水污染控制技術(shù)：二次沉淀池

1、第八節(jié) 二次沉淀池目錄 一 基本原理二 二沉池的構(gòu)造三 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算四 二沉池的代替工藝一一 基本原理基本原理 懸浮顆粒在水中的沉淀可分為：自由沉淀、絮凝沉淀和成層沉淀（阻礙沉淀）和壓縮沉淀 懸浮固體濃度不同，下沉速度也不同（實(shí)驗(yàn)1） 通過(guò)沉淀筒中的沉淀實(shí)驗(yàn)?zāi)M沉淀池中工作情況，并希望由此獲得一些基本參數(shù)（實(shí)驗(yàn)2）不同濃度污泥沉降速度實(shí)驗(yàn)不同濃度污泥沉降速度實(shí)驗(yàn) 初始MLSS濃度： 由圖發(fā)現(xiàn)，濃度越大，沉降速度越小，反之，沉速越大。（由斜率可得）沉淀筒中的沉淀實(shí)驗(yàn)沉淀筒中的沉淀實(shí)驗(yàn)a 開(kāi)始沉淀時(shí)，筒中液體是均勻一致的(如)。b 沉淀片刻后，開(kāi)始出現(xiàn)泥、水分層現(xiàn)象，且泥面清晰，上層清液中雖可

2、能仍有微細(xì)的泥花（A層）， 但為數(shù)廖廖，且不易沉降（如）。c 取樣分析，泥層B中固體濃度是均勻一致的。隨著沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)，泥面逐漸下沉，量筒底部出現(xiàn)泥層C（如）。d 泥層逐漸變濃，最后出現(xiàn)D層，上層泥花擠壓下層泥花，通常叫污泥濃縮（如）。注：實(shí)驗(yàn)還表明，當(dāng)濃度達(dá)到1000mg/L時(shí)不論濃度大小，都會(huì)得到上述現(xiàn)象l根據(jù)對(duì)污水廠中實(shí)際運(yùn)行的二次沉淀池實(shí)測(cè)的結(jié)果以及在污水廠現(xiàn)場(chǎng)用連續(xù)流沉淀池模型試驗(yàn)的結(jié)果都表明：沉淀筒靜沉試驗(yàn)不能夠反映二次沉淀池的真實(shí)運(yùn)行情況。沉淀筒靜沉試驗(yàn)不能夠反映二次沉淀池的真實(shí)運(yùn)行情況。理由如下：1 二沉池實(shí)際工作時(shí)連續(xù)進(jìn)水，沉淀筒僅進(jìn)水一次；2 混合液進(jìn)入二沉池后立即被池水

3、稀釋，濃度大大降低二沉池實(shí)際操作與沉淀筒對(duì)比：二沉池實(shí)際操作與沉淀筒對(duì)比：二二沉池實(shí)際沉池實(shí)際工作狀態(tài)工作狀態(tài)二沉池中普遍存在著四個(gè)區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)；兩個(gè)界面：泥水界面和壓縮界面。泥水界面壓縮界面二二沉池實(shí)際沉池實(shí)際工作狀態(tài)工作狀態(tài)l 混合液進(jìn)入二沉池以后，立即被池水稀釋，固體濃度大大降低，并形成一個(gè)絮凝區(qū)（同沉淀筒中A區(qū)）。絮凝區(qū)上部是清水區(qū)，清水區(qū)與絮凝區(qū)之間有一泥水界面。l 絮凝區(qū)后是一個(gè)成層沉降區(qū)（同B區(qū)），在此在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的形態(tài)、大小和沉速l

4、靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。壓縮區(qū)與成層沉降區(qū)之間有一明顯界面，固體濃度發(fā)生突變。運(yùn)行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污運(yùn)行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污泥壓縮區(qū)的積存量是很少的泥壓縮區(qū)的積存量是很少的（沉降性能好的污泥易于壓縮）。二二沉池實(shí)際沉池實(shí)際工作狀態(tài)工作狀態(tài) 小結(jié) 二沉池澄清能力二沉池澄清能力：與混合液進(jìn)入池后的絮凝絮凝狀況狀況密切相關(guān)，也與二沉池的表面面積表面面積有關(guān)。 二沉池濃縮能力二沉池濃縮能力：主要與污泥性質(zhì)及泥斗污泥性質(zhì)及泥斗的容積的容積有有關(guān)，對(duì)于沉降性能良好的活性污泥二沉池的泥斗體積可以較小。二二 二沉池的構(gòu)造二沉池的構(gòu)造二沉池截面圖出水堰的配置 為了迅速將水從池

