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1、沉淀池总结1 沉淀的基础理论1.1 概述沉淀是水处理中最基本的方法之一。它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力场的作用下产生下沉，已达到固液分离的一种过程。这种工艺简单易行，应用非常广泛，可以是整个水处理过程中的某一工序。在典型的污水处理场中，沉淀的四种用法：用于废水的预处理：如沉砂池；污水进入生物处理构筑物前的初步处理：初沉池；生物处理后的固液分离：二沉池；污泥处理阶段的污泥浓缩：污泥浓缩池。1.2 沉淀的类型根据水中悬浮颗粒的凝聚性能强弱、浓度的高低以及可沉降颗粒的性质（如密度等） ，沉淀通常可分为四种不同的类型，如表 1：表 1 沉淀类型分类 特点描述 例如自由沉淀1、 悬浮物浓度不高
2、，而且不具备凝聚性能，离散沉淀，没有外界干扰，非絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降；2、 沉降过程中，颗粒的形状、粒径和密度不变，呈离散状态匀速沉降。沉砂池、初沉池前期絮凝沉淀（干涉沉淀）1、 悬浮颗粒浓度不高，通过加絮凝剂等手段，使颗粒互相聚集增大形成絮凝团而加快沉降；2、 沉淀过程中，颗粒的形状、粒径和沉速是变化的，沉淀的轨迹呈曲线。初沉池后期、二沉池前期、给谁混凝沉淀区域沉淀（分层、拥挤沉淀）1、 水中悬浮物颗粒浓度较高，在下沉过程中将彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面（浑液面） ，并逐渐向下沉降移动。2、 颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层。高浊水、二沉池、污泥浓缩池初期压缩沉淀
3、1、 悬浮物颗粒浓度很高，颗粒间相互挤压，相互支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩。 二沉池污泥斗中和浓缩 池2、 粒群与水群之间有明显界面，但利群之间密集，界面沉降速率很慢。1.3 自由沉降及其理论基础沉淀法的去除对象：颗粒在 10m 以上的可沉固体。当颗粒粒径变小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的扰流流速也小时，可以主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是出于层流状态。Stokes 公式： 18)-(2dguLs=式中：颗粒的沉降速度，m/s；u、 分别为颗粒剂水的密度， kg/m3；sLg重力加速度，m/s 2；d颗粒的粒径，m；水的粘度，Pas。Stok
4、es 公式说明的问题：1、 颗粒与水的密度差愈大，沉降速率也愈大，颗粒密度大于水密度时，颗粒下沉，颗粒密度小于水密度时，颗粒上浮，二者相等时，颗粒既不上浮也不下沉；2、 水的粘度愈小，沉降速率愈快，成反比关系。因粘度愈水温成反比，故提高水温有利于颗粒的沉降；3、 颗粒直径愈大，沉速愈快，因此随颗粒度的下降，颗粒的沉降速度会迅速降低。实际水处理过程中，水流呈层流状态的情况一般较少，所以一般沉降只能去除 d20 m的颗粒。1.4 絮凝沉淀在絮凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离去除的水处理法。2 沉淀池的种类2.1 按功能分按功能分为初次沉淀池、二次沉淀池。初次沉淀池
5、：简称初沉池，生物处理法中的预处理，去除约 30%的 BOD5，55%的悬浮物。二次沉淀池：简称二沉池，生物处理构筑物后，是生物处理工艺的组成部分。2.2 按水流方向分沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。2.2.1普通沉淀池按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式：平流式沉淀池：池型为长方形，一段进水，另一端出水，贮泥斗在池进口；竖流式：池内水流由下向上，齿形多为圆形，有方形或多角形池，中央进水，池四周出水，贮泥斗在池中央；辐流式沉淀池：池径较大的圆形池，水流从池中心以辐流形式流向池周，也可从周边流进池中心，贮泥斗在池中央。2.2.2浅层沉淀池浅层沉淀池：根据
