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6.沉淀池的个数n
n = b / b'
7.污泥区容积
对于生活污水，污泥区的 容积V:
式中: b′——每个沉淀池宽度。
SNT V=
1000
平流式沉淀池的长度一般为 30~50m，为了保证污水在池内 分布均匀，池长与池宽比不小于 4，以4~5为宜。
式中: S ——每人每日的污泥量 L/(d·人) ；
N ——设计人口数，人 T ——污泥贮存时间，
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, 工作稳定。
结构特点:
平流式沉砂池的水流部分，实际上是 一个加深加宽的明渠，两端设有闸板， 以控制水流。
在池底部设1-2个贮砂斗，下设排砂 管。开启贮砂斗的闸阀，即能将沉砂排 出。还可利用射流泵和螺旋泵排除泥砂 ，或利用高地或将沉砂池筑于高地，也 利于排砂。
1.沉淀池的表面积A
3.沉淀区有效容积V1
A = qvmax ×3600 q
式中：qvmax ——最大设计流量, 或
m3/s；
q ——表面水力负荷, m3/(m2·h),
V1 = A h2 V1 = qvmax ×t ×3600
初沉池一般取1.5~3 m3/(m2·h)， 4.沉淀池长度L 二沉池一般取1~2m3/(m2·h)。
2. 排泥设备已有定型 产品
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
沉淀池由五部分组成
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。 沉淀区是沉淀进行的主要场所。 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。
2.沉淀区有效水深h2
L = v t ×3.6
h2 q.t
式中：t ——沉淀时间,h,初沉池
式中: v ——最大设计流量时的水 平流速, mm/s; 一般不大于5mm/s。
一般取1~2h,二沉池一般取1.5~
2.5h。
5.沉淀池总宽度b
沉淀区有效水深h2通常取2~ 3m。
b = A/ L
平流式沉淀池的设计
曝气沉砂池的特点:
由于池中设有曝气设备, 它还具有预曝气、脱臭、 防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的 分离等作用。 沉砂中含有机物的量低于5%；
曝气沉砂池的构造:
曝气沉砂池是一个长形渠道, 沿渠道壁一侧的整 个长度上, 距池底约60~90cm处设置曝气装置； 在池底设置沉砂斗, 池底有i=0.1~0.5的 坡度, 以保证砂粒滑入砂槽； 为了使曝气能起到池内回流作用, 在必要时可在 设置曝气装置的一侧装设挡板。
一、平流式沉淀池 平流式沉淀池是废水从池的一端进入, 从
另一端流处, 水流在池内作水平运动, 池平面 形状呈长方形, 可以是单个或多个串联。
《动画》
平 流 沉 淀 池 的 构 造 及 工 作 特 点
1.进水区 进水区的作用是使水流均匀分布在 整个断面上，尽可能减少扰动。 入口流速小于25mm/s。 为了保证不冲刷已有的底部沉积物， 水的流入点应高出污泥层面0.5m以上。 水流入沉淀池后应尽快消能，防止 在池内形成短流或股流。设置整流装 置。
V
=
qvmax XT 86400 kz 106
式中: X——城市污水的沉砂量
一般采用30m3/
(106m3污水）;
T——排砂时间的间隔,d
kz ——生活污水流量的总
变化系数。
平 流 式 沉 砂 池 的 计 算公 式
5.贮砂斗个部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b1=0.5m；斗
壁与水平面的倾角为60º；则贮
7.池总高度h
h = h1 + h2 + h3
式中: h1——超高, m； h2——有效水深,m; h3——贮砂斗高度,m。
8.核算最小流速vmin
vmin = qvmin / n1 Amin
式中:qvmin ——设计最小流量, m3/s；
n1——最小流量时工作 的沉砂池数目;
Amin ——最小流量时沉砂 池中的水 流断面 面积, m2。
曝气沉砂池剖面示意
曝气沉砂池的工作原理
