沉砂池与沉淀池污水处理

返回目录出水进水污泥消化池预浓缩池二沉池生物池初沉池沉砂池格栅脱水车间后浓缩池处置污泥回流剩余污泥鼓风机内回流沼气利用一级处理二级处理（物理处理）（生物处理）2任务二：课程导入复习提问：城市污水处理系统构成第三章第三节沉砂池与沉淀池污水处理返回目录一、沉砂池1、原理与作用：沉砂池是以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒随水流带走，从而实现去除污中砂粒、砾石等比重较大颗粒的目的。作用：分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀池的负荷.2、位置：泵站、倒虹管、或初沉池前3、类型：平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池.返回目录图7-26平流沉砂池工艺图480480闸板闸槽栏杆D=200D=2001-1剖面2211返回目录平流式沉砂池返回目录二、平流式沉砂池1、构造：入流渠、出流渠、闸板、水流部分、沉砂斗、排砂管。2、排砂装置（排砂管直径不小于200mm）（1）重力排砂：排砂管、排砂罐（2）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗返回目录3.设计参数（1）Q设计污水重力自流进入污水厂，按Qmax设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计平流沉砂池结构如图4-26，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。（2）vmax=0.3m/s,vmin=0.15m/s使无机颗粒下沉，而有机颗粒不会下沉（按砂粒比重2.65，去除d≥0.2mm砂粒来设计（3）t停留≥30，一般为30~60返回目录（4）H有效=0.25~1.0m,≤1.20m,每格宽度b≥0.6m（5）沉砂量标准生活污水：0.01~0.02l/人.d城市污水：3m3/105m3污水砂含水率60%，容重1500㎏/m3，贮砂斗的容积按2d沉砂量计算，砂斗倾角55º~60º（6）超高≥0.3m返回目录砂水分离器利用水力旋流器与螺旋洗砂机将沉砂池、曝气沉砂池沉淀的砂水进行分离。水力旋流器与螺旋洗砂机返回目录4、特点优点：它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。缺点：沉砂中夹杂着15%的有机物，使得沉砂的后续处理难度增加。改进：可采用曝气沉砂池返回目录二、曝气沉砂池1、作用过程与原理：过程：在沉砂池中通入空气，使砂粒互相磨擦，并承受剪切力，使砂粒或砂团吸附夹杂的有机物进入水中，使沉砂中有机物含量10%，称为清洁砂。返回目录返回目录图7-27曝气沉砂池剖面图1-压缩空气管；2-空气扩散板；3-集砂槽=0.10.5321h1H返回目录工作原理：压缩空气经空气管和空气扩散装置释放到水中，上升的气流使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与磨擦机会增加，把表面附着的有机物淘洗下来，由于旋流产生的离心力，把密度较大的无机颗粒甩向外层而下沉，相对密度较轻的有机物始终处于悬浮状态，当旋至水流的中心部位时随水带走。返回目录2、设计计算例题：已知某市最大污水设计流量为Q=0.8m3/s求曝气沉砂池的各部分尺寸。注：停留时间T取2分钟水平前进流速取0.1m/s有效水深为2米分格数为2返回目录钟式沉砂池1984年由英国提出，钟式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果。图7-28钟式沉淀池工艺图压缩空气输送管排沙管带变速箱的电动机传动齿轮流出口流入口转动轴转盘与叶片砂提升管砂斗沉砂部分45°返回目录第三章第四节初沉池返回目录一、初沉池概述1、作用：初沉池的主要作用是去除污水中的悬浮固体SS和生物需氧量BOD5。2、工作过程：在流速不大时，密度比水大的悬浮物SS会借重力作用在污水中沉淀下来，实现与污水的分离。沉淀下来的污泥由刮泥机刮至泥斗，用泵排出；浮渣则由刮泥机所附刮渣器刮到浮渣槽，流入浮渣井。水由溢流堰流出。3、分类：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池返回目录返回目录二、平流沉淀池的基本结构构造组成：进水区、沉淀区、存泥区、出水区、污泥区5部分。1.进水区作用：使流量均匀分布在进水截面上，尽量减少扰动。做法：使水流从絮凝池直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布在沉淀池的整个断面上。返回目录2.沉淀区沉淀区的高度一般约3～4m，平流式沉淀池中应减少紊动性，提高稳定性。提高稳定性方法：降低水力半径R，措施是加隔板，使平流式沉淀池L/B4,L/H10，每格宽度应在3～8m不宜大于15m。图7-9穿孔墙12图7-10出水口布置1-出水堰2-非淹没式孔口返回目录3.出水区溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）。孔口流速宜为0.6～0.4m/s，孔径20～30mm，孔口在水面下15cm，水流应自由跌落到出水渠。为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰的长度，降低流量负荷。图7-11增加出水堰长度的措施出水支渠出水支渠返回目录4.存泥区及排泥措施1)泥斗排泥：下设有排泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）2)穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放空。3)机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用于3m以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半地下式时，用泥泵抽吸。