沉淀池

分類概述

　　平流式沉淀池

　　由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用磚石圬工結(jié)構(gòu)，或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池構(gòu)造簡單，沉淀效果好，工作性能穩(wěn)定，使用廣泛，但占地面積較大。若加設(shè)刮泥機或?qū)Ρ戎剌^大沉渣采用機械排除，可提高沉淀池工作效率。

　　平流式沉淀池的特點

　　1．平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點

　　為帶行車式刮泥機的平流式沉淀池。

　　為使入流污水均勻與穩(wěn)定的進入沉淀池，進水區(qū)應(yīng)有整流措施。入流處的擋板，一般高出池水水面0.1—0.15m，擋板的浸沒深度應(yīng)不少于0.25m，一般用0.5～1.0m，擋板距進水口0.5～1.0m。

　　平流式沉淀池的出流裝置。

　　出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)的水面高度，而且對沉淀池內(nèi)水流的均勻分布有直接影響。沉淀池應(yīng)沿整個出流堰的單位長度溢流量相等，對于初沉池一般為250m3/m·d，二沉池為130～250m3/m·d。鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使堰板上下移動的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。

　　堰前應(yīng)設(shè)置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板應(yīng)當高出水面0.1～0.15m，浸沒在水面下0.3～0.4m，距出水口處0.25～0.5m。

　　多斗式沉淀池，可以不設(shè)置機械刮泥設(shè)備。每個貯泥斗單獨設(shè)置排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。在池的寬度方向污泥斗一般不多于兩排。

　　2．平流式沉淀池的設(shè)計

　　沉淀池功能設(shè)計的內(nèi)容包括沉淀池的只數(shù)、沉淀區(qū)的尺寸和污泥區(qū)尺寸等。

　　豎流式沉淀池

　　池體平面為圓形或方形。廢水由設(shè)在沉淀池中心的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設(shè)傘形擋板，使廢水在池中均勻分布，然后沿池的整個斷面緩慢上升。懸浮物在重力作用下沉降入池底錐形污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設(shè)浮渣槽和擋板，保證出水水質(zhì)。這種池占地面積小，但深度大，池底為錐形，施工較困難。

　　輻流式沉淀池

　　池體平面多為圓形，也有方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20～100米，池中心水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池，沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流入出水渠。

　　新型沉淀池

　　近年設(shè)計成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設(shè)斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，縮短沉淀時間，減小沉淀池體積。但有斜板、斜管易結(jié)垢，長生物膜，產(chǎn)生浮渣，維修工作量大，管材、板材壽命低等缺點。正在研究試驗的還有周邊進水沉淀池、回轉(zhuǎn)配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。

　　沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設(shè)初次沉淀池可以降低污水中懸浮物含量，減輕生物處理負荷在曝氣池后設(shè)二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，還有在二級處理后設(shè)置的化學(xué)沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質(zhì)和產(chǎn)色物質(zhì)等的去除效率。

　　水平管沉淀池

　　水平管沉淀池是目前最接近“哈真”淺層理論的沉淀池，它將沉淀管水平放置，原水平行流動，懸浮物垂直分離，具有沉淀和分離功能。安裝時可將預(yù)制的“水平管”模塊組裝為水平管沉淀池。水平管沉淀分離裝置分成若干層，由此增加了沉淀面積，減小了懸浮物的沉降距離，縮短了懸浮物沉淀時間；水平管單元的垂直斷面形狀為菱形，管底側(cè)向設(shè)有排泥狹縫，沉泥順側(cè)底下滑，再通過排泥狹縫滑入下面的水平管沉淀單元，懸浮物通過水平管及時與水分離，水走水道、泥走泥道，改善了懸浮物可逆沉淀的排泥條件，并避免了懸浮物堵塞管道和跑礬現(xiàn)象的發(fā)生。配備不停水自動沖洗系統(tǒng)，解決在水平管壁面上的沉泥附著積累問題。

注意事項

　　沉淀池池體平面為矩形，進口設(shè)在池長的一端，一般采用淹沒進水孔，水由進水渠通過均勻分布的進水孔流入池體，進水孔后設(shè)有擋板，使水流均勻地分布在整個池寬的橫斷面。沉淀池的出口設(shè)在池長的另一端，多采用溢流堰，以保證沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體。池寬和池深要保證水流沿池的過水斷面布水均勻，依設(shè)計流速緩慢而穩(wěn)定地流過。池的長寬比一般不小于4，池的有效水深一般不超過3米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，多設(shè)在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。

