第六章沉淀池

六.沉淀池•6.1概论•（1）作用•（2）类型•A按水流方向分•平流式、竖流式、辐流式•B按功能分•流入区流出区沉淀区缓冲区污泥区平流式沉淀池示意图竖流式沉淀池示意图进水排泥出水中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥•C按运行方式•间歇式连续式•D根据在处理系统中位置及分离对象的不同•初沉池、二沉池。•6.2一般设计原则及参数•（1）设计流量•（2）沉淀池的个数•（3）t,q设计参数的确定•（4）有效水深h2、沉淀时间t、和q的关系•（5）沉淀池的几何尺寸•（6）出水部分•（7）贮泥斗的容积•（8）排泥部分表10-5沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系类别沉淀池位置沉淀时间(h)表面负荷(m3/m2.h)污泥量（干物质）(g/pc.d)污泥含水率(%)初沉池仅一级处理1.5-2.01.5-2.515-2796-97二级处理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1.5-2.51.0-2.07-1996-986.3平流式沉淀池•（1）构造和工作原理•A、进水区•B、出水区•C、沉淀区•D、存泥区•（2）优缺点及其适用条件•优点：〖1〗对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；〖2〗施工简单，造价低。•缺点：采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备和驱动件均浸没于水中，易锈蚀。•适用〖1〗地下水位较高及地质较差的地区。•〖2〗大、中、小型污水处理厂。•〖1〗设计内容•A、工艺尺寸•1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等；•2）水渠、配水区（墙或管）、出水渠等；B、结构尺寸1）缓冲层在沉淀区与集泥区之间一般设置缓冲区。2）泥斗C、工艺装备•沉淀池的主要工艺装备为刮泥机。•刮泥机的设计主要按照沉淀池的形式、尺寸（直径或宽度）以及所需的排泥方式进行。•〖2〗平流沉淀池的设计要求•1每格长度与宽度之比值不小于4，长度与有效水深的比值不小于8；•2一般采用机械排泥，排泥机械的行进速度为0.3～1.2m/min；•3缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；•4泥斗一般为（正）棱台形，上部边长与池宽相同（若池宽较大时可设多个泥斗），下部边长一般为0.5-1.0m，泥斗倾角大于45º；•5池底纵坡不宜小于0.01。•6配水、出水和集水的设计要求见教材46～47。•〖3〗t,q的确定•A、沉淀试验资料中获得•B、参考经验数据•〖4〗计算公式•例某城市污水处理厂最大设计污水量为0.5m3/s，设计人口为250000人，沉淀时间1.50h，采用链带式刮泥机。求沉淀池各部分尺寸。6.4竖流式沉淀池（1）工作原理（2）构造竖流式沉淀池示意图进水排泥出水（3）优缺点和适用范围•优：〖1〗排泥方便，管理简单。•〖2〗占地面积小。•缺：〖1〗池子深度大，施工困难。•〖2〗对冲击负荷及温度变化的适应能力差。•〖3〗造价较高。〖4〗池径不宜太大。•适用于处理水量不大的小型污水处理厂。•（4）设计计算•〖1〗池子直径：有效水深3.0；池子直径8m，一般在4-7m，有的达10m。•〖2〗中心管内水的流速v030mm/s；v140mm/s；•〖3〗喇叭口和反射板的设计参数•反射板底距泥面至少0.3m，•喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍。•反射板的直径为喇叭口直径的1.30倍，反射板表面一水平面的倾角为170•中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～0.5m范围内。缝隙中污水流速在初沉池中不大于30mm/s。•〖4〗排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m•〖5〗浮渣挡板距集水槽0.25～0.5m，高出水面0.1～0.15m，淹没深度0.3～0.4m。•〖6〗污水上升流速一般采用0.5～0.7mm/s，沉淀时间小于2h，多采用1～1.5h。•〖7〗当池直径大于7m时，应增设辐流式集水支渠。•〖8〗泥斗一般用圆台形或（正）棱台形•其余设计要求和计算公式见教材50-52页。•6.5辐流式沉淀池•（1）构造和工作原理•（2）进、出水的布置方式•〖1〗中心进水周边出水•〖2〗周边进水中心出水•〖3〗周边进水周边出水•（3）优、缺点及适用条件•优：〖1〗采用机械排泥，运行较好，管理也较方便。•〖2〗排泥设备已有定型产品。•缺：〖1〗池内水流速度不稳定。•〖2〗机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥•〖1〗适用于地下水位较高的地区。