污水的物理處理沉淀池PPT學習教案

1、會計學1污水的物理處理沉淀池污水的物理處理沉淀池沉砂池的作用沉砂池的工作原理沉砂池的幾種形式 從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行 平流式、豎流式、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池等 以重力或離心力分離為基礎，即將進入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走第1頁/共68頁沉砂池工程設計中的設計原則與主要參數(shù)城市污水廠一般均設置沉砂池，并且沉砂池的個數(shù)或分格數(shù)應不 小于2；工業(yè)污水是否要設置沉砂池，應根據(jù)水質(zhì)情況而定。設計流量應按分期建設考慮： 自流最大時流量、提升最大組合流量、合流制降雨流量沉砂池去除的砂粒相對密

2、度為2.65，粒徑為0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按0.03L（砂）/m3（污水）計算，其含水率約為60%，容重約1500kg/m3。貯砂斗的容積應按2d沉砂量計算，貯砂斗壁的傾角不應小于55,排砂管直徑不應小于200mm。沉砂池的超高不宜小于0.3m。第2頁/共68頁一、平流式沉砂池第3頁/共68頁 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡單，工作穩(wěn)定。 第4頁/共68頁污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；最大流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不少于30s，一般為3060s；有效水深應不大于1.2m，一般采用0.251.0m，池寬不小于0.6m；池底坡度一般為0.0

3、10.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)除砂設備的要求，考慮池底形狀。 平流式沉砂池的系統(tǒng)參數(shù) 第5頁/共68頁 3.池總寬度b 式中： h2設計有效水深。 4.貯砂斗所需容積V式中: X城市污水的沉砂量, 一般采用30m3/ (106m3污水）; T排砂時間的間隔,d; kz 生活污水流量的總 變化系數(shù)。平 流 式 沉 砂 池 的 計 算 公 式 1.長度L 式中：v最大設計流量時 的速度，m/s； t最大設計流量時 的停留時間, s。 2.水流斷面面積A式中：qvmax最大設計流 量，m3/s。vtLvqA/maxv2/ hAb 6zv1086400maxkTXqV第6頁/共68頁 7.池總高

4、度h式中: h1超高，m； h2有效水深,m; h3貯砂斗高度,m。8.核算最小流速vmin 式中:qvmin 設計最小流量， m3/s； n1最小流量時工作 的沉砂池數(shù)目; Amin 最小流量時沉砂 池中的水 流斷面 面積，m2。平 流 式 沉 砂 池 的 計 算 公 式 5.貯砂斗個部分尺寸計算 設貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為60；則貯砂斗的上口寬b2為： 貯砂斗的容積V1： 式中:h3 貯砂斗高度，m； S1，S2 貯砂斗上口和下口 的面積。6.貯砂室的高度h3 設采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則13260tg2bhb)(21213311SSSShV321h

5、hhhmin1minvmin/Anqv2/) 2(06.006.023233bbLhlhh第7頁/共68頁第8頁/共68頁工作過程示意實際應用1010二、曝氣沉砂池第9頁/共68頁沉砂中含有機物的量低于5%；由于池中設有曝氣設備，它還具有預曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用。曝氣沉砂池的特點：第10頁/共68頁曝氣沉砂池的構(gòu)造：曝氣沉砂池是一個長形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個長度上，距池底約6090cm處設置曝氣裝置；在池底設置沉砂斗，池底有i=0.10.5的 坡度，以保證砂粒滑入砂槽；為了使曝氣能起到池內(nèi)回流作用，在必要時可在設置曝氣裝置的一側(cè)裝設擋板。第11頁/共

6、68頁曝氣沉砂池的工作原理 污水在池中存在著兩種運動形式，其一為水平流動（一般流速0.1m/s），同時在池的橫斷面上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動（旋轉(zhuǎn)流速0.4m/s ），整個池內(nèi)水流產(chǎn)生螺旋狀前進的流動形式。 由于曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機污染物得以去除，沉于池底的砂粒較為純凈，有機物含量只有5%左右，長期擱置也不至于腐化。 第12頁/共68頁曝氣沉砂池實景第13頁/共68頁水平流速一般取0.080.12m/s。污水在池內(nèi)的停留時間為24min；雨天最大流量時為13 min。如作為預曝氣，停留時間為1030min。池的有效水深為

7、23m，池寬與池深比為11.5，池的長寬比可達5，當池長寬比大于5時，應考慮設置橫向擋板。曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.56.0mm，距池底約為0.60.9m，并應有調(diào)節(jié)閥門。曝氣沉砂池的形狀應盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進出口布置，應防止產(chǎn)生短流。曝氣沉砂池的設計參數(shù)第14頁/共68頁TQMAXV水流斷面水流斷面A A：vQAMAX池寬池寬B B：HAB 池長池長L L：AVH 池容池容V（有效容積）：（有效容積）：第15頁/共68頁如不滿足需重新調(diào)整有關尺寸：如不滿足需重新調(diào)整有關尺寸：重新選擇設計參數(shù)，從新進行設計計算。重新選擇設計參數(shù)，從新進行設計計算。