　　為避免短流，一是在設(shè)計中盡量采取一些措施（如采用適宜的進水分配裝置，以消除進口射流，使水流均勻分布在沉淀池的過水斷面上，降低紊流并防止污泥區(qū)附近的流速過大，采用指形出水槽以延長出流堰的長度；沉淀池加蓋或設(shè)置隔墻，以降低池水受風(fēng)力和光照升溫的影響；高濃度水經(jīng)過預(yù)沉，以減少進水懸浮固體濃度高產(chǎn)生的異重流等）；二是加強運行管理，在沉淀池投產(chǎn)前應(yīng)嚴格檢查出水堰是否平直，發(fā)現(xiàn)問題，要及時修理。在運行中，浮渣可能堵塞部分溢流堰口，致使整個出流堰的單位長度溢流量不等而產(chǎn)生水流抽吸，操作人員應(yīng)及時清理堰口上的浮渣；用塑料加工的鋸齒形三角堰因時間關(guān)系，可能發(fā)生變形，管理人員應(yīng)及時維修或更換，以保證出流均勻，減少短流。通過采取上述措施，可使沉淀池的短流現(xiàn)象降低到最小限度。

　　對于已經(jīng)在斜板和斜管上生長的藻類，可用高壓力水沖洗，往往一經(jīng)沖洗即可去除附著的藻類?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)的二次沉淀池是該系統(tǒng)的重要組成部分。二次沉淀池的運轉(zhuǎn)是否正常，直接關(guān)系到處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥的濃度，對整個系統(tǒng)的凈化效果產(chǎn)生重大影響。二次沉淀池運行管理較為復(fù)雜，其運行過程中常見問題及防止措施參見“活性污泥法處理系統(tǒng)的運行管理”。

作用

　　沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構(gòu)筑物，多為分離顆粒較細的污泥。在生化之前的稱為初沉池，沉淀的污泥無機成分較多，污泥含水率相對于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池，多為有機污泥，污泥含水率較高。

技術(shù)參數(shù)

　　斜管onclick=“g(沉淀池)；沉淀池設(shè)計原理了創(chuàng)造理想的層流條件，提高去除率，需要控制雷偌數(shù)Re=，斜管由于濕周p長，故Re可控制在200以下。遠小于層流界限500。又從佛勞德數(shù)Fr=可知，由于P長，W小，F(xiàn)r數(shù)可達10.3-10.4。

　　異向流斜管onclick=g(沉淀池>沉淀池的水力計算可歸納為如下三種：

　　2.1分離粒徑法：

　　可分離顆粒的粒徑dp可表示為：

　　若用可分離顆粒沉速us來表示，則：

　　式中：Q—onclick=g(沉淀池)>沉淀池流量

　　A—斜管區(qū)水面面積

　　Af—斜管總投影面積

　　K—顆粒粒徑與沉速的變換系數(shù)

　　V—斜管中的水流速度

　　L—顆粒沉降需要的長度

　　d—斜管的垂直高度

　　θ—斜管傾角

　　2.2特性系數(shù)法

　　按照沉淀最不理的端面所求得的可分離沉速usc與us關(guān)系為：usc=us，s為一常數(shù)。S值被稱為斜管的特性參數(shù)，雖斷面形狀而定。

　　考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素，假設(shè)顆粒的沉速以等加速改變，并設(shè)起始沉速為零。結(jié)合考慮管內(nèi)的流速分部，則斜管長度為顆粒沉速變化的加速度，即上訴三種方法，各有不足之處，在還沒有更完善的斜管沉淀池計算方法之前，認為分離粒徑可作為斜管沉淀計算的出發(fā)點。斜管沉淀池的流態(tài)設(shè)計

　　對斜管沉淀池進行設(shè)計需要以下參數(shù)：

　　截留速度

　　斜管沉淀池在布置方面的差別，將影響設(shè)計截留速度值的取用。一般規(guī)模較大的斜管沉淀池，由于其進水分配和出水收集不容易保證均勻。而設(shè)計時宜選用指標低于規(guī)模較小的斜管沉淀池。在異向流斜管沉淀池設(shè)計中，截留速度一般為0.15-0.40mm/s。

