從化市沉淀池處理工藝
沉淀池是沉淀去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物,凈化水質(zhì)的設(shè)備。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的來除去水中的懸浮物。沉淀池按水流方向分為水平沉淀池和垂直沉淀池。沉淀效果決定于沉淀池中水的流速和水在池中的停留時(shí)間。為了提高沉淀效果,減少用地面積,目前多采用蜂窩斜管異向流沉淀池、加速澄清池、脈沖澄清池等。沉淀池在廢水處理中廣為使用。 考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素,假設(shè)顆粒的沉速以等加速改變,并設(shè)起始沉速為零。結(jié)合考慮管內(nèi)的流速分布,則斜管長度為:-d*tgθ式中a為顆粒沉速變化的加速度,即a=du/dt上述三種方法,各不足之處。
分類概述
平流式
由進(jìn)、出水口、水流部分和污泥斗三個(gè)部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造,也可用磚石圬工結(jié)構(gòu),或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池,沉淀,工作,使用,但占地面積較大。若加設(shè)或?qū)Ρ戎剌^大沉渣采用機(jī)械排除,可提高沉淀池工作效率。流式沉淀池進(jìn)出口形式及布置,對沉淀池出水效果較大的影響。一般情況 下,當(dāng)進(jìn)水端用穿孔墻配水時(shí),穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設(shè)孔 眼,以免沖動沉泥。當(dāng)沉淀池出口處流速較大時(shí),可考慮在出水槽前增加指形槽的措施, 以降出口槽堰口的負(fù)荷。
特點(diǎn)
1.平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)
為使入流污水均勻與穩(wěn)定的進(jìn)入沉淀池,進(jìn)水區(qū)應(yīng)整流措施。入流處的擋板,一般高出池水水面0.1—0.15m,擋板的浸沒深度應(yīng)不少于0.25m,一般用0.5~1.0m,擋板距進(jìn)水口0.5~1.0m。
平流式沉淀池的出流裝置。
出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)的水面高度,而且對沉淀池內(nèi)水流的均勻分布直接影響。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單位長度溢流量相等,對于初沉池一般為250m3/m·d,二沉池為130~250m3/m·d。鋸齒形三角堰普遍,水面宜位于齒高的1/2處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降,在堰口處需要設(shè)置能使堰板上下移動的調(diào)節(jié)裝置,使出口堰口盡可能水平。
堰前應(yīng)設(shè)置擋板,以阻攔漂浮物,或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板應(yīng)當(dāng)高出水面0.1~0.15m,浸沒在水面下0.3~0.4m,距出水口處0.25~0.5m。
多斗式沉淀池,可以不設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備。每個(gè)貯泥斗單獨(dú)設(shè)置排泥管,各自獨(dú)立排泥,互不干擾,沉泥的濃度。在池的寬度方向污泥斗一般不多于兩排。
2.平流式沉淀池的設(shè)計(jì)
平流式沉淀池主要設(shè)計(jì)參數(shù)為水平流速、沉淀時(shí)間、池深、池寬、長寬比、長深比 等,設(shè)計(jì)關(guān)要特點(diǎn)如下:
(1)沉淀出水濁度,當(dāng)作化學(xué)水處理進(jìn)水水質(zhì)時(shí)應(yīng)不大于5NTU,當(dāng)作冷卻水水質(zhì)時(shí) 應(yīng)不大于20NTU。
(2)池?cái)?shù)或分格數(shù)一般不少于2座。
(3)沉淀時(shí)間一般采用1.0~3.0h。當(dāng)處理溫、濁度水或高濁度水時(shí),沉淀時(shí)間 應(yīng)適當(dāng)增長。
(4)沉淀池內(nèi)平均水平流速一般為10~25mm/s。
(5)效水深一般為3.0~3.5m,高一般為0.3~0.5m。
(6)池的長寬比應(yīng)不小于4:1,每格寬度或?qū)Я鲏﹂g距一般采用3~9m,為15m。
(7)池的長深比應(yīng)不小于10:1。采用吸泥機(jī)排泥時(shí),池底為平坡。
