沉砂池及沉淀池污水處理

1、返回目錄返回目錄出水進水污泥消化池污泥消化池預濃縮池預濃縮池二沉池二沉池生物池生物池初沉池初沉池沉砂池沉砂池格柵格柵脫水車間脫水車間后濃縮池后濃縮池處置污泥回流剩余污泥鼓風機鼓風機內(nèi)回流沼氣利用一級處理一級處理二級處理二級處理（物理處理）（物理處理）（生物處理）（生物處理）2任務二：課程導入任務二：課程導入復習提問復習提問 ：城市污水處理系統(tǒng)構(gòu)成：城市污水處理系統(tǒng)構(gòu)成第三章第三章 第三節(jié)第三節(jié) 沉砂池與沉淀池沉砂池與沉淀池污水處理污水處理返回目錄返回目錄一、一、 沉砂池沉砂池1、原理與作用：原理與作用：沉砂池是以重力分離為基礎(chǔ)，將進入沉砂池是以重力分離為基礎(chǔ)，將進入沉砂池的污水流速控制在沉砂池

2、的污水流速控制在只能使只能使比重大的無機顆粒下沉比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒隨水流帶走，從而實現(xiàn)去除污中砂粒、礫而有機懸浮顆粒隨水流帶走，從而實現(xiàn)去除污中砂粒、礫石等比重較大顆粒的目的。石等比重較大顆粒的目的。 作用：作用：分離比重較大的無機顆粒；減輕磨損；減輕沉分離比重較大的無機顆粒；減輕磨損；減輕沉淀池的負荷淀池的負荷. 2、位置、位置：泵站、倒虹管、或初沉池前：泵站、倒虹管、或初沉池前 3、類型、類型：平流式沉砂池，曝氣沉砂池，多爾沉砂池，鐘式沉砂池平流式沉砂池，曝氣沉砂池，多爾沉砂池，鐘式沉砂池.返回目錄返回目錄圖 7-26 平 流 沉 砂 池 工 藝 圖480480閘 板閘

3、槽欄 桿D =200D =2001-1剖 面2211返回目錄返回目錄平流式沉平流式沉 砂砂 池池返回目錄返回目錄二、平流式沉砂池二、平流式沉砂池1、構(gòu)造：入流渠、出流渠、閘板、水流部分、構(gòu)造：入流渠、出流渠、閘板、水流部分、沉沉砂砂斗、斗、排砂管排砂管。2、排砂裝置（、排砂裝置（排砂管直徑不小于排砂管直徑不小于200mm）（1）重力排砂：排砂管、排砂罐）重力排砂：排砂管、排砂罐（2）機械排砂：單口泵吸式排砂、鏈板刮砂與）機械排砂：單口泵吸式排砂、鏈板刮砂與抓斗抓斗返回目錄返回目錄3.設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)（1）Q設(shè)計設(shè)計 污水重力自流進入污水廠，按污水重力自流進入污水廠，按Qmax設(shè)計設(shè)計 污水由泵

4、提升進入，按泵房最大組合流量設(shè)計污水由泵提升進入，按泵房最大組合流量設(shè)計 平流沉砂池結(jié)構(gòu)如圖平流沉砂池結(jié)構(gòu)如圖4-26，它具有截留無機顆粒效果，它具有截留無機顆粒效果較好，工作穩(wěn)較好，工作穩(wěn) 定，構(gòu)造簡單，排沉砂方便等優(yōu)點。定，構(gòu)造簡單，排沉砂方便等優(yōu)點。（2）vmax =0.3m/s, vmin=0.15m/s 使無機顆粒下沉，而有使無機顆粒下沉，而有機顆粒不會下沉機顆粒不會下沉 （按砂粒比重（按砂粒比重2.65，去除，去除d0.2mm砂粒來設(shè)計砂粒來設(shè)計（3）t停留停留30，一般為，一般為3060返回目錄返回目錄（4）H有效有效=0.251.0m, 1.20m, 每格寬度每格寬度b0.6m

