沉淀池相關(guān)整理

1、1 沉淀的基礎(chǔ)理論1.1 概述沉淀是水處理中最基本的方法之一。它是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力場(chǎng)的作用下產(chǎn)生下沉，已達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。這種工藝簡(jiǎn)單易行，應(yīng)用非常廣泛，可以是整個(gè)水處理過(guò)程中的某一工序。在典型的污水處理場(chǎng)中，沉淀的四種用法：l 用于廢水的預(yù)處理：如沉砂池；l 污水進(jìn)入生物處理構(gòu)筑物前的初步處理：初沉池；l 生物處理后的固液分離：二沉池；l 污泥處理階段的污泥濃縮：污泥濃縮池。1.2 沉淀的類型根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能強(qiáng)弱、濃度的高低以及可沉降顆粒的性質(zhì)（如密度等），沉淀通?？煞譃樗姆N不同的類型，如表1：表1 沉淀類型分類特點(diǎn)描述例如自由沉淀1、 懸浮物濃度不高，而

2、且不具備凝聚性能，離散沉淀，沒(méi)有外界干擾，非絮凝性固體顆粒在稀懸浮液中的沉降；2、 沉降過(guò)程中，顆粒的形狀、粒徑和密度不變，呈離散狀態(tài)勻速沉降。沉砂池、初沉池前期絮凝沉淀（干涉沉淀）1、 懸浮顆粒濃度不高，通過(guò)加絮凝劑等手段，使顆?；ハ嗑奂龃笮纬尚跄龍F(tuán)而加快沉降；2、 沉淀過(guò)程中，顆粒的形狀、粒徑和沉速是變化的，沉淀的軌跡呈曲線。初沉池后期、二沉池前期、給誰(shuí)混凝沉淀區(qū)域沉淀（分層、擁擠沉淀）1、 水中懸浮物顆粒濃度較高，在下沉過(guò)程中將彼此干擾，在清水與渾水之間形成明顯的交界面（渾液面），并逐漸向下沉降移動(dòng)。2、 顆粒濃度大，相互間發(fā)生干擾，分層。高濁水、二沉池、污泥濃縮池初期壓縮沉淀1、 懸

3、浮物顆粒濃度很高，顆粒間相互擠壓，相互支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力下擠出，污泥得到濃縮。2、 粒群與水群之間有明顯界面，但利群之間密集，界面沉降速率很慢。二沉池污泥斗中和濃縮池1.3 自由沉降及其理論基礎(chǔ)沉淀法的去除對(duì)象：顆粒在10m以上的可沉固體。當(dāng)顆粒粒徑變小、沉速小、顆粒沉降過(guò)程中其周圍的擾流流速也小時(shí)，可以主要受水的粘滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是出于層流狀態(tài)。Stokes公式：式中：顆粒的沉降速度，m/s；、分別為顆粒劑水的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2； d顆粒的粒徑，m；水的粘度，Pa·s。Stokes公式說(shuō)明的問(wèn)題：1、 顆粒與水的密度差

4、愈大，沉降速率也愈大，顆粒密度大于水密度時(shí)，顆粒下沉，顆粒密度小于水密度時(shí)，顆粒上浮，二者相等時(shí)，顆粒既不上浮也不下沉；2、 水的粘度愈小，沉降速率愈快，成反比關(guān)系。因粘度愈水溫成反比，故提高水溫有利于顆粒的沉降；3、 顆粒直徑愈大，沉速愈快，因此隨顆粒度的下降，顆粒的沉降速度會(huì)迅速降低。實(shí)際水處理過(guò)程中，水流呈層流狀態(tài)的情況一般較少，所以一般沉降只能去除d20m的顆粒。1.4 絮凝沉淀在絮凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離去除的水處理法。2 沉淀池的種類2.1 按功能分按功能分為初次沉淀池、二次沉淀池。l 初次沉淀池：簡(jiǎn)稱初沉池，生物處理法中的預(yù)處理，去除約3

