03排水工程-第三章污水物理处理

第二篇第二篇 城市污水城市污水 处理处理 第三章第三章 污水的物理处理污水的物理处理 第四章第四章 活性污泥法活性污泥法 第五章第五章 生物膜法生物膜法 第六章第六章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理 第七章第七章 污水的深度处理与回用污水的深度处理与回用 第八章第八章 污泥的处理污泥的处理 第九章第九章 城市污水处理厂的设计城市污水处理厂的设计 第三章第三章 污水的物污水的物 理处理理处理 3.1 格栅格栅 3.2 破碎机破碎机 3.3 沉淀理论沉淀理论 3.4 沉砂池沉砂池 3.5 沉淀池沉淀池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 第三章第三章 污水的物理处理污水的物理处理 筛滤截留法：筛网筛滤截留法：筛网、格栅格栅、滤池滤池、微滤机；微滤机； 重力分离法：重力分离法：沉砂池沉砂池、沉淀池沉淀池、隔油池隔油池、气气 浮池；浮池； 离心分离法：离心机离心分离法：离心机、旋流分离器旋流分离器。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.1 格栅格栅 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污安装在污 水渠道水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部， 用以截留较大的悬浮物或漂浮物用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维如纤维、碎皮碎皮、 毛发毛发、木屑木屑、果皮果皮、蔬菜蔬菜、塑料制品等塑料制品等，以便减轻以便减轻 后续处理构筑物的处理负荷后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行；并使之正常运行； 被 截 留 的物 质 称为 栅 渣被 截 留 的物 质 称为 栅 渣， 栅 渣的 含 水率 约为栅 渣的 含 水率 约为 70%80%，容重约为容重约为750 kg/m3。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.1 格栅格栅 3.1.1 隔栅分类：平面隔栅隔栅分类：平面隔栅、曲面隔栅曲面隔栅 平面隔栅：由栅条与框架组成平面隔栅：由栅条与框架组成。 A型是栅条布置在框架的外侧型是栅条布置在框架的外侧，适用于机械清渣或人适用于机械清渣或人 工清渣；工清渣； B型是栅条布置在框架的内侧型是栅条布置在框架的内侧，在格栅的顶部设有起吊在格栅的顶部设有起吊 架架，可将格栅吊起可将格栅吊起，进行人工清渣进行人工清渣。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.1.1 隔栅分类：平面隔栅、曲面隔栅隔栅分类：平面隔栅、曲面隔栅 曲面格栅：曲面格栅： 固定曲面格栅：利用渠道水流速度推动除渣桨板；固定曲面格栅：利用渠道水流速度推动除渣桨板； 旋转鼓筒式格栅；污水从鼓筒内向鼓筒外流动旋转鼓筒式格栅；污水从鼓筒内向鼓筒外流动， 被格除的栅渣被格除的栅渣，由冲洗水管冲入渣槽由冲洗水管冲入渣槽（带网眼带网眼） 内排出内排出。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.1 格栅格栅 按格栅栅条的净间隙按格栅栅条的净间隙，可分为粗格栅可分为粗格栅（50100 mm）、中格栅中格栅（1040 mm）、细格栅细格栅（310 mm）； 按清渣方式按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种：可分为人工清渣和机械清渣两种： 人工清渣格栅人工清渣格栅适用于小型污水处理厂适用于小型污水处理厂，为了使工人为了使工人 易于清渣作业易于清渣作业，避免清渣过程中的栅渣掉回水中避免清渣过程中的栅渣掉回水中，格栅格栅 安装角度以安装角度以3045为宜；为宜； 机械清渣格栅机械清渣格栅当栅渣量大于当栅渣量大于0.2 m3/d时时，为改善劳动为改善劳动 与卫生条件与卫生条件，都应采用机械清渣格栅都应采用机械清渣格栅。