城市给水厂排泥水处理工艺设计 摘要：通过设计干泥量的计算方法，确定排泥水处理规模。根据排泥水处理系统工艺流程对排泥水收集、调节、浓缩和脱水工艺进行分析，并对其中排水池、排泥池、浓缩池、平衡池和脱水工艺的设计要点进行总结。 关键词：给水厂；排泥；设计 给水厂在生产过程中会产生废水（含泥），若直接排放入江河湖泊之中，将会成为水体污染的重要污染源，且其中含有的泥沙等还会将河床抬高，严重影响江河的航运能力及泄洪能力。但是只要将给水厂的废水进行合理处理，不但可以改善水环境，与此同时还可以回收占水厂供水量2％～4％的水量，既可以起到保护水源的作用，还可以节约水资源。本文将对给水厂排泥水处理设计进行研究讨论与总结。 一、设计干泥量计算 排泥水处理系统设计首先必须对给水厂日产干泥量进行合理取值，日产干泥量取值的大小决定污泥脱水机械选型的配备和设计、工程总投资和工程的正常运行。 一般条件下，设计干泥量应按照《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）中的公式计算：S=（K1C0+K2D）×Q×10-6（1）式中C0—原水浊度设计取值，NTU；K1—原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数，应经过实测确定，据国外有关资料介绍，K1＝0.7~2.2；D—药剂投加量（mg/L）；K2——药剂转化成泥量的系数；Q——原水流量（m3/d）S—干泥量（t/d）设计中需要注意的是，实际工程中投加的铝盐或铁盐投加量D应换算成AL2O3 或Fe 量，两种药剂对应的转化成泥量系数K2 为 1.53 和 1.9[1]。而K1 应进行试验分析，在条件不足的情况下，可通过对采用相同水源或水系的给水厂泥系统分析确定K1 取值。 二、排泥水处理规模 根据我国实际情况，《室外给水设计规范》（GB50013-2006）提出排泥水处理系统规模应按能完全处理全年日数的75%~95%确定，在高浊度较频繁和超量排泥水可排入大江大河的地区可采用下限。因此在确定排泥水处理系统规模时应对原水浊度进行频率分析，选取一定保证率作为设计依据，从而确定公式（1）中的原水浊度设计取值C0，进而计算出设计干泥量。 三、排泥水处理工艺 沉淀池排泥水和滤池冲洗废水合并处理，给水厂排泥水的两种处理系统：沉淀池排泥水和滤池冲洗废水。沉淀池排泥水的含固率高于滤池冲洗废水的20-30 倍以上,其悬浮杂质含固率通常均高于0.3%，滤池反冲洗废水水量往往比沉淀池
斜管沉淀池 说 明 书
操作须知 操作人员应具有初中文化以上学历、责任心强、熟悉设备工作原理和性能。 认真做好每天的当班记录，定期检测水质情况。 做好对设备的日常维护工作，确保设备正常运行。 一、概述 斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。 其优点是： ①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力； ②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间； ③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2.h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。 ④去除率高，停留时间短，占地面积小。
二、工作原理 斜管沉淀池是根据平流式沉淀原理，在池内增加许多斜管后，加大水池过水断面的湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速V时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀。另外，在泥渣悬浮层上方安装60度的斜管组件，使原水中的悬浮物、固化物或经投加混凝后形成絮体矾花，在斜管底侧表面积聚成薄泥层，依靠重力作用滑回泥渣悬浮层，继而沉入集泥斗，由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管排出，可直接排放或回用。 三、操作与维护 操作要点： 1、当设备安装完毕准备投运时，必须对设备（包括辅助设备）进行必要的清理，清除掉设备内部的任何杂物。 2、设备在进水时调节好所有进水手动阀门后，使每台设备进水水量均衡。 3、设备在运行后会有大量的污泥沉淀在设备下部，因此需要定期排泥。在排泥时打开排泥阀门，使污泥从排泥口排出。 4、每个斜板沉淀池需正常排泥在4-5分钟。 5、定期检查、清洗斜管，防止污泥堵塞滤管，影响沉淀效果，滤管应定期检查是否完好。
净水厂排泥水处理系统工艺设计 发表时间：2017-11-03T10:27:50.397Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：鲍栋东[导读] 摘要：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。 杭州高新（滨江）水务有限公司浙江省杭州市 310051 摘要：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。因此国内外研究学者积极研究开发各种饮用水深度处理技术达到更好的净化水质的效果。深度处理通常是设计在常规处理工艺之后，采用合适的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物有效去除。