《沉砂池和沉淀池》PPT课件.ppt

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1、第三节 沉 砂 池,沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子,沉淀物质比重较大,无机成分高,含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除,则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网,干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物,多为分离颗粒较细的污泥。在生化之前的称为初沉池,沉淀的污泥无机称为较多,污泥含水率相对于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池,多为有机污泥,污泥含水率较高。,沉砂池的作用,沉砂池的工作原理,沉砂池的几种形式,沉砂池工程

2、设计中的设计原则与主要参数,城市污水厂一般均设置沉砂池,并且沉砂池的个数或分格数应不 小于2;工业污水是否要设置沉砂池,应根据水质情况而定。设计流量应按分期建设考虑:最大时流量、最大组合流量、合流制流量沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65,粒径为0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算,其含水率约为60%,容重约1500kg/m3。贮砂斗的容积应按2d沉砂量计算,贮砂斗壁的倾角不应小于55,排砂管直径不应小于200mm。沉砂池的超高不宜小于0.3m。,平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池,它构造简单,工作稳定。,平流式沉砂池,污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速为

3、0.15m/s;最大流量时,污水在池内的停留时间不少于30s,一般为3060s;有效水深应不大于1.2m,一般采用0.251.0m,池宽不小于0.6m;池底坡度一般为0.010.02,当设置除砂设备时,可根据除砂设备的要求,考虑池底形状。,平流式沉砂池的系统参数,3.池总宽度b 式中:h2设计有效水深。4.贮砂斗所需容积V式中:X城市污水的沉砂量,一般采用30m3/(106m3污水);T排砂时间的间隔,d;kz 生活污水流量的总 变化系数。,平 流 式 沉 砂 池 的 计 算 公 式,7.池总高度h式中:h1超高,m;h2有效水深,m;h3贮砂斗高度,m。8.核算最小流速vmin 式中:qvm

4、in 设计最小流量,m3/s;n1最小流量时工作 的沉砂池数目;Amin 最小流量时沉砂 池中的水 流断面 面积,m2。,平 流 式 沉 砂 池 的 计 算 公 式,沉砂中含有机物的量低于5%;由于池中设有曝气设备,它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。,曝气沉砂池的特点:,曝气沉砂池是一个长形渠道,沿渠道壁一侧的整个长度上,距池底约6090cm处设置曝气装置;在池底设置沉砂斗,池底有i=0.10.5的 坡度,以保证砂粒滑入砂槽;为了使曝气能起到池内回流作用,在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。,曝气沉砂池的构造:,曝气沉砂池剖面示意,曝气沉砂池的工作

5、原理,污水在池中存在着两种运动形式,其一为水平流动(一般流速0.1m/s),同时在池的横断面上产生旋转流动(旋转流速0.4m/s),整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用,污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦,并受到气泡上升时的冲刷作用,使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除,沉于池底的砂粒较为纯净,有机物含量只有5%左右,长期搁置也不至于腐化。,曝气沉砂池实景,水平流速一般取0.080.12m/s。污水在池内的停留时间为46min;雨天最大流量时为13 min。如作为预曝气,停留时间为1030min。池的有效水深为23m,池宽与池深比为11.5,池的长宽比可达5,当池长宽比

6、大于5时,应考虑设置横向挡板。曝气沉砂池多采用穿孔管曝气,孔径为2.56.0mm,距池底约为0.60.9m,并应有调节阀门。曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角,在砂槽上方宜安装纵向挡板,进出口布置,应防止产生短流。,曝气沉砂池的设计参数,第四节 沉 淀 池,沉淀池,沉淀池,沉淀池三种流态,平流式,竖流式,辐流式,沉淀池特点与适用条件,沉淀池由五部分组成:进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳,以提高沉淀效率。沉淀区是沉淀进行的主要场所。贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。,沉淀池由五部分组成,缓冲区,沉淀池的运行方式,1.设计流量 沉淀池的设计流量与沉

7、砂池的设计流量相同。在合流制的污水处理系统中,当废水是自流进入沉淀池时,应按最大流量作为设计流量;当用水泵提升时,应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中,应按降雨时的设计流量校核,但沉淀时间应不小于30min。2.沉淀池的只数 对于城市污水厂,沉淀池的个数不应少于2只。3.沉淀池的经验设计参数 对于城市污水处理厂,如无污水沉淀性能的实测资料时,可参照教材表10-8的经验参数选用。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 见教材表10-9。,沉淀池的一般设计原则及参数,5.沉淀池的几何尺寸 池超高不少于0.3m;缓冲层高采用0.30.5m;贮泥斗斜壁的倾角,方斗不宜小于

8、60,圆斗不宜小于55;排泥管直径不小于200mm。6.沉淀池出水部分 一般采用堰流,在堰口保持水平。出水堰的负荷:对初沉池,应不大于2.9L/(sm);对二次沉淀池,一般取1.52.9 L/(sm)。亦可采用多槽出水布置,以提高出水水质。7.贮泥斗的容积 一般按不大于2d的污泥量计算。对二次沉淀池,按贮泥时间不超过2h计。8.排泥部分 沉淀池一般采用静水压力排泥,静水压力数值如下:初次沉淀池不应小于14.71kPa(1.5mH2O);活性污泥法的二沉池应不小于8.83 kPa(0.9mH2O);生物膜法的二沉池应不小于11.77 kPa(1.2mH2O)。,沉淀池的一般设计原则及参数,平流式

9、沉淀池,进水区有整流措施,保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。出水区设出水堰,控制沉淀池内的水面高度,保证沉淀池内水流的均匀分布。沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等,对于初沉池一般为250m3/(md),二沉池为130250 m3/(md)。锯齿形三角堰应用最普遍,水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降,在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置,使出口堰口尽可能水平。堰前应设置挡板,以阻拦漂浮物,或设置浮渣收集和排除装置。多斗式沉淀池,不设置机械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管,各自独立排泥,互不干扰,保证沉泥的浓度。,平流式沉淀池的构造及工作特点,平流沉淀池的

