重力分离设备

1、1废水重力分离2沉降设备3 沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力 作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 沉淀处理工艺的四种用法 沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。 初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。 二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。 污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。4 第三节第三节 沉砂池沉砂池 5沉砂池的作用沉砂池的工作原理沉砂池的几种型式从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。平流式、竖

2、流式、曝气沉砂池旋流式沉砂池、Doer沉砂池等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比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。6形式形式构造构造特点特点应用应用平流式平流式平面为长方形，采用机械刮砂。平面为长方形，采用机械刮砂。构造简单，除砂构造简单，除砂效果较好，除砂效果较好，除砂设备国产化率高。设备国产化率高。城市污水厂的主城市污水厂的主要池型，越来越要池型，越来越多地被曝气沉砂多地被曝气沉砂池所代替。池所代替。竖流式竖流式平面为圆形或方形，水由设在平面为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池中心的进水管自上而下进入池内，管下设伞形挡板使废水池内，

3、管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升水流方向与沉砂断面缓慢上升水流方向与沉砂方向相反方向相反。除砂效果差，运除砂效果差，运行管理不便。行管理不便。极少用。极少用。曝气式曝气式只是在平流沉砂池的侧墙上设只是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器，使污水产置一排空气扩散器，使污水产生横向流动，形成螺旋形的旋生横向流动，形成螺旋形的旋转状态转状态。除砂效率高，有除砂效率高，有机物与砂分离效机物与砂分离效果好。果好。大有取代平流式大有取代平流式沉砂池之势。沉砂池之势。旋流式旋流式一般为圆形，池中心设有一般为圆形，池中心设有1 1台台可调速的旋转浆板，进水

4、渠道可调速的旋转浆板，进水渠道在圆池的切向位置，出水渠道在圆池的切向位置，出水渠道对应圆池中心，中心旋转浆板对应圆池中心，中心旋转浆板下设有砂斗下设有砂斗。可以有效地去除可以有效地去除细砂（细砂（0.1mm0.1mm以下以下的砂粒），具有的砂粒），具有占地小、除砂效占地小、除砂效率高等。率高等。国外广泛应用，国外广泛应用，国内使用也越来国内使用也越来越多。越多。7平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定。 平流式沉砂池8曝气沉砂池9平流式水力旋流沉砂池10旋流式旋流式- -钟式沉砂池钟式沉砂池1112PISTA沉砂池构造13PISTA沉砂池应用实例上海白龙港污水处理厂14沉砂池工

5、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，并且沉砂池的只数或分格数应不小于2；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比重为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。15一、平流式沉砂池一、平流式沉砂池构造：加宽、加深的明渠，由入流渠、出流渠、闸构造：加宽、加深的明渠，由入流渠、出流渠、闸

6、板、砂斗等组成。板、砂斗等组成。进水头部应采取消进水头部应采取消能和整流措施；能和整流措施； 两端用闸板控两端用闸板控制水量制水量 池底设有池底设有1 12 2个倒个倒棱台形的贮砂斗，棱台形的贮砂斗，斗底有带闸阀的排斗底有带闸阀的排砂管。砂管。 162. 2. 排砂装置排砂装置（1 1）重力排砂重力排砂：排砂管、排砂罐：排砂管、排砂罐( (排砂管排砂管d d 200mm)200mm)。（2 2）机械排砂机械排砂：泵吸式泵吸式排砂、排砂、链板刮链板刮砂与砂与抓斗抓斗。 对大中型污水处理厂，一般采用机械排砂。对大中型污水处理厂，一般采用机械排砂。17o作用：作用：沉砂池排出的砂水沉砂池排出的砂水混

7、合物进行混合物进行彻底的砂水分彻底的砂水分离离。 o原理：原理：砂水混合液从分离砂水混合液从分离器一端顶部输入水箱，比器一端顶部输入水箱，比重较大重较大的如砂粒等到将的如砂粒等到将沉沉积于槽形底部，在积于槽形底部，在螺旋叶螺旋叶片的推动下片的推动下，砂粒沿斜置，砂粒沿斜置的的u u型槽底型槽底提升提升，离开液面，离开液面后继续推移一段距离，在后继续推移一段距离，在砂粒充分脱水后经排砂口砂粒充分脱水后经排砂口卸至卸至盛砂桶盛砂桶，而与砂分离，而与砂分离的水则从的水则从溢流口排出溢流口排出，达，达到分离目的。到分离目的。o预处理预处理：在进水口处设置：在进水口处设置圆筒式旋流预分离器圆筒式旋流预分

