沉砂池及沉淀池

1、本节提示本节提示 课程主要内容 平流、辐流式沉砂池的特点 掌握 熟悉 沉砂池、沉淀池的构造、分类 平流、竖流、幅流式沉淀池的特点及相关设计 参数 了解 提高沉效的原理。 难点 竖流式沉淀池设计中，泥斗的正确设计与计算 1 2.3 沉砂池 沉砂池的作用：从污水中去除砂子、 煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这 些杂质影响后续处理构筑物的正常运 行。 沉砂池的工作原理：以重力或离心力 分离为基础，即将进入沉砂池的污水 流速控制在只能使相对密度大的无机 颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流 带走。 2 沉砂池的几种形式：平流式、竖 流式、曝气沉砂池等。 沉砂池的设置位置：泵站前、倒 虹管前、沉淀池前。 3

2、沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数： 城市污水厂一般均设置沉砂池，并且沉砂池的个 数或分格数应2；并按并联运行原则考虑 工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而 定。 设计流量应按分期建设考虑：最大时流量、最大 组合流量、合流制流量 沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为 0.2mm以上。 城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计 算，其含水率约为60%，容重约1500kg/m3。 贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾 角不应小于55，排砂管直径不应小于200mm。 沉砂池的超高不宜小于0.3m。 4 一、平流式沉砂池 平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池， 它构造简单，

3、工作稳定，截留效果好。 构造形式：平流式沉砂池的水流部分， 实际上是一个有所加深加宽的明渠，两 端没有闸板，以控制水流。 5 6 2、平流式沉砂池的设计要求和系统参 数 两座以上并联 水平流速v0.150.3 m/s 停留时间T3060s 有效水深h0.251.0m v时，颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以 去除； 当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉也不上 升； 当uv时，颗粒将不能沉淀下来，会被上升水流 带走。 当颗粒属于自由沉淀类型时，其沉淀效果（在相同 的表面水力负荷条件下）竖流式沉淀池的去除率要比 平流式沉淀池低。 当颗粒属于絮凝沉淀类型时，由于在池中的流动存在 着各自相反的状

4、态，就会出现上升着的颗粒与下降着 的颗粒，上升颗粒与上升颗粒之间、下沉颗粒与下沉 颗粒之间的相互接触、碰撞，致使颗粒的直径逐渐增 大，有利于颗粒的沉淀。 50 2.3.4 沉淀池的选择及运行原理 51 1.沉淀池特点与适用条件： 池型优点缺点适用条件 平流式 1. 对冲击负荷和温 度变化的适应能 力较强； 2. 施工简单，造价 低 采用多斗排泥，每个 泥斗需单独设排泥 管各自排泥，操作 工作量大，采用机 械排泥，机件设备 和驱动件均浸于水 中，易锈蚀 1. 适用地下水位较 高及地质较差 的地区； 2. 适用于大、中、 小型污水处理 厂 竖流式 1. 排泥方便，管理 简单； 2. 占地面积较小

5、1. 池深度大，施工困 难； 2. 对冲击负荷和温度 变化的适应能力较 差； 3. 造价较高； 4. 池径不宜太大 适用于处理水量不 大的小型污水 处理厂 辐流式 1. 采用机械排泥， 运行较好，管 理较简单； 2. 排泥设备已有定 型产品 1. 池水水流速度不稳 定； 2. 机械排泥设备复杂 ，对施工质量要求 较高 1. 适用于地下水位 较高的地区； 2. 适用于大、中型 污水处理厂 52 2.沉淀池的运行方式 连续式 污水中可沉颗粒的沉 淀在流过水池时完成，这 时可沉颗粒受到重力所造 成的沉速与水流流动的速 度两方面的作用 污水连续不断 地流入与排出 污水中可沉淀的悬浮 物在静止时完成沉淀

6、过 程，由设置在沉淀池壁 不同高度的排水管排出 工作过程：进水、 静止、沉淀、排水 间歇式 53 3 3、提高沉淀池沉淀效果的有效途径 （1）传统沉淀池的缺点： 一是去除率不高，常用的沉淀时间为1.5h， 悬浮物的去除率一般在4060之间，很 少超过80； 二是这些沉淀池都体积庞大，占地面积较大。 54 （2）为提高沉淀池的去除率，可从两方面提 高沉淀池的分离效果和处理能力： 一是从原水水质方面着手，采取措施，改变 水中悬浮物质的状态，使其易于与水分离沉 降。混凝就是比较有效的方法。 二是从沉淀池的结构方面着手，创造更适宜 于颗粒沉降分离的条件。其中较为成熟的有 预曝气和各种类型的新型沉淀池。

7、 55 （a a）预曝气）预曝气 i 预曝气的种类 第一种是单纯曝气，即仅进行曝气，不投加 任何物质，目的是促进自然絮凝。 第二种是在曝气的同时，投加生物处理单元 排出的剩余生物污泥，利用这些污泥所具有 的活性产生絮凝作用，这一过程称为生物絮 凝。 56 iiii预曝气的作用有以下几方面预曝气的作用有以下几方面: : 第一可产生自然絮凝或生物絮凝作用，使废水 中的微小颗粒凝聚成大颗粒，以便沉降分离； 第二氧化废水中的还原性物质； 第三吹脱废水中溶解的挥发物； 第四增加废水中的溶解氧，减轻废水的腐化， 提高废水的稳定度。 57 污水 入口 污泥排 出管 污泥悬 浮层 预曝 气室 沉降 区 58

8、b b 新型沉淀池新型沉淀池 i 向心辐流式沉淀池（周边进水中心出水） 特点：一般的辐流式沉淀池，废水是从中 心进入而在池四周出流，进口处流速很大，呈 紊流状态，这时原废水中悬浮物质浓度亦高， 紊流状态阻碍了它的下沉，影响沉淀池的分离 效果。 而向心辐流式沉淀池与此恰恰相反，原废水从 池周流入，澄清水则从池中心流出。 也可以采取池周进水池周出水的方式. 59 60 水流状态:池中污水呈螺旋状前进 61 62 1、平流式沉淀池的构造及工作特点 进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进 入沉淀池。 出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保 证沉淀池内水流的均匀分布。 沉淀池应沿整个出流堰的单位

9、长度溢流量相等， 对于初沉池一般为250m3/（md），二沉池为 130250 m3/（md）。 锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2 处。 63 2、平流式沉淀池的设计 沉降区设计的主要内容是确定沉降区的长、宽、高尺寸和沉淀 池座数或分格数，其主要内容如下： (i)沉淀区有效水深： h2=qt 式中q 表面负荷，m3/m2h； 初沉池取1.53，二沉池取12。 t 污水沉淀时间，初沉池取12h； 二沉池取1.52.5h。 沉淀区有效水深一般取2.04.0m 64 例题：现有直径30m辐流式沉淀池一座，有 效水深为3m，污水平均流量为1500m3/h， 试计算表面负荷及沉淀时间。 q= Q/A = Q / (/4D2) = 1500 / (3.14*302/ 4) =1500 / 706.5 = 2.12 m3/（m2*h） T= V / Q=A*h / Q = 706.5*3 / 1500 = 1.41 h 65 2.3.4 沉淀池的