? 例1:平流式沉砂池 2.设计内容(图10-20)
? 例1:平流式沉砂池:结构尺寸 (2)结构尺寸: 进、出水区结构及尺寸; ① 贮砂斗所需容积、结构。 设计的贮砂斗容积V1:
(10-24) 式中:V1——贮砂斗容积,m3; h’3——贮砂斗高度,m;
S1,S1——贮砂斗下口和上口的面积,m2. ③ 贮砂室的高度h3:
设池底坡度为6%,则:
(10-25) ④ 池总高度H:
(10-26)
式中:h1—超高,m。(≥0.3m)
? 例2:曝气沉砂池
2.设计内容:工艺尺寸、结构尺寸、进出水、工艺装备
? 例2:曝气沉砂池
注意:在设计计算过程中,沉砂池的长、宽、深等工艺尺寸需同时满足有关的长宽比和宽深比,以保证沉砂池内的流态为推流式。如不满足需重新调整有关尺寸重新选择设计参数,从新进行设计计算。
? 例2:曝气沉砂池 ? 例2:曝气沉砂池 第四节 沉淀池
沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。
? 作用:分离悬浮物,去除BOD、SS(初沉池,二沉池)
? 原理:自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀(二沉池) ? 组成部分:进水、出水、沉淀、贮泥、缓冲 ? 运行方式:间歇式(进水、静置、出水);连续式 ? 一、分类 1. 按位置分:
? 初沉池——用于生物处理前做一级处理的称为初沉池。对于一般城市污水,初沉池
可去除约30%的BOD5和55%的悬浮物。
? 二沉池——用于生物处理后沉淀活性污泥或生物膜脱落污泥的称二沉池。二沉池是
生物处理不可缺少的一个组成部分。
? 2.按水流方向分:平流式、竖流式、辐流式 图10-26 三种型式沉淀池示意图 (2)竖流式沉淀池
竖流式沉淀池——池型多呈圆形,废水从设在池中央的中心管进入,从中心管的下端
经过反射板后均匀缓慢地分布在池的面上,由于出口设置在水面上墙壁四周,故水的流向基本由下向上,污泥贮积在底部的污泥斗内。 (3)辐流式沉淀池
辐流式沉淀池——池型多呈圆形,进口位置与竖流式相似,出口位置与竖流式相同,水从中心管进入向四周辐射水平流动,由于辐流式池径与池深比远远大于竖流式,所以水平流动速度随着穿透表面积的增大,速度越来越小,最后从水面四周流出,悬浮物沉淀到池底的贮泥斗。
? 3. 三种类型沉淀池优缺点分析 ? 二、沉淀池的一般设计原则及参数 1.流量
? 当自流进入时,应按最大流量设计;
? 厂内设置提升泵房时,应按工作水泵的最大组合流量设计。 2. 沉淀池只数:不少于2只 3. 沉淀池经验设计参数
当无沉淀资料时,t 、q、污泥量参见表10-5
? 表10-5 沉淀池的功能与负荷或停留时间的关系 4. 沉淀池的有效水深、沉淀时间、表面水力负荷的相互关系 5. 沉淀池的几何尺寸
沉淀池超高不少于0.3m ,缓冲层高0.3~0.5m,贮泥斗的斜壁倾角不宜小于60°,圆斗不宜小于55°,排泥管径不小于200mm 6. 沉淀池出水部分
一般采用溢流堰,出水负荷:初沉池应不大于2.9L/s·m,二沉池取1.5~2.9L/s·m。 7. 贮泥斗的容积
一般不大于2d ,对于二沉池,贮泥时间不超过2小时。 平流式沉淀池泥斗一般为(正)棱台形,上部边长与池宽相同(若池宽较大时可设多个泥斗),下部边长一般为0.5-1.0m,泥斗倾角大于45o; (一)平流式沉淀池的构造及工作特点
图10-27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(图 10-28)。
平流式沉淀池的出流装置(图10-29和图10-30):
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。
锯齿形三角堰应用最普遍,水面宜位于齿高的1/2处。
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。 多斗式沉淀池(图10-31),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。
? 三、平流式沉淀池结构及设计计算 (二)平流式沉淀池的设计 1.结构设计
? 入流装置:平流式沉淀池的配水可采用进水挡板或进水穿孔墙等,通常有:带溢流
堰的进水槽+整流墙;带侧孔的进水槽+整流墙;带侧孔的进水槽+挡板;带底孔的进水槽+挡板。
? 出流装置:一般采用挡板+溢流堰+集水槽; ? 排泥装置和方法:静水压力法、机械排泥 ? 2.设计计算
? 沉淀池的表面积A ? 沉淀区有效水深h2 ? 沉淀区有效容积V1 ? 沉淀池长度L ? 沉淀池总宽度b 6、沉淀池的只数n:
(10-38) 式中:n——沉淀池数量或分格数;
b——每座或每格沉淀池的宽度,m; 7、污泥区的容积Vw:
(1)按日产污泥量和排泥时间间隔设计
(10-39) 式中:S——每人每日产生的污泥量,L/(人·d),表10-5; N——设计人口数,人;
T——两次排泥的时间间隔,d。(初沉池按2d考虑)
? (2)若已知污水悬浮固体浓度与去除率,则:
(10-40) 式中:c0,c1——沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度, mg/L;
γ——污泥容重,kg/m3,含水率95%以上时,可取 1000kg/m3;
p0——污泥含水率,%;
T——两次排泥的时间间隔,一般取2d。
