量為1000m3/d，污水流量及鹽酸濃度見表和圖，計算6h的平均濃度和調(diào)節(jié)池容積？（見課本P27表和圖）*返回目錄解：在進行調(diào)節(jié)池的容積計算時，按最不利的情況，即濃度和流量在高峰時的區(qū)間來計算，調(diào)節(jié)時間越長，水質(zhì)越均勻。由圖可知，污水流量和濃度較高的時段在12h~18h之內(nèi)，此6h的污水平均濃度為：c=（5700×37+4700×68+3000×40+3500×64+5300×40+4200×40）/（37+68+40+64+40+40）=4350（mg/L）容積按下式計算：V=（37+68+40+64+40+40）/2×0.7=206（m3）1．4廢水濃度的調(diào)節(jié)1）目的：

如果廢水的流量變化不大，僅是污染物的濃度變化較大，可用另一種調(diào)節(jié)方式。

2）均和水質(zhì)的基本方法有兩種：

（1）利用壓縮空氣、葉輪攪拌和水泵迴圈而進行的強制混合和均化；（2）利用差流方式使不同時間不同濃度的廢水混合而進行的自身水力混合。**3）方式：最常見的濃度調(diào)節(jié)池可稱異程式調(diào)節(jié)池，濃度調(diào)節(jié)池也稱為均質(zhì)池。這種調(diào)節(jié)池為常水位，重力流，在調(diào)節(jié)池中水流每一質(zhì)點的流程則由短到長，都不相同，再結(jié)合進出水槽的佈置，使前後時程的水得以相互混合，取得隨機均質(zhì)的效果。4）調(diào)節(jié)池形式

（1）穿孔導流槽式調(diào)節(jié)池*（2）帶折流牆的調(diào)節(jié)池*出水*返回目錄隔牆（3）圓型調(diào)節(jié)池1.5調(diào)節(jié)池的位置

確定原則（1）調(diào)節(jié)池的位置必須根據(jù)每個處理系統(tǒng)的情況而定。（2）因為調(diào)節(jié)池的最佳位置將隨廢水處理方法、廢水的特性和集水系統(tǒng)不同而不同，所以應根據(jù)不同的情況認真對比後確定。*1．5調(diào)節(jié)池的位置

（3）一般是把調(diào)節(jié)池設(shè)置在初級處理之後其他處理之前，這樣可以減少污泥和浮渣的問題。（4）如果把調(diào)節(jié)池設(shè)在初級處理之前，就必須考慮設(shè)置足夠的混合和攪拌設(shè)備以防止固體沉澱，同時應設(shè)置曝氣設(shè)備以防止產(chǎn)生氣味。*返回目錄2格柵與篩濾1）作用：篩濾的目的是去除廢水中粗大的懸浮物和雜物，以保護後續(xù)處理設(shè)施能正常運行的一種預處理方法。

2）分類：篩濾的構(gòu)件包括平行的棒、條、金屬網(wǎng)、格網(wǎng)或穿孔板。由平行的棒和條構(gòu)成的稱為格柵；由金屬絲織物或穿孔板構(gòu)成的稱為篩網(wǎng)。他們的去除物稱為篩餘物。*2．1格柵1）位置：格柵一般斜置在進水泵站集水井的進口處，它本身阻力不大，阻力主要產(chǎn)生於篩餘物堵塞柵條

2）分類：

*（1）按形狀曲面格柵：篩網(wǎng)呈弧狀平面格柵：篩網(wǎng)呈平面*

（2）按柵條的間隙粗格柵（50-100mm）

（3）按篩餘物清理方式分人工清渣機械清渣大於0.2m3/d時採用細格柵（3-10mm）中格柵（10-40mm）（4）按格柵活動方式固定格柵活動格柵手耙式機械耙式鋼索格柵鼓輪格柵人工清渣格柵示意圖*格柵操作平臺濾水板移動式伸縮臂機械格柵示意圖*耙鬥格柵行走輪*返回目錄污水處理中一般設(shè)置兩道格柵，一般在泵房前設(shè)粗格柵，泵房後設(shè)細格柵2．2篩網(wǎng)1）作用：篩網(wǎng)的孔的形狀和大小與格柵不同，最常用的是使用金屬絲編織成的方孔篩網(wǎng)。作用是除去粒度更小的懸浮物，如纖維，藻類，紙漿等。*2）分類振動篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng)微濾機（1）振動篩網(wǎng)示意圖*（2）水力篩網(wǎng)構(gòu)造示意圖*水篩餘物進水管不透水部分****返回目錄3）如何選擇篩網(wǎng)：（1）污水呈酸性或鹼性時，篩網(wǎng)應耐腐蝕；（2）篩網(wǎng)尺寸應按所需截流污染物的流量定；（3）污水中若含有油類物質(zhì)，應對污水先進行預處理（除油），以防止油堵塞網(wǎng)孔。2．3篩餘物的處置原則（1）收集的篩餘物運至處置區(qū)填埋或與城市垃圾一起處理。（2）當有回收利用價值時，可送至粉碎機或破碎機被破碎後再用。（3）對於大型水處理系統(tǒng)，也可採用焚燒的方法徹底處理。*返回目錄3、重力分離法

