第10章 污水的物理处理--沉淀池和浮力浮上法.ppt
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1、1,10-4 沉淀池,2,内容提要,一、概论,二、沉淀池的一般设计原则及参数,三、平流式沉淀池,四、竖流式沉淀池,五、辐流式沉淀池,六、斜板沉淀池,七、提高沉淀池沉淀效果的有效途径,3,沉淀池,4,沉淀池,还有:斜流式,5,沉淀池流态,平流式,6,竖流式,7,辐流式,8,斜板斜管沉淀池,9,进水区,沉淀池组成,出水区,沉淀区,贮泥区,缓冲区,使水流的进入与流出保持 均匀平稳,以提高沉淀效率。,悬浮固体的分离,存放污泥的地方,起到贮存、浓缩 与排放的作用。,介于沉淀区和贮泥区之间,以避 免水流带走沉在池底的污泥。,10,流出装置,流入装置,11,沉淀池特点与适用条件,12,13,1、设计流量 2
2、、沉淀池的只数 3、沉淀池的经验设计参数 4、沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系 5、沉淀池的几何尺寸 6、沉淀池出水部分 7、贮泥斗容积 8、排泥部分,二、沉淀池的一般设计原则及参数,14,沉淀池的设计流量与沉砂池相同。 (1) 在合流制的污水处理系统中,当废水是自流进入沉淀池时,应按最大流量作为设计流量; (2) 当用水泵提升时,应按水泵的最大组合流量作为设计流量; (3) 在合流制系统中应按降雨时的设计流量校核,但沉淀时间应不小于30min。,1、设计流量,15,2、沉淀池的只数,3、沉淀池的经验设计参数,对城市污水处理厂,沉淀池的只数应不少于2只。,对于城市污水处理厂,
3、如无污水沉淀性能的实测资料时,可参照表10-5的经验参数选用。,表10-5 城市污水处理厂沉淀池设计参数,16,4、沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系,表10-6 有效水深H、沉淀时间t与q的关系,17,5、沉淀池的几何尺寸,沉淀池超高不少于0.3m;有效水深宜采用2.0-4.0m;缓冲层高采用0.30.5m;贮泥斗斜壁的倾角,方斗不宜少于60,圆斗不宜少于55;排泥管直径不少于200mm;坡向泥斗的底板坡度,平流式沉淀池不宜小于0.01,辐流式沉淀池不宜小于0.05。,一般采用堰流,在堰口保持水平。出水堰的负荷为:初沉池,应不大于2.9L/sm;二沉池,一般取1.52.9 L
4、/sm。有时亦可采用多槽出水布置,以提高出水水质。,6、沉淀池出水部分,18,7、贮泥斗容积,一般按不大于2日的污泥量计算。对二沉池,按贮泥时间不超过2小时计。,8、排泥部分,沉淀池一般采用静水压力排泥,静水压力数值如下:初沉池应不小于14.71 kPa(1.5mH2O);活性污泥法的二沉池应不小于8.83 kPa(0.9mH2O);生物膜法的二沉池应不小于11.77kPa(1.2mH2O)。,19,三、平流式(horizontal-flow)沉淀池,1、简介 池型呈长方形,废水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗。,20
5、,21,2、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。进水 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。锯齿形 三角堰应用最普遍,水面宜位于齿高的1/2处。 出水 沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相 等,对于初沉池一般为250m3/(md),二沉 池为130250 m3/(md)。,22,2、平流式沉淀池的构造及工作特点,为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降, 在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节 装置,使出口堰口尽可能水平。 堰前应设置挡板,以阻拦漂浮物,或设置浮 渣收集和排除装置。 多斗式沉淀池,不设置机械刮泥设备。
6、每个 贮泥斗单独设置排泥管,各自独立排泥,互 不干扰,保证沉泥的浓度。,23,24,25,26,(1) 沉淀区的表面积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12 m3/m2h;,3、平流式沉淀池的设计,27,(2) 沉淀区有效水深h2,h2= q t,式中:t沉淀时间, 初沉池一般取12h; 二沉池一般取1.52.5h。 h2沉淀区的有效水深通常取23m。,28,(3) 沉淀区有效容积V1 V1Ah2 或 V1qVmaxt3600,(4) 沉淀池长度L Lt3.6 式中:最大设计流量时的水平流速 mm/s
