沉砂池与沉淀池污水处理-课件

沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录出水进水污泥消化池污泥消化池预浓缩池预浓缩池二沉池二沉池生物池生物池初沉池初沉池沉砂池沉砂池格栅格栅脱水车间脱水车间后浓缩池后浓缩池处置污泥回流剩余污泥鼓风机鼓风机内回流沼气利用一级处理一级处理二级处理二级处理（物理处理）（物理处理）（生物处理）（生物处理）3任务二：课程导入任务二：课程导入复习提问复习提问 ：城市污水处理系统构成：城市污水处理系统构成沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理第三章第三章 第三节第三节 沉砂池与沉淀池沉砂池与沉淀池污水处理污水处理返回目录返回目录一、一、沉砂池沉砂池1、原理与作用：原理与作用：沉砂池是以重力分离为基础，将进入沉砂池是以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在沉砂池的污水流速控制在只能使只能使比重大的无机颗粒下沉比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒随水流带走，从而实现去除污中砂粒、砾而有机悬浮颗粒随水流带走，从而实现去除污中砂粒、砾石等比重较大颗粒的目的。石等比重较大颗粒的目的。作用：作用：分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀池的负荷池的负荷.2、位置、位置：泵站、倒虹管、或初沉池前：泵站、倒虹管、或初沉池前 3、类型、类型：平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池.沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录平流式沉平流式沉 砂砂 池池沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录二、平流式沉砂池二、平流式沉砂池1、构造：入流渠、出流渠、闸板、水流部分、构造：入流渠、出流渠、闸板、水流部分、沉沉砂砂斗、斗、排砂管排砂管。2、排砂装置（、排砂装置（排砂管直径不小于排砂管直径不小于200mm）（1）重力排砂：排砂管、排砂罐）重力排砂：排砂管、排砂罐（2）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗抓斗沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录3.设计参数设计参数（1）Q设计设计 污水重力自流进入污水厂，按污水重力自流进入污水厂，按Qmax设计设计 污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计 平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图4-26，它具有截留无机颗粒效果，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳较好，工作稳 定，构造简单，排沉砂方便等优点。定，构造简单，排沉砂方便等优点。（2）vmax=0.3m/s,vmin=0.15m/s 使无机颗粒下沉，而有使无机颗粒下沉，而有机颗粒不会下沉机颗粒不会下沉 （按砂粒比重（按砂粒比重2.65，去除，去除d0.2mm砂粒来设计砂粒来设计（3）t停留停留30，一般为，一般为3060沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录（4）H有效有效=0.251.0m,1.20m,每格宽度每格宽度b0.6m（5）沉砂量标准）沉砂量标准 生活污水：生活污水：0.010.02l/人人.d 城市污水：城市污水：3m3/105m3污水污水 砂含水率砂含水率60%，容重，容重1500/m3，贮砂斗的容，贮砂斗的容积按积按2d沉砂量计算，砂斗倾角沉砂量计算，砂斗倾角5560 （6）超高）超高 0.3m沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 砂砂水水分分离离器器利利用用水水力力旋旋流流器器与与螺螺旋旋洗洗砂砂机机将将沉沉砂砂池池、曝曝气气沉沉砂砂池池沉淀的沉淀的砂水进行分离砂水进行分离。水力旋流器与螺旋洗砂机水力旋流器与螺旋洗砂机沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 4、特点、特点 优点优点：它具有截留无机颗粒效果较好，：它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。缺点：缺点：沉砂中夹杂着沉砂中夹杂着15%的有机物，使的有机物，使得沉砂的后续处理难度增加。得沉砂的后续处理难度增加。改进：可采用曝气沉砂池改进：可采用曝气沉砂池沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录二、二、曝气沉砂池曝气沉砂池 1、作用过程与原理：过程：在沉砂池中通入空气，使砂粒互相磨擦，并承受剪切力，使砂粒或砂团吸附夹杂的有机物进入水中，使沉砂中有机物含量4,L/H10，每格宽度应在，每格宽度应在38m不宜大于不宜大于15m。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 3.出水区出水区 溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）。溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）。孔口流速宜为孔口流速宜为0.60.4m/s，孔径，孔径2030mm，孔口，孔口在水面下在水面下15cm，水流应自由跌落到出水渠。，水流应自由跌落到出水渠。为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰的为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰的长度，降低流量负荷。长度，降低流量负荷。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 4.存泥区及排泥措施存泥区及排泥措施 1)泥斗排泥：下设有排泥管，多斗形式，可省去机械泥斗排泥：下设有排泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）刮泥设备（池容不大时）2)穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放空。空。3)机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用于于3m以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半地下式以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半地下式时，用泥泵抽吸。时，用泥泵抽吸。4)还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸口和吸还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。管装置。沿着横向往复行走吸泥。