(8)平流式沉淀池進(jìn)出口形式及布置,對沉淀池出水效果較大的影響。一般情況 下,當(dāng)進(jìn)水端用穿孔墻配水時(shí),穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設(shè)孔 眼,以免沖動沉泥。當(dāng)沉淀池出口處流速較大時(shí),可考慮在出水槽前增加指形槽的措施, 以降出口槽堰口的負(fù)荷。
(9)防凍可利用冰蓋 (適用于斜坡式池子) 或加蓋板 (應(yīng)人孔、取樣孔),條件 時(shí)亦可利用廢熱防凍。
(10)泄空時(shí)間一般不過6h。
(11)弗勞德數(shù)一般控制在1×10~1×10之間。
(12)水平沉淀池內(nèi)雷諾數(shù)一般為4000~15000間,多屬紊流。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意隔墻設(shè)置,以減少水力半徑R,以降雷諾數(shù)。
(13)為節(jié)約用地,大型水平沉淀池也可疊建于清水池之上,但沉淀池必須嚴(yán)格 不漏。
(14)平流沉淀池一般采用直流式布置,避免水流轉(zhuǎn)折。但是,為滿足沉淀時(shí)間和水 平流速的要求,往往池長較長,一般在80~100m之間。當(dāng)?shù)匦螚l件受限制或處理規(guī)模較 小 (如3×10m/d) 以下,也可采用轉(zhuǎn)折布置。
豎流式
又稱立式沉淀池。池體平面為圓形或方形。廢水由設(shè)在沉淀池的進(jìn)水管自上而下排入池中,進(jìn)水的出口下設(shè)傘形擋板,使廢水在池中均勻分布,然后沿池的整個(gè)斷面緩慢上升。懸浮物在重力下沉降入池底錐形污泥斗中,澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設(shè)浮渣槽和擋板,出水水質(zhì)。這種池,但深度大,池底為錐形,施工較困難。池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形,水由設(shè)在池的進(jìn)水管自上而下進(jìn)入池內(nèi) (管中流速應(yīng)小于30mm/s),管下設(shè)傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個(gè)過水?dāng)嗝婢徛仙?(對于生活污水一般為0.5~0.7mm/s,沉淀時(shí)間采用1~1.5h),懸浮物沉降進(jìn)入池底錐形沉泥斗中,澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。堰前設(shè)擋板及浮渣槽以截留浮渣出水水質(zhì)。池的一邊靠池壁設(shè)排泥管(直徑大于200mm)靠靜水壓將泥定期排出。豎流式沉淀池的特點(diǎn)是,排泥容易,缺特點(diǎn)是深度大,施工困難,造高。常用于處理水量小于20000m/d的污水處理。
輻流式
池體平面多為圓形,也方形的。直徑較大而深度較小,直徑為20~100米,池水深不大于4米,周邊水深不小于1.5米。廢水自池進(jìn)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(jìn)入污泥斗,澄清水從池周溢流入出水渠。
近年設(shè)計(jì)成的的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設(shè)斜板或斜管,可以大大提高沉淀效率,縮短沉淀時(shí)間,減小沉淀池體積。但斜板、斜管易結(jié)垢,長生物膜,產(chǎn)生浮渣,維修工作量大,管材、板材壽命等缺特點(diǎn)。正在研究試驗(yàn)的還周邊進(jìn)水沉淀池、回轉(zhuǎn)配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池各種不同的用途。如在曝氣池前設(shè)初次沉淀池可以降污水中懸浮物含量,減輕生物處理負(fù)荷在曝氣池后設(shè)二次沉淀池可以截流活性污泥。此外,還在二級處理后設(shè)置的化學(xué)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機(jī)物、能被氧化的物質(zhì)和產(chǎn)色物質(zhì)等的去除效率。
水平管
