沉淀池在雨水處理中的應用
合流制排水系統(tǒng)中,沉淀池用于截留初期雨水污染物。某城市雨水調蓄池配套平流式沉淀池,處理流量 500m3/h,對 COD、SS 的去除率分別達 45%、60%,減輕后續(xù)污水處理廠負荷。
沉淀池在飲用水處理中的應用
自來水廠中,沉淀池是去除濁度的關鍵環(huán)節(jié)。原水經混凝反應后,在平流式沉淀池中形成礬花沉降,濁度從 100NTU 降至 5NTU 以下。某 10 萬 m3/d 水廠,平流式沉淀池長 80m、寬 10m、深 4m,停留時間 2h,出水濁度穩(wěn)定在 3NTU。
沉淀池工作原理
沉淀池通過重力作用實現(xiàn)固液分離,待處理水經進水區(qū)均勻流入池內,懸浮顆粒在重力作用下以 0.1-5mm/s 的沉降速度下沉至池底,澄清水從出水區(qū)排出。其核心遵循斯托克斯定律,顆粒沉降速度與粒徑平方、密度差成正比,與水的動力黏度成反比。
沉淀池排泥系統(tǒng)設計
排泥方式分為:
重力排泥:泥斗傾角 60°,靜水壓≥1.5m,適用于小型池;
機械排泥:鏈帶式刮泥機(速度 0.3m/min)或虹吸式排泥管(管徑≥200mm),適用于大型池;
排泥周期:初沉池 2h,二沉池 4h,防止污泥厭氧發(fā)酵。
沉淀池池體平面為矩形,進口設在池長的一端,一般采用淹沒進水孔,水由進水渠通過均勻分布的進水孔流入池體,進水孔后設有擋板,使水流均勻地分布在整個池寬的橫斷面。沉淀池的出口設在池長的另一端,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斷面布水均勻,依設計流速緩慢而穩(wěn)定地流過。池的長寬比一般不小于4,池的有效水深一般不超過3米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥,多設在池前部的池底以下,斗底有排泥管,定期排泥。
沉淀池的異常問題與解決方案
出水帶泥:可能因負荷過高(降低表面負荷至設計值 80%)或刮泥機故障(檢查鏈條張緊度);
污泥上?。簠捬醍a氣導致(縮短排泥周期,增加曝氣量);
水流短路:進水區(qū)擋板損壞(修復擋板,增設導流墻)。
沉淀池的生命周期管理
設計壽命:混凝土池體 20-30 年,鋼結構 15-20 年;
退役處置:排空污泥(按危險廢物檢測 HW49),拆除的斜管 / 填料屬于一般固廢,可回收利用;
池體改造:可將平流式沉淀池改造為斜管沉淀池,處理能力提升 2-3 倍,改造投資為新建的 30%-50%。
沉淀池設計規(guī)范要點
依據(jù) GB 50014-2021《室外排水設計標準》:
平流式沉淀池水平流速≤5mm/s,有效水深≤3.5m;
輻流式沉淀池表面負荷 2-3m3/(m2?h),刮泥機周邊線速度≤3m/min;
斜管沉淀池斜管長度≥1m,傾角 60°,上層清水區(qū)高度≥1.0m。
輻流式沉淀池技術特點
輻流式沉淀池采用中心進水、周邊出水模式,直徑 10-50m,池底坡度 1/100-1/40。機械刮泥機(周邊線速度 1-3m/min)將污泥刮至中心集泥斗,處理水量 5000-50000m3/d,常用于污水處理廠二沉池,SS 去除率可達 90% 以上。