饮用水深度处理技术研究和应用在我国已呈现出蓬勃发展的形势。 关键词：净水厂；排泥水；处理系统；工艺设计 1净水厂生产排泥水的特性 天然水体中含有多种有机与无机物质，通过净水厂净水工艺处理，大部分作为净水工艺的生产副产物排出工艺流程，其中除通过滤网等物理截留的大颗粒固体物质外，均以生产排泥水的形式存在，前者可直接作为固体废弃物处理，而后者由于体积大，数量多，需经过减量化处理，以便于运输与后期处置，并尽量实现资源化。 2净水厂排泥水处理技术设计要点 2.1排泥水污泥量确定 在从自来水厂排出的污泥总污泥量的估计是有关工程和土木工程的规模、脱水机械和泵设备的容量配置，并确定项目的规模和投资成本的重要依据。污泥总量的估计包括污泥排放量和干污泥量，污泥排放量确定污泥处理工程的调节池、浓缩池的大小，和干污泥量决定了脱水设备的选择。因此，必须掌握水泥浆出水量、输出滤池反冲洗水沉淀池等数据，确定泥浆含量。干污泥量的计算方法较多，日本、英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。在实际运行中还需做好污泥量的实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。因此，在排泥水处理项目建设时应根据水源情况、实际运行负荷和水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。 2.2调节池（排水排泥池）类型选择 分建式排水排泥池一般在下列情况下使用：（1）沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水的污泥浓度相差较大，且滤池排放初滤水时，宜采用分建式，有利于滤池反冲洗废水的回收。（2）净水厂先期建成投产，而排泥水处理系统后建，但回收滤池反冲洗废水的回流水池（即排水池）与净水厂构筑物同步建成。（3）净水厂沉淀池排泥水送往厂外集中处理，而滤池反冲洗废水经排水池调节后，回流到净水工艺中重复利用，或因水质不宜回收而排放，一般应采用分建式调节构筑物。但在下列情况下宜采用合建式排水排泥池：（1）当净水厂污泥全部送往厂外集中处理，不考虑厂内回收生产废水时，一般宜采用合建式综合排泥池，接纳和调节沉淀池排泥水和反冲洗废水，均质均量输出。（2）当排泥水处理系统规模较小时，也可采用合建式调节构筑物。（3）生产废水不回收利用，需经沉淀处理后排放，也可采用合建式综合排泥池。 2.3脱水机械的选型 脱水机械的选择，需考虑泥饼含固率、污泥回收率、调质药剂用量、电耗、设备投资、运行管理条件、对进泥及场地等因素，并结合水厂规模、场地条件、管理条件等实际情况。水厂的污泥性质与规模对工艺的选择有很大影响。 3某水厂工程设计实例 3.1设计干污泥量的计算 一般条件下，设计干泥量应按照《室外给水设计规范》（GB50013—2006）中的公式。渭南市某水厂设计规模一期为10×104m3/d，二期规模为20×104m3/d，采用平流沉淀池、V型滤池作为主要净水工艺。根据业主方提供的原水水质检测数据，原水浊度按30NTU设计。经计算，该工程一期工程设计干污泥量为6．81t/d，二期设计干污泥量为13．62t/d。 2.2污泥处理工艺流程 排泥水处理系统通常包括调节、浓缩、平衡、脱水等工序，该工程污泥处理工艺流程见图1。 3.2主要建、构筑物工艺设计 3.2.1排水排泥池 排水排泥池为地下钢筋混凝土结构，分为4格，其中2格排水池用于收集和调节滤池反冲洗排水以及初滤水（V型滤池和活性炭滤池），上清液经提升泵回流至厂区配水井内回用。另外2格排泥池用于接纳和调节絮凝沉淀池排泥以及排水。排水池及排泥池排入泥水量如表1所示。排水池调节容积按二期最大一次反冲洗水量及初滤水水量之和计算。排水池有效容积为1180m3，分为2格，并联运行。每格设排水泵2台，单台流量Q=217～372m3/h，扬程H=16～11m，功率N=22．0kW。排泥泵2台，单台流量Q=110～220m3/h，扬程H=8．3～5．5m，功率N=5．5kW。每格内排水池设液位计1台，自动控制排水泵运行。排泥池有效容积为1220m3，分为2格，并联运行。单格池内设污泥提升泵2台，流量Q=112～192m3/h，扬程H=18～12．6m，功率N=15kW。每格内排泥池设液位计1台，自动控制排泥泵运行。排泥池 设潜水搅拌机4台，防止污泥沉积。排泥池和排水池均利用池内潜污泵进行放空。
沉淀 3.3.1 介绍 给水处理的沉淀工艺是指在重力作用下，悬浮固体从水中分离的过程，原水经过投药，混合与反应过程，水中悬浮物存在形式变为较大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来，以完成澄清的作用，混凝沉淀后出水浊度一般在10 度以下。 （1）沉淀池类型的选择 本设计采用斜管沉淀池，斜管沉淀池是根据浅池理论发展而来的，是一种在沉淀池内装置许多直径较小的平行的倾斜管的沉淀池。斜管沉淀池的特点：沉淀效率高，池子容积小和占地面积小；斜管沉淀池沉淀时间短，故在运行中遇到水质、水量的变化时，应注意加强管理， 以保证达到要求的水质。从改善沉淀池水力条件的角度分析，由于斜管的放入，沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数大为降低，而弗劳德数则大大提高，因此，斜管沉淀池也满足水流的稳定性和层流的要求。从而提高沉淀效果。 （2）斜管沉淀池的设计计算 本设计采用两组沉淀池，水流用上向流。异向流斜管沉淀池宜用于浑浊度长期低于1000 度的原水。斜管沉淀区液面负荷，应按相似条件下的运行经验确定，一般可采用～)/(23h m m ?。