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.1.2 格栅的设计格栅的设计 栅槽宽度：栅槽宽度： 过栅水头损失：过栅水头损失： 栅槽总高度：栅槽总高度： 栅槽总长度：栅槽总长度： 每日栅渣量：每日栅渣量： max 2 100 12 1 12 11 1212 1 max1 z sin 1 sin 2 1.00.5 tan 2tan2 86400 1000 Q BS nenn ehv v hkhh g Hhhh H Lll BBl llHhh QW W K 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 例例3-1 己知某城市的最大设计污水量己知某城市的最大设计污水量Qmax=0.2 m3/s， Kz1.5，计算格栅各部尺寸计算格栅各部尺寸。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.2 破碎机破碎机 破碎机的作用：把污水中较大的悬浮固体破碎成较破碎机的作用：把污水中较大的悬浮固体破碎成较 小的小的、较均匀的碎块较均匀的碎块，仍留在污水中仍留在污水中，随水流至后随水流至后 续污水处理构筑物进行处理；续污水处理构筑物进行处理； 破碎机的安装地点：可安装格栅后破碎机的安装地点：可安装格栅后、污水泵前污水泵前，作作 为格栅的补充为格栅的补充，防止污水泵被阻塞并提高与改善后防止污水泵被阻塞并提高与改善后 续处理构筑物的处理效能；也可安装在沉砂池之后续处理构筑物的处理效能；也可安装在沉砂池之后， 使破碎机的磨损减轻使破碎机的磨损减轻。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3 沉淀理论沉淀理论 四种类型的沉淀：四种类型的沉淀： 自由沉淀：当悬浮物质浓度不高时自由沉淀：当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中在沉淀的过程中，颗粒之间互颗粒之间互 不碰撞不碰撞，呈单颗物状态呈单颗物状态，各自独立地完成沉淀过程；各自独立地完成沉淀过程； 絮凝沉淀：当悬浮物质浓度约为絮凝沉淀：当悬浮物质浓度约为50500 mg/L时时，在沉淀过程中在沉淀过程中，颗颗 粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的粒径与质量逐使颗粒的粒径与质量逐 渐加大渐加大，沉淀速度不断加快；沉淀速度不断加快； 区域沉淀：当悬浮物质浓度大于区域沉淀：当悬浮物质浓度大于500 mg/L时时，在沉淀过程中在沉淀过程中，相邻相邻 颗粒之间互相妨碍颗粒之间互相妨碍、干扰干扰，沉速大的颗粒出无法超越沉速小的颗粒沉速大的颗粒出无法超越沉速小的颗粒， 各自保持相对位置不变各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个颗粒群结合成一个 整体向下沉淀整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液与澄清水之间形成清晰的液固界面固界面，沉淀显示为沉淀显示为 界面下沉；界面下沉； 压缩：颗粒间互相支承压缩：颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的挤出下层颗粒的 间隙水间隙水，使污泥得到浓缩使污泥得到浓缩。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3 沉淀理论沉淀理论 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.3 理想沉淀池原理理想沉淀池原理 理想沉淀池：理想沉淀池： 污水在池内沿水平方向作等速流动污水在池内沿水平方向作等速流动，水平流速为水平流速为 v，从入口到出口的流动时间为从入口到出口的流动时间为t； 在流入区在流入区，颗粒沿截面颗粒沿截面AB均匀分布并处于自由沉均匀分布并处于自由沉 淀状态淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速颗粒的水平分速等于水平流速v； 颗粒沉到池底即认为被去除颗粒沉到池底即认为被去除。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流理想沉淀池平流理想沉淀池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流理想沉淀池平流理想沉淀池 理想沉淀池分流入区理想沉淀池分流入区、流出区流出区、沉淀区和污沉淀区和污 泥区泥区。 从点从点A进入的颗粒进入的颗粒，它们的运动轨迹是水平它们的运动轨迹是水平 流速流速v和颗粒沉速和颗粒沉速u的矢量和的矢量和，这些颗粒中这些颗粒中， 必存在着某一粒径的颗粒必存在着某一粒径的颗粒，其沉速为其沉速为u0，刚刚 巧能沉至池底巧能沉至池底。 