沉淀池

沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮物颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板（管）沉淀池。

沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是可沉淀颗粒与污水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。

1、基本概念

（1）沉淀池的表面水力负荷，即沉淀池单位时间单位面积所承受的水量，单位是m3/(m2.h)。根据表面水力负荷可以确定

沉淀池澄清区的面积和有效水深。

沉淀池的水面上升流速和其水力负荷在数值上是相同的，但两者的单位和意义上不同，上升流速的单位是m/h。比如说在竖流式沉淀池中，只有沉淀速度大于沉淀池水面水面上升流速的杂质颗粒才能在沉淀池中去除，而沉降速度等于或小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒会随水流溢流出去；而在平流式沉淀池中，部

分沉降速度小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒也会被沉淀去除。

（2）沉淀池的固体通量，也叫固体表面负荷，是沉淀池单位时间内单位面积所承受的饿固体质量，单位是kg/(m2.h)。固

体通量是初次沉淀池和二沉池的关键运行控制指标，污泥

浓缩池也利用固体通量作为控制运行的重要参数。

（3）沉淀时间是指原水在沉淀池中实际停留时间，单位是h，是沉淀池设计运行的一个重要的控制指标。

2、平流式沉淀池

平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉淀池基本要求如下：

（1）平流式沉淀池的长度多为30~50m，池宽多为5~10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2.5~3.0m。为保证水流在

池内的均匀分布，一般长宽比不小于4，长深比为8~12。（2）采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不小于0.01，一般为0.01~0.02。刮泥机的

行进速度不能大于1.2m/min,一般为0.6~0.9 m/min。

（3）水平流速是指水流在池内流动的速度，平流式沉淀池作为初沉池时，最大水平流速为7mm/s,1~3m3/(m2.h)；作为二沉

池时，最大水平流速为5mm/s。

（4）入口要整流措施，常用的入流方式有溢流堰-穿孔整流墙(板)式、底孔入流-挡板组合式、淹没孔入流-挡板组合式和淹没

孔入流-穿孔整流墙（板）组合式等四种。使用穿孔整流墙

（板）式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的

6%~20%，孔口处流速为0.15~0.2m/s，孔口应当做成渐扩

形状。

（5）在进出口处均应设置挡板，高出水面0.1~0.15m。进口处挡板淹没深度不应小于0.25 m，一般为0.5~1.0 m；出口处挡

板淹没深度一般为0.3~0.4 m。进口挡板距进水口0.5~1.0

m，出口处挡板距出水堰板0.25~0.5 m。

（6）平流式沉淀池池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采

用多斗排泥时，泥斗平面呈方形的矩形，排数一般不能超

过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污

泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端

的集渣槽。

（7）平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0.5 m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3 m。

3、竖流式沉淀池

竖流式沉淀池池体为圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中，通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉道污泥斗中，上清液则由池顶

四周的出水堰口流到池外。竖流式沉淀池基本要求如下:

(1)为保证池内水流的自下而上垂直流动、防止水流呈辐流状态，

圆池的直径或方池的边长与沉淀区有效水深的比值一般不大于3，池子的直径一般为4.0~7.0,最大不超过10m。圆池直径或正方形池边长D≤7m时，沉淀出水沿周边流出；≥7m时，应增加辐射式集水支渠。

(2)水流在竖流式沉淀池内的上升流速为0.5~1.0mm/s，沉淀时间

为1~1.5h。中心管内的流速一般应大于100mm/s，其下出口处设有喇叭口及反射板。反射板板底距泥面至少0.3 m，喇叭口直径及高度均为中心管直径的1.35倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17°。

