平流沉淀池.doc

平流式沉淀池
基本概述
平流式沉淀池是沉淀池的一种类型，水沿水平方向流动的沉淀池。
池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。
平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。池体平面为矩形，进出口分别设在池子的两端，进口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；出口多采用溢流堰，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。
平流式沉淀池具有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，施工简单，造价低的优点；但操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备和驱动件均浸于水中，易生锈，易腐蚀的缺点；适用于地下水位较高及地质较差的地区；适用于大、中、小型污水处理厂。
构造：平流式沉淀池有进水区、沉淀区、出水区、污泥区和缓冲区五部分组成。
1.进水区
进水区的作用是使水流均匀的分布在整个断面上，尽可能减少扰动。平流式沉淀池的配水可采用进水挡板或进水穿孔强等；入口流速小于25mm/s。
为了保证不冲刷已有的底部沉淀物，水的流入点应高于出污泥层面0.5m以上。
水流入沉淀池后应尽快消能，防止在池内形成短流或股流，设置整流装置。
2.沉淀区
沉淀区的高度（有效水深H）与其前后有关处理构筑物的高程布置有关，一般约3-4m。
沉淀区的长、宽、深之间相互关联，应综合考虑，还应核算表面负荷。一般，L/B≥4，L/H≥10，每格宽度3-8m，不宜大于15m。
3.出水区
沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。沉淀池常见出水口布置形式：

出流堰是沉淀效果好坏的重要条件，它不仅控制池内水面的高程，而且对池内水流的均匀分布影响极大。一般采用三角堰：

应防止池内水流产生偏流现象。尽可能减少单位堰长的过流量，因此堰的施工必须精心，尽量做的水平。
4.污泥区（积泥区和排泥区）
污泥区的目的是：贮存、浓缩污泥与排泥
沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管排泥及机械排泥。目前基本都采用机械排泥，不需留存泥区，池底水平，略带坡度以便放空。
（1） 刮泥：设置刮泥机（车），池底设计坡度0.01-0.02；
（2） 污泥泵排泥；
（3） 静水压力排泥（静水压力1.5-2.0m水头，排泥管径不小于200mm）；
（4） 如设有多个泥斗时，则无需刮泥装置，每个泥斗设独立的排泥管及排泥阀。
5.缓冲区
污泥区和清水区之间应有一个缓冲区，其深度可取0.3-0.5m，以减轻水流对存泥的搅动，也为存泥留有余地。
影响平流沉淀池的影响因素：实际水流情况
① 理想沉淀池中，水流稳定，流速均匀分布：t=Q/V
② 实际中，停留时间偏离理想情况，有的停留时间长，有的停留时间短，这种情况称为短流，是由于沉淀池内的流速与流程不同造成的，具体原因：
1）异重流 2）风的影响 3）池内导流壁与刮泥设施的影响 4）死角的存在。
A.水流的紊动性（防止死角）。紊动性用雷诺数表示Re=vR/v
沉淀池的雷诺数表征水流惯性力与粘滞力的比值，一般在4000—15000（小与500），属于紊流状态，实际中通常要求雷诺数越小越好。
B．水流的稳定性（防止异重流）。水流的稳定性用弗洛德数 Fr=v²/Rg，Fr数增大，表明惯性力作用相对增加，重力作用相对减少，水流对温差、密度差异等影响的抵抗能力强，使沉淀池内的流态保持稳定，通常，平流沉淀池内Fr宜大于10