斜管设计一般可采用下列数据：管径为25～35 毫米；斜长为1.0 米；倾角为60°。斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0 米；底部配水区高度不宜小于1.5 米。 3.3.2 设计计算 （1）设计参数 处理水量Q＝0.425 m/s，斜管沉淀池与反应池合建，池有效宽度B＝8.8m，混凝处理后颗粒沉降速度u ＝0.4mm/s，清水区上升速 度v＝3.0mm/s，采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm，边距d ＝30mm，水平倾角60度。采用后倾式，以利于均匀配水。斜管长1m，管径一般为25～35mm（即管的内切圆直径），取为30mm。 （2）清水面积 A＝Q/v ＝＝142m2 1 其中斜管结构占用面积按照5％计算，人孔所占面积为1 m2，则： ＝142×＋1＝149.75m2， 实际清水区所需面积为：A 1 进水方式：进水区沿8.8m长的一边布置。 为了配水均匀设计尺寸：B×L＝8.8m×14.3m （3）斜管长度L ＝v/sin60°＝＝3.5mm/s， 斜管内水流速度v 2
水质净化斜管沉淀池操作说明 （一）概述 水质净化斜管沉淀池是一种使水中固体物质，在重力作用下下沉，从而与水分离的水处理设备。 斜管沉淀池是基于浅层理论：如果在处理水量不变，沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，过流率，或单位面积上负荷量就会减少，因而有更多的悬浮物可以沉淀下来的原理设计的。 在普通的沉淀池中增设斜管，以增加沉淀池沉淀面积，缩短颗粒沉降深度，改善水流状态。因斜管沉淀池具有较大的湿周，较小的水力半径，使雷诺数Re大为降低，佛劳德数Fr明显提高，固体和液体在层流条件下分离，沉降效率可大大提高。由于颗粒沉降距离缩小，沉降时间也大大缩短，因而大大缩小了沉淀池体积，故斜管沉淀池为一种高效沉淀设备。 （二）工作原理与构造 水质净化斜管沉淀池由设备箱体、配水混凝系统、斜管区、集水系统、加药系统、集泥斗与污泥处理系统等组成。 污水进入一级搅拌混凝反应池后进入二级絮凝池，经加药混凝絮凝后的需沉淀废水由进水口进入设备，被配水系统均匀地分布在斜管的下方。水流经过斜管向上流动经集水系统聚集后排出设备，沉降物沿斜管滑落至沉降集泥斗，污泥由污泥泵抽吸直接到板框压滤机进行污泥压榨，污泥可以再生利用。
（三）运行 1、开启设备进水阀，开启进水隔膜泵，待水位到池中位时即可开动搅拌机并开始加入PAC和PAM（混凝剂和絮凝剂）。每个调节池中都有两个浮球，一个高液位一个低液位。泵的启停根据调节池液位决定，高开低停。 2、鼓风机：对两个调节池池分别进行曝气，曝气可以使调节池中的沉淀物不容易堆积起来。进水开启，曝气就不停，调节池到达低水位时，曝气关闭。也可以通过手动控制，根据污泥沉淀情况选择开启风机曝气。 3、配药配置：PAC浓度为10%,PAM浓度为0.05%较为合理（PAC，PAM的加药箱均为250L，一箱水配25KG的PAC，0.125KG 的PAM）。 4、加药计量泵的大小根据进水的流量确定（计量泵的具体操作可参考计量泵操作说明书）。 5、出水：沉淀物通过斜管沉降下去，堆积在沉淀池底部的集泥斗，清水则漫过出水堰板通过溢流口排放出去。 6、排泥压泥：根据沉淀情况，定时开启污泥排泥阀，并启动排泥隔膜泵，将沉积在沉淀池下面的污泥排出池外，打入压滤机，待压滤机压力上升至隔膜泵打泥困难时，关闭隔膜泵，关闭排泥阀，停止排泥。然后松掉压滤机压板，将压板上面的泥饼清理干净，并将泥饼运走。 （四）注意事项：
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉 淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m ／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时间t=1.5h。采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 1.池子的总表面积 设表面负荷q'=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m2 2.沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5= 3.0m 3.沉淀部分有效容积V=Qt*3600=1080m3 4.池长设水平流速u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m 5.池子总宽度B=A/L=360/20=18m 6.池子个数，设每格池宽b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4个 7.校核长宽比，长深比长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求) 长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求） 8.污泥部分所需的总容积
