第六章沉淀池

本章小结： 1．基本概念 ① 重力沉降法 ② 理想沉淀池 ③ 沉降原理及浅层沉降原理
2.重点 ① 基本概念 ② 沉降试验和沉降曲线 ③ 沉淀池设计计算 3．难点 ① 浅层沉降原理 ② 自由颗粒沉降试验和沉降曲线 ③ 絮凝颗粒沉降试验和沉降曲线
则要以减小处理能力为代价。
② 当分为n层时
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1 1 每层处理的水量为 Q ，当A一定时，u u 0 n n p0 u dp ↑ ∴(1 – p0)×100%↑， 0 u0
等于n
0
p0
u dp u0
∴ET↑
思考： ET不变，在分层后，处理水量变化?
处理水量、ET不变，在分层后，占地面积? ③ 实际应用中，考虑排泥的要求，将隔板以45~60° 角度倾斜。 按水流方向不同，可分为： 异向流、 同向流、 横向流（侧向流）。
进水槽 出水槽
污泥斗 斜板
h4 h3 h2 h1 H
1－进水管； 2－配水槽； 3－斜板； 4－集水槽； 5－出水落水斗； 6－污泥斗； 7－排泥管
进水槽
出水槽
污泥斗
h4 h3 h2 h1
H
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（4）应用 含油废水、印染废水、城市污水及给水的处理。 6.7提高沉淀池沉淀效果的有效途径 （1）采用斜流式沉淀池 （2）对污水进行曝气搅动 （3）回流部分活性污泥
• 〖2〗平流沉淀池的设计要求 • 1 每格长度与宽度之比值不小于4，长度与有 效水深的比值不小于8； • 2 一般采用机械排泥，排泥机械的行进速度为 0.3～1.2m/min； • 3 缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排 泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m； • 4泥斗一般为（正）棱台形，上部边长与池宽 相同（若池宽较大时可设多个泥斗），下部边 长一般为0.5-1.0m，泥斗倾角大于45º ； • 5 池底纵坡不宜小于0.01。 • 6配水、出水和集水的设计要求见教材46～47。
出水
排泥
进水
中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图
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〖1〗适用于地下水位较高的地区。 〖2〗适用于大、中、小型污水处理厂。 设计计算简介 1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等计算公式见教材 54页。注意：有效水深h2：通常取1/2半径处的深度值
2）水渠、配水区（墙或管）、出水渠等；
（中心进水周边出水辐流式沉淀池）
• 〖4〗排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端 超出水面不小于0.4m • 〖5〗浮渣挡板距集水槽0.25～0.5m，高出水 面0.1～0.15m，淹没深度0.3～0.4m。 • 〖6〗污水上升流速一般采用0.5～0.7mm/s， 沉淀时间小于2h，多采用1～1.5h。 • 〖7〗当池直径大于7m时，应增设辐流式集水 支渠。 • 〖8〗泥斗一般用圆台形或（正）棱台形 • 其余设计要求和计算公式见教材50-52页。
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〖3〗t,q的确定 A、沉淀试验资料中获得 B、参考经验数据 〖4〗计算公式 例 某城市污水处理厂最大设计污水量为 0.5m3/s，设计人口为250000人，沉淀时间 1.50h，采用链带式刮泥机。求沉淀池各部分 尺寸。
6.4竖流式沉淀池
（1）工作原理 （2）构造
出水
进水
思考题解：
ET不变，在分层后，处理水量变化? 分层后处理水量：Q’=BHv’ u0/v’= u0t/v’ t=h/L H=nh u0/v= u0t/v t=H/L 有：v’=nv 分层后处理水量：Q’=BHnv=nBHv=nQ
（2）构造
① 异向流
出水槽
污泥斗
斜板沉淀池示意图
H
进水槽
斜板
h4 h3 h2 h1
中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图
6.6 斜流式沉淀池 （1）理论基础 ①
ET (1 p0 )

p0
0
u dp 100% u0
Q ，当A一定时，u0 ，从而使u≥u0所占百分率(1 – p0)×100%↓，
0
p0
u dp ↓，∴ET↓ u0
反之，若要ET ，
排泥
竖流式沉淀池示意图
（3）优缺点和适用范围
• • • • • • 优：〖1〗排泥方便，管理简单。 〖2〗占地面积小。 缺：〖1〗池子深度大，施工困难。 〖2〗对冲击负荷及温度变化的适应能力差。 〖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。
• （4）设计计算 • 〖1〗池子直径：有效水深<3.0；池子直径 8m， 一般在4-7m，有的达10m。 • 〖2〗中心管内水的流速v0 30 mm/s； v1 40 mm/s ； • 〖3〗喇叭口和反射板的设计参数 • 反射板底距泥面至少0.3m， • 喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍。 • 反射板的直径为喇叭口直径的1.30倍，反射板表 面一水平面的倾角为170 • 中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～ 0.5m范围内。缝隙中污水流速在初沉池中不大于 30mm/s。
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7.2隔油池 平流式隔油池 斜板式隔油池 7.3乳化油及破乳方法 8、气浮法 8.1概论 （1）应用
〖1〗代替二沉池，分离和浓缩剩余活性污泥。 〖2〗回收含油废水中的悬浮物和乳化油。 〖3〗回收工业废水中的有用物质。 〖4〗浓缩化学混凝处理产生的絮状化学污泥。
• 〖5〗分离地面水中的细小悬浮物和藻类。
沉淀时间 (h) 表面负荷 (m3/m2.h) 污泥量（干物质） (g/pc.d) 污泥含水率 (%)
类别