0 uH vL 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流理想沉淀池平流理想沉淀池 颗粒去除率：颗粒去除率： 0 0t 0 0 100 100d P Pu P u 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流理想沉淀池平流理想沉淀池 设处理水量为设处理水量为Q（m3/s）， 沉淀池的宽度为沉淀池的宽度为B，水面面水面面 积为积为A=BL，颗粒在池内的颗粒在池内的 沉淀时间为：沉淀时间为： 沉淀池的容积为：沉淀池的容积为： Q/A的物理意义是：在单位的物理意义是：在单位 时间内通过沉淀池单位表面时间内通过沉淀池单位表面 积的流量积的流量，称为表面负荷或称为表面负荷或 溢流率溢流率，用用q表示表示，表面负表面负 荷的数值等于颗粒沉速荷的数值等于颗粒沉速u0， 0 0 LH t vu VQtHBLHA QVHA uq AtAtA 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流理想沉淀池平流理想沉淀池 在水深在水深h以下入流的颗以下入流的颗 粒粒，可被全部沉淀去除可被全部沉淀去除， 则沉速为则沉速为ut的颗粒的去的颗粒的去 除率为：除率为： 平流理想沉淀池的去除平流理想沉淀池的去除 率仅决定于表面负荷率仅决定于表面负荷q 及颗粒沉速及颗粒沉速ut，与沉淀与沉淀 时间无关时间无关。 t t t ttt uhL hL uvv u LhQ v HvHHB u LBu Au QQq 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 圆形理想沉淀池圆形理想沉淀池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 圆形辐流理想沉淀池圆形辐流理想沉淀池 颗粒沉淀轨迹：颗粒沉淀轨迹： 颗粒被去除的条件：颗粒被去除的条件： 辐流理想沉淀池的辐流理想沉淀池的 去除率：去除率： 1 0 t 0 t t0 22 1 0t 0 0 dd dd dd 100 100d HR r P rv tHut Hr uv QQ uuq ARr Pu P u 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 圆形竖流理想沉淀池圆形竖流理想沉淀池 竖流理想沉淀池中竖流理想沉淀池中，在半径在半径r处的任一点处的任一点，水流速度水流速度 的垂直分速为的垂直分速为v，v=H/t，t为沉淀时间；为沉淀时间； 凡是沉速凡是沉速utv的那些颗粒的那些颗粒，即即ut-H/t，H=vt=-utt的的 那些颗粒才能被沉淀去除；而那些颗粒才能被沉淀去除；而utv的所有颗粒的所有颗粒，都都 不可能被沉淀去除不可能被沉淀去除，若这部分颗粒的重量与全部颗若这部分颗粒的重量与全部颗 粒的重量之比值为粒的重量之比值为P0，因此竖流理想沉淀池的去除因此竖流理想沉淀池的去除 率为：率为： 0 100P 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 由于实际沉淀池在池深与池宽方向都存在着由于实际沉淀池在池深与池宽方向都存在着 水流分布不均勾的问题；以及由于污水温差水流分布不均勾的问题；以及由于污水温差、 风力风力、水流与池壁之间的摩擦阻力等原因造水流与池壁之间的摩擦阻力等原因造 成紊流成紊流，使实际沉淀池的去除率使实际沉淀池的去除率低于低于理想沉理想沉 淀池淀池。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 深度方向水流速度分布不均匀的影响深度方向水流速度分布不均匀的影响 实际沉淀池中实际沉淀池中，水平流速沿深度方向分布不均匀水平流速沿深度方向分布不均匀， 水平流速为水深的函数水平流速为水深的函数，沉速为沉速为u0的颗粒的颗粒，沉淀沉淀 轨迹为：轨迹为：dl=vdt，dh= u0dt，可得：可得： 由于水平流速延深度不断减慢由于水平流速延深度不断减慢，颗粒的沉淀轨迹颗粒的沉淀轨迹 是下垂的曲线：是下垂的曲线： 0 0 00 000 dd , dd dd , d LHH lh ulv h vu ulv hu Lv h 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 凡凡utu0的那部分颗粒的去除率的那部分颗粒的去除率，决定于入流决定于入流 深度深度，即等于在深度即等于在深度h间入流的数量占它们总间入流的数量占它们总 量的比例：量的比例： 沉淀池深度方向的水平流速分布不均匀沉淀池深度方向的水平流速分布不均匀，对对 去除率没有影响去除率没有影响。 