8、离器，污，污水沿圆筒切线方向进入涡水沿圆筒切线方向进入涡流使砂粒沉下进入螺旋分流使砂粒沉下进入螺旋分离器，溢流液回沉砂池或离器，溢流液回沉砂池或格栅井，起到预沉砂及调格栅井，起到预沉砂及调节水量的作用。节水量的作用。砂水分离砂水分离器器18洗砂砂水分离器洗砂砂水分离器无轴螺旋输送机对沉无轴螺旋输送机对沉淀物进行脱水淀物进行脱水 193 3 设计设计1 1 ）设计参数）设计参数（1 1）流量）流量-自流自流进水进水, ,取取最大小时流量最大小时流量; ;泵送，工作水泵的泵送，工作水泵的最大最大组合流量组合流量。（2 2）分格数）分格数- - n=n=2 2，并按，并按并联方式运行并联方式运行。（

9、3 3）流速）流速-最大流速最大流速0.3m/s0.3m/s-最小流速最小流速0.15m/s0.15m/s之间。之间。（4 4）停留时间）停留时间-流量最大时流量最大时，停留时间，停留时间=30s=30s，一般为，一般为303060s60s。（5 5）结构尺寸）结构尺寸-有效水深有效水深一般为一般为0.250.251.0m1.0m，不大于不大于1.2m1.2m（h=uh=u0 0t t，u u0 0可按斯托克斯公式可按斯托克斯公式）；）；超高超高=0.3m=0.3m；每格；每格宽宽=0.6m=0.6m；（6 6）沉砂量）沉砂量- - 依水质不同而异，对依水质不同而异，对城市污水城市污水可可按每

10、按每10106 6m m3 3废水产废水产生生30m30m3 3沉砂考虑。沉砂考虑。（7 7）贮砂斗）贮砂斗-容积一般按容积一般按2 2日以内的沉砂量设计日以内的沉砂量设计，斗壁，斗壁倾角倾角=55=55；池底以；池底以0.010.010.020.02的坡度的坡度坡向砂斗。坡向砂斗。 202 2）平流沉砂池的设计计算）平流沉砂池的设计计算 (1)(1)长度长度L L vtL vv最大设计流量时的速度最大设计流量时的速度，m/s; m/s; (0.3m/s-0.15m/s)(0.3m/s-0.15m/s)tt最大设计流量时的停留时间最大设计流量时的停留时间，s s。 一般为一般为303060s6

11、0s。(2)(2)水流断面面积水流断面面积F F vQF/maxQQmaxmax最大设计流量，最大设计流量，mm3 3/s /s。 (3)(3)池总宽度池总宽度B B h h2 2设计有效水深，设计有效水深，mm。有效水深一般。有效水深一般为为0.250.251.0m1.0m。h h2 2=u=u0 0t t，u u0 0可按斯托克斯可按斯托克斯公式公式单格宽度单格宽度 b=B/nb=B/n， 单格池宽单格池宽=0.6m=0.6m2/hFB 21( (4)4)核算最小流速核算最小流速v vminmin min1minminFnQvQQminmin设计最小流量，设计最小流量，mm3 3/s;/s

12、;n n1 1最小流量时工作的沉砂池数目；最小流量时工作的沉砂池数目；F Fminmin最小流量时沉砂池中的水流断面面积，最小流量时沉砂池中的水流断面面积，mm2 2。(5)(5)贮砂斗所需容积贮砂斗所需容积 (m(m3 3/d)/d)6max1086400zkTXQVXX城市污水的沉砂量，一般采用城市污水的沉砂量，一般采用30 m30 m3 3/10/106 6mm3 3（污水）（污水）TT排砂时间间隔，排砂时间间隔，d dK Kz z生活污水流量的总变化系数。生活污水流量的总变化系数。22二、二、 曝气沉砂池曝气沉砂池1.1.曝气目的曝气目的a. a. 有机物更好分离有机物更好分离（通（通

