第一章第一章 沉淀池的设计沉淀池的设计环境学院环境学院 田晴田晴本节提示本节提示o课程主要内容课程主要内容n掌握掌握p沉淀池的构造、分类p平流、竖流、幅流式沉淀池的特点n熟悉熟悉p竖流式沉淀池。n了解了解p提高沉效的原理、浅池理论以及斜板沉淀池的构造。n难点难点p竖流式沉淀池设计中，泥斗的正确设计与计算BOD5 and TSS Removal Efficiency with Respect to Overflow Rate and Detention Time3引言引言o理想沉淀下影响沉淀效果的主要因素理想沉淀下影响沉淀效果的主要因素n沉淀池面积负荷沉淀池面积负荷 溢流率溢流率 水力负荷水力负荷n沉淀时间沉淀时间 有效水深有效水深 沉淀池边壁高度沉淀池边壁高度o沉淀池在实际运行情况下的其它主要影响因素：沉淀池在实际运行情况下的其它主要影响因素：n悬浮固体浓度（悬浮固体浓度（eg. P 45 表表10-5 初沉池与二沉池的经初沉池与二沉池的经验设计参数的差别）验设计参数的差别）n水温水温/气温气温 造成异重流造成异重流(Density flow), 或热分层或热分层(Thermal Stratification) n风向风力影响风向风力影响 造成风力驱动循环区造成风力驱动循环区( Wind-driven circulation cell)o沉淀池设计时需考虑的问题沉淀池设计时需考虑的问题:n沉淀池类型沉淀池类型n表面负荷率表面负荷率/固体负荷率固体负荷率n沉淀高度沉淀高度n进水形式与布进水形式与布(配配) 水水 n出水堰的设置与负荷率出水堰的设置与负荷率n浮渣的清除浮渣的清除按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：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沉淀池的分类沉淀池三种流态沉淀池三种流态平流式平流式平流式平流式竖流式竖流式竖流式竖流式辐流式辐流式辐流式辐流式 3 3）竖流式）竖流式埋深大，结构复杂，无刮吸泥设备 uv, uv, uv, uv, 上浮上浮上浮上浮，自由沉淀去除效果不好，uv, uv, uv, uv, 下沉，下沉，下沉，下沉，u=vu=vu=vu=v，悬浮，悬浮，悬浮，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，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，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利于进水中絮体的粒径小，絮凝性差的废水沉淀处理沉淀池的运行方式连续式 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污水连续不断地流入与排出 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工作过程：进水、静止、沉淀、排水间歇式表表1 城市污水沉淀池设计数据城市污水沉淀池设计数据 沉淀池类型沉淀池类型沉淀时沉淀时间间(h)表面表面水力负荷水力负荷m3/(m2h)每人每每人每日日污泥量污泥量(g/人人d)污泥污泥含水率含水率(%)固体负固体负固体负固体负荷荷荷荷kg/(mkg/(m2 2d)d) 初次沉淀池初次沉淀池0.52.01.54.516329597二次二次沉淀沉淀池池生物膜生物膜法后法后1.54.01.02.011269698150活性污活性污泥法后泥法后1.54.00.61.5143299.299.6150对不同的处理水质，不同池型（功能）参数选择范围对不同的处理水质，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：可参考下表数据： 3 3）主要设计过程）主要设计过程（1 1）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等；）有效沉淀面积、池长、池宽、池深等；（2 2）设计进水（配水）区）设计进水（配水）区 、出水渠、出泥管、出水渠、出泥管（3 3）沉淀池内水力计算）沉淀池内水力计算平流式沉淀池平平流流沉沉淀淀池池的的构构造造及及工工作作特特点点平流式沉淀池示意图平流式沉淀池示意图平流式沉淀池的构造及工作特点平流式沉淀池的构造及工作特点（进水）（进水）平流式沉淀池的构造及工作特点平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）（出水）竖流式沉淀池 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。竖流式沉淀池的构造竖流式沉淀池的构造中心流速：中心流速：无反射板：无反射板：30mm/s有反射板：有反射板：100mm/s流出速度：流出速度：20mm/s中心导流筒设计中心导流筒设计中心管尺寸中心管尺寸辐流式沉淀池辐流式沉淀池是一种大型沉淀池大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.53.0m，径深不小于6。有中心进水、周边进水、周进周出有中心进水、周边进水、周进周出有中心进水、周边进水、周进周出有中心进水、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污泥一般采用刮泥机刮除污泥一般采用刮泥机刮除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。 辐流式沉淀池的构造及特点辐流式沉淀池的构造及特点中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图辐辐流流式式沉沉淀淀池池剖剖面面中中心心进进水水周周边边进进水水31Primary Sedimentation Tank32Inorganic Materials in Primary Sedimentation Tank斜流式沉淀池斜板（管）沉淀池 o浅层沉降原理浅层沉降原理o斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池浅池理论：对对 于于 沉沉 速速 低低 于于 u0u0颗颗 粒粒 ， 去去 除除 效效 率率 正正 比比 于于u/u0=u/(Q/A)u/u0=u/(Q/A)u*A/Qu*A/Q当当处处理理水水量量不不变变的的条条件件下下，提提高高沉沉淀淀面面积积利利于于提提高高沉淀池去除效率沉淀池去除效率n=H/hn=H/hn=H/h斜流式沉淀池的构造斜流式沉淀池的构造o斜板沉淀池：斜板沉淀池：n增加倾斜角增加倾斜角为为6060度的滑泥倾角度的滑泥倾角n当增加当增加n n块斜板后，沉淀面积块斜板后，沉淀面积A A= =nAcosnAcoso当当需需要要挖挖掘掘原原有有沉沉淀淀池池潜潜力力或或建建造造沉沉淀淀池池面积受限制时，可采用斜板面积受限制时，可采用斜板( (管管) )沉淀池。沉淀池。o水流方向：同向流，异向流（自上而下）水流方向：同向流，异向流（自上而下）斜管沉淀池：高速高效沉淀池斜管沉淀池：高速高效沉淀池升升流流式式异异向向流流斜斜板板( (管管) )沉沉淀淀池池的的设设计计表表面面水水力力负负荷荷，一一般般可可按按比比普普通通沉沉淀淀池池的的设设计计表表面面水水力力负负荷荷提提高高一一倍考虑倍考虑适用：适用：o给水处理，颗粒的絮凝性差，不易板结给水处理，颗粒的絮凝性差，不易板结o污污水水处处理理：含含油油废废水水（隔隔油油池池），石石化化废废水水，纺纺织织废废水水