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英文：sEDImentation tank

名詞解釋：利用重力作用沉淀去除水中懸浮物的一種構筑物。

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。平流式沉淀池構造簡單,沉淀效果好,工作性能穩(wěn)定,使用廣泛,但占地面積較大。若加設刮泥機或對比重較大沉渣采用機械排除,可提高沉淀池工作效率。

特點

1、平流式沉淀池的構造及工作特點

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。鋸齒形三角堰應用最普遍,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(diào)節(jié)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,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、平流式沉淀池的設計

沉淀池功能設計的內(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

池體平面為圓形或方形。廢水由設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

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

近年設計成的新型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。但有斜板、斜管易結垢,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二次沉淀池可以截流活性污泥。此外,還有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

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,管底側向設有排泥狹縫,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。

沉淀池池體平面為矩形,進口設在池長的一端,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；沉淀池加蓋或設置隔墻,以降低池水受風力和光照升溫的影響；高濃度水經(jīng)過預沉,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系,可能發(fā)生變形,管理人員應及時維修或更換,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。活性污泥處理系統(tǒng)的二次沉淀池是該系統(tǒng)的重要組成部分。二次沉淀池的運轉是否正常,直接關系到處理系統(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"。

沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構筑物,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。

斜管"g(沉淀池)； 沉淀池設計原理了創(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,Fr數(shù)可達10.3-10.4。

異向流斜管g(沉淀池>沉淀池的水力計算可歸納為如下三種：

一、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-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

二、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(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)設計

對斜管沉淀池進行設計需要以下參數(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,Fr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,Fr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。

沉淀池運行管理的基本要求是保證各項設備安全完好,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(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。總之短流是影響沉淀池出水水質(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(fā)生故障,應及時修理,以避免池底積泥過度,影響出水水質(zhì)。

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(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,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。