3.1概述******1）定義（1）重力分離是依靠廢水中懸浮物密度與水密度不同這一特點來分離廢水中固體懸浮物的方法。（2）當懸浮物的密度大於水的密度時，在重力作用下，懸浮物下沉形成沉澱物。當懸浮物的密度小於水的密度時，懸浮物將上浮到水面形成浮渣，通過收集沉澱物與浮渣，使廢水得到淨化的過程就是重力分離的方法。因此重力分離法又分為沉澱法和上浮法*（3）沉澱法的分類：沉澱法可分為自然沉澱和混凝沉澱（i）自然沉澱依靠廢水中固體顆粒的自身重力進行沉降，僅對較大顆粒能達到去除目的，其實質(zhì)是物理處理方法，如沉澱池（ii）混凝沉澱在廢水中投加混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑結(jié)成較大的膠團，加速在水中的沉降，其實質(zhì)是化學處理方法，沉澱的作用是泥水分離。*2）重力分離可以除去的污染物：懸浮物(SS)：包括有機懸浮物和無機懸浮物油類物質(zhì)：包括浮油和乳化油*3）沉降在廢水處理系統(tǒng)中的作用(1)在一級處理的廢水處理系統(tǒng)中，沉降是主要處理工藝，廢水處理效果的高低，基本取決於沉澱池的沉澱效果。(2)在二級處理的廢水處理系統(tǒng)中，沉降具有多種功能。在生物處理設(shè)備前設(shè)初次沉澱池，以減輕後繼處理設(shè)備的負荷，保證生物處理設(shè)備淨化功能的正常發(fā)揮。在生物處理設(shè)備後設(shè)二次沉澱池，用以分離生物污泥，使處理水得到澄清。*(3)在灌溉或排入氧化塘前，廢水也必須進行沉降處理，以穩(wěn)定水質(zhì)，去除寄生蟲卵和能夠堵塞土壤孔隙的固體顆粒。 重力沉降過程是一個看起來簡單，實際上很複雜的過程，下麵我們詳細介紹重力沉降過程。*4）沉降過程的分類：根據(jù)廢水中可沉降物質(zhì)顆粒的大小、凝聚性能的強弱及其濃度的高低，按觀察到的現(xiàn)象可把沉降可分為四種類型：自由沉降絮凝沉降成層沉降(集團沉降、干涉沉降）壓縮沉降*（1）自由沉降的特點：a發(fā)生條件：

廢水中的懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚性時發(fā)生的。b特徵：

※沉降過程中，固體顆粒不改變形狀和尺寸，也不互相粘合，各自獨立地完成沉降過程。

※顆粒的沉降速度在經(jīng)一定的沉降時間後保持不變。c現(xiàn)象：

實驗時可觀察到水是從上到下逐步變清的。

d例：沉砂池和初沉池內(nèi)顆粒物初期沉澱；含量少的泥砂在水中的沉澱。*自由沉降過程示意圖*液面在攪拌的作用下分佈均勻隨著沉降的進行，上部變清到一定時間，沉降完成。t=0時t=t1時t=t2時t=無窮大時（2）絮凝沉降的特點：a發(fā)生條件：

固體濃度也不高，但具有凝聚性時發(fā)生的。b特徵：

※在沉降的過程中，顆粒尺寸，品質(zhì)均會隨深度的增加而增加；

※濃度上稀下濃；SS濃度隨水深度變化而變化，且呈現(xiàn)非線性變化。

※沉降的過程中顆粒的沉降速度也是隨深度增加而增加的。c現(xiàn)象：

水也是逐漸變清的，但可觀察到顆粒的絮凝現(xiàn)象。

d例二沉池中的活性污泥初期沉澱；水處理中的混凝沉澱。*（3）成層沉降的特點：a發(fā)生條件：

廢水中懸浮顆粒的濃度提高到一定程度後發(fā)生的。b特徵：

每個顆粒的沉澱將受到其周圍顆粒存在的干擾，沉速有所降低，在聚合力的作用下，顆粒群結(jié)合成為一個整體，各自保持相對不變的位置共同下沉。c現(xiàn)象：

實驗時可觀察到水與顆粒群之間有明顯的分界面，沉降的過程實際上是該介面下沉的過程。

d例二沉池中的活性污泥的後期沉澱*（4）壓縮沉降的特點：a發(fā)生條件：

廢水中懸浮物的濃度很高時發(fā)生的。b特徵：

此時固體顆?；ハ嘟佑|，互相支承，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的液體被擠出介面，固體顆粒群被濃縮。c現(xiàn)象：

粒群與水之間也有明顯的介面，但顆粒群部分比成層沉降時密集，介面的沉降速度很慢。

d例污泥在濃縮池中的濃縮**不同沉降過程示意圖

A－澄清區(qū)；B－沉降區(qū)；C－過渡區(qū)；D－壓縮區(qū)清水區(qū)，此處等於出水的水質(zhì)開始時在攪拌的作用下是分佈均勻沉降區(qū)和清水區(qū)有明顯的介面，沉降的過程是該介面以等速下沉壓縮區(qū)，該區(qū)內(nèi)濃度基本相同，但比沉澱區(qū)高過渡區(qū)，該區(qū)內(nèi)濃度隨深度變化沉降區(qū)，該區(qū)內(nèi)濃度基本相同，且不隨時間變化顆粒性質(zhì)和濃度對沉降類型的影響*返回目錄3．2自由沉降試驗及去除率的計算1）顆粒自由沉降速度的確定自由沉降適用於懸浮固體濃度較低，且為非絮凝性或弱絮凝性的水質(zhì)狀況。

計算顆粒沉降速度的假設(shè)：（1）顆粒為球形，不可壓縮，也無凝聚性，沉降過程中其大小、形狀和品質(zhì)等均不變；（2）水處於靜止狀態(tài)；（3）顆粒沉降僅受重力和水的阻力作用。在以上假設(shè)的條件下可以得出球形顆粒的沉降速度公式。

*Stokes公式式中：u－顆粒的沉降末速度，m/s；

s、

－分別表示顆粒及水的密度，kg/m3g－重力加速度，m/s2

－水的粘度，Pa?s；d－顆粒的粒徑，m。*Stokes公式說明的問題（1）顆粒與水的密度差（

s－

）愈大，它的沉速也愈大，成正比關(guān)係。

當

s>

時u>0，顆粒下沉；

當

s<

時,u<0，顆粒上??；

當

s=

時，u=0，顆粒既不下沉也不上浮。*Stokes公式說明的問題（2）水的粘度

愈小，沉速愈快，成反比關(guān)係。因粘度與水溫成反比，故提高水溫有利於沉降*Stokes公式說明的問題（3）顆粒直徑愈大，沉速愈快，成平方關(guān)係。因此隨粒度的下降，顆粒的沉降速度會迅速降低。實際水處理過程中，水流呈層流狀態(tài)的情況較少，所以一般沉降只能去除d>20

m的顆粒。*Stokes公式應用舉例：

油珠的直徑為50

m，密度為800kg/m3。試計算油珠在20℃水中的上浮速度。解:油珠d＝5O

m=5×lO-5m，2O℃水的粘度

＝0.001OlPa·s，代入Stokes公式得：

u=9.81(1000-800)×(5×10－5)2/18×1.01×10－3=2.7×10－4m/s=0.97m/h*2）自由沉降去除率的確定（1）目的：顆粒自由沉降雖然能夠計算，但其計算公式推導過程有許多假設(shè)，實際情況與這些假設(shè)相差較大，因此實際沉降要複雜得多，需要通過試驗才能確定設(shè)計沉澱池的參數(shù)。*