13、过摩擦作用实现），避免过摩擦作用实现），避免泥沙沉于初沉池而影响污泥沙沉于初沉池而影响污泥的处理。泥的处理。b. b. 还有预曝气、除臭、还有预曝气、除臭、除油等多种功能除油等多种功能。 一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底底60-90cm60-90cm处安设处安设曝气装置曝气装置，在其下部设集砂斗，池底，在其下部设集砂斗，池底有有i=0.1-0.5i=0.1-0.5的坡度，以保证砂粒滑入。的坡度，以保证砂粒滑入。232.2.工作原理：工作原理：o鼓风机曝气的作用下，使污水水流在池内呈鼓风机曝气的作用下，使污水水流在池内呈螺螺旋状前进旋状前进，

14、污水中的，污水中的有机颗粒有机颗粒经常处于经常处于悬浮悬浮状状态。另外，使无机颗粒态。另外，使无机颗粒互相摩擦互相摩擦并承受曝气的并承受曝气的剪切力剪切力，去除砂粒上面附着的有机污染物，同，去除砂粒上面附着的有机污染物，同时由于水流的向心力作用，密度比水大的砂粒时由于水流的向心力作用，密度比水大的砂粒便沉入池底，从而得到较纯净的砂粒。便沉入池底，从而得到较纯净的砂粒。o曝气的曝气的气浮气浮作用，污水中的作用，污水中的油脂油脂类物质会在除类物质会在除渣区浮出水面，达到从污水中分离的目的。渣区浮出水面，达到从污水中分离的目的。 243.3.曝气沉砂池构造曝气沉砂池构造（3）不锈钢中孔曝气管不锈钢中

15、孔曝气管 25oFLASH26274. 4. 曝气沉砂池特点曝气沉砂池特点：o当处理当处理0.6 mm0.6 mm0.6 mm的砂粒，的砂粒，平流式沉砂池的除砂效率要远大于曝气沉砂池。平流式沉砂池的除砂效率要远大于曝气沉砂池。o曝气沉砂池对于污水中的曝气沉砂池对于污水中的油脂物质有着预曝气油脂物质有着预曝气的作用，有的作用，有较好的去除效果。较好的去除效果。o曝气沉砂池有曝气沉砂池有良好的耐冲击性良好的耐冲击性。o运行中问题：旋流速度只能通过调节曝气量来控制运行中问题：旋流速度只能通过调节曝气量来控制, ,但但气量气量调节却难以掌握调节却难以掌握。气量过大虽能将砂粒冲洗干净。气量过大虽能将砂粒

16、冲洗干净, ,却会降低却会降低细小砂粒的去除率细小砂粒的去除率; ;过小又无法保证足够的旋流速度过小又无法保证足够的旋流速度, ,起不起不到曝气沉砂的作用。考虑到水量是不断变化的到曝气沉砂的作用。考虑到水量是不断变化的, ,气量却不可气量却不可能随机调节能随机调节, ,实际运行中很难将曝气量始终控制在合适的数实际运行中很难将曝气量始终控制在合适的数值上值上, ,往往会存在往往会存在过度曝气过度曝气的问题的问题, ,浪费能量浪费能量。o曝气沉砂池的曝气沉砂池的操作环境较差操作环境较差, ,特别是夏季对特别是夏季对空气的污染空气的污染较大。较大。另外另外, ,如果不设如果不设消泡设施消泡设施, ,

17、会有相当多的悬浮物随泡沫带出会有相当多的悬浮物随泡沫带出池体而污染环境。池体而污染环境。 285. 5. 曝气沉砂池的设计曝气沉砂池的设计1 1） 曝气沉砂池的曝气沉砂池的主要设计参数主要设计参数 (1)(1)流量流量: :同前同前(2)(2)流速流速: :水平流速一般取水平流速一般取0.080.08O.12mO.12ms s，在过水断面周，在过水断面周边的边的最大旋转线速为最大旋转线速为0.250.250.4m0.4ms s。(3) (3) 池内的停留时间池内的停留时间:4:46 min6 min，最大流量时为，最大流量时为1 13min3min。(4)(4)有效水深有效水深: :取取2 2