0tt 0 0 d d h H v h u Lu u Lq v h 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 宽度方向水流速度分布不均匀的影响宽度方向水流速度分布不均匀的影响 水平流速在宽度方向分布不均匀水平流速在宽度方向分布不均匀，水平流速水平流速v表表 示为池宽示为池宽B的函数的函数，即即v=f(B)； 设宽度设宽度b和和b+db之间的微分面积上的水平流速是之间的微分面积上的水平流速是 均匀的均匀的，相对应的水面积为相对应的水面积为A=Ldb，微分流量微分流量 Q=vHdb； 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 宽度方向水流速度分布宽度方向水流速度分布 不均匀的影响不均匀的影响 沉速为沉速为ut的颗粒的去除的颗粒的去除 率率b应为：应为： 如果具有相同沉速如果具有相同沉速ut的的 颗粒处于沉淀池中心线颗粒处于沉淀池中心线 附近附近，则该颗粒的去除则该颗粒的去除 率率0应为：应为： 0b，可见沉淀池宽度可见沉淀池宽度 方向的水平流速分布不方向的水平流速分布不 均匀均匀，是降低沉淀池去是降低沉淀池去 除率的主要原因除率的主要原因。 tt b tt t 0 max d d d d uu vHb Q L b A u L bu L vHbvH u L vH 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.3.4 实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差实际沉淀池与理想沉淀池之间的误差 紊流对去除率的影响紊流对去除率的影响 由于紊流的存在由于紊流的存在，使颗粒不能均速下沉使颗粒不能均速下沉，并在沉并在沉 淀池内的三维空间作不规则运动淀池内的三维空间作不规则运动，使颗粒的沉速使颗粒的沉速 或减慢或加速或减慢或加速，影响去除率影响去除率。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4 沉砂池（沉砂池（grit chamber） 沉砂池的功能是去除比重较大的沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒无机颗粒 （如泥砂如泥砂，煤渣等煤渣等，它们的相对密度约为它们的相对密度约为 2.65）； 沉砂池一般设于泵站沉砂池一般设于泵站、倒虹管前倒虹管前，以便减轻以便减轻 无机颗粒对水泵无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于管道的磨损；也可设于初初 次沉淀池前次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥以减轻沉淀池负荷及改善污泥 处理构筑物的处理条件；处理构筑物的处理条件； 常用的沉砂池有平流沉砂池常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池曝气沉砂池、 多尔沉砂池和钟式沉砂池等多尔沉砂池和钟式沉砂池等。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.1 平流沉砂池平流沉砂池 平流沉砂池的构造平流沉砂池的构造 平流沉砂池由入流渠平流沉砂池由入流渠、出流渠出流渠、闸板闸板、水流部分水流部分 及沉砂斗组成；及沉砂斗组成； 具有截留无机颗粒效果较好具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定工作稳定、构造简构造简 单单、排沉砂较方便等优点排沉砂较方便等优点。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.1 平流沉砂池平流沉砂池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流沉砂池的设计平流沉砂池的设计 平流沉砂池的设计参数按去除平流沉砂池的设计参数按去除比重为比重为2.65，粒径大粒径大 于于0.2 mm的砂粒确定的砂粒确定。 