一、用水量计算 按不同性质用地用水量指标法计算，参见GB50282-98《城市给水工程规划规范》 2.2.5部分。 未预见水量及管网漏失水量，一般按上述各项用水量之和的15％～25％计算。因此，设计年限内城镇最高日设计用水量为: 1234(1.15~1.25)()d Q Q Q Q Q =+++(m 3/d) 二、给水管网部分计算 1. 管网设计流量：满足高日高时用水量，K h 查表得。 2. 比流量q s ： Q —设计流量，取Q h ；∑q —集中流量总和； ∑l —管网总计算长度；l —管段计算长度。 3. 沿线流量q l ：在假设全部干管均匀配水前提下，沿管线向外配出的流量。 q l = q s l （与计算长度有关，与水流方向无关） 4. 节点流量： 集中用水量一般直接作为节点流量 分散用水量经过比流量、沿线流量计算后折算为节点流量，即节点流量等于与该点相连所有管段沿线流量总和的一半。 q i =0.5∑q l 0.5——沿线流量折算成节点流量的折算系数 5. 管段计算流量q ij ——确定管径的基础 若规定流入节点的流量为负，流出节点为正，则上述平衡条件可表示为： 0=∑+ij i q q （6-11） 式中 q i ______ 节点i 的节点流量，L/s ； q ij ______ 连接在节点i 上的各管段流量，L/s 。 依据式(6-11)，用二级泵站送来的总流量沿各节点进行流量分配，所得出的各管段所通过的流量，就是各管段的计算流量。 )/(3h m T Q K Q d h h =)/(m s L l q Q q s ?-=∑∑
6. 管径计算 由“断面积×流速=流量” ，得 7. 水力计算 环状管网水力计算步骤： 1) 按城镇管网布置图，绘制计算草图，对节点和管段顺序编号，并标明 管段长度和节点地形标高。 2) 按最高日最高时用水量计算节点流量，并在节点旁引出箭头，注明节 点流量。大用户的集中流量也标注在相应节点上。 3) 在管网计算草图上，将最高用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量 （指对置水塔的管网），沿各节点进行流量预分配，定出各管段的计 算流量。 4) 根据所定出的各管段计算流量和经济流速，选取各管段的管径。 5) 计算各管段的水头损失h 及各个环内的水头损失代数和∑h 。 6) 若∑h 超过规定值（即出现闭合差⊿h ），须进行管网平差，将预分配 的流量进行校正，以使各个环的闭合差达到所规定的允许范围之内。 7) 按控制点要求的最小服务水头和从水泵到控制点管线的总水头损失， 求出水塔高度和水泵扬程。 8) 根据管网各节点的压力和地形标高，绘制等水压线和自由水压线图。 （具体参看《室外给水设计规范》） 8. 管网校核 (1) 消防校核 水量： 最高时流量+消防流量，即Q h+Q x x Q 可按下式计算： x x x Q N q = 式中， x N 、x q －分别为同时发生火灾次数和一次灭火用水量，按国家现行《建筑设计防火规范》的规定确定。 水压要求：10m (2) 事故校核 事故供水量：最高时流量×70%： Q h ×70% 水压要求同最高用水时。 三、泵站设计计算 1. 清水池容积计算 城市水厂的清水池调节容积，可凭运转经验，按最高日用水量的10%～20%估算。清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此，清水池有效容积等于： 4321W W W W W +++= ) (4m q D πυ=
斜管沉淀池 一． 构造 根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(逆向流)、同流向和测向流（横向流）三种类型，其中异向流应用的最广。 异向流的特点：水流向上、泥流向下，倾角60度。 二．沉淀池处理能力的比较 设异向流斜板沉淀池的长度为l ，倾角为θ，水中颗粒沿水流方向的上升速度为v ，受重力沉降的速度为0u 。颗粒沿两者矢量和的方向移动，碰到斜板就认为是已被去除。 由a 移动到b 的那种颗粒的沉速为0u ，这种情况相当于：当颗粒以 v 的速度上升1l l +的距离所需的时间和以0u 的速度沉降2l 的距离所需的
时间相同，颗粒从a 运动到b 。 210l l l u v +=--------------------------------（*） 假设沉淀池内共有n 块斜板，则每块斜板的水平间距为L/n （板厚忽略不计）。 则： 1s e c L l n θ= ---------------------------------------------------(1) 2t a n L l n θ=--------------------------------------------------(2) 斜板中的过水流量为为与水流垂直的过水断面面积乘以流速： s i n Q v w v B L θ== → sin Q v BL θ =----------------(3) 将以上（1）（2）（3）式代入(*)得： 201u cos vl Q l l nBL LB θ==++ 故: 0Q u cos nBL LB θ=+（） c o s n B L θ是全部斜板的水平投影面积，LB 是沉淀池的水平表面积。因此 异向流斜板沉淀池的处理水量与斜板总面积的水平投影面积A 斜与液面 面积A 原之和成正比 0Q=u A +A 原斜（） 可见：与未加斜板的沉淀池的处理量0Q=u A 原相比，在相同的沉淀效率下， 处理能力大大提高了。 在实际沉淀池中，由于进出口构造、水温、沉积物等影响，不可能 全部利用斜板的有效容积，故在设计斜板沉淀池时，应乘以斜板效率η（可取0.6-0.8），即： 0Q=u A +A η原斜（） 同理，对同向流和侧向流斜板沉淀池，分别有： 0Q=u A -A η原斜（） 0Q=u A η斜
