沉淀就是水中的懸浮物在重力作用下沉下來,能夠?qū)崿F(xiàn)沉淀這一功能的構(gòu)筑物就是沉淀池。在水處理工程中,沉淀池除了用來去除水中的懸浮物外,還用于廢水處理活性污泥法后的泥水分離。這次重點寫一下廢水處理中的沉淀池,供友友們參考。
01、分類(一)
沉淀池的分類主要有兩種。按照沉淀池內(nèi)水流的方向,沉淀池可分為:平流式、豎流式、輻流式三種。當然,還有一種在給水處理中常用的斜管或斜板沉淀池,因其在廢水處理中使用得較少,不在此次討論之列。
平流式沉淀池的平面形狀為矩形(池長不宜大于60米),水在池子內(nèi)沿矩形長度方向水平流動,懸浮物向下沉淀。該池的優(yōu)點:便于共壁,占地省,池深小,施工方便等。其缺點:進水區(qū)配水不均勻,排泥困難等。
豎流式沉淀池的平面形狀為圓形或正方形,水在池子內(nèi)沿豎向流動,出水向上流,泥水混合物向下流。該池的優(yōu)點:重力排泥,構(gòu)造簡單,占地省等。其缺點:池深大,施工困難,排泥不暢等。單個豎流式沉淀池的直徑或邊長盡量不超過7m,否則池子太深,造價增加。另外,鋼制豎流式沉淀池的直徑不大于3.4m,否則會給公路運輸帶來麻煩。
輻流式沉淀池為圓形,水在池內(nèi)主要沿半徑方向流動(如同車輪的輻條),懸浮物向下沉淀。該池的優(yōu)點:排泥方便,底部污泥濃縮效果好等。其缺點:不能共壁,占地較大等。單個輻流式沉淀池的直徑一般不超過50m,否則風對池面的影響較大。
02、分類(二)
按照沉淀池在廢水處理流程中的位置可分為:初次沉淀池、二池沉淀池和三次沉淀池,分別簡稱為初沉池、二沉池和三沉池。
初沉池一般位于廢水生化處理的前面,主要用于去除廢水中的懸浮物(SS),SS去除率為40%~55%,同時也能去除20%~30%的BOD5,因此在計算生化池時用扣除初沉池去除的此部分顆粒態(tài)有機物。有些污水廠不設初沉池,理由主要有兩個:一是考慮到延時曝氣氧化溝的污泥齡較長,SS可在氧化溝內(nèi)得到部分穩(wěn)定,所以不設初沉池;二是由于初沉池容易產(chǎn)生臭氣,而目前臭氣都需要收集處理,增加了除臭成本。
二沉池肯定位于廢水生化池后面,主要功能有:泥水分離、濃縮污泥、儲存污泥等。
由于廢水排放標準的提高,生化出水需要進行深度處理。當生化出水采用混凝沉淀法處理時,則此時的沉淀池一般稱為三沉池。由于三沉池經(jīng)常是城市污水廠的最后一種沉淀池,因此也將三沉池稱為終沉池。
03、主要設計參數(shù)
沉淀池的平面面積采用表面水力負荷計算。初沉池的表面水力負荷一般為1.5~4.5立方米/(平方米?小時),活性污泥法二沉池的表面水力負荷一般為0.6~1立方米/(平方米?小時)。
沉淀池的有效水深等于沉淀時間和表面水力負荷的乘積。初沉池的沉淀時間一般為0.5~2小時,二沉池的沉淀時間為1.5~4小時。
三沉池的設計參數(shù)在沒有試驗數(shù)據(jù)時一般參考初沉池的設計參數(shù)。
輻流式沉淀池的直徑與有效水深比值宜為6~12(用作二沉池時應取低值)。
04、選型
地下水位高時一般不能采用池深大的沉淀池,否則在結(jié)構(gòu)設計時需要考慮抗浮設計(防止池子放空時被地下水壓垮),增加了基建投資。從地下水位和污水廠規(guī)模看,平流式沉淀池適用于地下水位高的大、中、小型污水廠;豎流式沉淀池適用于地下水位低且規(guī)模小的污水廠;而輻流式沉淀池適用于地下水位較高的大、中型污水廠。
懸浮生長活性污泥法后的二沉池盡量選用輻流式,因為平流式和豎流式的污泥濃縮功能太差,不利于提高生化池的活性污泥濃度。當然,也盡量不用斜板(管)沉淀池,因易堵。
輻流式沉淀池又分為中間進水周邊出水(中進周出)和周邊進水周邊出水(周進周出)兩大類。當直徑大于20米時,可考慮采用周進周出(初學者應和設備供應商多溝通設計細節(jié))。當輻流式二沉池直徑大于等于20米時,盡量采用周邊傳動吸泥機(此時池底為平底);直徑小于20米時可用中心傳動刮泥機(此時池底以5%~10%的坡度坡向池中心,坡度越大則造價越高)。