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 5 5、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素 主要为短流的影响，产生的原因有：主要为短流的影响，产生的原因有：(1)进水的惯性作用；进水的惯性作用；(2)出水堰产生的水流抽吸；出水堰产生的水流抽吸；(3)较冷或较重的进水产生的异重流；较冷或较重的进水产生的异重流；(4)风浪引起的短流；风浪引起的短流；(5)池内存在的导流壁和刮泥设施等池内存在的导流壁和刮泥设施等 沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 平流沉淀池的工艺设计平流沉淀池的工艺设计 设计平流沉淀池的主要控制指标是表设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间。应根据原水水质、沉面负荷或停留时间。应根据原水水质、沉淀水质要求、水温等设计资料、运行经验淀水质要求、水温等设计资料、运行经验确定。停留时间一般采用确定。停留时间一般采用13h。华东地区。华东地区水源一般采用水源一般采用12h。低温低浊水源停留时。低温低浊水源停留时间往往超过间往往超过2h。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 各参数间关系各参数间关系(4-24)(4-28)(4-29)沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中变水头放空容器公式计算：中变水头放空容器公式计算：（4-30）当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：（4-31）式中式中Q沉淀池的流量，沉淀池的流量，m3/s；g重力加速度重力加速度9.81m/s2；B渠道宽度，渠道宽度，m。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 4.5 斜管沉淀池斜管沉淀池 有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结构见图4-12。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 优缺点 优点：1.沉淀面积增大；2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点：1.由于停留时间短，其缓冲能力差；2.对混凝要求高；3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜 板（管）沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 设计计算设计计算 1.沉淀池面积A （4-32）选定表面负荷（2.53.0mm/s），计算得到面积A。2沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 （4-33）式中：h1为超高0.3m，h2为清水层高度1.2m h3为自身高度0.866m，h4为配水区高度1.5m h5为污泥斗高度0.8m沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 三、竖流式沉淀池三、竖流式沉淀池 竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布均匀，池经一般采用均匀，池经一般采用44m，不大于，不大于10m，沉淀区拄形，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形。污泥斗倒锥形。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 4.6.1设计要求设计要求 1.D/H有效3，否则水流将变成辐流式 2.中心管下口应设喇叭口和反射板 反射板距底泥面喇叭口与反射板的设计应按图 要求0.3m 喇叭口下端距反射板之间的间隙高度 H3=0.250.5mm 3.排泥管下端距池底 排泥管上端超出水面4.浮渣 挡板距 集水槽0.250.50m 浮渣挡板高出水面：0.150.20m 浮渣挡板淹没水深：0.30.4m沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 设计计算设计计算1.中心管面积与直径中心管面积与直径2。沉淀区的面积。沉淀区的面积3.沉淀池的总面积沉淀池的总面积A和池径和池径D 沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 4沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）式中：式中：V为上升流速为上升流速0.51.0mm/s t为沉淀时间，为沉淀时间，1.01.5h5.喇叭口距反射板之间的缝隙高度喇叭口距反射板之间的缝隙高度 式中：式中：V1为出流速度，为出流速度，d1为喇叭口直径为喇叭口直径40mm/s 40mm/s 沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 6污泥量W(m3)，其计算同平流式7污泥区容积 式中：为上部半径，为下部半径 要求：V W8总高度H式中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缝隙高度 h4为缓冲层高度，h5为圆锥高度沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 四、四、幅流式沉淀池幅流式沉淀池 1 1、外型与构造：、外型与构造：辐流式沉淀池辐流式沉淀池 （圆形、正方形）直径（圆形、正方形）直径6 660m60m池内水深池内水深1.51.53.0m,3.0m,机械排泥机械排泥,池底坡度不小于池底坡度不小于0.050.05 。为使布水均匀。为使布水均匀,设穿设穿孔挡板孔挡板,穿孔率穿孔率10102020.沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 二、设计参数二、设计参数 1.沉淀时间t 2.表面负荷q（m3/m2.h）3.Qmax 4.H有效4m设计要求设计要求 1.D/H有效=612m 2.池底坡度 3.机械刮泥、静水压力排泥（圆形）无机械刮泥、静水压力排泥（正方形）4.进、出水有三种布置方式 (1)中心进水，周边出水：辐流式 (2)周边进水，中心出水：向心式 (3)周边进水，周边出水 5.刮泥机旋转角度：11.5m/min（周边线速）6.穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的1020%沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 三、设计计算三、设计计算1.每座沉淀池表面积每座沉淀池表面积A1与池径与池径D 2.有效水深有效水深h23.污泥量污泥量W（与平流式相同）（与平流式相同）4.污泥区容积污泥区容积沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 5.总高度（H）和周边处的高度（H）其中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缓冲高度层，h4为底坡落差，h5为污泥斗高度。沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理返回目录返回目录 6、设计计算、设计计算 例题：例题：已知某市最大污水设计流量为已知某市最大污水设计流量为Q=2450m3/h。设计人口设计人口N=34万人，采用机械刮泥，万人，采用机械刮泥，试计算试计算沉辐流初沉池的直径和有效水深。沉辐流初沉池的直径和有效水深。注：注：表面负荷表面负荷q=2（m3/m2.h）沉淀时间沉淀时间 T 取取 1.5小时小时污泥在斗内储存时间为污泥在斗内储存时间为4小时小时池子数为池子数为 2沉砂池与沉淀池污水处理沉砂池与沉淀池污水处理