平流式沉淀池的设计
平流式沉淀池主要设计参数为水平流速、沉淀时间、池深、池宽、长宽比、长深比 等,设计有关要点如下:
(1)沉淀出水浊度,当作化学水处理进水水质时应不大于5NTU,当作冷却水水质时 应不大于20NTU。
(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,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,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。
(11)弗劳德数一般控制在1×10~1×10之间。
(12)水平沉淀池内雷诺数一般为4000~15000间,多属紊流。设计时应注意隔墙设 置,以减少水力半径R,以降低雷诺数。
(13)为节约用地,大型水平沉淀池也可叠建于清水池之上,但沉淀池严格 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。
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。
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”。
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。
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。
按照沉淀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
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。
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。