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沉淀池

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 | style="background: #66CCFFFF2400" align= center| '''<big>沉淀池</big> ''' 
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'''沉淀池'''是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物,净化水质的设备。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的作用来除去水中的 [[ 悬浮物 ]] 。沉淀池按水流方向分为水平沉淀池和垂直沉淀池。沉淀效果决定于沉淀池中水的流速和水在池中的停留时间。为了提高沉淀效果,减少用地面积,多采用 [[ 蜂窝 ]] 斜管异向流沉淀池、加速澄清池、脉冲澄清池等。沉淀池在废水处理中广为使用。 考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素,假设 [[ 颗粒 ]] 的沉速以等加速改变,并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分布,则斜管长度为:-d*tgθ式中a为颗粒沉速变化的加速度,即a=du/dt上述三种方法,各有不足之处。<ref>[ https://www.docin.com/search.do?searchcat=2&searchType_banner=p&nkey=%E6%B2%89%E6%B7%80%E6%B1%A0 沉淀池], 豆丁网 , 2013-11-07</ref>
由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造,也可用砖石圬工结构,或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单,沉淀效果好,工作性能稳定,使用广泛,但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除,可提高沉淀池工作效率。流式沉淀池进出口形式及布置,对沉淀池出水效果有较大的影响。一般情况 下,当进水端用穿孔墙配水时,穿孔墙在池底积泥面以上0.3~0.5m处至池底部分不设孔 眼,以免冲动沉泥。当沉淀池出口处流速较大时,可考虑在出水槽前增加指形槽的措施, 以降低出口槽堰口的负荷。
==特点==
1.平流式沉淀池的构造及 [[ 工作 ]] 特点
为带行车式刮泥机的平流式沉淀池。
为使入流污水均匀与稳定的进入沉淀池,进水区应有整流 [[ 措施 ]] 。入流处的挡板,一般高出池水水面0.1—0.15m,挡板的浸没深度应不少于0.25m,一般用0.5~1.0m,挡板距进水口0.5~1.0m。
平流式沉淀池的出流装置。
出水堰不仅可控制沉淀池内的水面高度,而且对沉淀池内水流的 [[ 均匀 ]] 分布有直接影响。沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等,对于初沉池一般为250m3/m·d,二沉池为130~250m3/m·d。锯齿形三角堰应用最普遍,水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降,在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置,使出口堰口尽可能水平。
堰前应设置挡板,以阻拦漂浮物,或设置浮渣收集和排除装置。挡板应当高出水面0.1~0.15m,浸没在水面下0.3~0.4m,距出水口处0.25~0.5m。
多斗式沉淀池,可以不设置机械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管,各自独立排泥, [[ 互不干扰 ]] ,保证沉泥的浓度。在池的宽度方向污泥斗一般不多于两排。
2.平流式沉淀池的设计
(2)池数或分格数一般不少于2座。
(3)沉淀时间一般采用1.0~3.0h。当处理低温、低浊度水或高浊度水时,沉淀 [[ 时间 ]] 应适当增长。
(4)沉淀池内平均水平流速一般为10~25mm/s。
(5)有效水深一般为3.0~3.5m,超高一般为0.3~0.5m。
(6)池的长宽比应不小于4:1,每格宽度或 [[ 导流 ]] 墙间距一般采用3~9m,最大为15m。