（2）實驗用沉澱柱試驗在設(shè)有一個取樣口的透明沉降柱中進行。柱的內(nèi)徑為100mm，有效高度為1.5～2.0m。取樣口可設(shè)在工作水深為H的低部，也可設(shè)在H/2處的中部（圖），二者分別稱為底部取樣和中部取樣。目前趨向於採用中點取樣法，這是因為：隨著沉降時間的延長，沉降柱內(nèi)的懸浮固體濃度勢必形成上稀下濃的線形不均勻分佈態(tài)勢，而我們要測定的是沉降柱內(nèi)整個水層的殘留SS濃度，用H/2處的SS濃度代表柱內(nèi)的SS平均濃度，能減小採用底部取樣帶來的沉降效率的負偏差。*自由沉降試驗所用的沉降柱示意圖*底部取樣中部取樣（3）試驗步驟：（i）根據(jù)廢水的性質(zhì)和希望達到的去除率估計所需的總沉降時間、沉降時間間隔和取樣的次數(shù)。把沉降柱編號寫在記錄表中。示範一般為5–7次，取樣太多，測定所需的時間和費用高，數(shù)據(jù)處理也麻煩，次數(shù)太少則準確性差。然後確定所需沉降柱的數(shù)目*（ii）將待測廢水攪拌均勻，加入到各沉降柱中直至水從上部溢流口溢出為止，攪拌均勻並測定原始濃度c0；（iii）攪拌均勻後開始計時，並按確定好的時間間隔，順序從不同的沉降柱取樣口取樣，分別測定相應的懸浮物濃度c1、c2、c3…cn。把結(jié)果添入記錄表中；表（iv）列表計算與各沉降時間對應的沉降效率E；

（v）在標準計算紙上繪製E-t和E-u沉降曲線。圖*(3)結(jié)論

目前常用的沉降試驗數(shù)據(jù)處理方法有兩種：一種是常規(guī)計算法，另一種是Camp圖解積分法。前者計算簡單，但誤差較大，得到的是E-t和E-u曲線；後者比較複雜，但結(jié)果精確，得到的是ET-t和ET-u曲線。**返回E沉降時間，t(min)E-t曲線最小沉速，μEE-u曲線ET-tE-tET-μE-μ試驗記錄用表格*沉降柱編號123…n沉降時間/mint1t2t3…tn試樣固體濃度/（mg/L）c1c2c3…cn沉降速度/（m/s）ui=H/tiu1u2u3…un剩餘固體分數(shù)xi=ci/c0x1x2x3…xn*（3）結(jié)論：自由沉澱E~t曲線與水深有關(guān)，E~u曲線與實驗水深無關(guān)；所以實驗用沉澱柱深度應與實際沉澱池的水深相同。因為顆粒勻速運動，所以若水深H減半，則可以推斷達到相同沉澱效果的時間t也減半，即u與時間無關(guān)返回目錄3．3影響絮凝沉降速度的因素a顆粒的絮凝程度；越強沉降速度越快b沉降時間；越長速度越快c顆粒之間的碰撞幾率；幾率越大速度越快d廢水流量的大小；越小越快e沉降的深度；越大速度越快f沉降裝置的速度梯度；越小越快

**g顆粒濃度和粒徑的變化範圍；濃度越大，粒徑變化範圍越大速度越大h是否添加藥劑；一般是添加藥劑有利於沉降，但與添加藥劑的種類有關(guān)。因此，絮凝沉降是比自由沉降複雜得多的過程，其沉降規(guī)律只能用實驗的方法來確定。3．4理想沉澱池工作過程分析1）理想沉澱池的概念理想沉澱池的條件：(1)過水斷面上各點，水準流速相等為v；連(2)懸浮物顆粒在水中的沉澱速度恒定u；連(3)在沉澱池進口處，懸浮物均勻分佈；連(4)懸浮物落到池底污泥區(qū)，即認為已被除去，不再浮起。連

**沉降區(qū)u=u0的顆粒vu入流區(qū)u<u0的顆粒u=u0的顆粒u>u0的顆粒理想沉澱池的工作過程分析2）理想沉澱池工作過程分析*

根據(jù)理想沉澱池的假設(shè)，固體顆粒隨水流進入沉降區(qū)後，其運動軌跡為斜率等於u/v的直線。為了完全分離沉速為u0的顆粒，就必須使從水面上o點入流的這種顆粒在池內(nèi)運動了水準距離L後到達沉降區(qū)的端點x’,其運動軌跡為直線ox’。此時由圖中三角形相似關(guān)係，可得u0/v=H/L。

*

對於u≥u0的顆粒，有u/v≥H/L，其運動軌跡為斜率等於和大於ox’的直線，因而能全部被除去，沉降效率等於公式中的(1-x0)×100(%)。

如果由x’點作ox的平行線，交入流斷面於o’，設(shè)o’的水深為h，則有u/v≥h/L。因此，從o’點及其以下入流的u<u0的顆粒能被完全除去。顯然，這種顆粒中能被除去的部分占其總量的分率等於h/H或u/u0，其沉降效率為公式中的對於u<u0的顆粒，如果是從o點入流,則其運動軌跡為斜率小於u0/v的斜線ox，它們在沉到池底前就被水流帶出沉澱池，因而不能被除去。*

可見，在靜置沉降中得到的沉降規(guī)律也適用於理想沉澱池。上述兩種固體顆粒的總沉降效率為*（1）表面負荷：如果沉澱池沉降區(qū)的表面積為A，處理水量為Q，則有：