18、3m3m，宽深比为，宽深比为(1(1l.5):1l.5):1，长宽比可达，长宽比可达5:15:1。(5)(5)曝气装置曝气装置: :多采用穿孔管曝气器，孔径多采用穿孔管曝气器，孔径2.52.56.O mm6.O mm，曝，曝气管安装于池壁一侧距池底气管安装于池壁一侧距池底O.6O.60.9m0.9m处，曝气量为处，曝气量为0.2m0.2m3 3( (空气空气)/m)/m3 3( (水水) )或或1.5m1.5m3 3( (空气空气)/m)/m3 3( (池容池容)h)h。 29主要确定沉砂池的池长、池宽主要确定沉砂池的池长、池宽、池深等。、池深等。TQMAXV过水断面积过水断面积A(mA(m2

19、 2):): vQAMAX池宽池宽B(m):B(m):HAB 池长池长L(m):L(m):总有效容积总有效容积V(mV(m3 3):): L=V/AL=V/Ao在设计计算过程中，沉砂池的在设计计算过程中，沉砂池的长、宽、深长、宽、深等工等工艺尺寸艺尺寸需同时满足有关的长宽比和宽深比，以需同时满足有关的长宽比和宽深比，以保证沉砂池内的流态为推流式。保证沉砂池内的流态为推流式。o如如不满足不满足需重新调整有关尺寸：需重新调整有关尺寸：重新选择设计重新选择设计参数参数，从新进行设计计算。，从新进行设计计算。 30集砂斗集砂斗: :计算同平流式计算同平流式, ,倾角倾角=50=50。集砂槽设计与明渠设

20、计相同，但设计流速应不小于集砂槽设计与明渠设计相同，但设计流速应不小于 0.8m/s0.8m/s。集油区长度与沉砂区相同，宽度一般为沉砂区宽集油区长度与沉砂区相同，宽度一般为沉砂区宽度的度的1 12 22 23 3，底部以，底部以60607575倾角坡向沉沙区，倾角坡向沉沙区，以保证进入集油区的砂滑入沉沙区。以保证进入集油区的砂滑入沉沙区。 包括集砂斗、集砂槽、集油区等包括集砂斗、集砂槽、集油区等 。 31(3) (3) 进水区、配水方式、出水区进水区、配水方式、出水区进水进水：沉砂池进水一般采用：沉砂池进水一般采用管道管道或或明渠明渠将污水直接将污水直接引入配水区。引入配水区。配水配水：由于

21、曝气沉沙池内水流的旋流特性，一般认为：由于曝气沉沙池内水流的旋流特性，一般认为对曝气沉砂池的对曝气沉砂池的配水要求不十分严格配水要求不十分严格，通常采用，通常采用配水渠配水渠淹没配水。淹没配水。出水：出水方向与进水垂直，一般采用出水：出水方向与进水垂直，一般采用出水堰出水堰出水，出水，出水堰的宽度一般与沉砂池宽度相同，依此根据堰流出水堰的宽度一般与沉砂池宽度相同，依此根据堰流计算公式可确定相应的堰上水头。计算公式可确定相应的堰上水头。32(4) (4) 供气方式：供气方式：鼓风曝气，曝气沉砂池的供气可与曝气鼓风曝气，曝气沉砂池的供气可与曝气池供气联合进行或独立进行。池供气联合进行或独立进行。空

22、气需用量空气需用量q qa a(m(m3 3/h) =Q/h) =Q d d计算计算.d-.d-1m1m3 3 废水所需空气量废水所需空气量 ,m,m3 3空气量空气量/m/m3 3废水废水 。曝气设备：曝气设备：一般采用穿孔管，孔径一般为一般采用穿孔管，孔径一般为2 25mm5mm。 排砂设备、集油设备排砂设备、集油设备：排沙排沙一般采用一般采用排沙泵抽吸排沙泵抽吸； 浮油浮油的收集通常采用的收集通常采用撇油撇油的方式；吸砂泵和撇油设的方式；吸砂泵和撇油设 备通常置于行车上。备通常置于行车上。 砂水和油水分离设备砂水和油水分离设备：排出的砂水和油水混合物含：排出的砂水和油水混合物含水率仍很高