以成安县25000t/d（5台5000m3/d）为例，计算排水和排泥池尺寸和管道的过程如下： 一、排水池 1.排水池的尺寸 排水池的尺寸以满足两格设备每天反洗总水量来确定，计算过程如下： 一格反洗依次的过程为：先气洗再气水反冲洗，最后再水洗 第一次水洗，强度为3.5L/(m2·s)，持续时间为4min; 第二次水洗，强度为7L/(m2·s)，持续时间为6min; 则一格水洗产生的水量Q1=A滤*(3.5*4*60+7*6*60)*10-3，其中 A滤=6.15*4=24.6m2，带入式中得Q1=82.7m3； 由液位安装高度控制可知，反洗结束后过虑区液位由4.1m下降到3.7m，则液位下降排出水量：Q2= A滤h=24.6*0.4=9.84 m3 又因为滤池的反冲洗周期为24h，则每天两格设备反洗产生的水量即为产生的水量，也就是排水池所需的容积V=2*( Q1 +Q2)*1=2*(82.7+9.84)*1=185 m3 由《城镇给排水设计手册第三册》可知，排水池的有效水深为位2~4 m，此处取 3m，超高取0.4m，则排水池的面积F=V/(3+0.4)=54.4m2` 取排水池宽B=7.4m，则排水池的长L=F/B=7.35≈7.4m 2.排水管的管径 单台设备在反洗的12min内，排水管道的平均流量：Q= Q总/t=( Q1+Q2)/t=(82.7+9.84)/（12*60）=0.1285 m3/s 根据Q=D2v，可知D= 又《室外排水设计规范》可知：排水管道为压力管时，压力管道设计流速宜采用0.7~2.0m/s，最低流速通常不得小于0.6m/s，综合上述取v=1.2m/s 故将Q=0.1285 m3/s， v=1.2 m/s分别代入上式中得D=369mm，故取该管管径为DN400。 将管径、流量、流速、沿线管长等参数带入给排水管损计算软件中，得沿程水头损失仅为0.4~0.5m，由工艺高程图可知排水过程中水头为5m左右，故可以满足管内水流动。 二、排泥池 1.排泥池的尺寸 根据图纸推算排泥1min内，沉淀区液位下降0.35~0.4m，按0.35m计算，则单台设备
第8章排泥水处理技术 8.1基本理论概述 8.1.1污泥的分类 在给水排水领域，污泥从大的方面可分为污水处理厂污泥和净水厂排泥水所产生的污泥两大类。污水处理厂污泥以处理有机污泥为主，净水厂排泥水所产生的污泥则主要以无机成分为主。净水厂污泥又可根据原水性质及水处理工艺的不同分成絮凝污泥、地下水污泥、天然污泥、软化水污泥。在净水厂污泥中，目前最普遍存在的是絮凝污泥。 目前，以地表水为水源的水处理工艺主要采用混凝、沉淀、过滤工艺，这种水处理工艺的排泥水所产生的污泥称为絮凝污泥。主要来自絮凝池、沉淀池的排泥水，气浮池的浮渣和滤池的反冲洗排水。当滤池排放初滤水和进行深度处理时，还包括初滤水和深度处理的反冲洗排水。这些排泥水所产生的污泥其成分由原水中的悬浮物质，部分溶解物质和药剂所形成的矾花组成。它的主要成分是无机的，但也部分有机物，一般约占污泥重量的10％～15％。这些有机物主要来自原水中的色度、浮游生物和藻类等动植物残骸。近年来，随着江河、湖泊的污染及富营养化，有机物的比例呈上升趋势。特别是处理高藻水所产生的气浮池的藻渣，有机成分更高，根据《含藻水给水处理设计规范》第4.4.5条：气浮池藻渣必须全部收集，严禁直接排入水体，并应按照无害化的要求进行处理和处置。因此，对气浮池的藻渣，不仅不能排入水体，也不应排入城市排水管道。因为很高的藻渣浓度污泥进入污水处理构筑物，有可能破坏活性污泥法处理工艺的正常运行。 8.1.2净水厂排泥水的组成 净水厂排泥水主要来自于以下几个方面： 1）沉淀池排泥水。 2）气浮池浮渣产生的排泥水。 3）滤池反冲洗排水，包括滤池排放的初滤水；活性炭滤池反冲洗排水。 4）清洗池子产生的生产废水。 净水厂排泥水量主要是由前三项，即沉淀池（澄清池）排泥水、气浮池浮渣、滤池反冲洗废水组成。因为这三项不仅水量较大，而且有规律的发生，比较稳定。清洗池子的水量与所采用的工艺流程和运行管理有关，其量在一些水厂可能很小，在另一些水厂可能很大；在一些水厂可能是暂态的，临时性的，而在一些水厂有可能是常态的，具有冲击负荷的特点，很不稳定。 清洗池子所产生的生产废水，如果回收利用，一般排入排泥池。排泥池调节容积是由沉淀池最大一次排泥水量决定的，如果是一年半载才清洗1次，对排泥
斜管沉淀池设计方案 1.二层池改建说明 二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥取消MBR膜池，增加三个二次沉淀池，更好的对污水的处理、沉淀，达到排放要求。再改建好氧区，各部分，多增加回流部分，充分利用污泥，并增设添加药剂管道。 池体结构复杂、设备安装和使用精度要求高，必须保证池体结构具有相当高的尺寸、标高和公差配合要求，以便顺利安装和保证正常使用，例如反应区池壁的标高、角度和斜板的平直度；过墙柔性套管的位置和标高以及平直度；各种设备基础、预埋螺栓轴线及位置和尺寸均需精确无偏差，反应区、集泥槽底部工艺混凝土的坡度控制、位置尺寸等必须精确控制。 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废水沉淀池端，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。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。 【构造】
