沉砂池与沉淀池污水处理

水污染控制技术,2,任务二：课程导入,复习提问：城市污水处理系统构成,第三章第三节沉砂池与沉淀池污水处理,一、沉砂池1、原理与作用：沉砂池是以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒随水流带走，从而实现去除污中砂粒、砾石等比重较大颗粒的目的。作用：分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀池的负荷.2、位置：泵站、倒虹管、或初沉池前3、类型：平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池.,平流式沉砂池,二、平流式沉砂池1、构造：入流渠、出流渠、闸板、水流部分、沉砂斗、排砂管。2、排砂装置（排砂管直径不小于200mm）（1）重力排砂：排砂管、排砂罐（2）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗,3.设计参数（1）Q设计污水重力自流进入污水厂，按Qmax设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计平流沉砂池结构如图4-26，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。（2）vmax=0.3m/s,vmin=0.15m/s使无机颗粒下沉，而有机颗粒不会下沉（按砂粒比重2.65，去除d0.2mm砂粒来设计（3）t停留30，一般为3060,（4）H有效=0.251.0m,1.20m,每格宽度b0.6m（5）沉砂量标准生活污水：0.010.02l/人.d城市污水：3m3/105m3污水砂含水率60%，容重1500/m3，贮砂斗的容积按2d沉砂量计算，砂斗倾角5560（6）超高0.3m,砂水分离器利用水力旋流器与螺旋洗砂机将沉砂池、曝气沉砂池沉淀的砂水进行分离。,水力旋流器与螺旋洗砂机,4、特点优点：它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。缺点：沉砂中夹杂着15%的有机物，使得沉砂的后续处理难度增加。改进：可采用曝气沉砂池,二、曝气沉砂池1、作用过程与原理：过程：在沉砂池中通入空气，使砂粒互相磨擦，并承受剪切力，使砂粒或砂团吸附夹杂的有机物进入水中，使沉砂中有机物含量4,L/H10，每格宽度应在38m不宜大于15m。,3.出水区溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）。孔口流速宜为0.60.4m/s，孔径2030mm，孔口在水面下15cm，水流应自由跌落到出水渠。为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰的长度，降低流量负荷。,4.存泥区及排泥措施1)泥斗排泥：下设有排泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）2)穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放空。3)机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用于3m以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半地下式时，用泥泵抽吸。4)还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。,5、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素主要为短流的影响，产生的原因有：(1)进水的惯性作用；(2)出水堰产生的水流抽吸；(3)较冷或较重的进水产生的异重流；(4)风浪引起的短流；(5)池内存在的导流壁和刮泥设施等,平流沉淀池的工艺设计设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间。应根据原水水质、沉淀水质要求、水温等设计资料、运行经验确定。停留时间一般采用13h。华东地区水源一般采用12h。低温低浊水源停留时间往往超过2h。,各参数间关系(4-24)(4-28)(4-29),平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中变水头放空容器公式计算：（4-30）当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：（4-31）式中Q沉淀池的流量，m3/s；g重力加速度9.81m/s2；B渠道宽度，m。,4.5斜管沉淀池有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结构见图4-12。,优缺点优点：1.沉淀面积增大；2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点：1.由于停留时间短，其缓冲能力差；2.对混凝要求高；3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管）,设计计算1.沉淀池面积A（4-32）选定表面负荷（2.53.0mm/s），计算得到面积A。2沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5（4-33）式中：h1为超高0.3m，h2为清水层高度1.2mh3为自身高度0.866m，h4为配水区高度1.5mh5为污泥斗高度0.8m,三、竖流式沉淀池竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布均匀，池经一般采用44m，不大于10m，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形。,4.6.1设计要求1.D/H有效3，否则水流将变成辐流式2.中心管下口应设喇叭口和反射板反射板距底泥面喇叭口与反射板的设计应按图要求0.3m喇叭口下端距反射板之间的间隙高度H3=0.250.5mm3.排泥管下端距池底排泥管上端超出水面4.浮渣挡板距集水槽0.250.50m浮渣挡板高出水面：0.150.20m浮渣挡板淹没水深：0.30.4m,设计计算1.中心管面积与直径2。沉淀区的面积3.沉淀池的总面积A和池径D,4沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）式中：V为上升流速0.51.0mm/st为沉淀时间，1.01.5h5.喇叭口距反射板之间的缝隙高度式中：V1为出流速度，d1为喇叭口直径,40mm/s,6污泥量W(m3)，其计算同平流式7污泥区容积式中：为上部半径，为下部半径要求：VW8总高度H式中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缝隙高度h4为缓冲层高度，h5为圆锥高度,四、幅流式沉淀池1、外型与构造：辐流式沉淀池（圆形、正方形）直径660m池内水深1.53.0m,机械排泥,池底坡度不小于0.05。为使布水均匀,设穿孔挡板,穿孔率1020.,二、设计参数1.沉淀时间t2.表面负荷q（m3/m2.h）3.Qmax4.H有效4m设计要求1.D/H有效=612m2.池底坡度3.机械刮泥、静水压力排泥（圆形）无机械刮泥、静水压力排泥（正方形）4.进、出水有三种布置方式(1)中心进水，周边出水：辐流式(2)周边进水，中心出水：向心式(3)周边进水，周边出水5.刮泥机旋转角度：11.5m/min（周边线速）6.穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的1020%,三、设计计算1.每座沉淀池表面积A1与池径D2.有效水深h23.污泥量W（与平流式相同）4.污泥区容积,5.总高度（H）和周边处的高度（H）其中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缓冲高度层，h4为底坡落差，h5为污泥斗高度。,6、设计计算例题：已知某市最大污