设计流量：自流按最大设计流量计算；水泵抽升入池按设计流量：自流按最大设计流量计算；水泵抽升入池按 工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统按降雨工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统按降雨 时的设计流量计算；时的设计流量计算； 设计流量时的水平流速：设计流量时的水平流速： 0.150.3 m/s； 停留时间：停留时间：3060 s； 设计有效水深：设计有效水深：0.251.0 m（不大于不大于1.2 m），每格池宽不每格池宽不 小于小于0.6 m； 沉砂量的确定：生活污水按沉砂量的确定：生活污水按0.010.02 L/(cap d)计计，城市城市 污水按污水按 3 m3砂砂/(10万万m3污水污水) 计计，沉砂含水率约为沉砂含水率约为60%， 容重容重1.5 t/m3，贮砂斗的容积按贮砂斗的容积按2 d的沉砂量计的沉砂量计，斗壁倾角斗壁倾角 5560； 沉砂池超高不小于沉砂池超高不小于0.3 m。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流沉砂池的设计平流沉砂池的设计 沉砂池水流部分的长度沉砂池水流部分的长度 水流断面积水流断面积 池总宽度池总宽度 沉砂斗容积沉砂斗容积 沉砂池总高度沉砂池总高度 验算验算（vmin0.15 m/s） max 2 max1 2 5 123 min min 86400 10 z Lvt Q A v A B h Qtx VVNx t K Hhhh Q v n 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流沉砂池的排砂装置平流沉砂池的排砂装置 重力排砂：砂斗重力排砂：砂斗+贮砂罐贮砂罐+底闸底闸 优点：排砂的含水率低优点：排砂的含水率低，排砂量容易计算；排砂量容易计算； 缺点：沉砂池需要高架或挖小车通道缺点：沉砂池需要高架或挖小车通道。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流沉砂池的排砂装置平流沉砂池的排砂装置 机械排砂机械排砂 单口泵吸式排砂机：桁架沿池长方向往返行走排单口泵吸式排砂机：桁架沿池长方向往返行走排 砂砂，经旋流分离器分离的水分回流到沉砂池经旋流分离器分离的水分回流到沉砂池，沉沉 砂可用小车砂可用小车、皮带输送器等运至洒砂场或贮砂池；皮带输送器等运至洒砂场或贮砂池； 机械排砂自动化程度高机械排砂自动化程度高，排砂含水率低排砂含水率低，工作条工作条 件好；件好； 机械排砂法还有链板刮砂法机械排砂法还有链板刮砂法、抓斗排砂法等抓斗排砂法等，中中、 大型污水处理厂应采用机械排砂法大型污水处理厂应采用机械排砂法。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 机械排砂机械排砂 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.1平流沉砂池平流沉砂池 平流沉砂池的主要缺点：平流沉砂池的主要缺点： 沉砂中约夹杂有沉砂中约夹杂有15%的有机物的有机物，使沉砂的后续处使沉砂的后续处 理增加难度理增加难度，故常需配洗砂机故常需配洗砂机，把排砂经清洗后把排砂经清洗后， 有机物含量低于有机物含量低于10%，称为清洁砂称为清洁砂，再外运再外运。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 构造：构造： 曝气沉砂池呈矩形曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有池底一侧有i=0.10.5的坡度的坡度，坡向另坡向另 一侧的集砂槽；一侧的集砂槽； 曝气装置设在集砂槽侧曝气装置设在集砂槽侧，空气扩散板距池底空气扩散板距池底0.60.9 m， 使池内水流作旋流运动使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与摩无机颗粒之间的互相碰撞与摩 擦机会增加擦机会增加，把表面附着的有机物磨去；把表面附着的有机物磨去； 由于旋流产生的离心力由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机物颗粒把相对密度较大的无机物颗粒 甩向外层并下沉甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中相对密度较轻的有机物旋至水流的中 心部位随水带走心部位随水带走，可使沉砂中的有机物含量低于可使沉砂中的有机物含量低于10%； 集砂槽中的砂可采用机械刮砂集砂槽中的砂可采用机械刮砂、空气提升器或泵吸式排空气提升器或泵吸式排 砂机排除砂机排除。