鋼制豎流式沉淀池介紹：

污水處理技術之沉淀池設計計算。

沉淀池的類型。  

按水流方向劃分，沉淀池可分為平流式、輻流式和豎流式三種，還有根據“淺層理論”發展出來的斜板(管)沉淀池。  

設置鋼制豎流式沉淀池的一般要求有哪些：  

(1)沉淀池的個數或分格數一般不少于2個，為使每個池子的人流量均等，要在入流口處設置調節閥，以便調整流量。池子的超高不能小于0.3m，緩沖層為0.3m～0.5m。  

(2)一般沉淀池的停留時間不能小于1h，有效水深多為2～4m(輻流式沉淀池指周邊水深)，當表面負荷一定時，有效水深與沉淀時間之比也為定值。  

(3)沉淀池采用機械方式排泥時，可以間歇排泥或連續排泥。不用機械排泥時，應每日排泥，初沉池的靜水頭不應小于1．5m，二沉池的靜水頭，生物膜法后不應小于1．2m，活性污泥法后不應小于0．9m。  

(4)采用多斗排泥時，每個泥斗均應沒單獨的排泥管和閥門，排泥管的直徑不能小于200mm。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，采用方斗時不能小于60°，采用圓斗時不能小于55。  

(5)當采用重力排泥時，污泥斗的排泥管一般采用鑄鐵管，其下端伸入斗內，頂端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m處，由排泥管接出水平排泥管，污泥借靜水壓力由此管排出池外。  

(6)使用穿孔排泥管排泥時，排泥管長度應在15m以內，排泥管管徑150～200mm，孔徑15～25mm，孔眼內流速4～5m／s，孔眼總面積與管截面積的比值為0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交錯排列。為防止排泥管堵塞，應設壓力水沖洗管，根據堵塞情況及時疏通。  

(7)進水管有壓力時，應設置配水井，進水管由配水井池壁接人，且應將進水管的進口彎頭朝向井底。沉淀池進、出水區均應設置整流設施，同時具備刮渣設施。  

(8)沉淀池的出水整流措施通常為溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角鋸齒形三角堰，堰口齒深通常為50mm，齒距為200mm左右，正常水面應當位于齒高的1／2處。堰口設置可調式堰板上下移動機構，在必要時可以調整。  

(9)沉淀池大出水負荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7L／(s·m)。在出水堰前必須設置收集與排除浮渣的措施，如果使用機械排泥，排渣和排泥可以綜合考慮。  

平流式沉淀池：

平流式沉淀池表面形狀一般為長方形，水流在進水區經過消能和整流進入沉淀區后，緩慢水平流動，水中可沉懸浮物逐漸沉向池底，沉淀區出水溢過堰口，通過出水槽排出池外。平流式沉淀池基本要求如下：  

(1)平流式沉淀池的長度多為30～50m，池寬多為5～10m，沉淀區有效水深一般不超過3m，多為2．5～3．0m。為保證水流在池內的均勻分布，一般長寬比不小于4：1，長深比為8～12。  

(2)采用機械刮泥時，在沉淀池的進水端設有污泥斗，池底的縱向污泥斗坡度不能小于0．01，一般為0．01～0．02。刮泥機的行進速度不能大于1．2m／min，一般為0．6～0．9m／min。  

(3)平流式沉淀池作為初沉池時，表面負荷為1～3m3／(m·h)，大水平流速為7mm／s；作為二沉池時，大水平流速為5mm／s。  

(4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墻(板)式、底孑L人流一擋板組合式、淹沒孔人流一擋板組合式和淹沒孔人流一穿孔整流墻(板)組合式等四種。使用穿孔整流墻(板)式時，整流墻上的開孔總面積為過水斷面的6％～20％，孔口處流速為0．15～0．2m／s，孔口應當做成漸擴形狀。  

(5)在進出口處均應設置擋板，高出水面0．1～0．15m。進口處擋板淹沒深度不應小于0．25m，一般為0．5～1.0m；出口處擋板淹沒深度一般為0．3～0．4m。進口處擋板距進水口0．5～1．0m，出口處擋板距出水堰板0．25～0．5m。  

(6)平流式沉淀池容積較小時，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗內，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥時，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排數一般不能超過兩排。大型平流式沉淀池一般都設置刮泥機，將池底污泥從出水端刮向進水端的污泥斗，同時將浮渣刮向出水端的集渣槽。  