23、，通常设置砂水分离器和油水分离器对其水率仍很高，通常设置砂水分离器和油水分离器对其分别进行处置。分别进行处置。 33三三 旋流沉砂池旋流沉砂池o近年来新建的污水厂中近年来新建的污水厂中, ,旋流式沉砂池得到旋流式沉砂池得到了越来越多的应用。从运行情况看了越来越多的应用。从运行情况看, ,用户反用户反映普遍良好映普遍良好, ,认为这类沉砂池具有认为这类沉砂池具有占地省、占地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等等优点。优点。o目前国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为目前国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟钟氏氏(Jones-Attwood Jeta)(Jones

24、-Attwood Jeta)和和比氏比氏(Pista)(Pista)两两大类。大类。 34o工作原理：工作原理： 旋流沉砂池主要利用旋流沉砂池主要利用机械叶轮的旋转机械叶轮的旋转，控制进入水流的流速与流态，使砂在控制进入水流的流速与流态，使砂在离心力离心力与与重力重力的作用下，沿池壁呈螺旋线加速下降，的作用下，沿池壁呈螺旋线加速下降，同时同时有机物有机物在水流的作用下，随水流在水流的作用下，随水流漂走漂走，沉入沉入池底的砂池底的砂经空气经空气提升提升或泵提升后，与少或泵提升后，与少量污水进入量污水进入砂水分离砂水分离器中进行分离后排出，器中进行分离后排出，清洗水回流至格栅井，从而达到除砂的目的

25、。清洗水回流至格栅井，从而达到除砂的目的。思考：与曝气沉砂池区别？思考：与曝气沉砂池区别？ 曝气曝气/ /机械水力涡流；旋流与水流垂直机械水力涡流；旋流与水流垂直/ /一致一致 351 1 钟氏沉砂池钟氏沉砂池旋流除砂系统包括旋流沉砂旋流除砂系统包括旋流沉砂池、砂水分离器、鼓风机等池、砂水分离器、鼓风机等组成组成 19841984年英国提出，利用机械力控制水年英国提出，利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。使有机物随水流带走的沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果。调整转速，可达到最佳沉砂效果。去除直径去除直径0.2mm0.2

26、mm以上的大部分砂粒以上的大部分砂粒, ,去除率去除率98%98%以上以上 36o分选区和集砂区，两个分区之分选区和集砂区，两个分区之间采用斜坡连接间采用斜坡连接。虽然不同的。虽然不同的国外公司在此典型结构的基础国外公司在此典型结构的基础上开发出了多种多样的变型，上开发出了多种多样的变型，但其变化主要集中在斜坡的但其变化主要集中在斜坡的倾倾斜度及搅拌桨的型式斜度及搅拌桨的型式上，就砂上，就砂粒的沉降机理来说应当并无多粒的沉降机理来说应当并无多大差别。大差别。o钟氏池的斜坡式设计，使得砂粒的沉降钟氏池的斜坡式设计，使得砂粒的沉降主要依靠重力，砂粒通过斜坡自然滑入主要依靠重力，砂粒通过斜坡自然滑入

27、集砂坑。在滑入集砂坑之前，在旋转桨集砂坑。在滑入集砂坑之前，在旋转桨片产生的斜向水流作用下将附在砂粒上片产生的斜向水流作用下将附在砂粒上的有机物分离开。的有机物分离开。372 2 比氏沉砂池比氏沉砂池旋流除砂系统包括旋流沉砂旋流除砂系统包括旋流沉砂池、砂水分离器、鼓风机等池、砂水分离器、鼓风机等组成组成 o典型的比氏池由分典型的比氏池由分选区和集砂区构成，选区和集砂区构成，其特点是分区之间其特点是分区之间没有斜坡过度没有斜坡过度。o从水力条件看，水从水力条件看，水流在比氏池中呈涡流在比氏池中呈涡流状态，大大强化流状态，大大强化了有机物分离效果。了有机物分离效果。38注意注意o采用此类沉砂池时，

28、对采用此类沉砂池时，对细格栅细格栅的运行效果的运行效果要求较要求较其其他沉砂池为他沉砂池为高高。如果格栅运行不正常，带入的布条、。如果格栅运行不正常，带入的布条、树枝等易导致搅拌桨的损坏；同时由于树枝等易导致搅拌桨的损坏；同时由于提砂方式为提砂方式为砂泵或气提砂泵或气提，以上物体极易造成这类排砂设备及管，以上物体极易造成这类排砂设备及管路的堵塞，导致设备无法正常运行。路的堵塞，导致设备无法正常运行。o在在造价造价方面，由于目前国内采用的旋流沉砂池多为方面，由于目前国内采用的旋流沉砂池多为国外产品，往往价格过国外产品，往往价格过高高，其在土建造价上的节省，其在土建造价上的节省通常会被抵消。国内形