　　管徑與管距

　　國內(nèi)異向流斜管沉淀池的斷面幾乎采用正六角行，一般用內(nèi)切直徑作為管徑用于給水處理的異向流斜管沉淀池的管徑為25-35mm。

　　斜管長度

　　斜管長度一般不宜小于50cm，斜管的長度取決于斜管的加工和沉淀池的池深。

　　傾角

　　異向流傾角需要保持45-600

　　上升流速或表面符合率

　　異向流流速8.3-14mm/s。

　　雷偌數(shù)（Re）

　　一般平流式沉淀池中的雷偌數(shù)（Re）常在104上，而水流屬于紊流。斜管沉淀池則由于濕周增加，水力半徑降低，而雷偌數(shù)（Re）明顯減少，以致完全有條件控制在層流條件下（Re數(shù)小于500）。

　　佛勞德數(shù)

　　在平流式沉淀池中，F(xiàn)r值大致為10-5的數(shù)量級。斜管沉淀池由于水力半徑減少和水流速度提高的提高，F(xiàn)r數(shù)一般在10-3-10-4的范圍內(nèi)，因而水流穩(wěn)定性明顯增加。

使用管理

　　沉淀池運行管理的基本要求是保證各項設(shè)備安全完好，及時調(diào)控各項運行控制參數(shù)，保證出水水質(zhì)達到規(guī)定的指標。為此，應(yīng)著重作好以下幾方面工作。

　　避免短流

　　進入沉淀池的水流，在池中停留的時間通常并不相同，一部分水的停留時間小于設(shè)計停留時間，很快流出池外；另一部分則停留時間大于設(shè)計停留時間，這種停留時間不相同的現(xiàn)象叫短流。短流使一部分水的停留時間縮短，得不到充分沉淀，降低了沉淀效率；另一部分水的停留時間可能很長，甚至出現(xiàn)水流基本停滯不動的死水區(qū)，減少了沉淀池的有效容積?？傊塘魇怯绊懗恋沓爻鏊|(zhì)的主要原因之一。形成短流現(xiàn)象的原因很多，如進入沉淀池的流速過高；出水堰的單位堰長流量過大；沉淀池進水區(qū)和出水區(qū)距離過近；沉淀池水面受大風(fēng)影響；池水受到陽光照射引起水溫的變化；進水和池內(nèi)水的密度差；以及沉淀池內(nèi)存在的柱子、導(dǎo)流壁和刮泥設(shè)施等，均可形成短流形象。

　　正確投加混凝劑

　　當沉淀池用于混凝工藝的液固分離時，正確投加混凝劑是沉淀池運行管理的關(guān)鍵之一。要做到正確投加混凝劑，必須掌握進水質(zhì)和水量的變化。以飲用水凈化為例，一般要求2-4小時測定一次原水的濁度、pH值、水溫、堿度。在水質(zhì)頻繁季節(jié)，要求1-2小時進行一次測定，以了解進水泵房開停狀況，根據(jù)水質(zhì)水量的變化及時調(diào)整投藥量。特別要防止斷藥事故的發(fā)生，因為即使短時期停止加藥了也會導(dǎo)致出水水質(zhì)的惡化。

　　及時排泥

　　及時排泥是沉淀池運行管理中極為重要的工作。污水處理中的沉淀池中所含污泥量較多，有絕大部分為有機物，如不及時排泥，就會產(chǎn)生厭氧發(fā)酵，致使污泥上浮，不僅破壞了沉淀池的正常工作，而且使出水質(zhì)惡化，如出水中溶解性BOD值上升；pH值下降等。初次沉淀的池排泥周期一般不宜超過2日，二次沉淀池排泥周期一般不宜超過2小時，當排泥不徹底時應(yīng)停池（放空）采用人工沖洗的方法清泥。機械排泥的沉淀池要加強排泥設(shè)備的維護管理，一旦機械排泥設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)及時修理，以避免池底積泥過度，影響出水水質(zhì)。

　　防止藻類滋生

　　在給水處理中的沉淀池，當原水藻類含量較高時，會導(dǎo)致藻類在池中滋生，尤其是在氣溫較高的地區(qū)，沉淀池中加裝斜管時，這種現(xiàn)象可能更為突出。藻類滋生雖不會嚴重影響沉淀池的運轉(zhuǎn)，但對出水的水質(zhì)不利。防止措施是：在原水中加氯，以抑止藻類生長。采用三氯化鐵混凝劑亦對藻類有抑制作用。