当前课程知识点:水处理工程-物化技术 > 第2章 沉淀 > 2-5 平流沉淀池 > 2-5 平流沉淀池
同学们好!接下来我们介绍沉淀与澄清的第5节平流式沉淀池
根据水流方向,沉淀池通常分为平流式、竖流式、辐流式以及斜流式
下面我们首先介绍平流式沉淀池
平流式沉淀池一般为矩形水池
这个图是平流式沉淀池的剖面图,我们可以看到
原水从左边流入,水平方向流动,然后从右边流出
这就是平流式沉淀池
平流式沉淀池由于沉淀效果好、对冲击负荷适应能力较强、施工简单
而且所用的排泥设备已定型化
是水和废水处理中应用最为广泛的沉淀池之一
适用于各种规模的水和废水处理厂
平流式沉淀池的基本构成包括四个区域
进水区、沉淀区、出水区以及污泥区
这四个区域不仅适用于平流式沉淀池,也适用于其他类型的沉淀池
首先是进水区
沉淀池中进水区的主要作用
是使进入沉淀池的水流能均匀地分布在沉淀池的整个进水断面上
并且需要在进水过程中尽量减少对水流的扰动
不影响沉淀区中颗粒的沉淀
因此,如何均匀配水是进水区设计的关键
为了使进水区流量均匀分布,我们可以采用多种配水方式
比如首先是溢流式入水方式
在入流断面处还设置有多孔整流墙
使入水能够均匀的分布到沉淀池中
第二是底孔式入流方式,在大约1/2深处处设置有挡流墙
使从底孔入流的水流导向成水平流进入到沉淀池中
第三是如这个图所示,淹没孔与导流板相组合的进水方式
第四是淹没孔与有孔整流墙相组合的进水方式
可以采用这四种方式来进行配水
在给水处理中,沉淀单元通常与混凝单元联合使用
由于经过絮凝反应的矾花容易被打碎
因此,在沉淀池的配水过程中要尽量减小水流扰动
通常我们可以采用穿孔墙的方式进行配水
穿孔墙一般可以采用砖砌结构,也可以采用如这个照片所示的混凝土穿孔墙
一般孔口流速不宜大于0.15-0.2 m/s
第二个区域是沉淀区,这是沉淀池中颗粒发生沉淀的核心部位
从池子的结构来看,平流式沉淀池比较简单,但要使颗粒高效地沉淀
需要创造一个有利于颗粒沉淀的水力条件
从有利于颗粒沉淀的水力条件来看,我们通常需要
一是减少水流的紊动性;二是提高水流的稳定性
来抵抗由于温度、密度差造成的对水流稳定性的影响
水流的紊动性如何来表征呢
水流的紊动性一般我们可以用雷诺数来表征
它表示了水流的惯性(力)与黏滞力之间的对比
而水流的稳定性可以用弗劳德数来表征
它表示了水流的惯性力与重力之间的对比
既要减少水流的紊动性又要提高水流的稳定性
只有通过降低水力半径R来达到
那么,我们如何才能降低水力半径R呢?
通常可以在沉淀区设置导流墙,也就是对平流式沉淀池进行纵向分隔
来提高悬浮颗粒的沉淀效果
它的高度与前后处理构筑物的高程配合有关,一般在3-4m
而长度取决于水平流速v和停留时间t
而对长宽比、长深比也有一定的要求
一般认为,长宽比不小于4,长深比宜大于8
沉淀池每格宽度在3-8m之间,不宜大于15m
第三是出水区
沉淀后的水应尽量均匀地在出水区流出
我们一般可以采用溢流出水堰,如自由堰和三角堰
或采用淹没式出水孔口
而其中三角堰,由于容易施工,出水均匀性好,应用最为广泛
大家来看看,这是某一给水处理厂平流式沉淀池中三角堰出水的照片
大家可以看到,经沉淀以后的清澈的出水经三角堰溢流到了集水渠
在出水区设计中,为了避免单位堰长的流量负荷过大
造成出水不均匀和不稳定,导致出水水质变差
就需要控制单位堰长的流量负荷
单位堰长的流量负荷可以根据沉淀的原水的性质不同,控制范围不同
比如在给水处理中,单位堰长的流量负荷宜小于5.8
而对于污水处理中的初沉池,单位堰长的流量负荷宜小于2.9
对于二沉池,单位堰长的流量负荷宜小于1.7
为了降低出水堰的流量负荷,通常需要增加出水堰长度
出水堰的几种布置方式如这个图所示
我们可以看到一种是设置平行出水支渠的集水槽的布置方式
另外也可以沿沉淀池的宽度来设置集水槽
还有呢,沿部分池长设置出水支渠的集水槽的布置方式
第四是污泥区
沉积在沉淀池底部的污泥应及时地收集并排出
否则会影响颗粒在沉淀区中的沉淀
所以沉淀池的排泥是一个非常重要的环节
污泥的收集和排出方式有多种
一般可以通过设置泥斗,利用静水压力将污泥排出,一般静水压力在1.5-2m之间
泥斗排泥如这个图所示
一般在沉淀池进口端设置一个或沿沉淀池池长设置多个泥斗
设置多个泥斗时,一般不需设机械刮泥设备
但每一泥斗应设置单独的排泥管及排泥阀,通常适用于沉淀池体积不大的情况
当在沉淀池的进口端设置一个泥斗时,应设置刮泥设备
将沉积在全池底部的污泥集中到泥斗后再排出
而机械刮泥设备通常有链条式刮泥机和行车式刮泥机
这是链条式刮泥机的工作原理图
我们可以看到链带上装有刮板
链带在四个导向叶轮的带动下,在水中缓慢移动
当链带刮板沿着沉淀池池底移动时,就会把沉积在池底的污泥缓慢推入污泥斗