根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(逆向流)、同流向和测向流（横向流）三种类型，其中异向流,应用的最广。异向流的特点：水流向上、泥流向下，倾角60度。初步设定为横向流。 【斜管沉淀池的排泥】 斜管沉淀池由于单位面积出水量高，因而泥量亦相应增加，与普通平流式沉淀池相比，每单位面积的积泥量，将增加好几倍，积泥分布在整个底板上，虽比较均匀，但积泥不及时排除将会严重影响出水水质。 常用的排泥措施： A机械刮泥；适用于大型斜板沉淀池，管理简单，可以自动控制。但加工维修困难，某些部件质量尚未过关，容易发生故障，影响使用，在国积累经验上不多，有待提高和巩固。 B穿孔管排泥；应用于平流沉淀池已有相当历史，目前用于斜板沉淀池也不少，但须严格管理，不然容易堵塞，
斜管沉淀池存在的问题及其解决方法 摘要 斜管沉淀池是目前广泛使用的污水物化处理工艺。本文针对实际应用所遇到的问题，如沉淀池进口布水不均匀，污泥斗被堵死，矾花上浮等致使出水水质下降，通过分析原因，提出了相应的解决方案。 关键词：斜管沉淀池；絮凝体；沉降速度 1综述 斜板（斜管）沉淀池是由与水平面呈一定角度（一般为60°左右）的众多斜板或斜管放置于沉淀池中构成，水从下向上流动（也有从上向下、或水平方向流动），颗粒则沉于斜板或斜管底部。当颗粒累积到一定程度时，便自动滑下。斜板（斜管）沉淀池具有沉淀表面积大，雷诺数小，水力负荷高，为其他沉淀池的一倍以上，沉淀效率高，产水量大，占地面积少等优点。其沉淀效率η与几何参数板间距wp、安装角度α、板长Lp、板的粗糙度εp、安装板的数量np以及颗粒直径ds 有关[1]。
2运行过程中常见问题及其解决方法 2.1出水浊度超标 2.1.1分析原因 （1）斜管沉淀池进口处布水不均匀，在进水口附近，液体的运动会出现严重的湍流或进水速度快，致使进口处局部液体流动速度极大，使原来在斜管上沉积下的污泥再度泛起[2]； （2）局部出现“短流”现象，使絮体的稳定性受到影响，导致前期已经形成的絮体容易重新破碎成细小絮体。 （3）为了布水均匀，斜管沉淀池花墙开孔范围较小，往往造成过孔流速比平流沉淀池大，造成前期形成的矾花二次破碎，并且容易冲起配水孔底部沉积的死泥，造成出水浊度升高[5]。 2.1.2解决方法： （1）斜板与水平面成60°倾斜角放置，在每块斜板的下方引出一排翼片，与水平面仍成60°倾斜角。加入的翼片可以显著降低水流流动的雷诺数，明显增强了水流流动过程中的粘性力，有利于沉淀。且颗粒物沉降路径缩短，密度大的颗粒有利于沉淀[3]。 （2）保证配水均匀，采用穿孔花墙配水，配水区起端水平流速宜控制在0.010～0.018m/s之间[4]。 （3）沉淀池前加一段平流式整流段，使出水堰出水没有立即进入斜管沉淀池，而是先通过平流式整流段(占沉淀池总长的1/3)，增加的平流段增强了沉淀池的抗冲击能力，进一步降低了水平流速，既能起到整流作用，又能降低斜管池内的上升流速，沉淀效果好，耐冲击负荷强。同时在平流段和斜管段增加导流隔墙，提
山西三维絮凝沉淀池预处理工艺调试方案山西三维循环排污水项目前期预处理系统采用原水池+穿孔旋流絮凝池+斜管沉淀池处理工艺，设计规模为350m3/h.设计处理能力要求为：悬浮固体SS去除率为90%，出水浊度满足后续过滤器进水要求。 一、主要预处理工艺流程 流程说明：原水进入穿孔旋流絮凝池，通过上下交错的方孔，顺序流出至布水槽。再通过布水槽下部的穿孔花墙均匀出水进入斜管区，水流通过斜管缓慢上升，絮凝杂质在斜管上沉淀下落进入排泥斗，经过沉淀后的水通过斜管进入清水区，清水通过穿孔集水槽汇入集水总渠，最终流入原水池。 二、主要构筑物及设计参数 （1）穿孔旋流絮凝池 钢筋混凝土结构，设计进水量为350m3/h，1座，6格.长X宽X高：4mx6mx5m,每格尺寸1.8mX1.9m,四个角填成三角形，其直角边长为0.3m. 絮凝池孔口流速应按由大变小的渐变流速计，起端流速适宜为0.6~1.0 m/s，末端流速宜为0.2~0.3 m/s。絮凝时间按10min 计。 （2）布水槽 采用穿孔花墙均匀布水，共上下2排，每排9个方孔，方孔尺寸200X200. （3）斜管沉淀池 钢筋混凝土结构，1座，长X宽X高：9.1mx6mx5m, 穿孔管排泥。设计排泥量为42 m3/d.设计液面上升流速v=2mm/s，颗粒沉降速度u0=0.3mm/s。斜管沉淀时间5min。初步设计排泥周期为1d/次。每个沉淀池排泥斗容积为0.9 m3。 （4）原水池 钢筋混凝土结构，1座，尺寸：6.5mx6mx5m.有效容积：183 m3。有效水深4.7m. （5）设计排泥周期 与沉淀池相比，絮凝池及布水槽污泥量相对较少。排泥周期相对较长。就斜管沉淀池而言，由于沉淀池较长，沉淀池进水端积泥较多，顺水流方向，依次递减。因此，沿水流方向，前两个排泥管排泥周期小于后面几个排泥管的排泥周期。
浮动槽排泥浓缩池工艺设计说明 一、简述及工作原理 浮动槽排泥浓缩池为调节浓缩一体化池型，该池型是中心进水、周边出水的辐流式调节浓缩池。浮动槽浮在液面上可上下移动收集上清液，使上清液连续均匀出流，底泥经排泥池内的刮泥机浓缩收集;同时浮动槽排泥池的池容满足沉淀池排泥水调节容积的要求。 浮动槽系统见图1-8-4。 该池型目前应用在国内的水厂有北京市第九水厂，水厂规模为1.5×10°m3/d，采用浮动槽排泥池3座，单池平面尺寸24m×24m;北京市田村山水厂，水厂规模3.4×10°m2/d，采用浮动槽排泥池2 座，单池平面尺寸18m×18m;深圳笔架山水厂，水厂规模5.2×10°m3/d，采用浮动槽排泥池2 座，单池平面尺寸18m×18m。 二、主要组成及结构特点 浮动槽排泥池包括进水系统、上清液收集系统（浮动槽系统）、溢
