長春市混凝沉淀池

  沉淀池是沉淀去除水中懸浮物的一種構筑物，凈化水質的設備。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的來除去水中的懸浮物。沉淀池按水流方向分為水平沉淀池和垂直沉淀池。沉淀效果決定于沉淀池中水的流速和水在池中的停留時間。為了提高沉淀效果，減少用地面積，目前多采用蜂窩斜管異向流沉淀池、加速澄清池、脈沖澄清池等。沉淀池在廢水處理中廣為使用。 考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素，假設顆粒的沉速以等加速改變，并設起始沉速為零。結合考慮管內的流速分布，則斜管長度為：-d*tgθ式中a為顆粒沉速變化的加速度，即a=du/dt上述三種方法，各不足之處。

分類概述

  平流式

  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，也可用磚石圬工結構，或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池，沉淀，工作，使用，但占地面積較大。若加設或對比重較大沉渣采用機械排除，可提高沉淀池工作效率。流式沉淀池進出口形式及布置，對沉淀池出水效果較大的影響。一般情況 下，當進水端用穿孔墻配水時，穿孔墻在池底積泥面以上0.3～0.5m處至池底部分不設孔 眼，以免沖動沉泥。當沉淀池出口處流速較大時，可考慮在出水槽前增加指形槽的措施， 以降出口槽堰口的負荷。

特點

  1．平流式沉淀池的構造及工作特點

為使入流污水均勻與穩定的進入沉淀池，進水區應整流措施。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的水面高度，而且對沉淀池內水流的均勻分布直接影響。沉淀池應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。鋸齒形三角堰普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應水流的變化或構筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設置能使堰板上下移動的調節裝置，使出口堰口盡可能水平。

  堰前應設置擋板，以阻攔漂浮物，或設置浮渣收集和排除裝置。擋板應當高出水面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，可以不設置機械刮泥設備。每個貯泥斗單獨設置排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，沉泥的濃度。在池的寬度方向污泥斗一般不多于兩排。

  2．平流式沉淀池的設計

  平流式沉淀池主要設計參數為水平流速、沉淀時間、池深、池寬、長寬比、長深比 等，設計關要特點如下：

  (1)沉淀出水濁度，當作化學水處理進水水質時應不大于5NTU，當作冷卻水水質時 應不大于20NTU。

  (2)池數或分格數一般不少于2座。

  (3)沉淀時間一般采用1.0～3.0h。當處理溫、濁度水或高濁度水時，沉淀時間 應適當增長。

  (4)沉淀池內平均水平流速一般為10～25mm/s。

  (5)效水深一般為3.0～3.5m，高一般為0.3～0.5m。

  (6)池的長寬比應不小于4：1，每格寬度或導流墻間距一般采用3～9m，為15m。

  (7)池的長深比應不小于10：1。采用吸泥機排泥時，池底為平坡。

  (8)平流式沉淀池進出口形式及布置，對沉淀池出水效果較大的影響。一般情況 下，當進水端用穿孔墻配水時，穿孔墻在池底積泥面以上0.3～0.5m處至池底部分不設孔 眼，以免沖動沉泥。當沉淀池出口處流速較大時，可考慮在出水槽前增加指形槽的措施， 以降出口槽堰口的負荷。

  (9)防凍可利用冰蓋 (適用于斜坡式池子) 或加蓋板 (應人孔、取樣孔)，條件 時亦可利用廢熱防凍。

  (10)泄空時間一般不過6h。

  (11)弗勞德數一般控制在1×10～1×10之間。

  (12)水平沉淀池內雷諾數一般為4000～15000間，多屬紊流。設計時應注意隔墻設置，以減少水力半徑R，以降雷諾數。

  (13)為節約用地，大型水平沉淀池也可疊建于清水池之上，但沉淀池必須嚴格 不漏。

  (14)平流沉淀池一般采用直流式布置，避免水流轉折。但是，為滿足沉淀時間和水 平流速的要求，往往池長較長，一般在80～100m之間。當地形條件受限制或處理規模較 小 (如3×10m/d) 以下，也可采用轉折布置。

  豎流式

  又稱立式沉淀池。池體平面為圓形或方形。廢水由設在沉淀池的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設傘形擋板，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。溢流堰前也可設浮渣槽和擋板，出水水質。這種池，但深度大，池底為錐形，施工較困難。池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設在池的進水管自上而下進入池內 (管中流速應小于30mm/s)，管下設傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升 (對于生活污水一般為0.5～0.7mm/s，沉淀時間采用1～1.5h)，懸浮物沉降進入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。堰前設擋板及浮渣槽以截留浮渣出水水質。池的一邊靠池壁設排泥管(直徑大于200mm)靠靜水壓將泥定期排出。豎流式沉淀池的特點是，排泥容易，缺特點是深度大，施工困難，造高。常用于處理水量小于20000m/d的污水處理。