(7)池的长深比应不小于10:1。采用吸泥机排泥时,池底为平坡。
(8)平流式沉淀池进出口形式及布置,对沉淀池出水效果有较大的影响。一般情况 下,当进水端用穿孔墙配水时,穿孔墙在池底积泥面以上0.3~0.5m处至池底部分不设孔 眼,以免冲动沉泥。当沉淀池出口处流速较大时,可考虑在出水槽前增加指形槽的 [[ 措施 ]] , 以降低出口槽堰口的负荷。
(9)防冻可利用冰盖 (适用于斜坡式池子) 或加盖板 (应有人孔、取样孔),有 [[ 条件 ]] 时亦可利用废热防冻。
(10)泄空时间一般不超过6h。
(13)为节约用地,大型水平沉淀池也可叠建于清水池之上,但沉淀池必须严格保证 不漏。
(14)平流沉淀池一般采用直流式布置,避免水流转折。但是,为满足沉淀 [[ 时间 ]] 和水 平流速的要求,往往池长较长,一般在80~100m之间。当地形条件受限制或处理规模较 小 (如3×10m/d) 以下,也可采用转折布置。
==竖流式==
又称立式沉淀池。池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中,进水的出口下设伞形挡板,使废水在池中均匀分布,然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中,澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板,保证出水水质。这种池占地面积小,但深度大,池底为 [[ 锥形 ]] ,施工较困难。池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形,水由设在池中心的进水管自上而下进入池内 (管中流速应小于30mm/s),管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升 (对于生活污水一般为0.5~0.7mm/s,沉淀时间采用1~1.5h),悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中,澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。池的一边靠池壁设排泥管(直径大于200mm)靠静水压将泥定期排出。竖流式沉淀池的优点是占地面积小,排泥容易,缺点是深度大, [[ 施工 ]] 困难,造价高。常用于处理水量小于20000m/d的污水处理厂。
==辐流式==
池体平面多为圆形,也有方形的。直径较大而深度较小,直径为20~100米,池中心水深不大于4米,周边水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池,沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降,并沿池底坡度进入污泥斗,澄清水从池周溢流入 [[ 出水渠 ]]
==新型==
近年设计成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加设斜板或斜管,可以大大提高沉淀效率,缩短 [[ 沉淀时间 ]] ,减小沉淀池体积。但有斜板、斜管易结垢,长生物膜,产生浮渣,维修工作量大,管材、板材寿命低等缺点。正在研究试验的还有周边进水沉淀池、回转配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各种不同的用途。如在曝气池前设初次沉淀池可以降低污水中悬浮物含量,减轻生物处理负荷在曝气池后设二次沉淀池可以截流活性污泥。此外,还有在二级处理后设置的化学沉淀池,即在沉淀池中投加混凝剂,用以提高难以 [[ 生物降解 ]] 的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。
==水平管==
水平管沉淀池是最接近“哈真”浅层理论的沉淀池,它将沉淀管水平放置,沿水平行流动,悬浮物垂直分离,具有沉淀和分离功能。安装时可将预制的“水平管”模块组装为水平管沉淀池。水平管沉淀分离装置分成若干层,由此增加了沉淀面积,减小了悬浮物的沉降距离,缩短了 [[ 悬浮物 ]] 沉淀时间;水平管单元的垂直断面形状为菱形,管底侧向设有排泥狭缝,沉泥顺侧底下滑,再通过排泥狭缝滑入下面的水平管沉淀单元,悬浮物通过水平管及时与水分离,水走水道、泥走泥道,改善了悬浮物可逆沉淀的排泥条件,并避免了悬浮物堵塞管道和跑矾现象的发生。配备不停水自动冲洗系统,解决在水平管壁面上的沉泥附着积累问题。平面形式为矩形的沉淀池,水从 池的一端流入,沿长度方向缓慢流动, 借助水中颗粒或絮体的重力 [[ 沉降作用 ]] 以去除水中悬浮物,水从另一端流出。 