流系统、排泥系统四部分组成。 1）进水系统 排泥水由排泥池底部中央的进水管进入，经导流筒沿径向以逐渐变慢的速度流向周边。进泥管按最大进泥量确定管径。 2）上清液收集系统（浮动槽系统） 上清液收集系统包括排泥池内的浮动槽和虹吸系统的浮动槽系统以及排泥池外的集水池和上清液泵上清液排放系统两部分。 ①浮动槽。浮动槽由浮动箱、集水槽组成。浮动槽位于池半径的（0.75～0.8）R处收集上清液。浮动槽上下浮动幅度一般采用1.5m。排泥池上清液通过浮动槽底开孔进入进水槽内。集水槽断面采用"凹"形断面，槽内流速一般在控制在0.4～0.6m/s，超高采用0.2m。集水槽底部开孔孔口直径采用10～20mm，过孔水头损失取0.05～0.07m。 ②虹吸系统。虹吸系统包括虹吸管、阀门、水射器及导向柱等。集水槽内的上清液通过池子四角的虹吸管，被吸入四个导向柱中。虹吸排水系统为倒U形结构，安装在浮动槽四角的法兰支座上，与浮动槽一起浮动，出水管上设有阀门、水射器及水封装置。导向柱放置在排泥池的四角，导向柱采用混凝土结构。导向柱的内径应考虑虹吸管及水封的尺寸。上清液排水管从导向柱底部接出，汇集到总管然后排入集水池中。 根据虹吸系统的水头损失大小确定虹吸管进出口处的高度差。虹
斜管沉淀池设计计算 1、清水区面积A 211000 1.1==63.02m 824 Q A q ?=? 式中： 2332m m 5~9m /m h,A Q q ?——清水区面积，； ——单组斜管沉淀池的设计流量，；——斜管沉淀池的液面负荷，北方寒冷地区宜取低值。 2、清水区实际面积A ' 263.0267.77m 0.93 A A α'=== 式中： 2m 0.92~0.950.79~0.86A α'——清水区的实际面积，；——有效系数(或利用系数)，指斜管区中有效过水面积(总面积扣除斜管的结构面积)与总面积之比。由于材料厚度和性状的不同的而已，塑料与纸质六边形蜂窝斜管的有系数为，石棉水泥板的有效系数为。 3、清水区宽B 同絮凝池。通常，为保证排水均匀，清水区宽B 沿絮凝池的长边布置。 即是清水区宽为：10.8m B = 4、清水区长L 6.28m A L B '== 5、斜管长 取斜管长为1m l = 斜管支撑系统采用钢筋混凝土梁——角钢——扁钢的方式制作。等边角钢对中置于钢筋混凝土上，两侧电焊连接，角钢与扁钢垂直搁置并在接头处的扁钢两侧焊牢固，钢筋混凝土两端与池壁现浇。 6、沉淀池水力校核 斜管内流速取为3.5mm /(3~10mm /)s s 一般为 Re =56<500=?管内流速水力半径/运动粘度，要求，满足。 2 -5=765.63>10Fr =?管内流速，要求，满足。水力半径运动粘度 7、沉淀池池高H 12345 =0.3+1.2+0.87+1.6+0.54 =4.51m H h h h h h =++++ 式中：
12233114450.3m; 1.0m; =sin (m),601.5m m h h h h h l l h h h αα≥?≥ ——超高，取为——清水区高度，《室外给水设计规范》要求——斜管区高度，，为斜管长为斜管放置倾角，通常为；——配水区高度，《室外给水设计规范》要求——泥斗高，。 8、沉淀池出口设计—集水系統 目前采用的办法多为集水槽出水。断面为矩形的集水槽，采用淹没式孔口集水方式。 ①集水槽长度jsc L 6.28m jsc L =沉淀池长度= ②每座沉淀池中集水槽的个数N /10.8/1.29N B a === 式中： m <1.5m B a ——清水区宽，;——集水槽中心距，一般。 ③单根集水槽槽宽b 0.40 0.9()=0.19m b q '= 式中： 330 000 1.2~1.5=1.372.83m /h =/56.02m /h q q q q q Q N ''=——考虑了沉淀池超载系数的单根集水槽的流量(一般为设计流量的倍)，=；——单根集水槽中的流量，。校核：集水槽总面积/沉淀池表面积<0.25。 ④单根集水槽的高度jsc h 123411234=0.24+0.05+0.05+0.1 =0.44m +0.75 1.25m = =,221.2550mm 50mm jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc h h h h h b b h h b h h h =++++ 式中： 起点槽中水深中点槽中水深——集水槽中水深，，为了便于施工，统一按照计； ——集水槽中水的跌落高度，一般取；——孔口的淹没深度，可取为；——槽的超高，可取为100mm 。 ⑤集水槽上孔眼的计算 集水槽所需孔眼的总面积ω： 203 =0.033m 2jsc q gh ωμ'=