4)还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。返回目录5、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素主要为短流的影响，产生的原因有：(1)进水的惯性作用；(2)出水堰产生的水流抽吸；(3)较冷或较重的进水产生的异重流；(4)风浪引起的短流；(5)池内存在的导流壁和刮泥设施等返回目录平流沉淀池的工艺设计设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间。应根据原水水质、沉淀水质要求、水温等设计资料、运行经验确定。停留时间一般采用1～3h。华东地区水源一般采用1～2h。低温低浊水源停留时间往往超过2h。返回目录各参数间关系(4-24)(4-28)(4-29)tLtuH000qAQu返回目录平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中变水头放空容器公式计算：（4-30）当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：（4-31）式中Q—沉淀池的流量，m3/s；g—重力加速度9.81m/s2；B—渠道宽度，m。TBLHd5.07.03273.1gBQH返回目录4.5斜管沉淀池有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结构见图4-12。图7-12斜管沉淀池示意清水区斜管区配水区积泥区500穿孔排泥管穿孔集水管絮疑池Ⅱ-Ⅱ剖面返回目录优缺点优点：1.沉淀面积增大；2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点：1.由于停留时间短，其缓冲能力差；2.对混凝要求高；3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管）返回目录设计计算1.沉淀池面积A（4-32）选定表面负荷（2.5~3.0mm/s），计算得到面积A。2．沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5（4-33）式中：h1为超高0.3m，h2为清水层高度1.2mh3为自身高度0.866m，h4为配水区高度1.5mh5为污泥斗高度0.8mqQA返回目录三、竖流式沉淀池竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布均匀，池经一般采用4～4m，不大于10m，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形。返回目录4.6.1设计要求1.D/H有效≤3，否则水流将变成辐流式2.中心管下口应设喇叭口和反射板反射板距底泥面·喇叭口与反射板的设计应按图要求≥0.3m喇叭口下端距反射板之间的间隙高度H3=0.25～0.5mm3.排泥管下端距池底排泥管上端超出水面4.浮渣挡板距集水槽0.25～0.50m浮渣挡板高出水面：0.15～0.20m浮渣挡板淹没水深：0.3～0.4m返回目录设计计算1.中心管面积与直径2。沉淀区的面积3.沉淀池的总面积A和池径D2()mmax10qfV4()m10fd2()mmax2qfV12A=ff4AD=返回目录4．沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）式中：V为上升流速0.5～1.0mm/st为沉淀时间，1.0～1.5h5.喇叭口距反射板之间的缝隙高度式中：V1为出流速度，d1为喇叭口直径2hVt3600(m)max311qhVd40/mms40/mms≤40mm/s返回目录6．污泥量W(m3)，其计算同平流式7．污泥区容积式中：为上部半径，为下部半径要求：VW8．总高度H式中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缝隙高度h4为缓冲层高度，h5为圆锥高度圆锥(2235hV=VRRr+r)(m)312345H=hhhhh返回目录四、幅流式沉淀池1、外型与构造：辐流式沉淀池（圆形、正方形）直径6～60m池内水深1.5～3.0m,机械排泥,池底坡度不小于0.05。为使布水均匀,设穿孔挡板,穿孔率10％～20％.图7-13普通辐射式沉淀池工艺图排泥总管进水桁架返回目录图7-14静水压力排泥示意图排泥总管进水桁架2134h返回目录返回目录二、设计参数1.沉淀时间t2.表面负荷q（m3/m2.h）3.Qmax4.H有效≤4m设计要求1.D/H有效=6～12m2.池底坡度3.机械刮泥、静水压力排泥（圆形）无机械刮泥、静水压力排泥（正方形）4.进、出水有三种布置方式(1)中心进水，周边出水：辐流式(2)周边进水，中心出水：向心式(3)周边进水，周边出水5.刮泥机旋转角度：1～1.5m/min（周边线速）6.穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的10～20%返回目录三、设计计算1.每座沉淀池表面积A1与池径D2.有效水深h23.污泥量W（与平流式相同）4.污泥区容积2()mmax1QAqn()m14AD=20hqt斗锥V=VV223斗1()()3m5122hVrrrr返回目录5.总高度（H）和周边处的高度（Hˊ）其中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缓冲高度层，h4为底坡落差，h5为污泥斗高度。23锥()()m2411hVRRrr3()m12345H=hhhhh()m123H=hhh返回目录6、设计计算例题：已知某市最大污水设计流量为Q=2450m3/h。设计人口N=34万人，采用机械刮泥，试计算沉辐流初沉池的直径和有效水深。注：表面负荷q=2（m3/m2.h）沉淀时间T取1.5小时污泥在斗内储存时间为4小时池子数为2返回目录任务二：课程导入1.简述曝气沉砂池的工作原理2.辐流式沉淀池的构造思考题