污水在池中存在着两种运动 形式, 其一为水平流动（一般流 速0.1m/s）, 同时在池的横断面 上产生旋转流动（旋转流速 0.4m/s ）, 整个池内水流产生螺 旋状前进的流动形式。
由于曝气以及水流的螺旋旋 转作用, 污水中悬浮颗粒相互碰 撞、摩擦, 并受到气泡上升时的 冲刷作用, 使粘附在砂粒上的有 机污染物得以去除, 沉于池底的 砂粒较为纯净, 有机物含量只有 5%左右, 长期搁置也不至于腐化。
第四节 沉砂池与沉淀池
沉砂池 的作用
沉砂池的 工作原理
沉砂池的 几种形式
从污水中去除砂子、煤渣等密 度较来自的无机颗粒，以免这些杂质 影响后续处理构筑物的正常运行
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
平流式、竖流式、曝气沉砂池、 旋流式沉砂池、Doer沉砂池等
沉淀池进口整流多采用穿孔槽外加挡板（或穿 孔墙）的方法，沉淀池进水口布置形式如图示:
2. 沉淀区
如前所述，要降低沉淀池中水流的 Re数和提高水流的Fr数，必须设法减 少水力半径，采用导流墙，对平流式 沉淀池进行纵向分格等，均可减小水 力半径，改善水流条件。
沉淀区的高度（有效水深H）与其 前后有关处理构筑物的高程布置有关， 一般约3-4m。
h4 ——污泥区高度，m； h4′——泥斗高度，m； h4″——梯形的高度，m。
1 V1 = 3 h'4 ( S1 + S2 + S1 S2 )
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
V2
= ( L1
+ 2
L2
)h''4
b
式中: L1 ——梯形上底边长, m； L2 ——梯形上底边长，m。
砂斗的上口宽b2为：
b2
=
2h'3 + tg60°
b1
贮砂斗的容积V1：
V1
=
1 3
h'3
( S1
+ S2
+
S1
S2 )
式中:h’3 ——贮砂斗高度，m； S1，S2 ——贮砂斗上口和下口
的面积。
6.贮砂室的高度h3 设采用重力排砂，池底坡度i=
6%，坡向砂斗，则
h3 h'3 0.06 • l2 h'3 0.06(L - 2b2 - b' ) / 2
平流式沉砂池的系统参数
污水在池内的最大流速为0.3m/s, 最小流速为 0.15m/s；
最大流量时, 污水在池内的停留时间不少于30s, 一般 为30~60s；
有效水深应不大于1.2m, 一般采用0.25~1.0m, 池宽 不小于0.6m；
池底坡度一般为0.01~0.02, 当设置除砂设备时, 可 根据除砂设备的要求, 考虑池底形状。
4. 污泥区（积泥区和排泥区）
及时排出沉于池底的污泥是使沉 淀池工作正常，保证出水水质的一项 重要措施。
沉淀池排泥方式有斗形底排泥、 穿孔管排泥及机械排泥。目前基本都 采用机械排泥，不需留存泥区，池底 水平，略带坡度以便放空。
排泥方式:
（1）刮泥: 设置刮泥机（车），池底 设计坡度0.01-0.02。
曝气沉砂池实景
曝气沉砂池的设计参数
水平流速一般取0.08~0.12m/s。 污水在池内的停留时间为4~6min；雨天最大流量时为1~3 min。如作为预曝气, 停留 时间为10~30min。 池的有效水深为2~3m, 池宽与池深比为1~1.5, 池的长宽比可达5, 当池长宽比大于5时, 应考虑设置横向挡板。 曝气沉砂池多采用穿孔管曝气, 孔径为2.5~6.0mm, 距池底约为0.6~0.9m, 并应有调 节阀门。 曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角, 在砂槽上方宜安装纵向挡板, 进出口布 置, 应防止产生短流。 。
沉淀区的长、宽、深之间相互关联， 应综合考虑，还应核算表面负荷。
3. 出水区 沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。
沉淀池常见出水口布置形式。
出流堰是沉淀效果好坏的重要条 件, 它不仅控制池内水面的高程, 而且 对池内水流的均匀分布影响极大。
应防止池内水流产生偏流现象。尽可能减 少单位堰长的过流量, 因此堰的施工必须精心, 尽量做的水平。
若无沉淀数据可选取手册设计参数。
沉淀池的一般设计原则及参数