5、0%的BOD5，55%的懸浮物。l 二次沉淀池：簡(jiǎn)稱二沉池，生物處理構(gòu)筑物后，是生物處理工藝的組成部分。2.2 按水流方向分沉淀池可分為普通沉淀池和淺層沉淀池兩大類。2.2.1 普通沉淀池按照水在池內(nèi)的總體流向，普通沉淀池又有平流式、豎流式和輻流式三種型式：l 平流式沉淀池：池型為長(zhǎng)方形，一段進(jìn)水，另一端出水，貯泥斗在池進(jìn)口；l 豎流式：池內(nèi)水流由下向上，齒形多為圓形，有方形或多角形池，中央進(jìn)水，池四周出水，貯泥斗在池中央；l 輻流式沉淀池：池徑較大的圓形池，水流從池中心以輻流形式流向池周，也可從周邊流進(jìn)池中心，貯泥斗在池中央。2.2.2 淺層沉淀池l 淺層沉淀池：根據(jù)淺層理論，在沉淀池的沉淀

6、區(qū)加斜板或蜂窩斜管，增加了沉降面積、改善了水力條件，以提高水的沉淀效率。3 各沉淀池的結(jié)構(gòu)形式沉淀池均包括5個(gè)功能區(qū)，即進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。l 入流區(qū)和出流區(qū)是進(jìn)行配水和集水，使水流均勻地分布在各個(gè)過(guò)流斷面上，為提高容積利用、系數(shù)和固體顆粒的沉降提供盡可能穩(wěn)定的水力條件。l 沉降區(qū)是可沉顆粒與水分離的區(qū)域。l 污泥區(qū)是泥渣貯存、濃縮和排放的區(qū)域。l 緩沖層是分隔沉降區(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)系，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的處理能力和沉降效率。3.1 平流沉淀池池型呈長(zhǎng)方形，廢水從池的一端流人，水平方向流過(guò)池子，從池的另一端流出。

7、在池的進(jìn)口處底部設(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。其示意圖如下：圖1 平流沉淀池示意圖3.1.1 平流式沉淀池的主要組成部分及作用：一、進(jìn)水區(qū)為了使入流的污水能均勻與穩(wěn)定的進(jìn)入沉淀池，在污水入口處應(yīng)設(shè)置整流措施。流入裝置作用是消能，使廢水均勻分布。流入裝置是橫向潛孔，潛孔均勻地分布在整個(gè)寬度上；在潛孔前設(shè)擋板,擋板高出水面0.150.2m，伸入水下的深度不小于0.2m。也有潛孔橫向水平排列的流入裝置。入口的整流措施如圖2：213（a）156（b）14（c）5156（d）圖2 平流沉淀池入口整流措施1- 進(jìn)水槽；2-溢流堰；3-穿孔整流墻；4-底孔；5-擋流板；6-潛孔二、出水區(qū)出水裝置

8、多采用自由堰形式。設(shè)置出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)水面高度，而且對(duì)沉淀池內(nèi)水流的均勻分布有著直接影響。出水堰形式有水平堰、三角堰和梯形堰。目前多采用鋸齒形溢流堰，水面宜高于齒高的1/2處。嚴(yán)辦材料可采用鋼板或UPVC板。堰前可設(shè)置擋板以阻擋漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板高出池內(nèi)水面0.10.15m，浸沒(méi)在水面下0.30.4m，并距出口0.250.5m。出水槽：沉淀池的出水槽沿途接納出流堰流出的水，故槽內(nèi)流系屬非均勻穩(wěn)定流，當(dāng)沿槽長(zhǎng)流入流量均勻，且為自由流入，出水槽出口為自由跌落時(shí)，其出口處的水深為臨界水深。一般可取b=h0。三、沉淀區(qū)是可沉降顆粒與廢水分離的區(qū)域，同時(shí)使進(jìn)出水均勻。四、污泥