上式中的Q/A是沉澱池設(shè)計的一個重要參數(shù)，稱為表面負荷，以q0表示，其單位是m3/m2·h。3）沉澱池表面負荷與顆粒沉降速度的關(guān)係*由公式可知：（1）表面負荷q0在數(shù)值上等於正好被除去的那種顆粒的沉速u0，因而由E-u曲線上查到與某一E值對應的u0值後，即可按A=Q/q0計算沉降區(qū)的表面積。（2）表面負荷q0值愈小，沉速u≥u0的顆粒占SS總量的分率愈大，沉速u<u0中能被除去的分率也愈大，總沉降效率ET也就愈高。（3）在離散型沉降中，當處理水量為定值是，處理效率ET

僅是沉降區(qū)表面積的函數(shù)，而與水深無關(guān)。A↑，q0↓，則ET↑。

*（2）實際應用中的問題在實際沉澱池中，理想沉澱池的假設(shè)條件都不存在。除了顆粒沉速外，溫度差引起的對流，密度差引起的異重流，池內(nèi)死角和水與池壁摩擦引起的滯流，風力和水力攪動以及配水、集水裝置不可能絕對合理等引起的短路流和紊流,都會造成池內(nèi)水流和水中固體顆粒作不規(guī)則運動。這些因素的不利影響是：固體顆粒的沉速降低,並導致(1-x0)和u/u0都減??；水流水準分速v可能超過顆粒沖起速度vc，使已沉降的顆粒被重新沖起。*二者的綜合效果是只有採用比理想條件更長的沉降時間和更小的表面負荷，才能達到預期的分離效果。因此，將靜置沉降曲線用於沉澱池的設(shè)計時，常按以下的經(jīng)驗公式確定設(shè)計表面負荷q和沉降時間t:式中q0、u0、t0——分別為由沉降曲線上查得的理論沉降速度和沉降時間。

*（3）結(jié)論：

（i）沉澱池的表面負荷在數(shù)值上與該沉澱池能夠完全除去的最小顆粒的沉降速度相同。

所以，通過沉降試驗，根據(jù)要求達到的沉澱總效率，得到能夠完全除去的最小顆粒的沉降速度，即得到了沉澱池的表面負荷。（ii）在一定流量下，沉澱池表面積越大，則分離的懸浮顆粒沉澱速度越小，顆粒粒徑也越小，由沉降性能曲線可知，其總?cè)コ室苍酱蟆?（iii）由此可以看出，沉澱池的去除率僅與顆粒沉速或沉澱池的表面負荷有關(guān)，而與池深無關(guān)。因此，應該把沉澱池做得淺些，表面積大些，這就是顆粒沉降的淺層理論。返回目錄*3.5沉砂池

1)一般說明(1)一般位於泵站之前或初沉池之前，用以分離水中較大的無機顆粒。以使水泵、管道免受磨損和阻塞；以減輕沉澱池的無機負荷；改善污泥的流動性，以便於排放、輸運。(2)分類：按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式(常用)、豎流式、離心式、曝氣式等。

(3)由於曝氣沉砂池和環(huán)流式（離心式）沉砂池對流量變化的適應性較強，除砂效果好且穩(wěn)定，條件許可時，建議儘量採用曝氣沉沙池和環(huán)流式沉砂池。

*集砂渠集油區(qū)沉砂區(qū)行車進水管出水管進水管出水管出水渠*2）有關(guān)沉砂池圖(1)平流式沉砂池圖*集砂槽曝氣管（2）曝氣沉砂池剖面圖*（3）機械排砂曝氣沉砂池*3）設(shè)計計算:

曝氣沉砂池、平流沉砂池為例。例1：曝氣沉砂池（1）主要設(shè)計參數(shù)

旋流速度應保持0.25-0.3米/秒；水準流速為0.1米/秒；最大流量時的水力停留時間為1-3分鐘；有效水深一般為2-3米，寬深比一般1-1.5

長寬比一般應大於5

曝氣量一般為0.2m3/m3（廢水）

池內(nèi)應考慮消泡與隔油裝置（或設(shè)備）

*曝氣沉砂池存在的問題：①砂中含有機物；②對被有機物包覆的砂粒截留效率不高。曝氣的作用是使有機物處於懸浮；砂粒摩擦及在氣體剪切力和紊動條件下，去除其附著的有機污染物。*（2）設(shè)計內(nèi)容

（i）工藝尺寸（ii）結(jié)構(gòu)尺寸

（iii）進出水區(qū)（iv）工藝裝備主要確定沉砂池的池長Ｌ、池寬Ｂ、池深Ｈ等沉砂池的結(jié)構(gòu)尺寸包括集砂鬥、集砂槽、集油區(qū)等。進水區(qū)、配水方式、出水區(qū)*（iv）工藝裝備供氣方式：鼓風曝氣，曝氣沉砂池的供氣可與曝氣池供氣聯(lián)合進行或獨立進行。

曝氣設(shè)備：一般採用穿孔管，孔徑一般為2－5mm。

排砂設(shè)備、集油設(shè)備：曝氣沉砂池的排砂一般採用排砂泵抽吸；浮油的收集通常採用撇油的方式；吸砂泵和撇油設(shè)備通常置於行車上。

砂水和油水分離設(shè)備：從沉砂池排出的砂水和油水混合物含水率仍很高，通常設(shè)置砂水分離器和油水分離器對其分別進行處置。

*例2：平流式沉砂池(1)設(shè)計參數(shù)①流量Q：按Qmax設(shè)計；自流時，按最大流量；泵輸送時，按泵的最大組合流量②分格數(shù)n：n≥2③水準流速v：0.15~0.3m/s④停留時間：t≥30~60s(2)設(shè)計內(nèi)容:同曝氣沉砂池返回目錄3．6沉澱池1）沉澱池的分類沉澱池可分為普通沉澱池和淺層沉澱池兩大類。按工藝佈置可分為初沉池和二沉池，按照水在池內(nèi)的總體流向，普通沉澱池又有平流式、豎流式和輻流式三種型式