7、;一般不大于5 mm/s。,29,(5) 沉淀池的总宽度b bA/L,(6) 沉淀池的只数n: n=b/b 式中:b每只沉淀池的宽度, 平流式沉淀池的长度一般为3050m,为了保证污水在池内分布均匀,池长与池宽比不小于4,以45为宜。,30,(7) 污泥区的容积V 对于生活污水: VSNT/1000 式中:S每人每日的污泥量, L/d人,可参考表10-5; N设计人口数,人; T污泥贮存时间,d。,31,(8) 沉淀池的总高度h:,hh1+h2+h3+h4 式中:h1沉淀池超高,m;一般取0.3m; h2沉淀区的有效水深,m; h3缓冲区高度,m; 一般取:无机械刮泥设备时为0.5m 有机械刮
8、泥设备时,其上 缘应高出刮泥板0.3m; h4污泥区高度,m;,32,(9) 污泥斗的容积V1:,式中:S1污泥斗的上口面积,m2; S2污泥斗的下口面积,m2;,(10) 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2:,式中:L1,L2梯形上下底边长,m。,33,四、竖流式沉淀池,竖流式沉淀池多呈圆形,也有采用正方形和多角形的。直径或边长一般在8m以下,多介于47m之间。 竖流式沉淀池的直径与有效水深之比一般不大于3 沉淀池上部呈柱状部分为沉淀区,下部呈截头锥状的部分为污泥区,在二区之间留有缓冲层0.3 m。,34,35,36,中心导流筒设计,中心管流速不大于30mm/s;水从中心管喇叭口与反射板间流出的
9、速度一般不大于40mm/s,37,38,五、辐流式沉淀池,辐流式沉淀池是一种大型沉淀池,池径可达100m,池周水深1.53.0m。,有中心进水和周边进水2种型式。 沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除,对辐流式沉淀池而言,目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。,39,1、中心进水辐流式沉淀池,40,入流废水由设在池中心的中心管上的孔口流入,在穿孔挡板的作用下(称为整流板)使污水在池内沿辐射方向流向池的四周,整流板的开孔面积为断面的1020。,41,辐流式沉淀池的工作情况与平流式沉淀池很相似,废水实际上是在辐射方向作水平流动;与平流式沉淀池的区别是水在辐流式
10、池中的速度是变化的。废水在入流区附近的速度较大,而在池四周即出流区流速最小。故在入流区附近的沉淀效果较差,而在出流区沉淀效果较好。,42,43,当进水中悬浮物含量较大,由于进水与澄清水的密度不同,在池中会形成异重流,进水趋向池底,容易造成短路,搅起沉泥,并随着连续排泥的底流一起排出池外。,为了克服这些缺点,提出了周边进水的向心辐流式沉淀池。它又可分为周边进水周边出水和周边进水中心出水2种类型。,44,2、向心辐流式沉淀池,周边进水中心出水,45,周边进水辐流式沉淀池的 入流区在构造上的特点,进水槽断面较大,而槽底的孔口较小,布水时的水头损失集中在孔口上,故布水比较均匀。 进水挡板的下沿深入水面
11、下约2/3深度处,距进水孔口有一段较长的距离,这有助于进一步把水流均匀地分布在整个入流渠的过水断面上,而且废水进入沉淀区的流速要小得多,有利于悬浮颗粒的沉淀。,46,上海嘉定水质净化厂 辐流式初沉池,47,周边进水周边出水,48,49,辐流式沉淀池刮泥机中心移动系统,50,3.辐流式沉淀池的设计参数,(1)池子直径与有效水深比值宜为612 (2)池径不宜小于16m (3)池底坡度一般采用0.050.10 (4)一般采用机械刮泥,也可附有空气提升或静水头排泥设施。 (5)当池径较小(小于20m),也可采用多斗排泥。 (6)进出水布置方式可分为:中心进水周边出水、周边进水中心出水、周边进水周边出水
12、。,51,(7)池径小于20m,一般采用中心转动的刮泥机,其驱动装置设在池子中心走道板上;池径大于20m,一般采用周边转动的刮泥机,其驱动装置设在木行架的外缘。 (8)刮泥机旋转速度一般为13r/h,外周刮泥板的线速不超过3m/min,一般采用1.5m/min。 (9)在进水口周围应设置整流板,整流板的开孔面积为池断面积的1020 (10)浮渣用浮渣刮板收集,刮渣板装在刮泥机木行架的一侧,在出水堰前应设置浮渣挡板。 (11)周边进水的辐流式沉淀池是一种沉淀效率较高的池型,与中心进水周边出水的辐流式沉淀池相比,其设计表面负荷可提高1倍左右。,52,六、斜板沉淀池,1、浅池理论 2、构造 3、池型
13、 4、斜流式沉淀池的设计与计算 5、斜流式沉淀池在废水处理中的应用,内容,53,1、浅池理论,对于自由沉降,在理想沉淀池中颗粒的运动迹线可以用下述关系表达: L/H = /u0,这一理论是由哈镇(Hazen)在1904年提出的,由该式可得出:当池长L与池的水平流速保持不变时,池深H越浅,则可截留的悬浮颗粒的沉速u0也越小,二者之间成正比。,54,斜板沉淀池就是根据浅池原理,将水流隔成浅池而进行设计的。 上图即把一普通沉淀池沿深度方向分隔成3层。 图a:当进水量Q保持不变时,则池长可以缩短为原来的1/3,亦即池面积只为原来的1/3。 图b:当池容积保持不变时,则水平流速增加3倍。当颗粒沉速u0不
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