29、式上模拟，没有自己的水力通常会被抵消。国内形式上模拟，没有自己的水力模型，有待检验。模型，有待检验。39沉淀池404142按使用功能分生物处理法中的预处 理，去除约30%的 BOD5，55%的悬浮物。生物处理构筑物后， 是生物处理工艺的 组成部分。初次沉淀池二次沉淀池43按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：长方形 一端进水 另一端出水 贮泥斗在池进口池内水流由下向上池内水流向四周辐流 池型：多为圆形，有方形或多角形 池中央进水，池四周出水 贮泥斗在池中央44沉淀池三种流态沉淀池三种流态 4546沉淀池由五部分组成： 进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳， 以提高沉淀效率。 沉淀区

30、贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。 缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。缓冲区缓冲区47连续式污水中可沉颗粒的沉淀在 流过水池时完成，这是可 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、排水间歇式48沉淀池的运行方式沉淀池的运行方式1. 1. 间歇式间歇式工作过程：工作过程： 进水进水: : 静止静止: :悬浮物完成悬浮物完成沉淀过程沉淀过程; ; 排水排水: :设置在沉淀池壁设置在沉淀池壁不同高度的排水不同高度的排水管管排出排出2.2.连续式连续式污

31、水连续不污水连续不断的流入与断的流入与排出排出颗粒的颗粒的沉淀沉淀在在流过水池流过水池时完成，这是可沉颗粒时完成，这是可沉颗粒受到受到重力所造成的沉速重力所造成的沉速与水流流动的速度与水流流动的速度两方两方面的作用。面的作用。49沉淀池的一般设计原则及参数沉淀池的一般设计原则及参数(1).(1).设计流量设计流量-与沉砂池的设计流量相同。与沉砂池的设计流量相同。 自流自流: :应应按最大流量设计按最大流量设计； 泵送泵送: :应按应按工作水泵的最大组合流量设计工作水泵的最大组合流量设计。(2).(2).沉淀池的个数沉淀池的个数对于城市污水厂，沉淀池的个数对于城市污水厂，沉淀池的个数n=2n=2

32、。(3).(3).沉淀池的经验设计参数沉淀池的经验设计参数沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系，见表互关系，见表1 1所示。所示。50表表1 1 沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系类别类别沉淀池沉淀池位置位置沉淀沉淀时间时间(h)(h)表面表面负荷负荷(m(m3 3/m/m2 2. .h)h)污泥量污泥量（干物质）（干物质）(g/pc.d)(g/pc.d)污泥污泥含水率含水率(%)(%)初沉初沉池池仅一级处仅一级处理理1.5-2.0 1.5-2.515-2796-97二级处理二级处理1.0-2.0 1.

33、5-3.014-2595-97二沉二沉池池活性污泥活性污泥法法1.5-2.5 1.0-1.510-2199.2-99.5生物膜法生物膜法1.5-2.5 1.0-2.07-1996-9851(4).(4).几何尺寸几何尺寸：超高超高=0.3m=0.3m；缓冲层高缓冲层高采用采用0.3-0.50.3-0.5m m；贮；贮泥泥斗斗斜壁的斜壁的倾角倾角，方斗方斗=60=60，圆斗圆斗=55=55；排泥管直径排泥管直径=200mm=200mm。(5).(5).沉淀池出水部分沉淀池出水部分： 一般采用一般采用堰流堰流，在堰口保持水平。，在堰口保持水平。出水堰的负荷为出水堰的负荷为：对：对初初沉池，应沉池，

34、应=2.9L/sm=14.71kPa=14.71kPa（1.5mH1.5mH2 2O O）；）； 活性污泥法的二沉池活性污泥法的二沉池=8.83 kPa=8.83 kPa（0.9mH0.9mH2 2O O）；）； 生物膜法的二沉池生物膜法的二沉池=11.77 kPa=11.77 kPa（1.2mH1.2mH2 2O O）。）。52平流式沉淀池示意图平流式沉淀池示意图一、平流式沉淀池一、平流式沉淀池531.1.进水区进水区-消能整流消能整流，保证入流污水均匀稳定地进，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。入沉淀池。2.2.出水区出水区-设设出水堰，出水堰，控制控制沉淀池内的水面沉淀池内的水面高度高度