**平流式：平流式沉澱池，廢水從池一端流入，沿水準方向在池內(nèi)流動，從另一端溢出，池的形狀呈長方形，在進口處的底部設(shè)貯泥鬥。*平流式沉澱池教學圖

輻流式：形狀呈圓形或方形，廢水從池中心進入，沉澱後廢水從池周邊溢出。適用於大型沉澱池**輻流式沉澱池（樂百氏食品廢水）

豎流式：廢水從池中央下部進入，由下向上流動。適用於小型沉澱池*出水進水*

普通沉澱池分為入流區(qū)、沉降區(qū)、出流區(qū)、污泥區(qū)和緩沖區(qū)5個功能區(qū)。（i）入流區(qū)和出流區(qū)是進行配水和集水，使水流均勻地分佈在各個過流斷面上，為提高容積利用、係數(shù)和固體顆粒的沉降提供盡可能穩(wěn)定的水力條件。（ii）沉降區(qū)是可沉顆粒與水分離的區(qū)域。（iii）污泥區(qū)是泥渣貯存、濃縮和排放的區(qū)域。（iv）緩衝層是分隔沉降區(qū)和污泥區(qū)的水層，防止泥渣受水流沖刷而重新浮起。以上各部分相互聯(lián)繫，構(gòu)成一個有機整體，以達到設(shè)計要求的處理能力和沉降效率2）普通沉澱池結(jié)構(gòu)：（1）平流式沉澱池a

平流式沉澱池的主要組成部分及作用：i

進水區(qū)：流入裝置作用是消能，使廢水均勻分佈。流入裝置是橫向潛孔，潛孔均勻地分佈在整個寬度上;在潛孔前設(shè)擋板,擋板高出水面0.15－0.2m，伸入水下的深度不小於0.2m。也有潛孔橫向水準排列的流入裝置。ii

出水區(qū)：出流堰是沉澱池的重要部件，它不僅控制沉澱池內(nèi)水面的高程，而且使後出水儘量均勻流出。連多採用自由堰型式，堰前也設(shè)擋板，以阻攔浮渣，或設(shè)浮渣收集和排除裝置。鏈*iii沉澱區(qū)（工作區(qū)）：是可沉降顆粒與廢水分離的區(qū)域，同時使進出水均勻。鏈iv污泥區(qū)：排除沉於池底的污泥是使沉澱池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項重要措施。在池的前部設(shè)貯泥鬥，其中的污泥通過排泥管借1.5－2.0m的靜水壓力排出池外，池底坡度一般為0.01－0.02。沉降在沉澱池其他部位的污泥通過機械裝置集中到貯泥鬥中。鏈刮泥設(shè)備是橋式行車刮泥機或鏈帶式刮泥機L。也可採用多鬥式排泥L。緩衝層：緩衝層則是分隔沉澱區(qū)和污泥區(qū)的水層，保證已沉下的顆粒不因水流攪動而再行浮起。鏈**b）特點：（i）對衝擊負荷和溫度變化適應能力強，施工簡單，造價低；（ii）多採用多鬥排泥，操作工作量大，採用機械排泥時，機械設(shè)備和驅(qū)動件均浸於水中，易銹蝕；（iii）適用於地下水較高及地質(zhì)較差的地區(qū)，適用於大、中、小型污水處理廠。c平流式沉澱池結(jié)構(gòu)示意圖*流入裝置:沉澱區(qū)流出裝置污泥區(qū)緩衝層流出裝置d平流式沉澱池的流入裝置與出流堰的一種形式*e目前多採用如下圖所示的鋸齒形溢流堰，這種溢流堰易於加工，也比較容易保證出水均勻。水面應位於齒高度的1/2處。*f設(shè)有鏈帶式刮泥機的平流式沉澱池*

在池底部，鏈帶緩緩地沿與水流相反的方向滑動，刮板嵌於鏈帶上，在滑動中將池底沉泥推入貯泥鬥中，而在其移到水面時，又將浮渣推到出口，從那裏集中清除。這種設(shè)備的主要缺點是各種機件都在水下，易於腐蝕，難於維護。為此，可改用橋式行車刮泥機g多鬥排泥平流式沉澱池****浮渣槽出流堰擋板*鋸齒形出水堰浮渣槽（2）輻流式沉澱池簡介：a輻流式沉澱池常為直徑較大的圓形池。b直徑一般介於20－30m之間，但變化幅度可為6－60m，最大甚至可達100m，池中心深度約為2.5－5.0m，池周深度則約為1.5－3.0m。c廢水從池中心處流入，沿半徑的方向向池周流動。d其水力特徵是廢水的流速由大向小變化。*輻流式沉澱池圖（中心進水周邊出水）*特點：

a採用機械排泥，運行較好，管理簡單；

b池內(nèi)水流速度不穩(wěn)定，機械排泥設(shè)備複雜，對施品質(zhì)要求較高；

c適用於地下水較高的地區(qū)，適用於大中型污水處理廠

*中心進水周邊出水輻流式沉澱池示意圖進水出水排泥*進水槽刮泥裝置出水堰出水槽*出水堰出水槽*刮泥裝置沉澱池中心進水套管**（3）豎流式沉澱池簡介：

a豎流式沉澱池多呈圓形，也有採用方形和多角形的。直徑或邊長一般在8m以下，多介於4－7m之間。沉澱池上部呈柱狀部分為沉澱區(qū)，下部呈截頭錐狀的部分為污泥區(qū)，在二區(qū)之間留有緩衝層0.3m。

b

廢水從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分佈，然後沿沉澱區(qū)的整個斷面上升，沉澱後的出水由池四周溢出。流出區(qū)設(shè)於池周，採用自由堰或三角堰。如果池子的直徑大於7m，一般要考慮設(shè)輻射式集水槽與池邊環(huán)形集水槽相通。*豎流式沉澱池圖*特點：

a排泥方便，占地面積??；

b池子深度小，施工困難，對衝擊負荷及溫度變化的適應能力較差，造價高，池徑不宜太大

c適用於水量不大的小型污水處理廠。*豎流式沉澱池示意圖進水排泥出水3）沉澱池的強化與改進（1）傳統(tǒng)沉澱池的缺點：一是去除率不高，常用的沉澱時間為1.5h，懸浮物的去除率一般在40％－60％之間，很少超過80％；二是這些沉澱池都體積龐大，占地面積較大。*（2）為提高沉澱池的去除率，可從兩方面提高沉澱池的分離效果和處理能力：一是從原水水質(zhì)方面著手，採取措施，改變水中懸浮物質(zhì)的狀態(tài)，使其易於與水分離沉降?；炷褪潜容^有效的方法。二是從沉澱池的結(jié)構(gòu)方面著手，創(chuàng)造更適宜於顆粒沉降分離的條件。其中較為成熟的有預曝氣和各種類型的新型沉澱池。*（a）預曝氣i預曝氣的種類第一種是單純曝氣，即僅進行曝氣，不投加任何物質(zhì)，目的是促進自然絮凝。第二種是在曝氣的同時，投加生物處理單元排出的剩餘生物污泥，利用這些污泥所具有的活性產(chǎn)生絮凝作用，這一過程稱為生物絮凝。*ii預曝氣的作用有以下幾方面:

第一可產(chǎn)生自然絮凝或生物絮凝作用，使廢水中的微小顆粒凝聚成大顆粒，以便沉降分離；

第二氧化廢水中的還原性物質(zhì)；

第三吹脫廢水中溶解的揮發(fā)物；

第四增加廢水中的溶解氧，減輕廢水的腐化，提高廢水的穩(wěn)定度。*預曝氣輻流式沉澱池*污水入口污泥排出管污泥懸浮層預曝氣室沉降區(qū)b新型沉澱池i向心輻流式沉澱池（周邊進水中心出水）特點：一般的輻流式沉澱池，廢水是從中心進入而在池四周出流，進口處流速很大，呈紊流狀態(tài)，這時原廢水中懸浮物質(zhì)濃度亦高，紊流狀態(tài)阻礙了它的下沉，影響沉澱池的分離效果。而向心輻流式沉澱池與此恰恰相反，原廢水從池周流入，澄清水則從池中心流出。也可以採取池周進水池周出水的方式.*向心輻流式沉澱池圖**進水槽,底部有孔出水槽出水堰出水堰前擋板進水擋板,深入水下約3/4水深4）沉澱池的設(shè)計*(1)沉澱池的設(shè)計包括功能構(gòu)造設(shè)計和結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。前者是指確定各功能分區(qū)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，以滿足各自功能的實現(xiàn)；後者是指確定沉澱池的整體尺寸和各構(gòu)件的相對位置。(2)設(shè)計良好的沉澱池應滿足以下三個基本要求（i）有足夠的沉降分離面積；（ii）入流區(qū)和出流區(qū)結(jié)構(gòu)合理、能均勻布水和集水；（iii）有尺寸適宜、性能良好的污泥、浮渣收集和排放設(shè)備。

*(3)主要設(shè)計參數(shù)（i）流量當自流進入時，應按最大流量設(shè)計；廠內(nèi)設(shè)置提升泵房時，應按工作水泵的最大組合流量設(shè)計。（ii）負荷沉澱池負荷（或停留時間）的選擇見下頁表。*沉澱池的功能與負荷或停留時間的關(guān)係類別沉澱池位置沉澱時間(h)表面負荷(m3/m2.h)污泥量（幹物質(zhì)）(g/pc.d)污泥含水率(%)初沉池僅一級處理1.5-2.01.5-2.515-2796-97二級處理1.0-2.01.5-3.014-2595-97二沉池活性污泥法1.5-2.51.0-1.510-2199.2-99.5生物膜法1.5-2.51.0-2.07-1996-98*（4）設(shè)計計算進行沉澱池設(shè)計的基本依據(jù)是廢水流量、水中懸浮固體濃度和性質(zhì)以及處理後的水質(zhì)要求。因此，必須確定有關(guān)設(shè)計參數(shù)，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面負荷)、沉降時間、水在池內(nèi)的平均流速以及泥渣容重和含水率等。這些參數(shù)一般需要通過試驗取得；若無條件，也可根據(jù)相似的運行資料，因地制宜地選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)*例1平流式（a）入流區(qū)和出流區(qū)的設(shè)計

平流式沉澱池的配水可採用進水擋板或進水穿孔牆等；作用是使廢水盡可能均勻地分佈在沉降區(qū)的各個過流斷面，既有利於沉降，也使出水中不挾帶過多的懸浮物。

出水一般採用三角堰；*平流式沉澱池示意圖*（b）沉降區(qū)的設(shè)計

沉降區(qū)設(shè)計的主要內(nèi)容是確定沉降區(qū)的長、寬、高尺寸和沉澱池座數(shù)或分格數(shù)，其主要內(nèi)容如下：

(i)沉澱區(qū)有效水深：h2=qt

式中q——表面負荷；

t——污水沉澱時間沉澱區(qū)有效水深一般取2.0~4.0m。（ii）沉澱區(qū)總面積A：

A＝Qmax／q

式中Qmax——最大設(shè)計流量，m3/h；

(iii)沉澱區(qū)有效容積VV1=Ah2=Qt（iv）沉澱區(qū)長度L2：

L2＝3.6vtv——最大設(shè)計流量時的水準流速mm/s，一般取v≤5mm／s；

t取l.5～2.0h

(v)沉澱區(qū)總寬度B(m)B＝A／L2

L2/B=4~5

不滿足長寬比要求時，應分為n格，當採用機械刮泥時，b

還應與刮泥機的衍架寬度相對應

(vi)沉澱池座數(shù)或分格數(shù)nn＝B／b，

n值不應小於2，但也不宜過大，以免增大造價。**（vii）沉澱池總長度LL=L1+L2+L3式中：L1——流入口至擋板距離，mL2——沉澱區(qū)長度，mL3——流出口至擋板距離，m(viii)校核：

L2/b>4，

L2/h2=（8~12）：1若已知顆粒沉降速度u0，則沉澱區(qū)總面積和有效水深計算方法如下：

A=Qmax／q＝Qmax／u0，沉澱區(qū)有效水深h2=Qmax×t／A=u0

×t式中Q--廢水設(shè)計流量，m3／h；

C0和C--分別為進水和出水的SS濃度，mg／L；

P--泥渣含水率(%)，一般為95%~97%；

γ--泥渣容重，kg／m3，P＞95%時，取1000kg／m3；

T--排泥週期，一般取1～2d。*（c）污泥區(qū)計算（i）污泥鬥的泥渣體積已知排泥週期和懸浮物濃度，泥渣體積Vw(m3)按下式計算*式中a1和a2——分別為泥鬥上、下底邊長，m；

h4——泥鬥高度，m；

a為泥鬥壁傾角，按污泥滑動性取45°～60°設(shè)m為沉澱池的泥鬥數(shù)，如mVd≥Vw，則能滿足要求，否則應增加泥鬥數(shù)或縮短排泥週期。（ii）對倒正棱臺形泥鬥，其容積Vd(m3)按下式計算：*（d）澱池總高H(m)為