  輻流式

  池體平面多為圓形，也方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20～100米，池水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池進水管入池，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。

  近年設計成的的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，縮短沉淀時間，減小沉淀池體積。但斜板、斜管易結垢，長生物膜，產生浮渣，維修工作量大，管材、板材壽命等缺特點。正在研究試驗的還周邊進水沉淀池、回轉配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池各種不同的用途。如在曝氣池前設初次沉淀池可以降污水中懸浮物含量，減輕生物處理負荷在曝氣池后設二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，還在二級處理后設置的化學沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提高難以生物降解的機物、能被氧化的物質和產色物質等的去除效率。

  水平管

  水平管沉淀池是目前接近“哈真”淺層理論的沉淀池，它將沉淀管水平放置，沿水平行流動，懸浮物垂直分離，具沉淀和分離功能。安裝時可將預制的“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，管底側向設排泥狹縫，沉泥順側底下滑，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象的發生。配備不停水自動沖洗系統，解決在水平管壁面上的沉泥附著積累問題。平面形式為矩形的沉淀池，水從 池的一端流入，沿長度方向緩慢流動， 借助水中顆粒或絮體的重力沉降 以去除水中懸浮物，水從另一端流出。 分進水區、出水區、沉淀區、儲泥區和緩 沖區五部分。進水區設均勻分布的進 水孔口，出水區采用溢流堰以澄清 水沿整個斷面均勻流出。平流式沉淀 池的設計應使進、出水均勻，池內水流 穩定，提高水池的效容積，同時減少 紊動影響，以利于提高沉淀效率。平流式沉淀池沉淀效果，除受反應效果的 影響外，與池中水平流速、沉淀時間、原 水凝聚顆粒的沉降速度、進出口布置形 式及排泥效果等因素關。一般流速 不大于0.005m/s，停留時間2h，水流部 分的效水深不過3m，池的長寬比 不小于4。沉淀池的出水裝置常采用三 角堰、孔眼和溢流堰等，一般出水堰做 成由直角三角堰構成的鋸齒形堰口，齒 深常用5cm，齒距用20cm左右。如沉 淀池容積不大，底部也可做成許多污泥 斗，泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗 宜為60°，圓斗宜為55°。平流式沉淀池 的特點造較;操作管理方便，施 工簡單;對原水濁度適應，潛力大， 處理;帶機械排泥設備時， 排泥，等。缺特點是占地 面積較大。一般用于于 15000m/d的污水處理。

長春市混凝沉淀池

注意事項

  沉淀池池體平面為矩形，設在池長的一端，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。沉淀池的出口設在池長的另一端，多采用溢流堰，以沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體。池寬和池深要水流沿池的過水斷面布水均勻，依設計流速緩慢而穩定地流過。池的長寬比一般不小于4，池的效水深一般不過3米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，多設在池前部的池底以下，斗底排泥管，定期排泥。

  為避免短流，一是在設計中盡量采取一些措施（如采用適宜的進水分配裝置，以消除射流，使水流均勻分布在沉淀池的過水斷面上，降紊流并防止污泥區附近的流速過大，采用指形出水槽以延長出流堰的長度；沉淀池加蓋或設置隔墻，以降池水受風力和光照升溫的影響；高濃度水經過預沉，以減少進水懸浮固體濃產生的異重流等）；二是加強運行管理，在沉淀池投產前應嚴格檢查出水堰是否平直，發現問題，要修理。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生水流抽吸，操作人員應清理堰口上的浮渣；用塑料的鋸齒形三角堰因時間關系，可能發生變形，管理人員應維修或更，以出流均勻，減少短流。通過采取上述措施，可使沉淀池的短流現象降到限度。

  對于已經在斜板和斜管上生長的藻類，可用高壓力水沖洗，往往一經沖洗即可去除附著的藻類。活性污泥處理系統的二次沉淀池是該系統的重要組成部分。二次沉淀池的運轉是否正常，直接關系到處理系統的出水水質和回流污泥的濃度，對整個系統的凈化效果產生重大影響。二次沉淀池運行管理較為復雜，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的運行管理”。

  廢水經過格柵截留大尺寸的漂浮物和懸浮物，并經過沉沙池去除密度大于l.5g/c曠的懸浮顆粒后，仍存在許多密度稍小或顆粒尺寸較小的懸浮顆粒，這些顆粒的成分以機物為主。如果這些物質直接進入生物處理環節會增加曝氣池的機負荷，甚至影響微生物對機物的氧化分解和硝化的效果，影響二次沉淀池的出水水質。