5、（5）沉砂量標準）沉砂量標準 生活污水：生活污水：0.010.02l/人人.d 城市污水：城市污水：3m3/105m3污水污水 砂含水率砂含水率60%，容重，容重1500/m3，貯砂斗的容，貯砂斗的容積按積按2d沉砂量計算，砂斗傾角沉砂量計算，砂斗傾角5560 （6）超高）超高 0.3m返回目錄返回目錄 砂水分離器利用水力旋流器與螺旋洗砂機砂水分離器利用水力旋流器與螺旋洗砂機將沉砂池將沉砂池、曝氣沉砂池曝氣沉砂池沉淀的沉淀的砂水進行分離砂水進行分離。水力旋流器與螺旋洗砂機水力旋流器與螺旋洗砂機返回目錄返回目錄 4、特點、特點 優(yōu)點優(yōu)點：它具有截留無機顆粒效果較好，：它具有截留無機顆粒效果較好，

6、工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，排沉砂方便等優(yōu)點。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，排沉砂方便等優(yōu)點。 缺點：缺點：沉砂中夾雜著沉砂中夾雜著15%的有機物，使的有機物，使得沉砂的后續(xù)處理難度增加。得沉砂的后續(xù)處理難度增加。改進：可采用曝氣沉砂池改進：可采用曝氣沉砂池返回目錄返回目錄二、二、 曝氣沉砂池曝氣沉砂池 1、作用過程與原理： 過程：在沉砂池中通入空氣，使砂?；ハ嗄ゲ?，并承受剪切力，使砂?；蛏皥F吸附夾雜的有機物進入水中，使沉砂中有機物含量4, L/H10，每格寬度應在，每格寬度應在38m不宜大于不宜大于15m。圖 7-9 穿孔墻12 圖 7-10 出水口布置 1-出水堰 2-非淹沒式孔口返回目錄返回目錄 3.出水

7、區(qū)出水區(qū) 溢流堰（施工難），淹沒孔口（容易找平）。溢流堰（施工難），淹沒孔口（容易找平）?？卓诹魉僖藶榭卓诹魉僖藶?.60.4m/s，孔徑，孔徑2030mm，孔，孔口在水面下口在水面下15cm，水流應自由跌落到出水渠。，水流應自由跌落到出水渠。 為了不使流線過于集中，應盡量增加出水堰的為了不使流線過于集中，應盡量增加出水堰的長度，降低流量負荷。長度，降低流量負荷。圖 7-11 增加出水堰長度的措施出水支渠出水支渠返回目錄返回目錄 4.存泥區(qū)及排泥措施存泥區(qū)及排泥措施 1)泥斗排泥：下設(shè)有排泥管，多斗形式，可省去機械泥斗排泥：下設(shè)有排泥管，多斗形式，可省去機械刮泥設(shè)備（池容不大時）刮泥設(shè)備（池容

8、不大時） 2)穿孔管排泥：需存泥區(qū)，池底水平略有坡度以便放穿孔管排泥：需存泥區(qū)，池底水平略有坡度以便放空?？?。 3) 機械排泥：帶刮泥機，池底需要一定坡度，適用機械排泥：帶刮泥機，池底需要一定坡度，適用于于3m以上虹吸水頭的沉淀池，當沉淀池為半地下以上虹吸水頭的沉淀池，當沉淀池為半地下式時，用泥泵抽吸。式時，用泥泵抽吸。 4)還有一種單口掃描式吸泥機，無需成排的吸口和吸還有一種單口掃描式吸泥機，無需成排的吸口和吸管裝置。沿著橫向往復行走吸泥。管裝置。沿著橫向往復行走吸泥。 返回目錄返回目錄 5 5、影響平流式沉淀池沉淀效果的因素、影響平流式沉淀池沉淀效果的因素 主要為短流的影響，產(chǎn)生的原因有：