分进水区、出水区、沉淀区、储泥区和缓 冲区五部分。进水区设均匀分布的进 水孔口,出水区采用溢流堰以保证澄清 水沿整个断面均匀流出。平流式沉淀 池的设计应使进、出水均匀,池内水流 稳定,提高水池的有效容积,同时减少 紊动影响,以有利于提高沉淀效率。平流式沉淀池沉淀效果,除受反应效果的 影响外,与池中水平流速、沉淀时间、原 水凝聚颗粒的沉降速度、进出口布置形 式及排泥效果等因素有关。一般流速 不大于0.005m/s,停留时间2h,水流部 分的有效水深不超过3m,池的长宽比 不小于4。沉淀池的出水装置常采用三 角堰、孔眼和溢流堰等,一般出水堰做 成由直角三角堰构成的锯齿形堰口,齿 深常用5cm,齿距用20cm左右。如沉 淀池容积不大,底部也可做成许多污泥 斗,泥斗的斜壁与水平面的倾角,方斗 宜为60°,圆斗宜为55°。平流式沉淀池 的优点有造价较低;操作管理方便,施 工简单;对原水浊度适应性强,潜力大, 处理效果稳定;带有机械排泥设备时, 排泥效果好,应用广泛等。缺点是占地 [[ 面积 ]] 较大。一般用于处理水量大于 15000m/d的污水处理厂。
==注意事项==
沉淀池池体平面为矩形,进口设在池长的一端,一般采用淹没进水孔,水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体,进水孔后设有挡板,使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一端,多采用溢流堰,以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体。池宽和池深要 [[ 保证 ]] 水流沿池的过水断面布水均匀,依设计流速缓慢而稳定地流过。池的长宽比一般不小于4,池的有效水深一般不超过3米。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥,多设在池前部的池底以下,斗底有排泥管,定期排泥。
为避免短流,一是在设计中尽量采取一些措施(如采用适宜的进水分配装置,以消除进口射流,使水流均匀 [[ 分布 ]] 在沉淀池的过水断面上,降低紊流并防止污泥区附近的流速过大,采用指形出水槽以延长出流堰的长度;沉淀池加盖或设置隔墙,以降低池水受风力和光照升温的影响;高浓度水经过预沉,以减少进水悬浮固体浓度高产生的异重流等);二是加强运行管理,在沉淀池投产前应严格检查出水堰是否平直,发现问题,要及时修理。在运行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整个出流堰的单位长度溢流量不等而产生水流抽吸,操作人员应及时清理堰口上的浮渣;用塑料加工的锯齿形三角堰因时间关系,可能发生变形,管理人员应及时维修或更换,以保证出流均匀,减少短流。通过采取上述 [[ 措施 ]] ,可使沉淀池的短流现象降低到最小限度。
对于已经在斜板和斜管上生长的藻类,可用高压力水冲洗,往往一经冲洗即可去除附着的 [[ 藻类 ]] 。活性污泥处理系统的二次沉淀池是该系统的重要组成部分。二次沉淀池的运转是否正常,直接关系到处理系统的出水水质和回流污泥的浓度,对整个系统的净化效果产生重大影响。二次沉淀池运行管理较为复杂,其运行过程中常见问题及防止措施参见“活性污泥法处理系统的运行管理”。
==作用==
沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物,多为分离 [[ 颗粒 ]] 较细的污泥。在生化之前的称为初沉池,沉淀的污泥无机成分较多,污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池,多为有机污泥,污泥含水率较高。
==技术参数==
斜管onclick=“g(沉淀池); 沉淀池设计原理了创造理想的层流 [[ 条件 ]] ,提高去除率,需要控制雷偌数Re=,斜管由于湿周p长,故Re可控制在200以下。远小于层流界限500。又从佛劳德数Fr=可知,由于P长,W小,Fr数可达10.3-10.4。
异向流斜管沉淀池的水力计算可归纳为如下三种:
若用可分离颗粒沉速us来表示,则:
式中:Q—onclick=g(沉淀池)> [[ 沉淀池 ]] 流量
η——有效系数;
2.2 特性系数法