5.沉淀池的几何尺寸 池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.3~0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º；排泥管直径不小于200mm。 6.沉淀池出水部分 一般采用堰流, 在堰口保持水平。出水堰的负荷:对初沉池, 应不大于2.9L/(s·m); 对二次沉淀池, 一般取1.5~2.9 L/(s·m)。 亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。 7.贮泥斗的容积 一般按不大于2d的污泥量计算。对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2h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: 初次沉淀池不应小于14.71kPa（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11.77 kPa（1.2mH2O）。
1.设计流量 沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。 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；当用水泵提升时, 应按水泵的最大组合流量作为设计流量。 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。 2.沉淀池的只数 对于城市污水厂, 沉淀池的个数不应少于2只。 3.沉淀池的经验设计参数 对于城市污水处理厂, 如无污水沉淀性能的实测资料时, 可参照教材表10-5的经验参数选用。 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
（2）污泥泵排泥； （3）静水压力排泥（静水压力1.52.0m水头，排泥管径不小于200mm）。 （4）如设有多个泥斗时，则无需刮泥 装置，每个泥斗设独立的排泥管及排泥阀。
5.缓冲区
污泥区和清水区之间应有一个缓冲区， 其深度可取0.3-0.5m，以减轻水流对 存泥的搅动，也为存泥留有余地。
平流式沉淀池的设计
沉淀池
沉淀池
按使用功能分
初次沉淀池
生物处理法中的预处 理，去除约30%的 BOD5，55%的悬浮物
二次沉淀池
生物处理构筑物后, 是生物处理工艺的 组成部分
沉淀池
按水流方向分
平流式
竖流式
辐流式
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
2. 施工简单，造价低 均浸于水中，易锈蚀
型污水处理厂
1. 排泥方便，管理简 单；
2. 占地面积较小
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
1. 采用机械排泥，运 行较好，管理较简单；
1. 池水水流速度不稳定；
缓冲区
沉淀池的运行方式
间歇式
工作过程：进水、 静止、沉淀、排水
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
连续式
污水连续不断 地流入与排出
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
沉淀池的一般设计原则及参数
沉淀池三种流态
平流式
竖流式
辐流式
沉淀池特点与适用条件
池型
平 流 式
竖 流 式
辐 流 式
优点
缺点
适用条件
1. 对冲击负荷和温 采用多斗排泥，每个泥斗 1. 适用地下水位较高
度变化的适应能
需单独设排泥管各自排泥， 及地质较差的地区；
力较强；
操作工作量大，采用机械
排泥，机件设备和驱动件 2. 适用于大、中、小
平 流 式 沉 砂 池 的 计 算公 式
1.长度L
L = vt
式中：v——最大设计流量时
的速度，m/s；
t——最大设计流量时
的停留时间, s。
2.水流断面面积A
A = qvmax / v
式中：qvmax——最大设计流
量，m3/s。
3.池总宽度b
b = A / h2
式中: h2——设计有效水深。 4.贮砂斗所需容积V
平流式沉淀池的设计
8.沉淀池的总高度h
9.污泥斗的容积V1
h = h1 + h2 + h3 + h4
= h1 + h2 + h3 + h'4 +h''4
式中：h1 ——沉淀池超高, m;一般
取0.3m；
h2 ——沉淀区的有效深度，m； h3 ——缓冲层高度，m；无机械
刮泥设备时,取0.5m；有机械刮 泥设备时，其上缘应高出刮板 0.3m；