9、主要為短流的影響，產(chǎn)生的原因有： (1)進水的慣性作用；進水的慣性作用； (2)出水堰產(chǎn)生的水流抽吸；出水堰產(chǎn)生的水流抽吸； (3)較冷或較重的進水產(chǎn)生的異重流；較冷或較重的進水產(chǎn)生的異重流； (4)風浪引起的短流；風浪引起的短流； (5)池內(nèi)存在的導流壁和刮泥設(shè)施等池內(nèi)存在的導流壁和刮泥設(shè)施等 返回目錄返回目錄 平流沉淀池的工藝設(shè)計平流沉淀池的工藝設(shè)計 設(shè)計平流沉淀池的主要控制指標是表設(shè)計平流沉淀池的主要控制指標是表面負荷或停留時間。應根據(jù)原水水質(zhì)、沉面負荷或停留時間。應根據(jù)原水水質(zhì)、沉淀水質(zhì)要求、水溫等設(shè)計資料、運行經(jīng)驗淀水質(zhì)要求、水溫等設(shè)計資料、運行經(jīng)驗確定。停留時間一般采用確定。停留時

10、間一般采用13h。華東地區(qū)。華東地區(qū)水源一般采用水源一般采用12h。低溫低濁水源停留時。低溫低濁水源停留時間往往超過間往往超過2h。返回目錄返回目錄 各參數(shù)間關(guān)系各參數(shù)間關(guān)系(4-24) (4-28) (4-29)tL tuH0 00qAQu 返回目錄返回目錄 平流式沉淀池的放空排泥管直徑，根據(jù)水力學平流式沉淀池的放空排泥管直徑，根據(jù)水力學中變水頭放空容器公式計算：中變水頭放空容器公式計算： （4-30） 當渠道底坡度為零時，渠道起端水深可根據(jù)下式計算當渠道底坡度為零時，渠道起端水深可根據(jù)下式計算： （4-31） 式中式中Q沉淀池的流量，沉淀池的流量，m3/s； g重力加速度重力加速度9.81

11、m/s2； B渠道寬度，渠道寬度，m。TBLHd5 . 07 . 0 3273. 1gBQH 返回目錄返回目錄 4.5 斜管沉淀池斜管沉淀池 有異向流、同向流、橫向流三種，目前在實際工程中應用的是異向流斜板（管）沉淀池，其結(jié)構(gòu)見圖4-12。圖 7-12 斜管沉淀池示意清水區(qū)斜管區(qū)配水區(qū)積泥區(qū)500 穿孔排泥管穿孔集水管絮 疑池-剖面返回目錄返回目錄 優(yōu)缺點 優(yōu)點： 1.沉淀面積增大； 2.沉淀效率高，產(chǎn)水量大； 3.水力條件好，Re小，F(xiàn)r大，有利于沉淀； 缺點： 1.由于停留時間短，其緩沖能力差； 2.對混凝要求高； 3.維護管理較難，使用一段時間后需更換斜 板（管）返回目錄返回目錄 設(shè)計計

12、算設(shè)計計算 1.沉淀池面積A （4-32） 選定表面負荷（2.53.0mm/s），計算得到面積A。 2沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 （4-33）式中：h1為超高0.3m，h2為清水層高度1.2m h3為自身高度0.866m，h4為配水區(qū)高度1.5m h5為污泥斗高度0.8mqQA 返回目錄返回目錄 三、豎流式沉淀池三、豎流式沉淀池 豎流式沉淀池：有圓形、正方形的。為了池內(nèi)水流分布豎流式沉淀池：有圓形、正方形的。為了池內(nèi)水流分布均勻，池經(jīng)一般采用均勻，池經(jīng)一般采用44m，不大于，不大于10m，沉淀區(qū)拄形，沉淀區(qū)拄形，污泥斗倒錐形。污泥斗倒錐形。 返回目錄返回目錄 4.6.1設(shè)計