-5
在平流式沉淀池中，降低Re和提高Fr数的有效措施是减少水力半径R，池中纵向分格及增加斜管、斜板均能达到上述目的。
在沉淀池中，增大水平流速，一方面提高了Re，不利于沉淀，另一方面，Fr增大，提高了沉淀效果，这种矛盾导致沉淀池的水平流速可以在一个较宽的范围内进行选择，而对沉淀效果影响不太明显，水平流速一般为10-25mm/s。
二、 凝聚作用的影响
① 原水通过絮凝池后，絮凝过程在沉淀池中继续进行。
② 水在池内沉淀时间越长，池内因水流速度不同而引起的絮凝越完善，沉淀出水水质越好，因此沉淀时间对沉淀效果是有影响的。
③ 池中水深越大，池内因颗粒沉速不同而引起的絮凝越完善，沉淀出水水质越好，因此沉淀时间对沉淀效果也是有影响的。
沉淀时间---影响沉淀过程中的再絮凝反应；
池中水深---水越深，越有利于网捕作用的继续进行。
沉淀池设计的一般原则
1. 设计流量
2. 沉淀池的只数
3. 沉淀池的经验设计参数
4. 沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系
5. 沉淀池的几何尺寸
6. 沉淀池出水部分
7. 贮泥斗的容积
8. 排泥部分
平流式沉淀池设计数据
　　1. 长宽比以3-5为宜；
　　2. 长与有效水深比一般采用8-12；
　　3. 池底纵坡一般采用0.01-0.02，机械刮泥时不小于0.005；
　　4. 初次沉淀池最大水平流速为7mm/s,二次沉淀池为5mm/s；
　　5. 进出口处挡板位置
　　1） 高出池内水面0.1-0.15m；
　　2） 进出挡板淹没深度一般为0.5-1.0m；
　　3） 出口挡板淹没深度一般为0.3-0.4m；
　　4） 挡板距进水口0.5-1.0m，距出水口0.25-0.5m；
　　6. 非机械刮泥时，缓冲层高度0.5m，机械刮泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；
　　7. 刮泥机行进速度一般为0.6-0.9m/min；
　　8. 排泥管直径为>200mm；

　　9. 入口整流墙的开孔总面积为过水断面的6%-20%；
10. 出水锯齿形三角堰，水面宜位于齿高的1/2处。
平流式沉淀池设计草图试例

平流式沉淀池例题
　　某城市污水处理厂的最大设计流量Qmax=0.2m3/s，设计人口数N=100000人，沉淀时间t=1.5小时，采用链带式刮泥机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。
　　[解]
　　1 池子总表面积 设表面负荷qˊ=2m3/m2·h， A=Qmax×3600/ qˊ=0.2×3600/2=360 m2
　　2 沉淀部分有效水深 h2=qˊt=2×1.5=3.0 m
　　3 沉淀部分有效容积 V=Qmaxt×3600=0.2×1.5×3600=1080 m3
　　4 池长 设水平流速υ=3.7mm/s L=υt×3.6=20 m
　　5 池子总宽度 B=A/L=360/20=18（m）
　　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设T=2 d，污泥量为25g/人·d，
　　污泥含水率为95%，S=25×100/{(100-95)×1000}=0.5 L/人·d。
　　V=SNT/1000=0.5×100000×2/1000=100 m3
　　9 每格池污泥部分所需的容积 V〞=V/n=100/4=25 m3

图3－15 沉淀池污泥斗
10污泥斗容积 污泥斗采用尺寸如图3－15。
　　V1= h4(f1+f2+√f1f2)/3
　　h4〞=（4.5-0.5）tg60°/2=3.46 m
　　V1=3.46(4.5+0.5+√0.5×4.5)/3=26 m3
　　11 污泥斗以上梯形部分污泥容积
　　h4′=(20+0.3-4.5)×0.01=0.158 m
　　l1=20+0.3+0.5=20.8 m l2=4.5 m
　　V2=（l1+ l2）h4〞b/2={（20.8+4.5）×0.158×3.46}/2=9.0 m3
　　12 污泥斗和梯形部分污泥容积
　　V1+V2=26+9=35 m3>25 m3
　　13 池子总高度 设缓冲层高度h3=0.5 m
　　H=h1+h2+h3+h4 h4=h4′+h4〞=0.158+3.46=3.62(m)
　　H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82 m

（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）