沉淀池位置
初沉池
仅一级处 理 二级处理 活性污泥 法
1.5-2.0 1.0-2.0
1.5-2.5 1.5-3.0
15-27 14-25
96-97 95-97
二沉池
1.5-2.5 1.5-2.5
1.0-1.5 1.0-2.0
• 只有疏水性物质才能与气泡相粘附，亲水性物质只有 改变了它的表面性质才能与气泡相粘附。
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〖2〗“颗粒－气泡”复合体的上浮速度 〖3〗化学药剂的投加对气浮效果的影响 浮选剂 混凝剂 助凝剂 抑制剂 调节剂 8.3 压力溶气气浮法系统的组成及设计 （1）系统的组成与主要工艺参数 〖1〗压力溶气系统 加压水泵
• 压力溶气罐 • 溶气方式 水泵吸气式
• 空压机
水泵压水管装射流器挟气式
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〖2〗空气释放系统 空气释放器 溶气水管路 〖3〗气浮池 A、功能 B、分类 Ⅰ平流式气浮池 构造 设计参数 Ⅱ 竖流式气浮池
• （2）设计计算 • A、计算公式 • B、气浮池设计计算举例
六 .沉淀池
• • • • • • • 6.1概论 （1）作用 （2）类型 A按水流方向分 平流式、竖流式、辐流式 B 按功能分 流入区 流出区 沉淀区 缓冲区 污泥区
平流式沉淀池示意图
出水
进水
排泥
竖流式沉淀池示意图
出水
排泥
进水
中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图
• C按运行方式 • 间歇式 连续式 • D根据在处理系统中位置及分离对象的不同
7、除油
• 7.1 含油废水的来源及油的状态 • （1）来源 • 石油工业、固体燃料的热加工、洗毛废水、 制革废水、屠宰废水、食品加工废水等。 • （2）油的状态 • （3）油类对环境的污染
• 〖1〗油膜阻碍大气复氧。 • 〖2〗乳化油和溶解油在分解过程中要消耗水中的溶解氧。 • 〖3〗含油废水在土壤中形成薄膜阻碍空气、水分和肥料进 入，影响土壤微生物的增殖，破坏土层团粒结构。 • 〖4〗对城市环境下水道和城市污水处理厂的影响。
• 初沉池、二沉池。
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6.2一般设计原则及参数 （1）设计流量 （2）沉淀池的个数 （3）t,q设计参数的确定 （4）有效水深h2、沉淀时间t、和q的关系 （5）沉淀池的几何尺寸 （6）出水部分 （7）贮泥斗的容积 （8）排泥部分
表10-5 沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系
（3）设计参数
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。
异向流斜板（管）沉淀池的设计，应符合下列要求： 一、斜板净距（或斜管孔径）为80~100mm； 二、斜板（管）斜长为1m； 三、斜板（管）倾角为60°； 四、斜板（管）区上部水深为0.7~1.0m； 五、斜板（管）区底部缓冲层高度为1.0m。
• 〖1〗设计内容 • A、工艺尺寸 • 1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等；
• 2）水渠、配水区（墙或管）、出水渠等； B、结构尺寸 1）缓冲层 在沉淀区与集泥区之间一般设置缓冲区。
2）泥斗 C、工艺装备
• 沉淀池的主要工艺装备为刮泥机。 • 刮泥机的设计主要按照沉淀池的形式、尺寸 （直径或宽度）以及所需的排泥方式进行。
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（2）特点 〖1〗占地面积小，节省投资。 〖2〗气浮池具有预曝气作用。 〖3〗浮渣含水率低。 〖4〗能去除低浊度含藻水。 8.2基本原理 气浮条件：一是必须向水中提供足够数量的微细 气泡。二是必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水 性质，从而使目的物附着于气泡上而上升。 • （1）气泡的产生 • 〖1〗电解
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6.5 辐流式沉淀池 （1）构造和工作原理 （2）进、出水的布置方式 〖1〗中心进水周边出水 〖2〗周边进水中心出水 〖3〗周边进水周边出水 （3）优、缺点及适用条件
• 优：〖1〗采用机械排泥，运行较好，管理也较方便。 • 〖2〗排泥设备已有定型产品。
• 缺：〖1〗池内水流速度不稳定。 • 〖2〗机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。
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〖2〗分散空气法 A、微孔曝气法 B、叶轮剪切法 〖3〗溶解空气再释放法 A、理论基础 ○空气在水中的溶解度 ○气泡的大小。 B、分类 ○溶气真空气浮法 ○加压溶气气浮法
部分处理水溶气
• 全部进水溶气 部分进水溶气
• （2）悬浮物与气泡相粘附的原理 • 〖1〗气泡与悬浮物粘附的条件
10-21 7-19
99.2-99.5 96-98
生物膜法
6.3平流式沉淀池
• • • • • • （1）构造和工作原理 A、进水区 B、出水区 C、沉淀区 D、存泥区 （2）优缺点及其适用条件
• 优点：〖1〗对冲击负荷和温度变化 的适应能力较强；〖2〗 施工简单，造价低。 • 缺点：采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排 泥，操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备和驱动件 均浸没于水中，易锈蚀。 • 适用〖1〗地下水位较高及地质较差的地区。 • 〖2〗大、中、小型污水处理厂。
• 中心管：中心管管径按流速应大于0.4m/s的最小沉速设计； • 导流筒：导流筒的深度一般为池深的一半，容积占沉淀容积的5 ％； • 出水集水渠：现行辐流式沉淀池的出水集水渠一般位于距池壁 的1／10R处； • 出水堰：单侧或双侧三角堰。 • 超高、缓冲区
辐泥斗一般为圆台形，上部直径为2m，下部直径为0.5-1m， 泥斗倾角大于45º ；