6、浅层理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或蜂窝斜管，增加了沉降面积、改善了水力条件，以提高水的沉淀效率。3 各沉淀池的结构形式沉淀池均包括 5 个功能区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。入流区和出流区是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。3.1 平流沉淀池池型呈长方形，废水从池的一端流人，水平方向流过池子，从池的另
7、一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。其示意图如下：缓 冲 层流 入 装 置:污 泥 区沉 淀 区流 出 装 置图 1 平流沉淀池示意图3.1.1平流式沉淀池的主要组成部分及作用：一、进水区为了使入流的污水能均匀与稳定的进入沉淀池，在污水入口处应设置整流措施。流入装置作用是消能，使废水均匀分布。流入装置是横向潜孔，潜孔均匀地分布在整个宽度上；在潜孔前设挡板,挡板高出水面 0.150.2m，伸入水下的深度不小于 0.2m。也有潜孔横向水平排列的流入装置。入口的整流措施如图 2： 13（a）156（b）14（c）5156（d）图 2 平流沉淀池入口整流措施1- 进水槽
8、；2-溢流堰；3-穿孔整流墙；4-底孔；5-挡流板；6- 潜孔二、出水区出水装置多采用自由堰形式。设置出水堰不仅可控制沉淀池内水面高度，而且对沉淀池内水流的均匀分布有着直接影响。出水堰形式有水平堰、三角堰和梯形堰。目前多采用锯齿形溢流堰，水面宜高于齿高的 1/2 处。严办材料可采用钢板或 UPVC 板。堰前可设置挡板以阻挡漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。挡板高出池内水面0.10.15m，浸没在水面下 0.30.4m，并距出口 0.250.5m。出水槽：沉淀池的出水槽沿途接纳出流堰流出的水，故槽内流系属非均匀稳定流，当沿槽长流入流量均匀，且为自由流入，出水槽出口为自由跌落时，其出口处的水深为临
9、界水深。一般可取 b=h0=0.9Q0.4。2三、沉淀区是可沉降颗粒与废水分离的区域，同时使进出水均匀。四、污泥区污泥区：排除沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保证出水水质的一项重要措施。在池的前部设贮泥斗，其中的污泥通过排泥管借 1.52.0m 的静水压力排出池外，池底坡度一般为 0.010.02 。沉降在沉淀池其它部位的污泥通过机械装置集中到贮泥斗中。刮泥设备是桥式行车刮泥机或链带式刮泥机。也可采用多斗式排泥。四、缓冲层缓冲层则是分隔沉淀区和污泥区的水层，保证已沉下的颗粒不因水流搅动而再行浮起。3.1.2平流沉淀池的特点对冲击负荷和温度变化适应能力强，施工简单，造价低；多采用多斗排泥，操作
10、工作量大，采用机械排泥时，机械设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀；适用于地下水较高及地质较差的地区，适用于大、中、小型污水处理厂。3.2 竖流沉淀池3.2.1竖流沉淀池的结构竖流式沉淀池多呈圆形，也有采用方形和多角形的。直径或边长一般在 8m 以下，多介于 47m 之间。沉淀池上部呈柱状部分为沉淀区，下部呈截头锥状的部分为污泥区，在二区之间留有缓冲层 0.3m。废水从中心管流入，由下部流出，通过反射板的阻拦向四周分布，然后沿沉淀区的整个断面上升，沉淀后的出水由池四周溢出。流出区设于池周，采用自由堰或三角堰。如果池子的直径大于 7m，一般要考虑设辐射式集水槽与池边环形集水槽相通。3.2.2竖流沉淀池
11、的特点排泥方便，占地面积小；池子深度小，施工困难，对冲击负荷及温度变化的适应能力较差，造价高，池径不宜太大适用于水量不大的小型污水处理厂。3.3 辐流式沉淀池3.3.1竖流沉淀池的结构辐流式沉淀池亦称辐射式沉淀池。池型多呈圆形，小型池子有时亦采用正方形或多角形。池的进、出口布置基本上与竖流池相同，进口在中央，出口在周围。但池径与池深之比，辐流池比竖流池大许多倍。直径一般介于 2030m 之间，但变化幅度可为660m ，最大甚至可达 100m，池中心深度约为 2.55.0m，池周深度则约为1.53.0m 。水流在池中呈水平方向向四周辐( 射)流，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心
