第四节沉淀池(一)沉淀池的作用与分类沉淀池的作用主要是去除悬浮于污水中可以沉淀的固体悬浮物,在不同的工艺中,所分离的固体悬浮物也有所不同。例如在生物处理前的沉淀池主要去除无机颗粒和有机物质,在生物处理后的沉淀池主要是分离水中的微生物固体。沉淀池按其构造类型可分为:平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池,另外还有斜板(管)式沉淀池和迷宫沉淀池。在污水处理中,按照其在工艺的位置可分为初次沉淀池和二次沉淀池。(二)沉淀池设计的一般规定(1)设计流量沉淀池的设计了分期建设考虑,当污水为自流进入时,设计流量为每期的最大设计流量;当污水为提升进入时,设计流量为煤气工作泵的最大组合流量;在合流制处理系统中,应按雨水设计流量设计,沉淀时间不宜小于30min(2)设计数据无实测资料时,城市污水沉淀池设计数据应按下表的数据选用。工业废水沉淀池的设计数据,应根据实验或实际生产运行经验确定。城市污水沉淀池设计数据沉淀池类型沉淀时间/h表面水力负荷/[m³﹙㎡/h﹚]每人每日污泥量污泥含水率%初次沉池1.0~2.01.5~3.014~2795~97生物膜法后1.5~2.51.0~2.071~996~98活性污泥法后1.5~2.51.0~1.510~2199.2~99.6(3)有效水深、超高级缓冲层沉淀池的有效水深宜采用2~4m超高为0.3m缓冲层为0.3~0.5m(4)污泥区容积构造与泥斗构造初次沉淀池污泥区容积宜按不大于2d的污泥量计算二次沉淀池区污泥宜按不大于2h的污泥量计算。污泥斗斜壁与水平倾角,方斗宜为60°圆斗宜为55°(5)污泥排放次用机械拍你是可连续排泥或间歇排泥,不用机械排泥时应每日排泥。对于多斗排泥的沉淀池,每个斗都应设单独的闸阀和排泥管。采用静水压力排泥时,静水压力分别为:初次沉淀池为1.5m活性污泥法后的二次沉淀池为0.9m生物膜法后的二次沉淀池为1.2m。排泥管直径不应小于200mm(6)堰负荷沉淀池出水的最大堰负荷,初次沉淀池不宜大于2.9L/(s.m);二次沉淀池不宜大于1..7L/(s.m)(三)竖流式沉淀池的设计(1)平流式沉淀池的构造平流式沉淀池一般为钜形,由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲区、污泥区及排泥装置等组成。排泥方式有机械排泥和多斗排泥两种,机械排泥多采用链带式刮泥机和桥式刮泥机。A其他设计要求A池底坡度:采用机械排泥时,不小于0.005一般为0.001~0.002B为了保证进水在沉淀区均匀分布,进水口应采取整流措施,一般有穿孔墙、挡流板、底孔等C为了保证出水分布均匀和池内水位,出水通常采用溢流堰式集水槽,溢流堰多采用锯齿形三角堰,出水水面宜位于齿高的1/2处,为使用方便堰板能上下调整。D进出口处应设挡板,其位置距进口为0.5~1.0m距出口为0.25~0.5m挡板应高出池内水面0.1~0.15m进口挡板的淹没深度视沉淀池深度而定,不小于0.25m一般为0.5~1.0m;出口挡板的淹没深度一般为0.3~0.4mE在出水堰前应设置收集与排除浮渣的设备,一般采用可转动的排渣管和浮渣槽。(四)竖流式沉淀池的设计计算已知某城市污水处理厂的最大设计流量Qmax=1039m³/h采用链带式刮泥机求竖流式沉淀池各部分尺寸。1、池子的总表面积设表面水力负荷q=1.5m³/(㎡/h),池子总表面积A=Qmax/q=1039/1.5=692.67㎡2、沉淀部分的有效水深设沉淀时t=2h,有效水深H=q×t=1.5×2=3(m)3、沉淀部分有效容积V=Qmax×t=1039×2=2078(m³)4、池长设最大设计流量师德水平流速为v=5m/s沉淀池的长度L=3.6×5×2=36(m)长深比L/H=36/3=12(满足要求)5、池子总宽度B=A/L=629.67/36=19.24≈20(m)6、池子个数设5个池子,每个池子宽b=B/n=20/5=4(m)长宽比L/b=36/4=9>4.0(符合要求)7、污泥部分所需容积设T=4h(机械排泥)N=26000m³/d污泥部分所需容积S=0.8L/(人.d)V=SNT/1000=0.8×26000×(4/24)÷1000=3.4666≈3.47(m³)每个池子污泥部分所需容积V′=3.47/5=0..694(m³)8、污泥斗容积污泥斗底架采用500mm×500mm,上口采用3400mm×3400mm。污泥斗斜壁与水平夹角位60°污泥斗高度h4″=(3.4﹣0.5)/2×tan60°=2.51(m)污泥斗容积V1=1/3×h4″×[f1+f2+(f1f2)½]=1/3×2.51×[0.5²+3.4²+(0.5×3.4²)]=11.26(m³)9、污泥斗以上部分污泥容积设池底坡度为0.015,梯形部分高度为h4′=(36+0.3-3.4)×0.015=0.5835(m)泥斗以上部分污泥容积v2=﹙L1+L2﹚/2×h4′×b=(36+3.4)/2×0.5835×3.4=64.2738(m³)10、污泥斗和梯形部分容积v1+v2=11.26+63.278=74.5383>3.47(m³)11、池子总高度设缓冲层高度h3=0.4m超高h1=0.3mH=h1+h2+h3+(h4′+h4″)=0.3+3+0.4+(0.5383+2.51)=6.7938(m)≈6794mm3.3进水系统计算3.3.1单池设计流量520m3/h(0.1443m3/s)进水管设计流量:0.1443×(1+R)=0.1443×1.5≈0.216m3/s管径D1=500mm,s/1.106mD40.216211v3.3.2进水竖井进水井径采用1.2m,出水口尺寸0.30×1.2m2,共6个沿井壁均匀分布出水口流速)/15.0(/10.062.130.0216.02smsmv3.3.3紊流筒计算图六进水竖井示意图筒中流速)s/03m.0(,/02.0~03.03取smv紊流筒过流面积232.703.0216.0Qfm进紊流筒直径mfD3≈028.314.32.74433.4出水部分设计3.4.1环形集水槽内流量集q=0.1443m3/s3.4.2环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。)为安全系数采用(其中==槽宽集5.1~2.1m922.01443.03.19.0)(9.024.04.0kqkb设槽中流速v=0.5m/s设计环形槽内水深为0.4m,集水槽总高度为0.4+0.4(超高)=0.8m,采用90°三角堰。3.4.3出水溢流堰的设计(采用出水三角堰90°)3.4.3.1堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度)H1=0.04m3.4.3.2每个三角堰的流量q1smHq/0004733.004.0343.1343.1347.247.2113.4.3.3三角堰个数n1个设计时取个单3058.3040004733.01443.0q11Qn3.4.3.4三角堰中心距mbDnLL360.030546.0236(14.3305)2(11)