平流式沉淀池的設計
平流式沉淀池主要設計參數為水平流速、沉淀時間、池深、池寬、長寬比、長深比 等,設計有關要點如下:
(1)沉淀出水濁度,當作化學水處理進水水質時應不大于5NTU,當作冷卻水水質時 應不大于20NTU。
(2)池數或分格數一般不少于2座。
(3)沉淀時間一般采用1.0~3.0h。當處理低溫、低濁度水或高濁度水時,沉淀時間 應適當增長。
(4)沉淀池內平均水平流速一般為10~25mm/s。
(5)有效水深一般為3.0~3.5m,一般為0.3~0.5m。
(6)池的長寬比應不小于4:1,每格寬度或導流墻間距一般采用3~9m,大為15m。
(7)池的長深比應不小于10:1。采用吸泥機排泥時,池底為平坡。
(8)平流式沉淀池進出口形式及布置,對沉淀池出水效果有較大的影響。一般情況 下,當進水端用穿孔墻配水時,穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設孔 眼,以免沖動沉泥。當沉淀池出口處流速較大時,可考慮在出水槽前增加指形槽的措施, 以降低出口槽堰口的負荷。
(9)防凍可利用冰蓋 (適用于斜坡式池子) 或加蓋板 (應有人孔、取樣孔),有條件 時亦可利用廢熱防凍。
(10)泄空時間一般不超過6h。
(11)弗勞德數一般控制在1×10~1×10之間。
(12)水平沉淀池內雷諾數一般為4000~15000間,多屬紊流。設計時應注意隔墻設 置,以減少水力半徑R,以降低雷諾數。
(13)為節(jié)約用地,大型水平沉淀池也可疊建于清水池之上,但沉淀池嚴格 不漏。
(14)平流沉淀池一般采用直流式布置,避免水流轉折。但是,為滿足沉淀時間和水 平流速的要求,往往池長較長,一般在80~100m之間。當地形條件受限制或處理規(guī)模較 小 (如3×10m/d) 以下,也可采用轉折布置。
池體平面多為圓形,也有方形的。直徑較大而深度較小,直徑為20~100米,池中心水深不大于4米,周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池,沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降,并沿池底坡度進入污泥斗,澄清水從池周溢流入出水渠。
近年設計成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設斜板或斜管,可以大大提高沉淀效率,縮短沉淀時間,減小沉淀池體積。但有斜板、斜管易結垢,長生物膜,產生浮渣,維修工作量大,管材、板材壽命低等缺點。正在研究試驗的還有周邊進水沉淀池、回轉配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設初次沉淀池可以降低污水中懸浮物含量,減輕生物處理負荷在曝氣池后設二次沉淀池可以截流活性污泥。此外,還有在二級處理后設置的化學沉淀池,即在沉淀池中投加混凝劑,用以提高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質和產色物質等的去除效率。
沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構筑物,多為分離顆粒較細的污泥。在生化之前的稱為初沉池,沉淀的污泥無機成分較多,污泥含水率相對于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池,多為有機污泥,污泥含水率較高。
按照沉淀不理的端面所求得的可分離沉速usc與us關系為:usc=us,s為一常數。S值被稱為斜管的特性參數,雖斷面形狀而定。
考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素,假設顆粒的沉速以等加速改變,并設起始沉速為零。結合考慮管內的流速分部,則斜管長度為顆粒沉速變化的加速度,即上訴三種方法,各有不足之處,在還沒有更完善的斜管沉淀池計算方法之前,認為分離粒徑可作為斜管沉淀計算的出發(fā)點。斜管沉淀池的流態(tài)設計
一般平流式沉淀池中的雷偌數(Re)常在104上,而水流屬于紊流。斜管沉淀池則由于濕周增加,水力半徑降低,而雷偌數(Re)明顯減少,以致完全有條件控制在層流條件下(Re數小于500)。