(7)平流式沉淀池非機械排泥時緩沖層高度為0．5m，使用機械排泥時緩沖層上緣宜高出刮泥板0．3m。  

例：某城市污水處理廠的大設計流量Q=0.2m3/s，設計人數N=10萬人，沉淀時間t=1.5h。采用鏈帶式機刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。  

豎流式沉淀池：  

豎流式沉淀池池體為圓形或方形，污水從中心管的進口進人池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個水平斷面上，緩慢向上流動。沉降速度大于水流上升速度的懸浮顆粒下沉到污泥斗中，上清液則由池頂四周的出水堰口溢流到池外。豎流式沉淀池基本要求如下：  

(1)為保證池內水流的自下而上垂直流動、防止水流呈輻流狀態，圓池的直徑或方池的邊長與沉淀區有效水深的比值一般不大于3，池子的直徑一般為4．0～7．0m，大不超過10m。圓池直徑或正方形池邊長D≤7m時，沉淀出水沿周邊流出；D≥7m時，應增加輻射式集水支渠。  

(2)水流在豎流式沉淀池內的上升流速為0．5～1．0mm／s，沉淀時間為l～1．5h。中心管內的流速一一般應大于100mm／s，其下出口處設有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少0．3m，喇叭口直徑及高度均為中心管直徑的1．35倍，反射板直徑為喇叭口直徑的1．3倍，反射板表面與水平面的傾角為17。  

(3)喇叭口下沿距反射板表面的縫隙高度為0．25～0．50m，作為初沉池時縫隙中的水流速度應不大于30mm／s，作為二沉池時縫隙中的水流速度應不大于20mm／s。  

(4)錐形貯泥斗的傾角為45～60，排泥管直徑不能小于200mm，排泥管口與池底的距離小于0．2m，敞口的排泥管上端超出水面不能小于0．4m。浮渣擋板淹沒深度0．3～0．4m，高出水面0．1～0．25m，距集水槽0．25～0．50m。  

例：某城市人口N=6W人，Qmax=0.13m3/s，設計豎流式沉淀池。  

1.中心管的面積和直徑：  

中心管流速0.03m/s，設池子數為4，則  

qmax=Qmax/4=0.0325m3/s  

f1=qmax/v0=0.0325/0.03=1.08m2  

2.沉淀池有效斷面積  

設表面負荷q=2.52m3/(m2.h)  

則上升流速v=q=2.52m/h  

f2=qmax/v=0.032536002.52=46.43m2  

3.沉淀池直徑  

每座沉淀池總面積A=f1+f2=46.43+1.08=47.7m2  

4.沉淀池有效水深h2  

設沉淀時間t=1.5h  

則h2=vt=2.521.5=3.78m  

5.校核徑深比  

D/h2=7.8/3.78=2.06<3，符合要求  

6.校核集水槽每米出水堰的過水負荷q0  

7.污泥體積  

設污泥清除時間間隔為tg=2d，每人每日產生的濕污泥量為S=0.5L，則  

W=SNtg/1000=60m3  

每池污泥體積Wt=W/n=15m3  

8.池子圓錐部分的體積V  

設圓錐底部直徑d'=0.4m，截錐高度h5，截錐側壁傾角550,，則  

足夠容納2日的污泥量  

9.中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3，  

過縫隙污水流速vt=0.02m/s，  

喇叭口直徑dl=1.35d0=1.351.17=1.58m  

h3=qmax/v1d1=0.0325/0.021.58=0.33m  

10.沉淀池總高度H  

h1=0.3m，h4=0（泥面很低），也可取0.3m  

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.78+0.33+0+5.28=9.69m  

輻流式沉淀池： 

輻流式沉淀池內水流的流態為輻流形，因此，污水由中心或周邊進入沉淀池。  

中心進水輻流式沉淀池的進水管懸吊在橋架下或埋設在池體底板混凝土中，污水首*人池體的中心管內，然后在進入沉淀池時，經過中心管周圍的整流板整流后均勻地向四周輻射流動，上清液經過設在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥機或刮吸泥機刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。  