35、，保证沉淀池内水流的保证沉淀池内水流的均匀分布均匀分布。堰前堰前应设置应设置挡板挡板，以阻拦漂浮物以阻拦漂浮物，或设置或设置浮渣收集浮渣收集和和排除装置排除装置。3.3.沉淀区沉淀区4.4.贮泥区贮泥区: : 单斗机械刮泥单斗机械刮泥 多斗式沉淀池多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备不设置机械刮泥设备。每个贮泥。每个贮泥斗单独设置斗单独设置排泥管排泥管，各自独立排泥，互不干扰，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。保证沉泥的浓度。5.5.缓冲区：非机械排泥缓冲区：非机械排泥0.5m0.5m，机械排泥时，上缘高出，机械排泥时，上缘高出刮板刮板0.3m.0.3m.54平流式沉淀池的构造及工作特点平流

36、式沉淀池的构造及工作特点（进水）（进水） 55平流式沉淀池的构造及工作特点平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）（出水） 56575859 单斗机械刮泥单斗机械刮泥刮泥机刮泥机60 多斗式多斗式排泥管排泥管611.沉淀池的表面积A 式中：qvmax-最大设计流量， m3/s； q-表面水力负荷，m3/m2h， 初沉池一般取1.53 m3/m2h， 二沉池一般取12m3/m2h。 2.沉淀区有效水深h2 式中：t-沉淀时间，h， 初沉池一般取12h； 二沉池一般取1.52.5h。 沉淀区有效水深h2通常取23m。 4.沉淀池长度L 式中：v-最大设计流量时的水平 流速，mm/s；一般不大于5mm/

37、s 5.沉淀池总宽度b qqvA3600maxtqh221hAV3600max1tqvV6 . 3tvLLAb/平 流 式 沉 淀 池 的 设 计3.沉淀区有效容积V162竖流式沉淀池63 在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v做竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态： 由上述分析可知，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

38、粒的沉淀。应用应用:多用于多用于小流量废水小流量废水中中絮凝性悬浮固体的分离絮凝性悬浮固体的分离竖流式沉淀池的工作原理竖流式沉淀池的工作原理 当颗粒以沉速uv时，则颗粒将以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，不下沉不上升； 当u=6(6-12)815. 5. 中心管截面积中心管截面积f: f: f=Q/vf=Q/v, , v- v-按流速应大于按流速应大于0.4m/s0.4m/s的最小沉速设计；的最小沉速设计；6. 6. 导流筒：导流筒的深度一般为池深的一半，容导流筒：导流筒的深度一般为池深的一半，容积占沉淀容积的积占沉淀容积的5 5；7.7.出水集水渠：现行

39、辐流式沉淀池的出水集水渠出水集水渠：现行辐流式沉淀池的出水集水渠一般位于距池壁的一般位于距池壁的1 110R10R处；处；82四、四、 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池 斜板沉淀池又称斜板沉淀池又称浅层沉淀浅层沉淀池，其工作原理池，其工作原理是建立在浅层沉降理论基础上的。即在沉淀池是建立在浅层沉降理论基础上的。即在沉淀池有效容积一定的条件下，池身越浅，沉淀面积有效容积一定的条件下，池身越浅，沉淀面积越大，去除效率也越高。越大，去除效率也越高。 831.浅层沉降原理浅层沉降原理 %100)1 (0000pTdpuupEE E与处理效率关系？矛盾与处理效率关系？矛盾沉降效率沉降效率+表面负荷表面负

40、荷84浅层沉降原理浅层沉降原理 %100)1 (0000pTdpuupEdpuup000，ETQ ，当A一定时，u0 ，从而使uu0所占百分率(1 p0)100%，反之，若要ET ，则要以减小处理能力为代价。85当分为当分为n n层时层时Qn1，当，当A A一定时，一定时，01unu 每层处理的水量为每层处理的水量为(1 (1 p p0 0) )100%100%，dpuup000 等于等于n ndpuup000E ET T 86 当分为n层时Qn1，当A一定时，01unu 每层处理的水量为(1 p0)100%，dpuup000 等于ndpuup000ET 87ET不变，在分层后不变，在分层后分