初次沉淀池的主要括：

  ( 1 ）去除廢水中密度較大的固體懸浮顆粒，減輕后續處理設施的負荷；

  (2 ）使細小的懸浮顆粒絮凝成較大的顆粒，強化了固液分離效果；

  (3 ）對膠體物質一定的吸附去除；

  (4 ）些廢水處理工藝會將部分二次沉淀池的污泥回流到初次沉淀池，通過二沉污泥的生物絮凝可吸附更多的溶解性和膠體態機物，提高初次沉淀池的去除效率。

技術參數

  斜管onclick=“g(沉淀池)； 沉淀池設計原理了創造理想的層流條件，提高去除率，需要控制雷偌數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Fr=可知，由于P長，W小，Fr數可達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

  η——效系數;

  μ——顆粒沉降速度，m/s;

  Af——斜板水平投影面積之總和，m;

  A′f——斜板實際總面積，m;

  θ——斜板傾斜角度，(°);

  l——斜板斜長，m;

  h——斜板安裝高度，m;

  B——池寬，m;

  v——板內流速，m/s;

  P——水平板距，m;

  N——斜板間隔數;

  L——斜板組合長(相當于池長)，m;

  h1——積泥高度 (泥斗高度)，m;

  h2——配水區高度，m;

  h3——保護高度，m;

  H——沉淀池總高度，m;

  t——顆粒沉降需要時間，s;

  L′——顆粒沉降需要長度，m。

  性系數法

  按照沉淀不理的端面所求得的可分離沉速usc與us關系為：usc=us，s為一常數。S值被稱為斜管的性參數，雖斷面形狀而定。

  考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素，假設顆粒的沉速以等加速改變，并設起始沉速為零。結合考慮管內的流速分部，則斜管長度為顆粒沉速變化的加速度，即上訴三種方法，各不足之處，在還沒更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特點。斜管沉淀池的流態設計

  對斜管沉淀池進行設計需要以下參數：

  截留速度

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

  管徑與管距

  異向流斜管沉淀池的斷面幾乎采用正六角行，一般用內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（Re）

  一般平流式沉淀池中的雷偌數（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，而雷偌數（Re）明顯減少，以致完條件控制在層流條件下（Re數小于500）。

  佛勞德數

  在平流式沉淀池中，Fr值大致為10-5的數量級。斜管沉淀池由于水力半徑減少和水流速度提高的提高，Fr數一般在10-3-10-4 的范圍內，因而水流穩定性明顯增加。

  使用管理

  沉淀池運行管理的基本要求是各項設備安完好，調控各項運行控制參數，出水水質達到規定的指標。為此，應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計停留時間，很快流出池外；另一部分則停留時間大于設計停留時間，這種停留時間不相同的現象叫短流。短流使一部分水的停留時間縮短，得不到充分沉淀，降了沉淀效率；另一部分水的停留時間可能很長，甚至出現水流基本停滯不動的死水區，減少了沉淀池的效容積。總之短流是影響沉淀池出水水質的主要原因。形成短流現象的原因很多，如進入沉淀池的流速過高；出水堰的單位堰長流量過大；沉淀池進水區和出水區距離過近；沉淀池水面受大風影響；池水受到陽光照射引起水溫的變化；進水和池內水的密度差；以及沉淀池內存在的柱子、導流壁和刮泥設施等，均可形成短流形象。

  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鍵。要做到正確投加混凝劑，必須掌握進水質和水量的變化。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。在水質頻繁季節，要求1-2小時進行一次測定，以了解進水泵房開停狀況，根據水質水量的變化調整投藥量。別要防止斷藥事故的發生，因為即使短時期停止加藥了也會導致出水水質的惡化。

  排泥

排泥是沉淀池運行管理中為重要的工作。污水處理中的沉淀池中所含污泥量較多，絕大部分為機物，如不排泥，就會產生厭氧發酵，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過2日，二次沉淀池排泥周期一般不宜過2小時，當排泥不*時應停池（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備的維護管理，一旦機械排泥設備發生故障，應修理，以避免池底積泥過度，影響出水水質。

  防止藻類

  在給水處理中的沉淀池，當原水藻類含量較高時，會導致藻類在池中滋生，尤其是在氣溫較高的地區，沉淀池中加裝斜管時，這種現象可能更為突出。藻類滋生雖不會嚴重影響沉淀池的運轉，但對出水的水質不利。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抑制。

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