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平流式沉淀池的设计
平流式沉淀池主要设计参数为水平流速、沉淀时间、池深、池宽、长宽比、长深比 等,设计有关要点如下:
(1)沉淀出水浊度,当作化学水处理进水水质时应不大于5NTU,当作冷却水水质时 应不大于20NTU。
(2)池数或分格数一般不少于2座。
(3)沉淀时间一般采用1.0~3.0h。当处理低温、低浊度水或高浊度水时,沉淀时间 应适当增长。
(4)沉淀池内平均水平流速一般为10~25mm/s。
(5)有效水深一般为3.0~3.5m,一般为0.3~0.5m。
(6)池的长宽比应不小于4:1,每格宽度或导流墙间距一般采用3~9m,大为15m。
(7)池的长深比应不小于10:1。采用吸泥机排泥时,池底为平坡。
(8)平流式沉淀池进出口形式及布置,对沉淀池出水效果有较大的影响。一般情况 下,当进水端用穿孔墙配水时,穿孔墙在池底积泥面以上0.3~0.5m处至池底部分不设孔 眼,以免冲动沉泥。当沉淀池出口处流速较大时,可考虑在出水槽前增加指形槽的措施, 以降低出口槽堰口的负荷。
(9)防冻可利用冰盖 (适用于斜坡式池子) 或加盖板 (应有人孔、取样孔),有条件 时亦可利用废热防冻。
(10)泄空时间一般不超过6h。
(11)弗劳德数一般控制在1×10~1×10之间。
(12)水平沉淀池内雷诺数一般为4000~15000间,多属紊流。设计时应注意隔墙设 置,以减少水力半径R,以降低雷诺数。
(13)为节约用地,大型水平沉淀池也可叠建于清水池之上,但沉淀池严格 不漏。
(14)平流沉淀池一般采用直流式布置,避免水流转折。但是,为满足沉淀时间和水 平流速的要求,往往池长较长,一般在80~100m之间。当地形条件受限制或处理规模较 小 (如3×10m/d) 以下,也可采用转折布置。
近年设计成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加设斜板或斜管,可以大大提高沉淀效率,缩短沉淀时间,减小沉淀池体积。但有斜板、斜管易结垢,长生物膜,产生浮渣,维修工作量大,管材、板材寿命低等缺点。正在研究试验的还有周边进水沉淀池、回转配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各种不同的用途。如在曝气池前设初次沉淀池可以降低污水中悬浮物含量,减轻生物处理负荷在曝气池后设二次沉淀池可以截流活性污泥。此外,还有在二级处理后设置的化学沉淀池,即在沉淀池中投加混凝剂,用以提高难以生物降解的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。
为避免短流,一是在设计中尽量采取一些措施(如采用适宜的进水分配装置,以消除进口射流,使水流均匀分布在沉淀池的过水断面上,降低紊流并防止污泥区附近的流速过大,采用指形出水槽以延长出流堰的长度;沉淀池加盖或设置隔墙,以降低池水受风力和光照升温的影响;高浓度水经过预沉,以减少进水悬浮固体浓度高产生的异重流等);二是加强运行管理,在沉淀池投产前应严格检查出水堰是否平直,发现问题,要及时修理。在运行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整个出流堰的单位长度溢流量不等而产生水流抽吸,操作人员应及时清理堰口上的浮渣;用塑料加工的锯齿形三角堰因时间关系,可能发生变形,管理人员应及时维修或更换,以出流均匀,减少短流。通过采取上述措施,可使沉淀池的短流现象降低到小限度。
斜管onclick=“g(沉淀池); 沉淀池设计原理了创造理想的层流条件,提高去除率,需要控制雷偌数Re=,斜管由于湿周p长,故Re可控制在200以下。远小于层流界限500。又从佛劳德数Fr=可知,由于P长,W小,Fr数可达10.3-10.4。
异向流斜管沉淀池的水力计算可归纳为如下三种:
2.1分离粒径法:
可分离颗粒的粒径dp可表示为:
若用可分离颗粒沉速us来表示,则:
式中:Q—onclick=g(沉淀池)>沉淀池流量
η——有效系数;
μ——颗粒沉降速度,m/s;
Af——斜板水平投影面积之总和,m;
A′f——斜板实际总面积,m;
θ——斜板倾斜角度,(°);
l——斜板斜长,m;
h——斜板安装高度,m;
B——池宽,m;
v——板内流速,m/s;
P——水平板距,m;
N——斜板间隔数;
L——斜板组合全长(相当于池长),m;
h1——积泥高度 (泥斗高度),m;
h2——配水区高度,m;
h3——保护高度,m;
H——沉淀池总高度,m;
t——颗粒沉降需要时间,s;
L′——颗粒沉降需要长度,m。
按照沉淀不理的端面所求得的可分离沉速usc与us关系为:usc=us,s为一常数。S值被称为斜管的特性参数,虽断面形状而定。
考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素,假设颗粒的沉速以等加速改变,并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部,则斜管长度为颗粒沉速变化的加速度,即上诉三种方法,各有不足之处,在还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前,认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。斜管沉淀池的流态设计