9、區(qū)污泥區(qū)：排除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(xiàng)重要措施。在池的前部設(shè)貯泥斗，其中的污泥通過(guò)排泥管借1.52.0m的靜水壓力排出池外，池底坡度一般為0.010.02。沉降在沉淀池其它部位的污泥通過(guò)機(jī)械裝置集中到貯泥斗中。刮泥設(shè)備是橋式行車刮泥機(jī)或鏈帶式刮泥機(jī)。也可采用多斗式排泥。四、緩沖層緩沖層則是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層，保證已沉下的顆粒不因水流攪動(dòng)而再行浮起。3.1.2 平流沉淀池的特點(diǎn)l 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低；l 多采用多斗排泥，操作工作量大，采用機(jī)械排泥時(shí)，機(jī)械設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕；l 適用于地下水較高及地質(zhì)較差的地區(qū)，適用于大、

10、中、小型污水處理廠。3.2 豎流沉淀池3.2.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)豎流式沉淀池多呈圓形，也有采用方形和多角形的。直徑或邊長(zhǎng)一般在8m以下，多介于47m之間。沉淀池上部呈柱狀部分為沉淀區(qū)，下部呈截頭錐狀的部分為污泥區(qū)，在二區(qū)之間留有緩沖層0.3m。廢水從中心管流入，由下部流出，通過(guò)反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個(gè)斷面上升，沉淀后的出水由池四周溢出。流出區(qū)設(shè)于池周，采用自由堰或三角堰。如果池子的直徑大于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。3.2.2 豎流沉淀池的特點(diǎn)l 排泥方便，占地面積?。籰 池子深度小，施工困難，對(duì)沖擊負(fù)荷及溫度變化的適應(yīng)能力較差，造價(jià)高，池徑不宜太大

11、l 適用于水量不大的小型污水處理廠。3.3 輻流式沉淀池3.3.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)輻流式沉淀池亦稱輻射式沉淀池。池型多呈圓形，小型池子有時(shí)亦采用正方形或多角形。池的進(jìn)、出口布置基本上與豎流池相同，進(jìn)口在中央，出口在周圍。但池徑與池深之比，輻流池比豎流池大許多倍。直徑一般介于2030m之間，但變化幅度可為660m，最大甚至可達(dá)100m，池中心深度約為2.55.0m，池周深度則約為1.53.0m。水流在池中呈水平方向向四周輻(射)流，由于過(guò)水?dāng)嗝婷娣e不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)機(jī)械排除。中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池示

12、意圖在池中心處設(shè)中心管，污水從池底的進(jìn)水管進(jìn)入中心管，在中心管的周圍通常用穿孔障板圍成入流區(qū)，使污水在沉淀池內(nèi)得以均勻流動(dòng)。流出區(qū)設(shè)置于池周，采用三角堰或淹沒(méi)式溢流孔。為了攔截表面的漂浮物質(zhì)，在出水堰前設(shè)置擋板和浮渣手機(jī)排出設(shè)備。3.3.2 輻流沉淀池的特點(diǎn)l 多為機(jī)械排泥，機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高；l 池內(nèi)水流速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；l 適用于地下水位較高的地區(qū)，及大中型污水處理廠。3.4 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或蜂窩斜管，以提高水的沉淀效率的新型沉淀池。是向著理想沉淀池的逼近，其沉淀界限是理想沉淀池，它具有沉淀效率高、停留時(shí)

13、間短、占地小等優(yōu)點(diǎn)。按水流與沉泥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，斜板（管）沉淀池可分為毅向流、同向流和側(cè)向流三種形式。污水處理中主要采用升流式異向流斜板（管）沉淀池。4 沉淀池設(shè)計(jì)平流沉淀池豎流沉淀池輻流沉淀池斜板（管）沉淀池初沉池停留時(shí)間：（二級(jí)處理前）12h，表面負(fù)荷：1.53m3/m2·h，污泥含水率9597%3/m2·h，污泥含水率99.299.6%；3/m2·h，污泥含水率9698%；表面負(fù)荷可比普通沉淀池的提升1倍左右，對(duì)二沉池應(yīng)以固體負(fù)荷核算初沉池停留時(shí)間不高過(guò)30min；二沉池不超過(guò)60min。長(zhǎng)寬比4，以45為宜；長(zhǎng)深比812直徑一般介于2030m之間，但變化幅