12、向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)机械排除。在池中心处设中心管，污水从池底的进水管进入中心管，在中心管的周围通常用穿孔障板围成入流区，使污水在沉淀池内得以均匀流动。流出区设置于池周，采用三角堰或淹没式溢流孔。为了拦截表面的漂浮物质，在出水堰前设置挡板和浮渣手机排出设备。3.3.2辐流沉淀池的特点多为机械排泥，机械排泥设备复杂，对施工质量要求高； 池内水流速不稳定，沉淀效果较差；适用于地下水位较高的地区，及大中型污水处理厂。3.4 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根据“浅层沉淀”理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或蜂窝斜管，以提高水的沉淀效率的新型沉淀池。是向
13、着理想沉淀池的逼近，其沉淀界限是理想沉淀池，它具有沉淀效率高、停留时间短、占地小等优点。按水流与沉泥的相对运动方向，斜板（管）沉淀池可分为毅向流、同向流和侧向流三种形式。污水处理中主要采用升流式异向流斜板（管）沉淀池。中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图4 沉淀池设计平流沉淀池 竖流沉淀池 辐流沉淀池 斜板（管）沉淀池初沉池停留时间：（二级处理前）12h，表面负荷：1.53m 3/m2h，污泥含水率 9597%二沉池（活性污泥后）：停留时间：1.52.5h；表面负荷：1.01.5m 3/m2h，污泥含水率 99.299.6%；二沉池（生物膜法后）：停留时间：1.52.5h；表面负荷：1.02.0
14、m 3/m2h，污泥含水率 9698%；表面负荷可比普通沉淀池的提升 1 倍左右，对二沉池应以固体负荷核算初沉池停留时间不高过 30min；二沉池不超过 60min。长宽比4，以 45 为宜；长深比 812 直径（或正方形的边长）与有效水深之比值不大于 3.池子直径不大于 8，一般采用 47.最大有达 10m直径一般介于 2030m 之间，但变化幅度可为 660m，直径与有效水深之比一般 612 斜管沉淀池应增设斜管冲洗设备机械排泥时，池底纵坡，不小于 0.005，一般 0.010.02污泥斗倾角 5560。 池底坡度 0.050.10 斜板垂直净距一般采用 80120mm，斜管孔径一般采用
15、5080mm，斜管倾角一般60；斜管上部水深一般 0.51.0m，斜管地步缓冲层高度一般 0.51.0m刮泥机行进速度 0.60.9m/min 中心筒内流速30mm/s ； 中心筒 下口设有喇叭口和反射板 反射板板底距泥面至少 0.3m； 喇叭口直径及高度为中心筒直径的1.35 倍； 反射板直径为喇叭口直径的 1.30 倍，反射板表面与水平面的倾角为 17中心管下端至反射板表面之间的缝隙高度在 0.250.5 范围内时，缝隙中污水流速在初沉池中20mm/s一般采用机械刮泥，也可附有气力提升或静水头排泥设施。池径小于 20m 时，一般采用中心传动刮泥机；池径大于 20m 时，采用周边传动刮泥机池
16、壁与斜板间隙处应装设阻流板，以防短流斜管上缘宜向池子进水端后倾安装一、可采用溢流式入流，并设置多孔整流墙；底孔式入流装置，地步设挡流板；淹没孔与当班组合；淹没孔不与整流孔组合。有整流孔墙的开孔面积为池断面的 620%二、进出口处设挡板，高出池内水面0.10.15；挡板深度：进口处不小于0.25m，一般 0.51m，出口出 0.30.4m。挡板位置：距进水口 0.51m，距出水口0.250.5m浮渣挡板距积水槽 0.250.5m，高出水面 0.10.15m，淹没深度 0.30.4m进水口的周围设置整流板，整流板开口面积为池断面积的 1020%；浮渣用浮渣刮板手机，刮板装在刮泥机桁架的一侧；出水堰前设置浮渣挡板进水方式一般采用穿孔墙整流补水溢流堰、集水槽，出水堰前设置收集与排除浮渣的设置（如可转动的排泥管、浮渣槽等），当用机械排泥