8、第16頁/共68頁供氣方式：供氣方式：鼓風曝氣，曝氣沉砂池的供氣可與曝氣池供氣聯(lián)合鼓風曝氣，曝氣沉砂池的供氣可與曝氣池供氣聯(lián)合 進行或獨立進行。進行或獨立進行。 曝氣設備：曝氣設備：一般采用穿孔管，孔徑一般為一般采用穿孔管，孔徑一般為25mm。 排砂設備、集油設備：排砂設備、集油設備：曝氣沉砂池的排沙一般采用排沙泵抽吸；曝氣沉砂池的排沙一般采用排沙泵抽吸； 浮油的收集通常采用撇油的方式；吸砂泵和撇油設浮油的收集通常采用撇油的方式；吸砂泵和撇油設 備通常置于行車上。備通常置于行車上。 砂水和油水分離設備：砂水和油水分離設備：從沉沙池排出的砂水和油水混合物含水從沉沙池排出的砂水和油水混合物含水 率

9、仍很高，通常設置砂水分離器和油水分離器對其率仍很高，通常設置砂水分離器和油水分離器對其 分別進行處置。分別進行處置。 第17頁/共68頁第18頁/共68頁漩流沉砂池排砂口螺旋砂水分離機砂泵第19頁/共68頁第四節(jié)第四節(jié) 沉沉 淀淀 池池第20頁/共68頁沉淀池按使用功能分生物處理法中的預處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物生物處理構(gòu)筑物后,是生物處理工藝的組成部分初次沉淀池二次沉淀池第21頁/共68頁沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長方形一端進水,另一端出水貯泥斗在池進口池內(nèi)水流由下向上池內(nèi)水流向四周輻流池型:多為圓形, 有方形或多角形池中央進水，池四周出水貯泥斗在池中央第2

10、2頁/共68頁沉淀池三種流態(tài)沉淀池三種流態(tài)第23頁/共68頁沉淀池特點與適用條件池型池型優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點適用條件適用條件平流式平流式1. 對沖擊負荷和溫對沖擊負荷和溫度變化的適應能度變化的適應能力較強；力較強；2. 施工簡單，造價低施工簡單，造價低采用多斗排泥，每個泥斗采用多斗排泥，每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，需單獨設排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機械操作工作量大，采用機械排泥，機件設備和驅(qū)動件排泥，機件設備和驅(qū)動件均浸于水中，易銹蝕均浸于水中，易銹蝕1. 適用地下水位較高適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；及地質(zhì)較差的地區(qū)；2. 適用于大、中、小適用于大、中、小型污水處理廠型污水處理廠

11、豎流式豎流式1. 排泥方便，管理簡排泥方便，管理簡單；單；2. 占地面積較小占地面積較小1. 池深度大，施工困難；池深度大，施工困難；2. 對沖擊負荷和溫度變化對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差；的適應能力較差；3. 造價較高；造價較高；4. 池徑不宜太大池徑不宜太大適用于處理水量不大適用于處理水量不大的小型污水處理廠的小型污水處理廠輻流式輻流式1. 采用機械排泥，運采用機械排泥，運行較好，管理較簡單；行較好，管理較簡單；2. 排泥設備已有定型排泥設備已有定型產(chǎn)品產(chǎn)品1. 池水水流速度不穩(wěn)定；池水水流速度不穩(wěn)定；2. 機械排泥設備復雜，對機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求較高施工質(zhì)量要求較高1.

12、 適用于地下水位較適用于地下水位較高的地區(qū)；高的地區(qū)；2. 適用于大、中型污適用于大、中型污水處理廠水處理廠第24頁/共68頁 沉淀池由五部分組成： 進水區(qū)、出水區(qū)的功能是使水流的進入與流出保持平穩(wěn)，以提高沉淀效率。 沉淀區(qū)是沉淀進行的主要場所。 貯泥區(qū)貯存、濃縮與排放污泥。 緩沖區(qū)避免水流帶走沉在池底的污泥。沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)緩沖區(qū)第25頁/共68頁沉淀池的運行方式連續(xù)式 污水中可沉顆粒的沉淀在流過水池時完成，這時可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動的速度兩方面的作用污水連續(xù)不斷地流入與排出 污水中可沉淀的懸浮物在靜止時完成沉淀過程，由設置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作過程：進水