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 曝气沉砂池的设计曝气沉砂池的设计 设计参数设计参数 旋流速度控制在旋流速度控制在0.250.30 m/s之间；之间； 最大时流量的停留时间为最大时流量的停留时间为13 min、水平流速为水平流速为0.1 m/s； 有效水深为有效水深为23 m，宽深比为宽深比为1.01.5，长宽比可达长宽比可达5； 曝气装置可采用压缩空气竖管连接穿孔管曝气装置可采用压缩空气竖管连接穿孔管（穿孔孔径为穿孔孔径为 2.56.0 mm）或压缩空气竖管连接空气扩散板或压缩空气竖管连接空气扩散板，每每m3污污 水所需曝气量为水所需曝气量为0.10.2 m3或每或每m2池表面积池表面积35 m3/h。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 曝气沉砂池的设计曝气沉砂池的设计 计算公式计算公式 总有效容积：总有效容积： 池断面积：池断面积： 池总宽度：池总宽度： 池长：池长： 所需曝气量：所需曝气量： max max max 60 3600 VQt Q A v A B H V L A qDQ 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 已知某城市污水处理厂的最大设计流量为已知某城市污水处理厂的最大设计流量为1.2 m3/s，求曝气沉砂池的各部分尺寸求曝气沉砂池的各部分尺寸。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3 max 2 max 2 2 min 6060 1.2 2144 m 0.1 m/s 1.2 12 m 0.1 2.4 m0.50.6 m 3.9 m 2.4 1.0 2.4 2.00.76 m 2 t VQt v Q A v A 池子总有效容积：设， 水流断面积：设 沉砂池设两格，池宽 ，池底坡度，超高, 全池总高。 每格沉砂池实际进水断面面积： 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3 0 363 33 0 6 3 144 12 m 12 0.6 1.0 127.2 m :20 m /10 m 20 0.6 86400 21.7 m 7.2 m 1.24 10 2.5 m 28 m /(m h) V L A V V 池长： 每格沉沙池沉砂斗容量: 每格沉砂池实际沉砂量 设含砂量为污水， 每两天排砂一次， 每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为， 查表可得单位池长所需空气量为。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.3 多尔沉砂池多尔沉砂池 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 多尔沉砂池的设计多尔沉砂池的设计 沉砂池的面积沉砂池的面积 沉砂池的面积根据要求去除的砂粒直径及污水温沉砂池的面积根据要求去除的砂粒直径及污水温 度确定；度确定； 沉砂池最大设计流速：沉砂池最大设计流速：0.3 m/s； 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.4.4 钟式沉砂池（旋流沉沙池）钟式沉砂池（旋流沉沙池） 污水由流入口切线方向流入污水由流入口切线方向流入 沉砂区沉砂区，利用电动机及传动利用电动机及传动 装置带动转盘和斜坡式叶片装置带动转盘和斜坡式叶片， 由于所受离心力的不同由于所受离心力的不同，把把 砂粒甩向池壁砂粒甩向池壁，掉入砂斗掉入砂斗， 有机物被送回污水中；有机物被送回污水中； 沉砂用压缩空气经砂提升管沉砂用压缩空气经砂提升管， 排砂管清洗后排除排砂管清洗后排除，清洗水清洗水 回流至沉砂区回流至沉砂区。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 钟式沉砂池的设计钟式沉砂池的设计 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 钟式沉砂池的设计钟式沉砂池的设计 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.5 沉淀池（沉淀池（sedimentation tank） 初次沉淀池初次沉淀池 一级污水处理厂的主体处理构筑物一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处或作为二级污水处 理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面；理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面； 处理对象：悬浮物质处理对象：悬浮物质（Suspended solids，SS，约可去除约可去除 40%55%以上以上），同时可去除部分同时可去除部分BOD（约占总约占总BOD的的 20%30%），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低可改善生物处理构筑物的运行条件并降低 其其BOD负荷负荷。 