式中：h1——超高，為了適應衝擊負荷的水位變化，有效水深以上應有保護高度h1，常取0.3m。

h2——有效高度，mh3——緩衝層高度，當沒有刮泥機時，h3＝(hm+0.3)，

hm為刮泥板高度；不設(shè)刮泥機時，h3取0.5m。

h4——污泥區(qū)高度，mh5——污泥鬥高度，m*h1h2h3h4h5例：某城市污水排放量為100000m3/d，懸浮物濃度C0為250mg/L，試設(shè)計一平流式沉澱池，使處理後污水中懸浮物濃度不超過50mg/L，污泥含水率為97％，

通過沉澱性能曲線查得，當去除率為80％時，去除顆粒物的最小沉降速度為1.44m/h，沉澱時間為65min。其中，取長寬比為6，污泥區(qū)高度為2.8m，緩衝區(qū)高度為0.6m，沉澱區(qū)泥鬥上下低面為正方形，上鬥邊長為6m，下鬥邊長為0.4m，泥鬥傾角為45°；流入口至擋板距離取0.5m，流出口至擋板距離為0.3m。*解：（1）①表面負荷及沉澱時間由題意表面負荷數(shù)值上等於沉澱速度，所以表面負荷為

q0＝1.44m3/h，沉澱時間t0＝65min②設(shè)計表面負荷與設(shè)計沉澱時間為使設(shè)計留有餘地，將表面負荷縮小1.5倍，沉澱時間放大1.75倍，即有：

q＝q0/1.5＝1.44/1.5＝0.96m3/（m2·h）

t＝1.75t0＝1.75×65＝113.75min＝1.9h③設(shè)計污水量

Qmax=105/（24×60×60）

=1.157（m3/s）

=4166.7（m3/h）**（2）沉澱區(qū)各部分尺寸確定

①沉澱池總有效面積

A＝Qmax/q＝416.7/0.96＝434.06m3

採用兩座沉澱池，每個池的表面積為A1＝217m2，處理量為Q1＝208.35m3/h②沉澱池有效水深

h2＝q×t＝0.96×1.9＝1.82m③沉澱池長度每個池寬b取6.0m，則池長為

L2＝A1/b＝217/6＝36.17m取L2＝36.5m

長寬比為L/b＝6＞4，符合要求。*（3）沉澱區(qū)各部分尺寸計算

①每日產(chǎn)生污泥量

W＝[Qmax×（c0－c1）×100]/[γ×（100－P）]

＝[10000×（250－50）×100]/[1000×1000×（100－97）]

＝66.7m3

每個污泥池的污泥量為W1＝W/2＝33.3m3②污泥鬥的容積取污泥區(qū)高度h4＝2.8m，則污泥鬥容積

V＝1/3h4[a12＋a22＋（a1a2）1/2]

＝

2.8×[36＋0.16＋(6×0.4)1/2]/3

＝36m2＞33.3m3

即每個污泥鬥可貯存1天的污泥量，設(shè)2個污泥鬥，則可容納2天的污泥量。*（4）每個沉澱池的結(jié)構(gòu)尺寸①沉澱池的總高度HH＝h1＋h2＋h3＋h4＝0.3＋1.82＋0.6＋2.8＝5.52m②沉澱池的總的長度流入口至擋板距離取0.5m，流出口至擋板的距離取0.3m，則沉澱池總長度為

L＝0.5＋0.3＋36.5＝37.3m*例2輻流式沉澱池（中心進水周邊出水）中心管：管徑按流速應大於0.4m/s的最小沉速設(shè)計；導流筒：深度一般為池深的一半，容積占沉澱容積的5％；出水集水渠：出水集水渠位於距池壁1／10R處；出水堰：單側(cè)或雙側(cè)三角堰。超高、緩衝區(qū)*①有效水深h2：通常取1/2半徑處的深度值或（f為中心管面積）②表面積F：F=Q/q③有效直徑：④徑深比：徑∶深不小於6設(shè)計計算*中心進水周邊出水輻流式沉澱池示意圖返回目錄3．7隔油池1）含油廢水的特徵（1）油品在廢水中分散的顆粒較大，粒徑大於100

m，稱為浮油，在含油廢水中，這種油占水中總含油量的60％－80％，是廢水中油的主要部分，這種油易於從廢水中分離出來；（2）油品在廢水中分散的粒徑很小，呈乳化狀態(tài)，稱乳化油，不易從廢水中分離出來；（3）小部分油品呈溶解狀態(tài)，稱為溶解油，溶解度約為5－15mg/L。（4）重油*2）隔油池的原理與構(gòu)造(1)原理：隔油池是用自然上浮法分離、去除含油廢水中可浮油的處理築物。(2)構(gòu)造：廢水從池的一端流入池內(nèi)，從另一端流出。在流經(jīng)隔油池的過程中，由於流速降低，密度小於1.0而粒徑較大的油類雜質(zhì)得以上浮到水面上，密度大於1.0的雜質(zhì)則沉於池底。在出水一側(cè)的水面上設(shè)集油管。**（3）平流式隔油池圖（4）波紋斜板式隔油池圖*

給水系統(tǒng)水量計算

給水系統(tǒng)的設(shè)計年限，應符合城市總體規(guī)劃，近遠期結(jié)合，以近期為主。近期規(guī)劃5～10年，遠期規(guī)劃10～20年。2.1用水量定額

設(shè)計用水量組成：綜合生活用水工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水消防用水澆灑道路和綠地用水未預見水量及管網(wǎng)漏失水量居民生活用水定額（L/cap·d）