41、层后处理水量：Q=BHv u0/v= u0t/v t=h/L H=nh u0/v= u0t/v t=H/L有：v=nv分层后处理水量：Q=BHnv=nBHv=nQ882.2.斜板沉淀斜板沉淀构造构造 o实际应用中，考虑排泥的要求，将隔板以实际应用中，考虑排泥的要求，将隔板以45-6045-60角度倾斜。角度倾斜。o按水流方向不同，可分为：按水流方向不同，可分为： 异向流异向流 同向流同向流 横向流横向流8990斜板沉淀构造斜板沉淀构造 919293949596（1 1）优点：）优点：沉淀效率高、停留时间短、占地少；沉淀效率高、停留时间短、占地少；(2)(2)缺点：缺点：停留时间短（几分钟），停

42、留时间短（几分钟），缓冲能力差缓冲能力差；耗材，堵塞耗材，堵塞，常用于给水和隔油。，常用于给水和隔油。（3 3）应用）应用在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂的含油废水的在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂的含油废水的隔油等已有较成功的经验，在印染废水处理和隔油等已有较成功的经验，在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。城市污水处理中也有应用。 3.3.斜板沉淀池优点及其应用斜板沉淀池优点及其应用974. 4. 斜板和斜管沉淀池的设计斜板和斜管沉淀池的设计设斜板设斜板长为长为l l，宽为宽为w w，倾角为，倾角为，板，板间净距为间净距为d d，平均水流速度为，平均水流速度为v v，颗粒，颗粒沉速为沉速为u u

43、0 0，则颗粒的运动由，则颗粒的运动由v v和和u u0 0合成。合成。 sincossincos/cossin0ddlddluv 通过每个沉降单元的流量通过每个沉降单元的流量 wdvq )()sincos(00aauwdwluqf 将将(1)(1)代入代入(2)(2)式，则可得式，则可得 (1)(2)对对n n个沉降单元，个沉降单元，)(0AAuQf a af f=lwcos,A=lwcos,Af f=na=naf f 分别为一个沉降单元和分别为一个沉降单元和n n个沉降单元的斜板在水平方向上个沉降单元的斜板在水平方向上的投影面积；的投影面积； a= dw/sin ,A=na=Lw a= d

44、w/sin ,A=na=Lw 分别为一个沉降单元和分别为一个沉降单元和n n个沉降单元个沉降单元的水平底面积的水平底面积98异向流异向流同向流同向流横向流横向流)(0AAQuf )(0AAQuf fAQu 04. 斜板和斜管沉淀池的设计斜板和斜管沉淀池的设计995. 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池:设计举例设计举例 异向流斜板（管）沉淀池的设计表面水力负荷，异向流斜板（管）沉淀池的设计表面水力负荷，一般可按比普通沉淀池的设计表面水力负荷提一般可按比普通沉淀池的设计表面水力负荷提高一倍考虑。高一倍考虑。 异向流斜板（管）沉淀池的设计，应符合下列要求：异向流斜板（管）沉淀池的设计，应符合下列要求

45、： 1 1、斜板净距（或斜管孔径）为、斜板净距（或斜管孔径）为80-100mm80-100mm； 2 2、斜板（管）斜长为、斜板（管）斜长为1m1m； 3 3、斜板（管）倾角为、斜板（管）倾角为6060； 4 4、斜板（管）区上部水深为、斜板（管）区上部水深为0.7-1.0m0.7-1.0m； 5 5、斜板（管）区底部缓冲层高度为、斜板（管）区底部缓冲层高度为1.0m1.0m。 100h1h2h3h4污 泥 斗斜 板进 水 槽出 水 槽H101名称名称 公式公式符号说明符号说明1.1.池子水面积池子水面积(m(m2 2) )F=QF=Qmaxmax/nq/nq* *0.91 0.91 Q Q maxmax最大设计流量最大设计流量（m m3 3/h/h）；）；nn池数池数 （个）；（个）；qq表面负荷（表面负荷（m m3 3/m/m2 2h h）；）；0