沉淀池设计规则 一般规则： ①污水自流进入，按最大设计流量计算；提升泵进入，按工作水泵的最大组合流量计算；按最小流量校核。 ②沉淀池个数或分格数不应少于两个，宜并联。 ③池子超高至少采用。 ④一般沉淀时间不小于，有效水深多采用2~4m，对辐流沉淀池指池边水深。 ⑤沉淀池缓冲层高度一般采用~。 ⑥污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°。 ⑦初沉池储泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时储泥时间2d，机械排泥时可按4h污泥量计算；二沉池排泥时间不宜大于2h。 ⑧排泥管直径不应小于200mm。 平流沉淀池设计： ①池子（或分格）长宽比不小于4，长深比一般8~12. ②有效水深多采用2~4m。 ③池底坡度多采用~，采用你都时，每斗应设单独的排泥管及排泥底阀，池底横向坡度采用. 竖流式沉淀池设计： ①池子直径（或正方形一边）与有效水深之比不大于3. ②池子直径不宜大于8m，一般采用4~7m，最大10m。 ③中心管内流速不大于s。 ④中心管下端至反射板之间的缝隙中污水流速不大于s。 ⑤中心管下端至反射板之间的缝隙高在~。 ⑥喇叭口直径及高度为中心管直径的倍。 辐流式沉淀池： ①池子直径与有效水深的比值一般在6~12. ②池径不小于16m。 ③池底坡度一般采用. 斜板（管）沉淀池设计： ①斜板垂直净距一般采用80~100mm，管孔径50~80mm。 ②长度一般1~。 ③倾角一般采用60°。 ④斜板（管）区底部缓冲层高度一般~。 ⑤斜板（管）区上部水深一般为~。 ⑥斜板（管）沉淀池一般采用重力排泥，每日至少排泥1~2次，或连续排泥。 ⑦初沉池池内停留时间不超过30min，二沉池不超过60min。
设计平均流量: Q max = 350 ?1.5 m / d = 0.006 m / s ,总变化系数 3.1 格栅的计算 1. 已知条件 3 3 K z =1.5 2. 设计计算(见下图) ⑴ 栅槽宽度 ① 栅条的间隙数 n,个 n = bhv 式中 Q max ------最大设计流量，m 3/s ； α------格栅倾角，(o )，取 α=75 0; b ------栅条间隙，m ，取 b=0.01 m; n-------栅条间隙数，个； h-------栅前水深，m ，取 h=0.1 m; v-------过栅流速，m/s,取 v=0.6 m/s; 则： n=(0.006×sin60°1/2)/（0.01×0.1×0.3） =18.61 取 n=19(个) 则每组细格栅的间隙数为 19 个。 ②栅槽宽度 B 设栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽度一般比格栅宽 0.2~0.3 m,取 0.2 m;
S S h 1 = h 0 k =β ( ) 3 v 2 sin α 则栅槽宽度 B= S(n-1)+bn+0.2 =0.01×(19-1)+0.01×19 =0.37(m) 则栅槽宽度 B=0.37m ⑵ 通过格栅的水头损失 h 1 h 1=h 0 ? k h 0 = εv 2 sin α 2g 4 , ε = β ( ) 3 b 式中 h 1---------设计水头损失，m; h 0 ---------计算水头损失，m; g ---------重力加速度，m/s 2 k ---------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍 数，一般采用 3； ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面 为锐边矩形断面，β=2.42。 4 b =0.03 (m) ⑶ 栅后槽总高度 H ，m 设栅前渠道超高 h 2=0.1m H=h+h 1+h 2=0.1+0.03+0.1 k 2g
斜管沉淀池设计计算2
斜管沉淀池设计方案 1.二层池改建说明 二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥取消MBR膜池，增加三个二次沉淀池，更好的对污水的处理、沉淀，达到排放要求。再改建好氧区，各部分，多增加回流部分，充分利用污泥，并增设添加药剂管道。 池体结构复杂、设备安装和使用精度要求高，必须保证池体结构具有相当高的尺寸、标高和公差配合要求，以便顺利安装和保证正常使用，例如反应区池壁的标高、角度和斜板的平直度；过墙柔性套管的位置和标高以及平直度；各种设备基础、预埋螺栓轴线及位置和尺寸均需精确无偏差，反应区、集泥槽底部工艺混凝土的坡度控制、位置尺寸等必须精确控制。 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废水沉淀池端，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。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。 【构造】
根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(逆向流)、同流向和测向流（横向流）三种类型，其中异向流,应用的最广。异向流的特点：水流向上、泥流向下，倾角60度。初步设定为横向流。 【斜管沉淀池的排泥】 斜管沉淀池由于单位面积出水量高，因而泥量亦相应增 加，与普通平流式沉淀池相比，每单位面积的积泥量， 将增加好几倍，积泥分布在整个底板上，虽比较均匀， 但积泥不及时排除将会严重影响出水水质。 常用的排泥措施： A机械刮泥；适用于大型斜板沉淀池，管理简单，可以自动控制。但加工维修困难，某些部件质量尚未过关，容易发生故障，影响使用，在国内积累经验上不多，有待提高和巩固。 B穿孔管排泥；应用于平流沉淀池已有相当历史，目前用于斜板沉淀池也不少，但须严格管理，不然容易堵塞，