城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市用水情況分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180～270140～210160～250120～190140～230100～170二140～200110～160120～18090～140100～16070～120三140～180110～150120～16090～130100～14070～110注：cap表示"人"的計量單位。一、居民生活用水量定額2.1用水量定額2.1用水量定額注：cap表示"人"的計量單位。二、綜合生活用水量定額城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市用水情況分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260～410210～340240～390190～310220～370170～280二190～280150～240170～260130～210150～240110～180三170～270140～230150～250120～200130～230100～170綜合生活用水定額（L/cap·d）

2.1用水量定額生活用水量定額說明

①居民生活用水指：城市居民日常生活用水。

②綜合生活用水指：城市居民日常生活用水和公共建築用水。但不包括澆灑道路、綠地和其他市政用水。

③特大城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市；

大城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上，不滿100萬的城市；

中、小城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬的城市。

④一區(qū)包括：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、雲(yún)南、江蘇、安徽、重慶；

二區(qū)包括：黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陝西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)；

三區(qū)包括：新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。

⑤經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和特區(qū)城市，根據(jù)用水實際情況，用水定額可酌情增加。2.1用水量定額三、公共建築生活用水量定額《室內(nèi)給水排水和熱水供應設(shè)計規(guī)範》

2.1用水量定額

四、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水及工作人員生活用水定額

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量定額，應根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水量，應根據(jù)車間性質(zhì)確定，一般可採用25～35升/人/班，其時變化係數(shù)為2.5～3.0。

工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的淋浴用水量，應根據(jù)車間衛(wèi)生特征確定，一般可采用40～60升/人/班，其延續(xù)時間為1小時。

2.1用水量定額五、消防用水量定額

1.城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防用水量當工廠、倉庫和民用建築的室外消火栓用水量按表8.2.2-2計算，其值與按本表計算不一致時，應取其較大值。2.1用水量定額五、消防用水量定額

2.工廠、倉庫和民用建築的室外消防用水量

2.1用水量定額五、消防用水量定額

3.建築物的室外消火栓用水量

2.1用水量定額五、其他用水

1.澆灑道路用水

1～1.5L/m2.d2.綠化用水

1.5～2.0L/m2.d3.未預見水量和管網(wǎng)漏失水量

15％～25％最高日用水量2.2用水量變化變化係數(shù)2.2用水量變化變化曲線2.2用水量變化變化曲線2.78%5%4.17%K時＝6/4.17=1.412.3用水量計算一、生活用水量城市或居住區(qū)最高日生活用水量：

Q1＝qNf(m3/d)式中:q—最高日生活用水量定額，（m3/d.人）；

N—設(shè)計年限內(nèi)計畫人口數(shù)；

f—管道供水普及率，%;城市各區(qū)用水量定額不同時：

Q1＝qiNifi(m3/d)式中:qi、Ni、

fi

分別表示各區(qū)的最高日生活用水量定額、設(shè)計年限內(nèi)計畫人口數(shù)和管道供水普及率。2.3用水量計算二、生產(chǎn)用水量

Q2＝qB(1-n)(m3/d)。式中：q—城市工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量，m3/萬元產(chǎn)值；

B—城市工業(yè)總產(chǎn)值，萬元；

n—工業(yè)用水重複利用率。2.3用水量計算三、工業(yè)企業(yè)工人生活、淋浴用水量計算

2.3用水量計算四、澆灑道路、綠化用水量（Q5）

五、未預見用水和管網(wǎng)漏失水量：（15％～25％）設(shè)計年限內(nèi)城市最高日用水量Qd

：

Qd

＝（1.15～1.25)(Q1+Q2+

Q3+

Q4+

Q5)(m3/d)

最高日最高時用水量Qh:Qh=KhQd/24(m3/d)

：2.4給水系統(tǒng)的流量關(guān)係一、泵站與流量關(guān)係

1.取水構(gòu)築物、一泵站與流量關(guān)係

Q1=Qd/T(地下水源）Q1=αQd/T(地表水源）式中：α—考慮水廠自用水量的係數(shù)（1.05～1.10）

T—一級泵站每天運行時間（h)

2.二泵站、輸水管、管網(wǎng)與流量的關(guān)係（1）水泵調(diào)節(jié)二泵站、輸水管、管網(wǎng)按照最高日最高時用水量Qh設(shè)計（2）水塔調(diào)節(jié)二泵站輸水管管網(wǎng)分級供水曲線最大一級供水量Qh2.4給水系統(tǒng)的流量關(guān)係二、調(diào)節(jié)構(gòu)築物與流量關(guān)係

1.水塔Q泵－Q用Q泵Q用Q泵Q用Q用－Q泵2.4給水系統(tǒng)的流量關(guān)係二、調(diào)節(jié)構(gòu)築物與流量關(guān)係

1.水塔

2.清水池與流量的關(guān)係2.5調(diào)節(jié)容量的計算一、根據(jù)供水量和用水量變化曲線計算供水時間段用水量%二泵站輸水量%一泵站輸水量%清水池調(diào)節(jié)容積水塔調(diào)節(jié)容積%無水塔時有水塔時(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)0～11.702.784.17-2.47-1.39-1.081～21.672.784.17-2.50-1.39-1.112～31.632.784.16-2.63-1.38-1.153～41.632.784.17-2.54-1.39-1.154～52.562.784.17-1.61-1.40-0.225～64.365.004.160.190.84-0.656～75.145.004.170.970.830.147～85.645.004.171.470.830.648～96.005.004.161.840.841.00

18～195.625.004.171.450.830.6219～204.805.004.170.630.83-0.2020～213.392.784.16-0.77-1.390.6221～222.692.784.17-1.48-1.39-0.0922～232.582.784.17-1.59-1.39-0.2023～241.872.784.16-2.29-1.38-0.91累計100.00100.00100.0017.7812.506.552.5調(diào)節(jié)容量的計算一、根據(jù)供水量和用水量變化曲線計算二、經(jīng)驗值清水池：(10%～20%)Qd水塔：(2%～6%)Qd2.5調(diào)節(jié)容量的計算三、清水池有效容積

W=W1+W2+W3式中：W－清水池的有效容積(米3)；

W1－調(diào)節(jié)容積(米3)；

W2－消防貯水量(米3)，按2小時火災延續(xù)時間計算；

W3－水廠用水量(米3)；四