14、度可為660m，直徑與有效水深之比一般612斜管沉淀池應(yīng)增設(shè)斜管沖洗設(shè)備污泥斗傾角5560°。斜板垂直凈距一般采用80120mm，斜管孔徑一般采用5080mm，斜管傾角一般60°； 中心筒內(nèi)流速30mm/s； 中心筒 下口設(shè)有喇叭口和反射板 反射板板底距泥面至少0.3m； 喇叭口直徑及高度為中心筒直徑的1.35倍； 反射板直徑為喇叭口直徑的1.30倍，反射板表面與水平面的傾角為17°中心管下端至反射板表面之間的縫隙高度在0.250.5范圍內(nèi)時(shí)，縫隙中污水流速在初沉池中20mm/s一般采用機(jī)械刮泥，也可附有氣力提升或靜水頭排泥設(shè)施。池徑小于20m時(shí)，一般采用中心傳動(dòng)

15、刮泥機(jī)；池徑大于20m時(shí)，采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)池壁與斜板間隙處應(yīng)裝設(shè)阻流板，以防短流斜管上緣宜向池子進(jìn)水端后傾安裝一、可采用溢流式入流，并設(shè)置多孔整流墻；底孔式入流裝置，地步設(shè)擋流板；淹沒(méi)孔與當(dāng)班組合；淹沒(méi)孔不與整流孔組合。有整流孔墻的開(kāi)孔面積為池?cái)嗝娴?20%進(jìn)水口的周圍設(shè)置整流板，整流板開(kāi)口面積為池?cái)嗝娣e的1020%；浮渣用浮渣刮板手機(jī)，刮板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)；出水堰前設(shè)置浮渣擋板進(jìn)水方式一般采用穿孔墻整流補(bǔ)水溢流堰、集水槽，出水堰前設(shè)置收集與排除浮渣的設(shè)置（如可轉(zhuǎn)動(dòng)的排泥管、浮渣槽等），當(dāng)用機(jī)械排泥時(shí)可一并考慮溢流堰、集水槽，出水堰前設(shè)置收集與排除浮渣的設(shè)置。當(dāng)直徑大于7m時(shí)，應(yīng)增設(shè)輻射

16、式集水支渠。出水一般采用多槽出水，在池面上增設(shè)幾條平行的出水堰和集水槽，以改善出水水質(zhì)，增大出水量 械排泥；采用多斗排泥時(shí)，污泥斗平面呈方形或接近于方形的矩形，牌數(shù)不易多余2排。.一般采用重力排泥，排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面一般采用重力排泥，每日排泥次數(shù)至少12次，或連續(xù)排泥。5 沉淀池設(shè)備選型主要是平流沉淀池和輻流式沉淀池用到的刮刮吸泥機(jī)設(shè)備。吸泥機(jī)和刮泥機(jī)是排泥設(shè)備中最主要的兩種設(shè)備。排泥設(shè)備是在水處理中配合沉淀使用的專用設(shè)備，主要用于廢水處理過(guò)程初沉池、二沉池、濃縮池以及澄清池。排泥設(shè)備的形式隨工藝的條件與池型結(jié)構(gòu)的不同而有所不同，目前常用的排泥設(shè)備通常為平流是沉淀池

