第一章-沉淀池的设计

辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100m, 池周水深1.5~3.0m，径∶深不小于6。 有中心进水、周边进水、周进周出、旋转臂配水等 几种形式。 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。
中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图
平流式沉淀池
平 流 沉 淀 池 的 构 造 及 工 作 特 点
平流式沉淀池示意图
竖流式沉淀池
竖流式
埋深大，结构复杂，无刮吸泥设备 u<v, 上浮，自由沉淀去除效果不好， u<v, 下沉， u=v，悬浮 形成微粒构成的悬浮污泥层，
利于截留粒径较小的颗粒絮体， 下沉与上浮的颗粒接触机会增多， 利于进水中絮体的粒径小，絮凝性差的废水沉淀处理
给水处理，颗粒的絮凝性差，不易板结
污水处理：含油废水（隔油池），石化废水，纺织废
水
1.0~2.0 0.6~1.5
16~32
11~26 14~32
95~97
96~98
≤150 ≤150
99.2~99 .6
设计因素——进水结构
设计目的：
消能
均匀布水 防止由于热分层，密度流等因素引起的水流
短路
减小水头损失
进水浮渣控制、日常维护
进水管流速控制：0.4m/s
Influent Structures
沉淀池设计时需考虑的问题:

沉淀池类型

表面负荷率/固体负荷率
沉淀高度 进水形式与布(配) 水 出水堰的设置与负荷率 浮渣的清除




沉淀池设计需掌握的设计参数

水力负荷

固体负荷
水力停留时间 沉淀区主要的尺寸 堰口负荷



对不同的处理水质，不同池型（功能）参数选择范围 差别较大，设计时应进行沉淀实验确定参数范围，城 市污水厂沉淀池的水力负荷、停留时间以及处理泥量 可参考下表数据：
表1 城市污水沉淀池设计数据
沉淀池类型
沉淀时 间 (h)
表面 水力负荷 [m3/(m2· h)]
每人每 日 污泥量 (g/人· d)
污泥 含水率 (%)
固体负 荷 [kg/(m2· d)]
－
初次沉淀池
二次 沉淀 池 生物膜 法后 活性污 泥法后
0.5~2.0
1.5~4.0 1.5~4.0
1.5~4.5
竖流式沉淀池的构造
竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形长方形。 竖流式沉淀池的深、宽（径）比一般不大于3，通常取2。 竖流式沉淀池的中心管如下图所示。
中心导流筒设计
中心流速： 无反射板： 30mm/s 有反射板： 100mm/s
流出速度： <20mm/s
中心管尺寸
辐流式沉淀池
辐流式沉淀池的构造及特点
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设计因素——出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
设计目的：
减小不均匀出水（堰口负荷：）
减缓由于出水引起的颗粒上浮与流失 降低漂浮物随出水流出的机会
浮渣与漂浮物控制：

出水槽前设置挡板，防止漂浮物流出

挡板高出出水堰1~2mm，防止浮渣随水漂 出。
Effluent Structures
Inorganic Materials in Primary Sedimentation Tank
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设计因素——污泥控制
刮、吸泥设备
链板式刮泥机
移动桥式刮泥机 刮吸泥机（真空吸泥机）
静压排泥
水泵抽吸排泥
Chain-and-Flight Sludge Collector
A. Chain B. Sprockets C. Shear pin D. Chain tightener brackets E. Wall bearings
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真空吸泥设备
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主要设计过程
（1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等；
（2）设计进水（配水）区 、出水渠、出泥管
（3）沉淀池内水力计算
沉淀池的分类
按水流方向分
平流式
池型：长方形
一端进水,另一 端出水 贮泥斗在池进口 贮泥斗在池中央
竖流式
池内水流由下向上
辐流式
池内水流向四周辐流
池型:多为圆形, 有方形或多角形

沉淀池在实际运行情况下的其它主要影响因素：

悬浮固体浓度（eg. P 45 表10-5 初沉池与二沉池的经 验设计参数的差别）

水温/气温 造成异重流(Density flow), 或热分层
(Thermal Stratification)

风向风力影响 造成风力驱动循环区( Wind-driven circulation cell)
第一章 沉淀池的设计
环境学院 田晴
本节提示
课程主要内容

掌握
沉淀池的构造、分类 平流、竖流、幅流式沉淀池的特点

熟悉
竖流式沉淀池。

了解
提高沉效的原理、浅池理论以及斜板沉淀池的
构造。

难点
竖流式沉淀池设计中，泥斗的正确设计与计算
引言
理想沉淀下影响沉淀效果的主要因素

沉淀池面积负荷 溢流率 水力负荷 沉淀时间 有效水深 沉淀池边壁高度
n=H/h
斜流式沉淀池的构造
斜板沉淀池：

增加倾斜角α为60度的滑泥倾角
当增加n块斜板后，沉淀面积A’=nAcosα
当需要挖掘原有沉淀池潜力或建造沉淀池
面积受限制时，可采用斜板(管)沉淀池。
水流方向：同向流，异向流（自上而下）
斜管沉淀池：高速高效沉淀池 升流式异向流斜板(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高一 倍考虑 适用：
辐 流 式 沉 淀 池 剖 面
中 心 进 水
周 边 进 水
Primary Sedimentation Tank
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斜流式沉淀池
斜板（管）沉淀池
浅层沉降原理
斜板（管）沉淀池
浅池理论：
对 于 沉 速 低 于 u0 颗 粒 ， 去 除 效 率 正 比 于 u/u0=u/(Q/A)＝u*A/Q 当处理水量不变的条件下，提高沉淀面积利于提高 沉淀池去除效率 n=H/h
池中央进水，池四周出水
沉淀池三种流态
平流式
竖流式 辐流式
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