第5章、沉淀和澄清处理

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1、第五章、沉淀和澄清处理影响沉淀池选用的因素水量规模进水水质条件高程布置气候条件经常运行费用占地面积地形、地质条件运行经验第一节、平流沉淀池一、平流沉淀池的构造平流沉淀池可分为进水区、沉淀区、积泥区和出水区四个部分（见下图）。该池与絮凝池直接相连，进水采用穿孔墙配水，出水采用指形集水槽集水，排泥采用机械虹吸排泥。图5－1理想沉淀池工作状况进水区沉淀区出水区积泥区1、进水区进水区指絮凝池与沉淀池之间的配水廊道，也称为过渡区。进水区配水廊道一般宽为1.5～2m。作用：均匀布水和消能、减少紊动。装置：在絮凝池和沉淀池之间设穿孔花墙。穿孔花墙

2、的材料：①砖砌：方孔，尺寸一般为80mm×150mm或120mm×120mm。②钢筋混凝土：圆孔，孔径一般为50mm～150mm。对穿孔花墙的设计要求有：孔口断面沿水流方向由小变大，呈八字形。孔口流速v≤0.15～0.2m/s，一般以v＝0.1m/s来设计。从墙体强度方面考虑，孔口所占总面积应小于墙面面积的三分之一。第一排孔口距水面0.12～0.15m；最下面一排孔口距泥面0.3～0.5m。2、沉淀区（1）作用：泥水分离（2）要求设纵向分隔导流墙，每格宽度b＝3～8m，不宜大于15m。沉淀池有效水深H=3～4m（太浅风吹会带动沉泥，

3、太深风吹会起风浪），超高为0.3～0.5m。在构造方面要求沉淀区的长、宽、深之间相互联系，L/B≥4，L/H＞10。沉淀池的Fr＝10－4～10－5。3、出水区（1）作用：自表面均匀集水并防止带走池底沉泥。（2）装置溢流堰：矩形薄壁堰和三角堰要求：堰顶水平，高差≤1mm；堰长度足够，一般要求堰上溢流率不超过500m3/d·m。三角堰q0＝1.4h2.5，h＝0.05m。例题：平流沉淀池设计水量为4.5万m3/d，水厂自用水系数1.08，已知沉淀池宽为11m，设计出水装置。淹没孔口：穿孔集水槽或穿孔集水管要求：孔口流速v＝0.6～0.

4、7m/s；孔口孔径φ＝20～30mm；孔口流量，淹没水头0.12～0.15m；孔口水流应自由跌落到出水渠中。4、积泥区（1）作用：贮泥、浓缩和排泥（2）排泥方式：水力排泥和机械排泥水力排泥：集泥斗：有单斗式和多斗式穿孔排泥管设置要求：①管径≥200mm；②管道长度不超过15m，一般在10m之内；③在管道斜下方45°处两侧开孔，孔眼孔径为30～35mm，孔距200～250mm。水力排泥特点：设备简单，省机械，但排泥效果不好，需定期放空冲洗。机械排泥：①多口虹吸式（或泵吸式）吸泥机虹吸式吸泥机借助于虹吸水位3～4m来吸泥，若虹吸水位差小

5、于3m，则采用污泥泵抽吸。一般吸泥管管径为40～50mm，吸泥扁口尺寸为200×20mm。②单口扫描式吸泥机效果稍差。机械排泥特点：排泥效果好，操作方便，耗水量少，土建施工方便，但需机械维修。二、平流沉淀池的设计计算设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷q或停留时间T。1、按表面负荷q计算①沉淀池表面积A＝Q/q②沉淀池长度L＝3.6vT对于絮凝沉淀水平流速v＝10～25mm/s，通常取v＝15～20mm/s；自然沉淀水平流速v≤3mm/s。停留时间一般为T＝1～3h，东北、华北地区取2～4h。表5－1截留沉速参考取值表原水特性和处

6、理方法u0（mm/s）絮凝沉淀有色水或悬浮物含量在200～250mg/L的水0.35～0.45悬浮物含量大于250mg/L的水0.50～0.60高浊度水0.30～0.34自然沉淀0.12～0.15③沉淀池宽度B＝A/L④有效水深H=QT/A（一般H为3～4m）⑤校核沉淀池的Fr＝10－4～10－5，沉淀区的长、宽、深之间的比例为L/B≥4，L/H＞10。2、按停留时间T计算①沉淀池的有效容积V＝QT②沉淀池长度L＝3.6vT（水平流速v＝10～25mm/s，停留时间T＝1～2h）③沉淀池宽度B＝V/LH（有效水深H＝3～4m）④校核

7、沉淀池的Fr＝10－4～10－5，沉淀区的长、宽、深之间的比例为L/B≥4，L/H＞10。三、评价1、优点（1）构造简单；（2）对水质变化的适应性强，处理效果好。2、缺点（1）表面负荷低，占地面积大；（2）采用水力排泥时，排泥效果差。第二节、斜管沉淀池根据理想沉淀池概念，沉淀池的沉淀效率仅与单位水量的沉淀池表面积有关，而与池深无关。因此，增加沉淀池表面积即可提高沉淀池的去除率。考虑到排泥的可能，发展形成了斜板、斜管沉淀池，即在沉淀池内增设斜板或斜管，大大缩短了颗粒的沉降距离，从而提高了沉淀池的效率。一、斜板与斜管沉淀池的特点1、斜板

8、与斜管沉淀池分类斜板（斜管）沉淀池按水流方向分为上向流（异向流）、侧向流和下向流(同向流)三种（见图5－2）。给水处理中常用异向流斜管沉淀池（见图5－3）2、特点沉淀效率高，表面负荷大，停留时间短，占地面积小。原因：①浅池理论；②水力