13、、靜止、沉淀、排水間歇式第26頁/共68頁 1.設計流量 沉淀池的設計流量與沉砂池的設計流量相同。 在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當廢水是自流進入沉淀池時，應按最大流量作為設計流量；當用水泵提升時，應按水泵的最大組合流量作為設計流量。在合流制系統(tǒng)中,應按降雨時的設計流量校核，但沉淀時間應不小于30min。 2.沉淀池的只數(shù) 對于城市污水廠，沉淀池的個數(shù)不應少于2只。 3.沉淀池的經(jīng)驗設計參數(shù) 對于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實測資料時，可參照教材表10-8的經(jīng)驗參數(shù)選用。 4.沉淀池的有效水深、沉淀時間與表面水力負荷的相互關系 見教材表10-9。 沉淀池的一般設計原則及參數(shù)第27頁/共68頁

14、 5.沉淀池的幾何尺寸 池超高不少于0.3m；緩沖層高采用0.30.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60，圓斗不宜小于55；排泥管直徑不小于200mm。 6.沉淀池出水部分 一般采用堰流, 在堰口保持水平。出水堰的負荷:對初沉池, 應不大于2.9L/(sm); 對二次沉淀池, 一般取1.52.9 L/(sm)。 亦可采用多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。 7.貯泥斗的容積 一般按不大于2d的污泥量計算。對二次沉淀池，按貯泥時間不超過2h計。 8.排泥部分 沉淀池一般采用靜水壓力排泥，靜水壓力數(shù)值如下：初次沉淀池不應小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池應不小于8.83 kP

15、a（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池應不小于11.77 kPa（1.2mH2O）。沉淀池的一般設計原則及參數(shù)沉淀池的一般設計原則及參數(shù)第28頁/共68頁入流裝置入流裝置流出裝置流出裝置沉淀區(qū)沉淀區(qū)緩沖區(qū)緩沖區(qū)污泥區(qū)污泥區(qū)排泥裝排泥裝置置 第29頁/共68頁進水區(qū)有整流措施，保證入流污水均勻穩(wěn)定地進入沉淀池。出水區(qū)設出水堰，控制沉淀池內(nèi)的水面高度，保證沉淀池內(nèi)水流的均勻分布。沉淀池應沿整個出流堰的單位長度溢流量相等，對于初沉池一般為250m3/（md），二沉池為130250 m3/（md）。鋸齒形三角堰應用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設置

16、能使堰板上下移動的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。堰前應設置擋板，以阻攔漂浮物，或設置浮渣收集和排除裝置。多斗式沉淀池，不設置機械刮泥設備。每個貯泥斗單獨設置排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點第30頁/共68頁平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點（進水）（進水）第31頁/共68頁沉淀池進口整流多采用穿孔槽外加擋板（或穿孔墻）的方法，沉淀池進水口布置形式如圖示： 3333第32頁/共68頁平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點（出水）（出水）第33頁/共68頁第34頁/共68頁第35頁/共

17、68頁第36頁/共68頁靜水壓力排泥靜水壓力排泥 初次沉淀池，H1.5m活性污泥法后二沉池，H0.9m生物膜法后二沉池，H1.2m 為了使池底污泥能滑入污泥斗，池底應有i0.010.02的坡度，也可采用多斗式平流沉淀池 3838第37頁/共68頁 機械排泥機械排泥 鏈帶式刮泥機 行車式刮泥機 3939第38頁/共68頁第39頁/共68頁3.沉淀區(qū)有效容積V1或4.沉淀池長度L式中：v 最大設計流量時的水平流速, mm/s; 一般不大于5mm/s。5.沉淀池總寬度b1.沉淀池的表面積A式中：qvmax 最大設計流量, m3/s；q 表面水力負荷, m3/(m2h),初沉池一般取1.53 m3/(

18、m2h)，二沉池一般取12m3/(m2h)。2.沉淀區(qū)有效水深h2式中：t 沉淀時間,h,初沉池一般取12h,二沉池一般取1.52.5h。 沉淀區(qū)有效水深h2通常取23m。qqA3600maxvtqh221hAV3600max1tqVv6 . 3tvLLAb/平 流 式 沉 淀 池 的 設 計第40頁/共68頁7.污泥區(qū)容積 對于生活污水，污泥區(qū)的總?cè)莘eV： 式中：S 每人每日的污泥量，L/(d人),可參考教材表10-8； N 設計人口數(shù)，人； T 污泥貯存時間，d。6.沉淀池的個數(shù)n式中: b每個沉淀池寬度。 平流式沉淀池的長度一般為3050m，為了保證污水在池內(nèi)分布均勻，池長與池寬比不小于4，以45為宜。/bbn 1000SNTV平 流 式 沉 淀 池 的 設 計第41頁/共68頁平 流 式 沉 淀 池 的 設 計 9.污泥斗的容積V1式中:S1 污泥斗的上口面積,m2； S2 污泥斗的下口面積，m2。10.污泥斗以上梯形部分污泥容 積V2式中：L1 梯形上底邊長, m； L2 梯形上底邊長，m。8.沉淀池的總高度h式中：h1 沉淀