按照沉淀最不理的端面所求得的可分离沉速usc与us关系为:usc=us,s为一常数。S值被称为斜管的特性 [[ 参数 ]] ,虽断面形状而定。 考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素,假设颗粒的沉速以等加速改变,并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部,则斜管长度为颗粒沉速变化的加速度,即上诉三种方法,各有不足之处,在还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前,认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。斜管沉淀池的流态设计
考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素,假设颗粒的沉速以等加速改变,并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部,则斜管长度为颗粒沉速变化的加速度,即上诉三种方法,各有不足之处,在还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前,认为分离粒径可作为斜管沉淀[[计算]]的出发点。斜管沉淀池的流态设计 对斜管沉淀池进行设计需要以下参数:
截留速度
管径与管距
国内异向流斜管沉淀池的断面几乎采用正六角行,一般用内切 [[ 直径 ]] 作为管径用于给水处理的异向流斜管沉淀池的管径为25-35mm。
斜管长度
斜管长度一般不宜小于50cm,斜管的长度取决于斜管的 [[ 加工 ]] 和沉淀池的池深。
倾角
雷偌数(Re)
一般平流式沉淀池中的雷偌数(Re)常在104上,而水流属于紊流。斜管沉淀池则由于湿周增加,水力半径降低,而雷偌数(Re)明显减少,以致完全有 [[ 条件 ]] 控制在层流条件下(Re数小于500)。
佛劳德数
在平流式沉淀池中,Fr值大致为10-5的数量级。斜管沉淀池由于水力半径减少和水流速度 [[ 提高 ]] 的提高,Fr数一般在10-3-10-4 的范围内,因而水流稳定性明显增加。
==使用管理==
==避免短流==
进入沉淀池的水流,在池中停留的时间通常并不相同,一部分水的停留时间小于设计停留时间,很快流出池外;另一部分则停留时间大于设计停留 [[ 时间 ]] ,这种停留时间不相同的现象叫短流。短流使一部分水的停留时间缩短,得不到充分沉淀,降低了沉淀效率;另一部分水的停留时间可能很长,甚至出现水流基本停滞不动的死水区,减少了沉淀池的有效容积。总之短流是影响沉淀池出水水质的主要原因之一。形成短流现象的原因很多,如进入沉淀池的流速过高;出水堰的单位堰长流量过大;沉淀池进水区和出水区距离过近; [[ 沉淀池 ]] 水面受大风影响;池水受到阳光照射引起水温的变化;进水和池内水的密度差;以及沉淀池内存在的柱子、导流壁和刮泥设施等,均可形成短流形象。
==加混凝剂==
当沉淀池用于混凝工艺的液固分离时,正确投加混凝剂是沉淀池运行管理的关键之一。要做到正确投加混凝剂,必须掌握进水质和水量的变化。以饮用水净化为例,一般要求2-4小时测定一次原水的浊度、pH值、水温、碱度。在水质频繁季节,要求1-2小时进行一次测定,以了解进 [[ 水泵房 ]] 开停状况,根据水质水量的变化及时调整投药量。特别要防止断药事故的发生,因为即使短时期停止加药了也会导致出水水质的恶化。
==及时排泥==
及时排泥是沉淀池运行管理中极为重要的工作。污水处理中的沉淀池中所含污泥量较多,有绝大部分为 [[ 有机物 ]] ,如不及时排泥,就会产生厌氧发酵,致使污泥上浮,不仅破坏了沉淀池的正常工作,而且使出水质恶化,如出水中溶解性BOD值上升;pH值下降等。初次沉淀的池排泥周期一般不宜超过2日,二次沉淀池排泥周期一般不宜超过2小时,当排泥不彻底时应停池(放空)采用人工冲洗的方法清泥。机械排泥的沉淀池要加强排泥设备的维护管理,一旦机械排泥设备发生 [[ 故障 ]] ,应及时修理,以避免池底积泥过度,影响出水水质。
==防止藻类==
在给水处理中的沉淀池,当原水藻类含量较高时,会导致藻类在池中滋生,尤其是在气温较高的 [[ 地区 ]] ,沉淀池中加装斜管时,这种现象可能更为突出。藻类滋生虽不会严重影响沉淀池的运转,但对出水的水质不利。防止措施是:在原水中加氯,以抑止 [[ 藻类 ]] 生长。采用三氯化铁混凝剂亦对藻类有抑制作用。
== 参考来源 ==
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<center>三级沉淀池介绍</center>
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== 参考资料 ==
{{reflist}} [[Category: 920 建築藝術總論]]
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