(3)喇叭口下沿距反射板表面的缝隙高度为0.25~0.5m，作为初沉

池时缝隙中的水流速度应不大于30 mm/s，作为二沉池时缝隙中水流速度应不大于20 mm/s。

(4)锥形贮泥斗的倾角为45°~60°,排泥管直径不能小于200mm，

排泥管口与池底的距离小于0.2m，敞口的排泥管上端超出水面不能小于0.4m。浮渣挡板淹没深度0.3~0.4m，高出水面

0.1~0.25m，距集水槽0.25~0.50m。

4、辐流式沉淀池

辐流式沉淀池内水流的流态为辐流形，因此，污水由中心或周面进入沉淀池。

中心进水辐流式沉淀池的进水管悬吊在桥架下或埋设在池体底板混

凝土中，污水首先进入池体的中心管内，然后在进入沉淀池时，经过中心管周边的整流板整流后均匀地向四周辐射流动，上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥陈降到池底，由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。

周边进水辐流式沉淀池进水渠布置在沉淀池四周，上清液经过设在沉淀池四周或中间的出水堰溢流而出，污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。

辐流式沉淀池基本要求如下：

（1）圆池的直径或方池的边长与有效水深的比值一般采用6~12，池子的直径一般不小于16m，最大可达100m。池底坡度一般为

0.05~0.10。

（2）通常采用机械刮泥，再采用空气提升或静水头排泥；当池径小于20m时也可采用斗式集泥（一般为四方斗）。污泥可用压缩空气提升或用机械泵（潜污泵、螺旋泵等）提升排出，也可以利用静水头将污泥输送到下一级处理系统。

（3）进、出水的布置方式有中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种形式。

（4）当池径小于20m时，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上。当池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。

（5）刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h，外周刮泥机的线速度不能超过3m/min，通常采用1.5m/min。

（6）出水堰前应设置浮渣挡板，浮渣用装在刮泥机桁架一侧的浮渣刮板收集。

（7）周边进水的辐流式沉淀池效率较高，与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比，表面负荷可提高1倍左右。、

5、斜板（管）沉淀池

斜板（管）沉淀池是根据（浅层沉淀）原理，在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种沉淀池，污水处理中主要采用升流式异向流斜板（管）沉淀池。其进水从斜板（管）层的下部进入后，由下向上流经斜板（管），悬浮颗粒沉降在斜板（管）底面在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或三角堰溢流而出。

斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，常用于城市污水的初沉池和小流量工业废水的隔油等预处理过程，其处理效果稳定，维护工作量也不大。斜板（管）沉淀池很少应用于污水处理的二沉池工艺中，因为经过生物处理的混合液固体含量较大，使用斜板（管）沉淀池处理时耐冲击负荷能力较差，效果不稳定；而且由于混合液溶解氧含量大，斜板（管）上容易滋生藻类形成生物膜，运行一段时间后可能堵塞斜板（管）的过水面积，清理起来非常困难。

斜板（管）基本要求如下：

（1）斜板垂直净距一般采用80~120mm，斜管孔径一般为50~80mm。

斜板（管）长度一般为1.0~1.2m，倾角一般为60°。斜板（管）

上部水深和底部缓冲层都是0.5~1.0m。

（2）斜板上端应向沉淀池进水端方向倾斜安装。为防止水流短路，在池壁与斜板的间隙处应装设阻流挡板。

（3）进水方式一般设置配水整流布水装置，常用的有穿孔配水板和间隙配水板等，整流配水孔流速一般低于0.15m/s。出水方式一般采用在池面上设置多条集水槽的方式，集水槽的集水方式为孔眼式或三角堰式。

（4）斜板（管）沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日排泥1~2次，或根据具体情况增加排泥的频率，甚至连续排泥。

（5）初沉池水利停留时间一般不超过30min，二沉池一般不超过60min。

（6）斜板（管）沉淀池必须设置冲洗斜板（管）的设施，冲洗可以在检修或临时停运时放空沉淀池，用高压水对斜板（管）内积存的污泥彻底冲刷和清洗，防止污泥堵塞斜板（管）、影响沉淀效果。

（7）升流式斜板（管）沉淀池的表面负荷一般为3~6 m3/(m2.h)，比普通沉淀池的设计表面积负荷高约一倍，池内水力停留时间一般为30 ~60min。