周邊進水輻流式沉淀池進水渠布置在沉淀池四周，上清液經過設在沉淀池四周或中間的出水堰溢流而出，污泥的排出方式與中心進水輻流式沉淀池相同。  

輻流式沉淀池的基本要求有哪些： 

(1)圓池的直徑或方池的邊長與有效水深的比值一般采用6～12，池子的直徑一般不小于16m，大可達100m。池底坡度一般為0．05～0．10。  

(2)通常采用機械刮泥，再用空氣提升或靜水頭排泥；當池徑小于20m時，也可采用斗式集泥(一般為四斗)。污泥可用壓縮空氣提升或用機械泵(潛污泵、螺旋泵等)提升排出，也可以利用靜水頭將污泥輸送到下_級處理系統。  

(3)進、出水的布置方式有中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種形式。  

(4)當池徑小于20m時，一般采用中心傳動的刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上。當池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅動裝置設在桁架的外緣。  

(5)刮泥機的旋轉速度一般為1～3r／h，外周刮泥板的線速度不能超過3m／min，通常采用1．5m／min。  

(6)出水堰前應設置浮渣擋板，浮渣用裝在刮泥機桁架一側的浮渣刮板收集。  

(7)周邊進水的輻流式沉淀池效率較高，與中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，表面負荷可提高l倍左右。  

輻流式沉淀池設計數據： 

液面負荷≤2.5m3/(h·m3)；沉淀時間1-1.5h；池徑<20m，一般采用中心傳動的刮泥板。池徑>20m，一般采用周邊傳動的刮泥機；非機械刮泥時，緩沖層高0.5m。機械刮泥時，緩沖層高上緣宜高出刮泥板0.3m；進水口周圍整流板的開孔面積為過水斷面積的6%——20%。  

例：某城市污水處理廠的大設計流量Qmax=2450m3/h，設計人口N=34萬人，采用機械刮泥機求輻流式沉淀池各部分尺寸。 

斜板(管)沉淀池：  

斜板(管)沉淀池是根據“淺層沉淀”原理，在沉淀池中加設斜板或蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種沉淀池。按水流與污泥的相對運動方向劃分，斜板(管)沉淀池有異向流、同向流和側向流等三種形式，污水處理中主要采用升流式異向流斜板(管)沉淀池。  

斜板(管)沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優點，常應用于城市污水的初沉池和小流量工業廢水的隔油等預處理過程，其處理效果穩定，維護工作量也不大。很少應用于污水處理的二沉池工藝中，因為經過生物處理的混合液中固體含量較大，使用斜板(管)沉淀池處理時耐沖擊負荷能力較差，效果不穩定；而且由于混合液溶解氧含量大，斜板(管)上容易滋生藻類形成生物膜，運行一段時間后可能堵塞斜板(管)的過水面積，清理起來非常困難。  

斜板(管)沉淀池的表面負荷比普通沉淀池大約高一倍，因此在需要挖掘原有沉淀池潛力或需要壓縮沉淀池占地時，可以采用斜板(管)沉淀池。  

斜板(管)沉淀池的基本要求有哪些：  

常用斜板(管)沉淀池的進水從斜板(管)層的下部進入后，由下向上．流經斜板(管)，懸浮顆粒沉降在斜板(管)底面，在積聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液則在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。斜板(管)沉淀池基本要求如下：  

(1)斜板垂直凈距一般采用80～120ram，斜管孔徑一般為50～80mm。斜板(管)長度一般為1.0～1.2m，傾角一般為60°。斜板(管)上部水深和底部緩沖層高度一般都是0.5～1.0m。 

(2)斜板上端應向沉淀池進水端方向傾斜安裝。為防止水流短路，在池壁與斜板的間隙處應裝設阻流擋板。  

(3)進水方式一般設置配水整流布水裝置，常用的有穿孔配水板和縫隙配水板等，整流配水孔流速一般低于0.15m／s。出水方式一般采用在池面上沒置多條集水槽的方式，集水槽的集水方式為孔眼式或三角堰式。  

(4)斜板(管)沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日排泥l～2次，或根據具體情況增加排泥的頻率，甚至連續排泥。  

(5)初沉池水力停留時問一般不超過30min，二沉池一般不超過60min。  

(6)斜板(管)沉淀池必須設置沖洗斜板(管)的設施，沖洗可以在檢修或臨時停運時放空沉淀池，用高壓水對斜板(管)內積存的污泥*沖刷和清洗，防止污泥堵塞斜板(管)、影響沉淀效果。  

(7)升流式斜板(管)沉淀池的表面負荷一般為3～6m3／(m2·h)，比普通沉淀池的設計表面負荷高約一倍，池內水力停留時間一般為30～60min。