17、排泥機(jī)和輻流式沉淀池排泥機(jī)兩大類。吸泥機(jī)是利用壓力差收集底泥，刮泥機(jī)是利用機(jī)械傳動(dòng)收集底泥。排泥設(shè)備的分類如下表：沉淀池排泥設(shè)備分類平流式行車式吸泥機(jī)泵吸式單管掃描式多管掃描式虹吸式虹吸泵式刮泥機(jī)翻板式提板式鏈板式單列鏈?zhǔn)诫p列鏈?zhǔn)铰菪斔褪剿绞絻A斜式輻流式中心傳動(dòng)式垂架式刮泥機(jī)雙刮臂式四刮壁式吸泥機(jī)水位差自吸式虹吸式空氣提升式懸掛式周邊傳動(dòng)式刮泥機(jī)吸泥機(jī)名稱池型池徑或池寬/m適用范圍池底坡度（吸）刮泥速度/(m/min)優(yōu)缺點(diǎn)注意事項(xiàng)行車式虹吸、泵吸吸泥機(jī)矩形830二沉池；斜管沉淀池；懸浮物含量應(yīng)低于5000mg/L平底0.61優(yōu)點(diǎn)：邊行進(jìn)變吸泥，效果較好；根據(jù)污泥量多少，調(diào)節(jié)排泥次數(shù)；往返

18、工作，排泥效率高。缺點(diǎn)：除采用液下泵外，吸泥前必須先引水，操作較麻煩；池內(nèi)不均勻沉泥，吸泥濃度不一致；吸出污泥的含水率較高嚴(yán)禁較大漂浮物和懸浮物等進(jìn)入；吸泥機(jī)應(yīng)停駐在沉淀池末端，作為吸泥的起始位置；池內(nèi)沉積不得超過(guò)2d；池水表面冰凍時(shí)應(yīng)有破冰措施行車式提板刮泥機(jī)矩形430初沉池優(yōu)點(diǎn)：排泥次數(shù)可由污泥量確定；傳動(dòng)部件可脫離水面，檢修方便；回流時(shí)，手氣刮板，不擾動(dòng)沉泥。缺點(diǎn)：電氣元件如設(shè)在戶外，易損壞升降刮板的鋼索應(yīng)采用不銹鋼絲繩；行程開(kāi)關(guān)的位置應(yīng)調(diào)試準(zhǔn)確鏈板式刮泥機(jī)矩形6沉砂池；初沉池；二沉池優(yōu)點(diǎn)：排泥效率高，在循環(huán)的牽引鏈上，每個(gè)2m左右裝一個(gè)刮板，整個(gè)鏈上的刮板較多使刮泥保持連續(xù)；刮泥撇渣兩

19、用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：池寬收到刮板的限制通常不大于6m；鏈條一磨損，對(duì)材質(zhì)要求較高雙側(cè)鏈條應(yīng)同步牽引；鏈條必須張緊；張緊裝置盡可能設(shè)置在水面以上；水下軸承應(yīng)注意密封。螺旋輸送式刮泥機(jī)矩形或圓形540沉砂池；初沉池；最大安裝角30°最大輸送距離：水平布置為20m，傾斜布置為10m長(zhǎng)槽1040r/min優(yōu)點(diǎn)：排泥徹底，污泥可直接輸出池外，輸送過(guò)程總祈禱濃縮效果；連續(xù)排泥。缺點(diǎn)：傾斜安裝時(shí)效率低；螺旋槽精度要求較高；輸送長(zhǎng)度受限制。嚴(yán)謹(jǐn)較大或帶狀的懸浮物進(jìn)入；中間支撐不得阻礙泥砂輸送；池外傳動(dòng)密封要求可靠；泥砂沉積時(shí)間不宜超過(guò)8h懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)圓形612初沉池：破敵0.0830.1二沉池刮泥：底坡0.0830.1二沉池吸泥：底坡為平底0.05污泥濃縮池：底坡最外援刮板端優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)，管理方便缺點(diǎn)：刮泥速度受刮板外援的速度控制水下軸承應(yīng)考慮密封；中心傳動(dòng)式驅(qū)動(dòng)扭矩較大，