辐流沉淀池的设计(4.25)
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沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。
在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质,在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物,在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥,在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩,在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。
沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。
进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池,避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响,同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率;沉淀区也称澄清区,即沉淀池的工作区,是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域;缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域,保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。
沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关,而与沉淀池的深度无关,池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。
而在实际连续运行的沉淀池中,由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速,因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走,沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中,只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。
而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关,即与池体的深度有关。
理论上讲,池体越浅,颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。
为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起,因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区,使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后,再次沉淀下去。
污水处理技术之沉淀池设计计算(平流、辐流、竖流、斜板)沉淀池的类型按水流方向划分,沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种,还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。
设置沉淀池的一般要求有哪些(1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2 个,为使每个池子的人流量均等,要在入流口处设置调节阀,以便调整流量。
池子的超高不能小于0.3m,缓冲层为0.3m~0.5m。
(2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h,有效水深多为2~4m(辐流式沉淀池指周边水深),当表面负荷一定时,有效水深与沉淀时间之比也为定值。
(3)沉淀池采用机械方式排泥时,可以间歇排泥或连续排泥。
不用机械排泥时,应每日排泥,初沉池的静水头不应小于1.5m,二沉池的静水头,生物膜法后不应小于1.2m,活性污泥法后不应小于0.9m。
(4)采用多斗排泥时,每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门,排泥管的直径不能小于200mm。
污泥斗的斜壁与水平面的倾角,采用方斗时不能小于60°,采用圆斗时不能小于55(5)当采用重力排泥时,污泥斗的排泥管一般采用铸铁管,其下端伸入斗内,顶端敞口伸出水面,以便于疏通,在水面以下1.5~2.0m 处,由排泥管接出水平排泥管,污泥借静水压力由此管排出池外。
(6)使用穿孔排泥管排泥时,排泥管长度应在15m 以内,排泥管管径150~200mm,孔径15~25mm,孔眼内流速4~5m/s,孔眼总面积与管截面积的比值为0.6~0.8,孔眼向下成45°~60°交错排列。
为防止排泥管堵塞,应设压力水冲洗管,根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时,应设置配水井,进水管由配水井池壁接人,且应将进水管的进口弯头朝向井底。
沉淀池进、出水区均应设置整流设施,同时具备刮渣设施。
(8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽,出水堰可用三角堰、孔眼等形式,普遍采用的是直角锯齿形三角堰,堰口齿深通常为50mm,齿距为200mm 左右,正常水面应当位于齿高的1/2 处。
辐流式二沉池的设计参数辐流式二沉池的设计参数辐流式二沉池的设计参数如下[1]:(1)池子直径(或者正方形的一边)与有效水深的比值大于6; (2)池径不宜小于16m ;(3)池底坡度一般采用0.05~0.1m ;(4)一般采用机械刮泥,也可附有空气提升或净水头排泥设施;(5)当池径(或正方形的一边)较小(小于20m )时,也可采用多斗排泥; (6)停留时间2.5~3h ;(7)表面负荷:0.6~1.5m 3/(m 2·h )。
4.5.3设计计算辐流式二沉池的设计计算过程如下[1]: (1)沉淀部分水面面积 nqQF = 式中:Q —设计日平均流量m 3/h ;池数(个)—n ,本设计设置2座沉淀池;q —表面负荷,m 3/(m 2·h),本设计取1.5m 3/(m 2·h)23333.31111.1m 2 1.5Q F nq ===⨯ (2)池子直径 441111.137.62m FD ππ⨯===采用周边传动吸泥机,为了符合型号规格,取直径为m 37=D ,由《给水排水设计手册(第2版)》第11册P592查知(D >20,采用周边传动的刮泥机),选取周边传动吸泥机37-ZBG ,其性能参数如下表8示:表835-ZBG 性能参数(3)实际水面面积222m 67.10744374=⨯=='ππD F实际负荷 323222443333.3m /m h 1.6m /m h 237Q q n D ππ⨯==∙=∙⨯⨯()() (4)沉淀区有效水深qt h =2式中:2h —沉淀区有效水深,m ;t —沉淀时间,1.5~4.0h ;取3.0h21.63.0m4.8mh q t ==⨯= (5)校核径深比2377.74.8D h ==,在6—12内,符合要求 (6)沉淀部分有效容积 333333.3'3m 4999.95m 2Q V t n ==⨯=(7)沉淀区的容积nSNTV 1000= 式中:S —每人每日污泥量,L/(人·d )一般为0.3~0.8,取=S 0.8 L/(人·d ) N —设计当量人口数,=N 25万T —两次清除污泥像个时间,d ;取h 2=T n —沉淀池座数,2=n430.8251028.3m 10001000224S N T V n ⨯⨯⨯===⨯⨯(8)污泥斗的容积设 60a m 1m 221===,,r r ,则m 73.160tan 12a tan )(215=⨯-=-= )(r r h ,取1.7m 。