关于污水沉淀池的知识,全都汇总到这篇文章里了!

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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:
表:沉淀类型
分类特点描述例如
⾃由沉淀1、悬浮物浓度不⾼,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。
2、粒与⽔之间有明显界⾯,但利之间密集,界⾯沉降速率很慢。
⼆沉池污泥⽃中和浓缩池
1.3 ⾃由沉降及其理论基础
沉淀法的去除对象:颗粒在10µm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。
式中:
Stokes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d>20µm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: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。电子蜂毒采集器
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。
普通注塑机射咀头
2.2.2 浅层沉淀池
浅层沉淀池:根据浅层理论,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,从池的另⼀端流出。在池的进⼝处底部设贮泥⽃,其它部位
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:
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:1、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0.15-0.2m,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:
2、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0.1~0.15m,浸没在⽔⾯下0.3~0.4m,并距出⼝0.25~0.5m。
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界⽔深。⼀般可取b=h0=0.9Q0.4。
3、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。
4、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1.5-2.0m的静⽔压⼒排出池外,池底坡度⼀般为0.01-0.02。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。
5、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4-7m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。
⽔槽相通。
3.2.2 竖流沉淀池的特点
•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20-30m之间,但变化幅度可为6-60m,最⼤甚⾄可达100m,池中⼼深度约为2.5-5.0m,池周深度则约为1.5-3.0m。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。
中⼼进⽔周边出⽔辐流式沉淀池⽰意图
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。
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)1~2h,表⾯负荷:
1.5~3m3/m2·h,污泥含⽔率95~97%⼆沉池(活性污泥后):停留时间:1.5~
2.5h;表⾯负荷:
1.0~1.5m3/m2·h,污泥含⽔率99.2~99.6%;
渗透聚苯板
⼆沉池(⽣物膜法后):停留时间:1.5~2.5h;表⾯负荷:
1.0~
2.0m3/m2·h,污泥含⽔率
96~98%;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。
直径(或正⽅形的边
长宽⽐≮4,以4~5为宜;长深⽐8~12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4~7.最
⼤有达10m
直径⼀般介于20-30m之间,但
变化幅度可为6-60m,直径与有
效⽔深之⽐⼀般6~12
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0.01~0.02污泥⽃倾⾓55~60°。池底坡度0.05~0.10斜板垂直净距⼀般采⽤80~120mm,斜管孔径⼀般采⽤50~80mm,斜管倾⾓⼀般60°;
斜管上部⽔深⼀般0.5~1.0m,斜管地步缓冲层⾼度⼀般0.5~1.0m
刮泥机⾏进速度0.6~0.9m/min ①中⼼筒内流速
≯30mm/s;
②中⼼筒下⼝设有喇叭
⼝和反射板
③反射板板底距泥⾯⾄
少0.3m;
④喇叭⼝直径及⾼度为
中⼼筒直径的1.35倍;
⑤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
0.25~0.5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
池壁与斜板间隙处应装健慰器具
设阻流板,以防短流斜
方波信号发生器
管上缘宜向池⼦进⽔端
后倾安装
⼀、可采⽤①溢流式⼊流,并设置多孔整流墙;
②底孔式⼊流装置,地步设挡流板;
③淹没孔与当班组合;
电网谐波治理装置④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6~20%
⼆、进出⼝处设挡板,⾼出池内⽔⾯0.1~0.15;挡板深度:进⼝处不⼩于0.25m,⼀般0.5~1m,出⼝出
0.3~0.4m。挡板位置:距进⽔⼝0.5~1m,距出⽔⼝0.25~0.5m 浮渣挡板距积⽔槽
0.25~0.5m,⾼出⽔⾯
0.1~0.15m,淹没深度
0.3~0.4m
进⽔⼝的周围设置整流板,整流
板开⼝⾯积为池断⾯积的
10~20%;
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,出⽔出⽔⼀般采⽤多槽出

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