而当链带刮板转到水面时,又可将水面的浮渣推向出水挡板处的排渣管槽中,然后排出
从这个图中,我们可以看到这是刮板,正在推动浮渣向排渣管槽移动
这个图是链带刮泥机的局部照片,我们可以看到链带和导向滑轮
链带式刮泥机的缺点是机械设备长期浸没于水中,存在腐蚀问题
第二种机械刮泥设施是行车式刮泥机,如这个图所示
有一个小车沿地面的导轨来回行走,带动刮板移动
当小车在面向泥斗,也就是面向进水端移动时
刮板落下、与池底接触,随着刮板移动将沉积在池底的污泥刮入到污泥斗中
当背向泥斗移动时,刮板抬起,回到出水端,刮板再落下,进行下一轮的刮泥
这是行车式刮泥机的照片,大家可以看到底部的刮板
行车式刮泥机,由于整套行车都在水面上,因此不易腐蚀,易于维修
除了靠泥斗静水压力排泥以外,还可以采用真空吸泥进行排泥
这是吸泥车,吸泥车吸泥管口在沉淀池的底部来回移动
靠真空抽吸把沉淀池底部的积泥抽吸上来并排出
这是吸泥车的移动轨道
关于平流式沉淀池就介绍到这儿,谢谢
-0-1 课程定位
--讨论题
-0-2 给水处理工艺
--讨论题
-0-3 废水处理工艺
--讨论题
-第0章 绪论 测试题
-1-1 概述
--1-1 概述
--讨论题
-1-2 胶体的主要性质
-- 1-2 胶体的主要性质
--讨论题
-1-3 水的混凝机理与过程
--讨论题
-1-4 混凝剂与絮凝剂
-- 1-4 混凝剂与絮凝剂
--讨论题
-1-5 混凝动力学
--讨论题
-1-6 混凝效果的主要影响因素
--讨论题
-1-7 混凝设备
--1-7 混凝设备
--讨论题
-第1章 混凝 测试题
-2-1 概述
--2-1 概述
--讨论题
-2-2 自由沉淀
--2-2 自由沉淀
--讨论题
-2-3 絮凝沉淀
--2-3 絮凝沉淀
--讨论题
-2-4 拥挤沉淀
--2-4 拥挤沉淀
--讨论题
-2-5 平流沉淀池
--讨论题
-2-6 平流沉淀池工艺计算
--讨论题
-2-7 竖流式与幅流式沉淀池
--讨论题
-2-8 斜板沉淀池
--讨论题
-2-9 澄清池
--2-9 澄清池
--讨论题
-三维交互式演示区
--竖流沉淀池
--浏览器设置方法
--机械搅拌澄清池
--辐流沉淀池
-第2章 沉淀 测试题
-第2章 沉淀 测试题2
-3-1 概述
--3-1 概述
--讨论题
-3-2 气浮理论基础
--讨论题
-3-3 加压溶气气浮
--讨论题
-第3章 气浮 测试题
-4-1 概述
--4-1 概述
--讨论题
-4-2 普通快滤池构成与工作过程
--讨论题
-4-3 滤池的水头损失
--讨论题
-4-4 滤池的过滤方式
--讨论题
-4-5 滤料
--4-5 滤料
--讨论题
-4-6 配水系统
--4-6 配水系统
--讨论题
-4-7 滤池冲洗
--4-7 滤池冲洗
--讨论题
-4-8 虹吸滤池
--4-8 虹吸滤池
--讨论题
-4-9 重力无阀滤池
--讨论题
-4-10 移动罩滤池
--讨论题
-三维交互式演示区
--普通快滤池
--浏览器设置说明
--虹吸滤池
--浏览器设置说明
-第4章 过滤 测试题
-5-1 概述
--5-1 概述
--讨论题
-5-2 消毒的影响因素
--讨论题
-5-3 氯消毒
--5-3 氯消毒
--勘误
--讨论题
-5-4 二氧化氯消毒
--讨论题
-5-5 紫外线消毒
--讨论题
-第5章 消毒 测试题
-6-1 离子交换树脂
--讨论题
-6-2 离子交换反应特性
--讨论题
-6-3 阳离子交换树脂特性
--讨论题
-6-4 阴离子交换树脂特性
--讨论题
-6-5 离子交换软化系统
--讨论题
-6-6 离子交换除盐系统
--讨论题
-6-7 离子交换设备
--讨论题
-6-8 离子交换法处理工业废水
--讨论题
-第6章 离子交换 测试题
-第1节 概述
--第1节 概述
--讨论题
-第2节 电渗析原理与过程
--讨论题
-第3节 电渗析器构造与组装
--讨论题
-第4节 电渗析工艺计算
--讨论题
-第5节 反渗透工艺原理与工作特征
--讨论题
-第6节 反渗透工艺计算
--讨论题
-第7节 超滤和微滤分离原理与过程
--讨论题
-第8节 超滤和微滤工艺计算
--讨论题
-第7章 膜分离 测试题
-8-1 氧化还原基础与分类
--讨论题
-8-2 臭氧氧化
--8-2 臭氧氧化
--讨论题
-8-3 光催化氧化
--讨论题
-8-4 超临界水氧化
--讨论题
-8-5 电解
--8-5 电解
--讨论题
-第8章 氧化还原 测试题
-9-1 概述
--9-1 概述
--讨论题
-9-2 吸附平衡与吸附等温线
--讨论题
-9-3 吸附穿透曲线
--讨论题
-第9章 吸附 测试题