水平管沉淀池是目前近“哈真”淺層理論的沉淀池,它將沉淀管水平放置,沿水平行流動,懸浮物垂直分離,具沉淀和分離功能。安裝時(shí)可將預(yù)制的“水平管”模塊組裝為水平管沉淀池。水平管沉淀分離裝置分成若干層,由此增加了沉淀面積,減小了懸浮物的沉降距離,縮短了懸浮物沉淀時(shí)間;水平管單元的垂直斷面形狀為菱形,管底側(cè)向設(shè)排泥狹縫,沉泥順側(cè)底下滑,再通過排泥狹縫滑入下面的水平管沉淀單元,懸浮物通過水平管與水分離,水走水道、泥走泥道,改善了懸浮物可逆沉淀的排泥條件,并避免了懸浮物堵塞管道和跑礬現(xiàn)象的發(fā)生。配備不停水自動沖洗系統(tǒng),解決在水平管壁面上的沉泥附著積累問題。平面形式為矩形的沉淀池,水從 池的一端流入,沿長度方向緩慢流動, 借助水中顆粒或絮體的重力沉降 以去除水中懸浮物,水從另一端流出。 分進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、儲泥區(qū)和緩 沖區(qū)五部分。進(jìn)水區(qū)設(shè)均勻分布的進(jìn) 水孔口,出水區(qū)采用溢流堰以澄清 水沿整個(gè)斷面均勻流出。平流式沉淀 池的設(shè)計(jì)應(yīng)使進(jìn)、出水均勻,池內(nèi)水流 穩(wěn)定,提高水池的效容積,同時(shí)減少 紊動影響,以利于提高沉淀效率。平流式沉淀池沉淀效果,除受反應(yīng)效果的 影響外,與池中水平流速、沉淀時(shí)間、原 水凝聚顆粒的沉降速度、進(jìn)出口布置形 式及排泥效果等因素關(guān)。一般流速 不大于0.005m/s,停留時(shí)間2h,水流部 分的效水深不過3m,池的長寬比 不小于4。沉淀池的出水裝置常采用三 角堰、孔眼和溢流堰等,一般出水堰做 成由直角三角堰構(gòu)成的鋸齒形堰口,齒 深常用5cm,齒距用20cm左右。如沉 淀池容積不大,底部也可做成許多污泥 斗,泥斗的斜壁與水平面的傾角,方斗 宜為60°,圓斗宜為55°。平流式沉淀池 的特點(diǎn)造較;操作管理方便,施 工簡單;對原水濁度適應(yīng),潛力大, 處理;帶機(jī)械排泥設(shè)備時(shí), 排泥,等。缺特點(diǎn)是占地 面積較大。一般用于于 15000m/d的污水處理。
從化市沉淀池處理工藝
注意事項(xiàng)
沉淀池池體平面為矩形,設(shè)在池長的一端,一般采用淹沒進(jìn)水孔,水由進(jìn)水渠通過均勻分布的進(jìn)水孔流入池體,進(jìn)水孔后設(shè)擋板,使水流均勻地分布在整個(gè)池寬的橫斷面。沉淀池的出口設(shè)在池長的另一端,多采用溢流堰,以沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體。池寬和池深要水流沿池的過水?dāng)嗝娌妓鶆颍涝O(shè)計(jì)流速緩慢而穩(wěn)定地流過。池的長寬比一般不小于4,池的效水深一般不過3米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥,多設(shè)在池前部的池底以下,斗底排泥管,定期排泥。
為避免短流,一是在設(shè)計(jì)中盡量采取一些措施(如采用適宜的進(jìn)水分配裝置,以消除射流,使水流均勻分布在沉淀池的過水?dāng)嗝嫔希滴闪鞑⒎乐刮勰鄥^(qū)附近的流速過大,采用指形出水槽以延長出流堰的長度;沉淀池加蓋或設(shè)置隔墻,以降池水受風(fēng)力和光照升溫的影響;高濃度水經(jīng)過預(yù)沉,以減少進(jìn)水懸浮固體濃產(chǎn)生的異重流等);二是加強(qiáng)運(yùn)行管理,在沉淀池投產(chǎn)前應(yīng)嚴(yán)格檢查出水堰是否平直,發(fā)現(xiàn)問題,要修理。在運(yùn)行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整個(gè)出流堰的單位長度溢流量不等而產(chǎn)生水流抽吸,操作人員應(yīng)清理堰口上的浮渣;用塑料的鋸齒形三角堰因時(shí)間關(guān)系,可能發(fā)生變形,管理人員應(yīng)維修或更,以出流均勻,減少短流。通過采取上述措施,可使沉淀池的短流現(xiàn)象降到限度。
對于已經(jīng)在斜板和斜管上生長的藻類,可用高壓力水沖洗,往往一經(jīng)沖洗即可去除附著的藻類。活性污泥處理系統(tǒng)的二次沉淀池是該系統(tǒng)的重要組成部分。二次沉淀池的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,直接關(guān)系到處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥的濃度,對整個(gè)系統(tǒng)的凈化效果產(chǎn)生重大影響。二次沉淀池運(yùn)行管理較為復(fù)雜,其運(yùn)行過程中常見問題及防止措施參見“活性污泥法處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理”。
廢水經(jīng)過格柵截留大尺寸的漂浮物和懸浮物,并經(jīng)過沉沙池去除密度大于l.5g/c曠的懸浮顆粒后,仍存在許多密度稍小或顆粒尺寸較小的懸浮顆粒,這些顆粒的成分以機(jī)物為主。如果這些物質(zhì)直接進(jìn)入生物處理環(huán)節(jié)會增加曝氣池的機(jī)負(fù)荷,甚至影響微生物對機(jī)物的氧化分解和硝化的效果,影響二次沉淀池的出水水質(zhì)。
初次沉淀池的主要括:
( 1 )去除廢水中密度較大的固體懸浮顆粒,減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷;
(2 )使細(xì)小的懸浮顆粒絮凝成較大的顆粒,強(qiáng)化了固液分離效果;
(3 )對膠體物質(zhì)一定的吸附去除;
(4 )些廢水處理工藝會將部分二次沉淀池的污泥回流到初次沉淀池,通過二沉污泥的生物絮凝可吸附更多的溶解性和膠體態(tài)機(jī)物,提高初次沉淀池的去除效率。
性系數(shù)法
按照沉淀不理的端面所求得的可分離沉速usc與us關(guān)系為:usc=us,s為一常數(shù)。S值被稱為斜管的性參數(shù),雖斷面形狀而定。
考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素,假設(shè)顆粒的沉速以等加速改變,并設(shè)起始沉速為零。結(jié)合考慮管內(nèi)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,各不足之處,在還沒更的斜管沉淀池計(jì)算方法之前,認(rèn)為分離粒徑可作為斜管沉淀計(jì)算的出發(fā)特點(diǎn)。斜管沉淀池的流態(tài)設(shè)計(jì)
在平流式沉淀池中,F(xiàn)r值大致為10-5的數(shù)量級。斜管沉淀池由于水力半徑減少和水流速度提高的提高,F(xiàn)r數(shù)一般在10-3-10-4 的范圍內(nèi),因而水流穩(wěn)定性明顯增加。
使用管理
沉淀池運(yùn)行管理的基本要求是各項(xiàng)設(shè)備安完好,調(diào)控各項(xiàng)運(yùn)行控制參數(shù),出水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)。為此,應(yīng)著重作好以下幾方面工作。
避免短流
進(jìn)入沉淀池的水流,在池中停留的時(shí)間通常并不相同,一部分水的停留時(shí)間小于設(shè)計(jì)停留時(shí)間,很快流出池外;另一部分則停留時(shí)間大于設(shè)計(jì)停留時(shí)間,這種停留時(shí)間不相同的現(xiàn)象叫短流。短流使一部分水的停留時(shí)間縮短,得不到充分沉淀,降了沉淀效率;另一部分水的停留時(shí)間可能很長,甚至出現(xiàn)水流基本停滯不動的死水區(qū),減少了沉淀池的效容積。總之短流是影響沉淀池出水水質(zhì)的主要原因。形成短流現(xiàn)象的原因很多,如進(jìn)入沉淀池的流速過高;出水堰的單位堰長流量過大;沉淀池進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)距離過近;沉淀池水面受大風(fēng)影響;池水受到陽光照射引起水溫的變化;進(jìn)水和池內(nèi)水的密度差;以及沉淀池內(nèi)存在的柱子、導(dǎo)流壁和刮泥設(shè)施等,均可形成短流形象。
加混凝劑
當(dāng)沉淀池用于混凝工藝的液固分離時(shí),正確投加混凝劑是沉淀池運(yùn)行管理的關(guān)鍵。要做到正確投加混凝劑,必須掌握進(jìn)水質(zhì)和水量的變化。以飲用水凈化為例,一般要求2-4小時(shí)測定一次原水的濁度、pH值、水溫、堿度。在水質(zhì)頻繁季節(jié),要求1-2小時(shí)進(jìn)行一次測定,以了解進(jìn)水泵房開停狀況,根據(jù)水質(zhì)水量的變化調(diào)整投藥量。別要防止斷藥事故的發(fā)生,因?yàn)榧词苟虝r(shí)期停止加藥了也會導(dǎo)致出水水質(zhì)的惡化。
排泥
排泥是沉淀池運(yùn)行管理中為重要的工作。污水處理中的沉淀池中所含污泥量較多,絕大部分為機(jī)物,如不排泥,就會產(chǎn)生厭氧發(fā)酵,致使污泥上浮,不僅破壞了沉淀池的正常工作,而且使出水質(zhì)惡化,如出水中溶解性BOD值上升;pH值下降等。初次沉淀的池排泥周期一般不宜過2日,二次沉淀池排泥周期一般不宜過2小時(shí),當(dāng)排泥不*時(shí)應(yīng)停池(放空)采用人工沖洗的方法清泥。機(jī)械排泥的沉淀池要加強(qiáng)排泥設(shè)備的維護(hù)管理,一旦機(jī)械排泥設(shè)備發(fā)生故障,應(yīng)修理,以避免池底積泥過度,影響出水水質(zhì)。
防止藻類
在給水處理中的沉淀池,當(dāng)原水藻類含量較高時(shí),會導(dǎo)致藻類在池中滋生,尤其是在氣溫較高的地區(qū),沉淀池中加裝斜管時(shí),這種現(xiàn)象可能更為突出。藻類滋生雖不會嚴(yán)重影響沉淀池的運(yùn)轉(zhuǎn),但對出水的水質(zhì)不利。防止措施是:在原水中加氯,以抑止藻類生長。采用三氯化鐵混凝劑亦對藻類抑制。
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