5、中排出，將水導(dǎo)入小型管道或溝渠，以便提高流速，這些水槽成為堰。由于二沉池懸浮固體較重，所需堰長(zhǎng)度較小。刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)圖初沉池與二沉池比較二沉池的構(gòu)造與污水處理廠的初沉池類似，可以采用平流式、豎流式和輻流式。二沉池與初沉池對(duì)比二沉池和初沉池主要區(qū)別在于對(duì)象和功能不同處理對(duì)象處理對(duì)象功能功能初沉池主要為懸浮物去除部分懸浮雜質(zhì)，保證后續(xù)工藝的進(jìn)行二沉池活性污泥混合液固液分離、污泥濃縮初沉池與二沉池比較二沉池構(gòu)造特點(diǎn)1.二沉池的進(jìn)水部分進(jìn)水部分要仔細(xì)考慮，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使污泥絮體結(jié)大。2.二沉池中污泥絮體較輕，容易被出水挾走，因此要限制出流限制出流堰處的流速堰處的流速，一般二沉池出水

6、堰最大負(fù)荷不宜大于1.7L/（s.m）。3.污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮污泥濃縮的要求。濃縮時(shí)間一般不超過(guò)2h,采用污泥斗排泥時(shí)，污泥斗斜壁與水平面夾角，方斗宜大于60，圓斗宜大于55。二沉池靜壓排泥的凈水頭，活性污泥法處理系統(tǒng)不應(yīng)小于0.9m，生物接觸氧化法不應(yīng)小于1.2m。排泥管直徑宜大于200mm。4.二沉池應(yīng)設(shè)置浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。二沉池構(gòu)造特點(diǎn) 注意： 由于二沉池屬于成層沉淀，在沉淀池中還存在異重流現(xiàn)象，實(shí)際過(guò)水?dāng)嗝嫘∮诶碚撝?，故其最大水平流速一般僅為初沉池的一半，在實(shí)際構(gòu)造時(shí)應(yīng)考慮在內(nèi) 為了提高二沉池的負(fù)荷，有些污水處理廠采用在澄清區(qū)加設(shè)斜板，此方法不夠妥當(dāng)。要提高二

7、沉池澄清能力，最有效地方法是合理設(shè)計(jì)進(jìn)水口。斜板起到布水器的作用，但增設(shè)斜板增加投資且斜板上容易積存污泥，造成運(yùn)行管理上的麻煩。三 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算分為兩部分 1、選擇池型 2、計(jì)算需要的沉淀池面積、有效水深和污泥區(qū)容積。表面負(fù)荷法 1 1、沉淀池表面面積、沉淀池表面面積 公式：A=Q/qA=Q/q A-澄清區(qū)表面積,m2 Q-污水設(shè)計(jì)流量，用最大時(shí)流量，m3/h q-表面水力負(fù)荷，m3/(m2h) 設(shè)計(jì)流量不包括回流污泥量，因其分為兩路，一路流過(guò)澄清區(qū)從出水堰槽流出池外，另一路通過(guò)污泥區(qū)從排泥管排出。表面負(fù)荷法2 2、二沉池的有效水深、二沉池的有效水深 H=QH=Qt/A=qt/A

8、=qt t t-水力停留時(shí)間，h,一般取1.54h 水深不影響沉淀效率，但是水深影響流態(tài)水深不影響沉淀效率，但是水深影響流態(tài)二沉池有效水深 假設(shè)污泥顆粒沉降速率為Vs，水流上升速率為Vo VsVs=h/to (即水流通過(guò)沉淀池的停留時(shí)間內(nèi)，能夠到達(dá)沉淀池底部） =h/(V/Q)=Q/AQ/A 有上式可知，有上式可知，VsVs與深與深度無(wú)關(guān)度無(wú)關(guān) 如果顆粒可以從沉淀池底部去除，則需VsVo即可表面負(fù)荷法3 3、二沉池污泥區(qū)容積、二沉池污泥區(qū)容積 V Vs s=RQt=RQts s Vs-污泥斗容積，m3 R-最大污泥回流比 ts-污泥在二沉池中的濃縮時(shí)間，h 應(yīng)保證有一定容積，減少污泥回流量同時(shí)

9、減輕后續(xù)污泥處理的水力負(fù)荷，容積又不能過(guò)大，引起缺氧而失去活性。四 二沉池的替代工藝 新型懸浮填料濾池取代二沉池新型懸浮填料濾池取代二沉池懸浮填料濾池（上流式過(guò)濾方式）優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，出水無(wú)飄泥，出水水質(zhì)好等新型懸浮填料濾池 特點(diǎn)特點(diǎn)1 通過(guò)過(guò)濾過(guò)濾作用可以進(jìn)行固液分離2 濾池的污泥濃縮功能通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是通過(guò)類似二沉池的污泥濃縮回流實(shí)現(xiàn)；另一種則是通過(guò)填料濾池內(nèi)濾層的截留吸附等作用將污泥濃縮，并在濾層沖洗時(shí)將部分濾層內(nèi)污泥回流3 濾池除了具有良好的固液分離、污泥濃縮和回流功能外，還具有一定的生化功能生化功能（生物膜），有利于減少剩余污泥量4 基本不出現(xiàn)漂泥問(wèn)題濾池的穩(wěn)定工作周期及沖洗 隨著工藝運(yùn)行時(shí)間的推移，濾池填料層飽和，泥水界面逐漸上升，直至污泥層穿透濾層，出水水質(zhì)惡化。為了保證出水