13、要求設(shè)計要求 1. D/H有效3，否則水流將變成輻流式 2. 中心管下口應設(shè)喇叭口和反射板 反射板距底泥面喇叭口與反射板的設(shè)計應按圖 要求0.3m 喇叭口下端距反射板之間的間隙高度 H3=0.250.5mm 3. 排泥管下端距池底 排泥管上端超出水面4.浮渣 擋板距 集水槽0.250.50m 浮渣擋板高出水面：0.150.20m 浮渣擋板淹沒水深：0.30.4m返回目錄返回目錄 設(shè)計計算設(shè)計計算1.中心管面積與直徑中心管面積與直徑2。沉淀區(qū)的面積。沉淀區(qū)的面積3.沉淀池的總面積沉淀池的總面積A和池徑和池徑D 2()mmax10qfV4()m10fd2()mmax2qfV12A = ff4AD

14、=返回目錄返回目錄 4沉淀區(qū)的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）沉淀區(qū)的有效水深（中心管喇叭口出水面高度） 式中：式中：V為上升流速為上升流速0.51.0mm/s t為沉淀時間，為沉淀時間，1.01.5h5. 喇叭口距反射板之間的縫隙高度喇叭口距反射板之間的縫隙高度 式中：式中：V1為出流速度，為出流速度， d1為喇叭口直徑為喇叭口直徑 2hV t 3600(m)max311qhV d40/mm s 40/mm s返回目錄返回目錄 6污泥量W(m3)，其計算同平流式7污泥區(qū)容積 式中：為上部半徑，為下部半徑 要求：V W8總高度H式中：h1為超高，h2為有效水深，h3為縫隙高度 h4為緩沖層高

15、度，h5為圓錐高度圓錐(2235hV = VRRr+r )(m )312345H = hhhhh返回目錄返回目錄 四、四、 幅流式沉淀池幅流式沉淀池 1 1、外型與構(gòu)造：、外型與構(gòu)造：輻流式沉淀池輻流式沉淀池 （圓形、正方形）直徑（圓形、正方形）直徑6 660m60m池內(nèi)水深池內(nèi)水深1.51.53.0m,3.0m,機械排泥機械排泥, ,池底坡度不小于池底坡度不小于0.050.05 。為使布水均勻。為使布水均勻, ,設(shè)穿設(shè)穿孔擋板孔擋板, ,穿孔率穿孔率10102020. .圖 7-13 普通輻射式沉淀池工藝圖排泥總管進水桁架返回目錄返回目錄 圖 7-14 靜水壓力排泥示意圖排泥總管進水桁架21

16、34h返回目錄返回目錄 返回目錄返回目錄 二、設(shè)計參數(shù)二、設(shè)計參數(shù) 1.沉淀時間t 2.表面負荷q（m3/m2.h） 3. Qmax 4. H有效4m設(shè)計要求設(shè)計要求 1. D/H有效=612m 2.池底坡度 3.機械刮泥、靜水壓力排泥 （圓形） 無機械刮泥、靜水壓力排泥 （正方形） 4.進、出水有三種布置方式 (1)中心進水，周邊出水：輻流式 (2)周邊進水，中心出水：向心式 (3)周邊進水，周邊出水 5.刮泥機旋轉(zhuǎn)角度：11.5m/min （周邊線速） 6.穿孔擋板開孔面積為擋板處池斷面面積的1020%返回目錄返回目錄 三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算1.每座沉淀池表面積每座沉淀池表面積A1與池徑與池徑D 2.有效水深有效水深h23.污泥量污泥量W （與平流式相同）（與平流式相同）4.污泥區(qū)容積污泥區(qū)容積2()mmax1QAq n( )m14AD =20hqt斗錐V = VV223斗1()()3m5122hVrrrr返回目錄返回目錄 5.總高度（H）和周邊處的高度（H） 其中：h1為超高，h2為有效水深，h3為緩沖高度層，h4為底坡落差，h5為污泥斗高度。 23錐()()m2411hVRRrr3( )m12345H = hhhhh( )m123H = hhh返回目錄返回目錄 6、設(shè)計計算、設(shè)計計算 例題：例題： 已知某市