10、构造及工作特点,平流式沉淀池的构造及工作特点(进水),平流式沉淀池的构造及工作特点(出水),3.沉淀区有效容积V1或4.沉淀池长度L式中:v 最大设计流量时的水平流速,mm/s;一般不大于5mm/s。5.沉淀池总宽度b,平 流 式 沉 淀 池 的 设 计,7.污泥区容积 对于生活污水,污泥区的总容积V:式中:S 每人每日的污泥量,L/(d人),可参考教材表10-8;N 设计人口数,人;T 污泥贮存时间,d。,平 流 式 沉 淀 池 的 设 计,平 流 式 沉 淀 池 的 设 计,9.污泥斗的容积V1式中:S1 污泥斗的上口面积,m2;S2 污泥斗的下口面积,m2。10.污泥斗以上梯形部分污泥容

11、 积V2式中:L1 梯形上底边长,m;L2 梯形上底边长,m。,竖流式沉淀池,竖流式沉淀池的工作原理,竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。竖流式沉淀池的深、宽(径)比一般不大于3,通常取2。竖流式沉淀池的中心管如下图所示。,竖流式沉淀池的构造,中心流速:无反射板:30mm/s有反射板:100mm/s,流出速度:20mm/s,中心导流筒设计,中心管尺寸,辐流式沉淀池,辐流式沉淀池是一种大型沉淀池,池径可达100m,池周水深1.53.0m。有中心进水、周边进水、周进周出、旋转臂配水等几种形式。沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除,对辐流式沉淀池而言,目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥

12、机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。,辐流式沉淀池的构造及特点,辐流式沉淀池剖面,中心进水,周边进水,进水槽断面较大,而槽底的孔口较小,布水时的水头损失集中在孔口上,故布水比较均匀。进水挡板的下沿深入水面下约2/3深度处,距进水孔口有一段较长的距离,这有助于进一步把水流均匀地分布在整个入流渠的过水断面上,而且废水进入沉淀区的流速要小得多,有利于悬浮颗粒的沉淀。,周边进水辐流式沉淀池的入流区在构造上的特点,辐流式沉淀池刮泥机中心移动系统,斜流式沉淀池,斜流式沉淀池是根据浅池理论,在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。它由斜板(管)沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成。按斜板或斜管间水

13、流域污泥的相对运动方向来区分,斜流式沉淀池有同向流和异向流两种。污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池。异向斜流式沉淀池中,斜板(管)于水平面呈60角,长度通常为1.0m左右,斜板净距(或斜管孔径)一般为80100mm。斜板(管)区上部清水区水深为0.71.0m,底部缓冲层高度为1.0m。,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点,在给水处理中得到比较广泛的应用,在废水处理中应用不普遍。在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂含油废水的隔油等方面已有较成功的经验,在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。,斜流式沉淀池在废水处理中的应用,斜流式沉淀池污水处

14、理中应用实例,安装中的斜板/斜管沉淀池,斜板/斜管沉淀池运行进程中应防止斜板/斜管上浮,提高沉淀池沉淀效果的有效途径,沉淀池均存在去除率不高的问题,且占地面积较大,体积庞大,第五节 隔油和破乳,含油废水的来源,油的状态,油 污 染 对 环 境 的 危害,含油废水侵入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分及肥料均不能渗入土中,破坏土层结构,不利于农作物的生长,甚至导致农作物枯死。,含油废水排入水体后将在水面上产生油膜,阻碍大气中的氧向水体转移,使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂上还会影响养殖和利用。,含油废水排入城市沟道,对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响。,废水从

15、池子的一端流入池子,以较低的水平流速流经池子,流动过程中,密度小于水的油粒上升到水面,密度大于水的颗粒杂质沉于池底,水从池子的另一端流出。隔油池的出水端设置集油管。大型隔油池应设置刮油刮泥机,以及时排油及排除底泥。隔油池的池底构造与沉淀池相同。表面一般设置盖板,冬季保持浮渣的温度,从而保持它的流动性,同时可以防火与防雨。特点:构造简单,便于运行管理,油水分离效果稳定。平流式隔油池可去除的最小油滴直径为100150m,相应的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的设计与平流式沉淀池基本相似,按表面负荷设计时,一般采用1.2m3/(m2h);按停留时间设计时,一般采用2h。,平流式隔油池,斜板

16、隔油池与小型自动撇油隔油池,当油和水相混,又有乳化剂存在时,乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜,这时油和水就不会分层,而呈一种不透明的乳状液。当分散相是油滴时,称水包油乳状液;当分散相是水滴时,则称为油包水乳状液。,乳化油及破乳方法,乳化油的主要来源,破乳的基本原理:破坏液滴界面上的稳定薄膜,使油、水得以分离。投加换型乳化剂:投入适量“换型剂”后,在水包油(或油包水)乳状液转型为油包水(或水包油)乳状液过程中,存在着一个转化点,这时的乳状液非常不稳定,油水可能形成分层。投加盐类、酸类:可使乳化剂失去乳化作用。投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂:如异戊醇,从两相界面上挤掉乳化剂而使其失去乳化作用。搅拌、振荡、转动:通过剧烈的搅拌、振荡或转动,使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。过滤:如以粉末为乳化剂的乳状液,可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。改变温度:改变乳化液的温度来破坏乳化液的稳定。某些乳化液必须投加化学药剂破乳,如钙、镁、铁、铝的盐类或无机酸、碱、混凝剂等。,破乳方法简介,

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