? 四、竖流式沉淀池的工作原理及设计 ? 四、竖流式沉淀池的工作原理及设计 1.工作原理
竖流式沉淀池中,污水是从下向上以流速v作竖向流动(水流水平分速为0),在静水中沉速为u的颗粒在池内的实际沉速为u与水上升流速v的矢量和(u-v),颗粒被分离的条件为u>v,而u≤v的颗粒始终不能沉底。由此可知,当可沉颗粒属于自由沉淀类型时,其沉淀效果要比具有相同表面水力负荷的平流式沉淀池低。 2.构造:池的直径≤ 8米,一般4-7米;径深比≤3:1... 3.设计计算类似平流式沉淀池
? 3、竖流式沉淀池的设计计算 (1)中心管截面积f1与直径d0:
(10-44) (10-45) 式中:Qmax——每组沉淀池最大设计流量,m3/s; f1——中心管截面积,m2; v0——中心管内流速,m/s;(≤0.03m/s) d0——中心管直径,m。
(2)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3:
(10-46)
式中:h3——间隙高度,m;(0.25~0.5m) v1——间隙流出速度,m/s;(≤0.04m/s) d1——喇叭口直径,m。 (3)沉淀池面积f2和池径D:
(10-47) (10-48) 式中:f2——沉淀区面积,m2;
q——表面水力负荷,m3/(m2·h);(2~3) A——沉淀池面积(含中心管面积),m2; D——沉淀池直径,m。
(4)沉淀池(中心管)的工作高度/沉淀区有效水深h2
式中:v——污水在沉淀区内上升流速(=颗粒的最小沉速u0),m/s; t——沉淀时间,h。(1.0~2.0h)
? (5)污泥体积VW(同平流沉淀池): 污泥斗体积Vd:
式中:h5——泥斗圆台高度
R、r——圆台上下底半径,m。 (6)沉淀池总高度H(m): 式中:h1——保护高度,m;(0.3~0.5m)
h4——缓冲层高度,0.3m。 图10-32 1
? 五、辐流式沉淀池构造及设计 1.构造:
直径D=6-60m,最大可达100m,池四周水深1.5-3.0m,中心深度2.5-5.0m 进水有两种类型:中心进水周边出水;周边进水中心出水。 一般设有刮泥机刮泥。
? 2.设计计算:
? 中心管:中心管管径按流速应大于0.4m/s的最小沉速设计;
? 导流筒:导流筒的深度一般为池深的一半,容积占沉淀容积的5%;
? 出水集水渠:现行辐流式沉淀池的出水集水渠一般位于距池壁的1/10R处; ? 出水堰:单侧或双侧三角堰。 ? 超高、缓冲区
? 计算见式(10-49)~(10-52) ? 六、斜板(管)沉淀池
? 斜流式沉淀池是根据浅池理论,在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。它由斜板
(管)沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成(图10-36)。与普通沉淀池相比较,它有容积利用率高和沉降效率高的明显优点。
? 哈真(Hazen)浅池理论:把沉淀池水平分成n层,就可以把处理能力提高n倍。 ? 2.斜流式沉淀池的构造 ? h1清水出水区 ? h2进水配水区 ? 斜板(管) h3沉淀区
? h4缓冲区
? h5污泥区 ? 1-进水管;
2-配水槽; 3-斜板; 4-集水槽; 5-出水落水斗; 6-污泥斗; 7-排泥管
? 六、斜板(管)沉淀池
1.斜板(管)沉淀池的理论基础—浅层理论
(1) u≥u0,η=100%; u<u0, (A:水面面积)
在沉淀池有效容积(V)一定的条件下,池身(H)浅一些(V=A·H),增加沉淀面积(A),可使去除率(η)提高,这就是所谓浅层沉淀理论。 由图:H→H/2,则u0→u0/2:
u≥u0→ u≥u0/2 所以η↑
u<u00:u/u0→2u/u0 所以η↑
? (2)
? 当L和ν不变时,池深(H)越浅,则u0越小,去除率增大。(见图)如H减小到H/n,
则u0也减小到u0/n。所以,可被完全去除的颗粒沉速范围由由原来的u﹥u0扩大到u﹥u0/n;沉速u﹤u0的颗粒中能被去除的分率也由u/u0增大到nu/u0。从而使沉降效率大幅度提高。
? 当u0和ν不变时,高度为H/n时,长度变为L/n,所以沉淀池的体积减少到V/n。 ? 当L和u0不变时,高度为H/n时,水平流速变为nν,表面负荷率不变,进水流量增
大为nqv 。
以上是20世纪初Hazen提出的浅层理论:把沉淀池水平分 成n层,就可以把处理能力提高n倍。
? 3. 斜板(管)沉淀池设计举例
异向流斜板(管)沉淀池的设计表面水力负荷一般可按比普通沉淀池的设计表面水力负荷提高一倍考虑。
? 4、斜流沉淀池在废水处理中的应用
? 斜流沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点,在给水处理中得到比较
广泛的应用,在废水处理中的应用不普遍。在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂的含油废水的隔油等已有较成功的经验,在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。 ? 七、提高沉淀池沉淀效果的有效途径 ? 第五节 隔油和破乳 一、油脂来源、状态与危害 二、处理方法及设备
? 一、油脂来源、状态及危害 1.来源
? 石油类:石油开采、石油化工、钢铁焦化、煤气发生站、机械加工。 ? 动植物油类:肉类牛奶加工、洗衣房、汽车修理车间。 2.状态