•〖2〗适用于大、中、小型污水处理厂。•设计计算简介•1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等计算公式见教材54页。注意：有效水深h2：通常取1/2半径处的深度值2）水渠、配水区（墙或管）、出水渠等；（中心进水周边出水辐流式沉淀池）•中心管：中心管管径按流速应大于0.4m/s的最小沉速设计；•导流筒：导流筒的深度一般为池深的一半，容积占沉淀容积的5％；•出水集水渠：现行辐流式沉淀池的出水集水渠一般位于距池壁的1／10R处；•出水堰：单侧或双侧三角堰。•超高、缓冲区辐泥斗一般为圆台形，上部直径为2m，下部直径为0.5-1m，泥斗倾角大于45º；中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图①%100)1(0000pTdpuupEdpuup000↓，∴ET↓Q，当A一定时，u0，从而使u≥u0所占百分率(1–p0)×100%↓，反之，若要ET，则要以减小处理能力为代价。6.6斜流式沉淀池（1）理论基础②当分为n层时Qn1，当A一定时，01unu每层处理的水量为∴(1–p0)×100%↑，dpuup000↑等于ndpuup000∴ET↑思考：ET不变，在分层后，处理水量变化?处理水量、ET不变，在分层后，占地面积?③实际应用中，考虑排泥的要求，将隔板以45~60°角度倾斜。按水流方向不同，可分为：异向流、同向流、横向流（侧向流）。思考题解：ET不变，在分层后，处理水量变化?分层后处理水量：Q’=BHv’u0/v’=u0t/v’t=h/LH=nhu0/v=u0t/vt=H/L有：v’=nv分层后处理水量：Q’=BHnv=nBHv=nQ①异向流h1h2h3h4污泥斗斜板进水槽出水槽H斜板沉淀池示意图（2）构造（3）设计参数异向流斜板（管）沉淀池的设计表面水力负荷，一般可按比普通沉淀池的设计表面水力负荷提高一倍考虑。异向流斜板（管）沉淀池的设计，应符合下列要求：一、斜板净距（或斜管孔径）为80~100mm；二、斜板（管）斜长为1m；三、斜板（管）倾角为60°；四、斜板（管）区上部水深为0.7~1.0m；五、斜板（管）区底部缓冲层高度为1.0m。h1h2h3h4污泥斗斜板进水槽出水槽H1－进水管；2－配水槽；3－斜板；4－集水槽；5－出水落水斗；6－污泥斗；7－排泥管h1h2h3h4污泥斗进水槽出水槽H•（4）应用•含油废水、印染废水、城市污水及给水的处理。•6.7提高沉淀池沉淀效果的有效途径•（1）采用斜流式沉淀池•（2）对污水进行曝气搅动•（3）回流部分活性污泥7、除油•7.1含油废水的来源及油的状态•（1）来源•石油工业、固体燃料的热加工、洗毛废水、制革废水、屠宰废水、食品加工废水等。•（2）油的状态•（3）油类对环境的污染•〖1〗油膜阻碍大气复氧。•〖2〗乳化油和溶解油在分解过程中要消耗水中的溶解氧。•〖3〗含油废水在土壤中形成薄膜阻碍空气、水分和肥料进入，影响土壤微生物的增殖，破坏土层团粒结构。•〖4〗对城市环境下水道和城市污水处理厂的影响。•7.2隔油池•平流式隔油池斜板式隔油池•7.3乳化油及破乳方法•8、气浮法•8.1概论•（1）应用•〖1〗代替二沉池，分离和浓缩剩余活性污泥。•〖2〗回收含油废水中的悬浮物和乳化油。•〖3〗回收工业废水中的有用物质。•〖4〗浓缩化学混凝处理产生的絮状化学污泥。•〖5〗分离地面水中的细小悬浮物和藻类。•（2）特点•〖1〗占地面积小，节省投资。•〖2〗气浮池具有预曝气作用。•〖3〗浮渣含水率低。•〖4〗能去除低浊度含藻水。•8.2基本原理•气浮条件：一是必须向水中提供足够数量的微细气泡。二是必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性质，从而使目的物附着于气泡上而上升。•（1）气泡的产生•〖1〗电解•〖2〗分散空气法•A、微孔曝气法•B、叶轮剪切法•〖3〗溶解空气再释放法•A、理论基础•○空气在水中的溶解度•○气泡的大小。•B、分类•○溶气真空气浮法•○加压溶气气浮法•全部进水溶气部分进水溶气部分处理水溶气•（2）悬浮物与气泡相粘附的原理•〖1〗气泡与悬浮物粘附的条件•只有疏水性物质才能与气泡相粘附，亲水性物质只有改变了它的表面性质才能与气泡相粘附。•〖2〗“颗粒－气泡”复合体的上浮速度•〖3〗化学药剂的投加对气浮效果的影响•浮选剂混凝剂助凝剂抑制剂调节剂•8.3压力溶气气浮法系统的组成及设计•（1）系统的组成与主要工艺参数•〖1〗压力溶气系统•加压水泵•压力溶气罐•溶气方式水泵吸气式水泵压水管装射流器挟气式•空压机•〖2〗空气释放系统•空气释放器溶气水管路•〖3〗气浮池•A、功能•B、分类•Ⅰ平流式气浮池•构造•设计参数•Ⅱ竖流式气浮池•（2）设计计算•A、计算公式•B、气浮池设计计算举例本章小结：1．基本概念①重力沉降法②理想沉淀池③沉降原理及浅层沉降原理2.重点①基本概念②沉降试验和沉降曲线③沉淀池设计计算3．难点①浅层沉降原理②自由颗粒沉降试验和沉降曲线③絮凝颗粒沉降试验和沉降曲线