二次沉淀池二次沉淀池 设在生物处理构筑物的后面设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或用于沉淀去除活性污泥或 腐殖污泥；腐殖污泥； 初沉池初沉池生物膜法生物膜法二沉池对二沉池对SS的总去除率为的总去除率为60%90%， BOD总去除率为总去除率为65%90%； 初沉 池初沉 池 活性污泥 法活性污泥 法 二沉池 对二沉池 对SS的总去除率为的总去除率为 70%90%，BOD总去除率为总去除率为65%95%。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.5.1 平流式沉淀池平流式沉淀池 平流式沉淀池由流入装置平流式沉淀池由流入装置、流出装置流出装置、沉淀沉淀 区区、缓冲层缓冲层、污泥区及排泥装置等组成污泥区及排泥装置等组成。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 流入装置：由设有侧向流入装置：由设有侧向 或槽底潜孔的配水槽或槽底潜孔的配水槽、 档流板组成档流板组成，起均匀布起均匀布 水与消能作用；水与消能作用； 流出装置：由流出槽与流出装置：由流出槽与 挡板组成挡板组成，流出槽设自流出槽设自 由溢流堰由溢流堰，溢流堰严格溢流堰严格 水平水平，既可保证水流均既可保证水流均 匀匀，又可控制沉淀池水又可控制沉淀池水 位位，溢流堰常采用锯齿溢流堰常采用锯齿 形堰；形堰； 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 缓冲层的作用是避免已沉污泥被水流搅起以缓冲层的作用是避免已沉污泥被水流搅起以 及缓解冲击负荷；及缓解冲击负荷； 污泥区起贮存污泥区起贮存、浓缩和排泥的作用；浓缩和排泥的作用； 排泥装置与方法：排泥装置与方法： 静水压力法；静水压力法； 机械排泥法机械排泥法。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 平流式沉淀池的设计平流式沉淀池的设计 沉淀区尺寸计算沉淀区尺寸计算 无污水悬浮物沉淀试验资料时无污水悬浮物沉淀试验资料时，按沉淀时间和水按沉淀时间和水 平流速计算；平流速计算； 有污水悬浮物沉淀试验资料时有污水悬浮物沉淀试验资料时，按表面水力负荷按表面水力负荷 法计算法计算。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 污泥区计算污泥区计算 每日产生污泥量：每日产生污泥量： 已知污水悬浮物浓度与去除率已知污水悬浮物浓度与去除率，污泥量：污泥量： max01 0 1000 24100 100 SNt W QCC Wt p 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 沉淀池的总高度沉淀池的总高度 沉淀池数目：不少于两个；沉淀池数目：不少于两个； 沉淀池出水堰最大负荷：初次沉淀池不宜大沉淀池出水堰最大负荷：初次沉淀池不宜大 于于 2.9 L/(s m)，二 次沉淀 池不宜 大于二 次沉淀 池不宜 大于 1.7 L/(s m)； 沉淀池应设置撇渣设施：根据表沉淀池应设置撇渣设施：根据表3-10选用选用。 1234 Hhhhh 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 3.5.2 普通辐流沉淀池普通辐流沉淀池 普通辐流沉淀池的构造普通辐流沉淀池的构造 呈圆形或正方形呈圆形或正方形，直径直径（或边长或边长）660 m，最大最大 可达可达100 m，池周水深池周水深1.53.0 m，用机械排泥用机械排泥， 池底坡度不宜小于池底坡度不宜小于0.05； 可用作初次沉淀池或二次沉淀池；可用作初次沉淀池或二次沉淀池； 中心进水中心进水，周边出水周边出水，中心传动排泥中心传动排泥，为了使布为了使布 水 均 匀水 均 匀 ， 进 水 管 设 穿 孔 挡 板进 水 管 设 穿 孔 挡 板 ， 穿 孔 率 为穿 孔 率 为 10%20%，出水堰采用锯齿堰出水堰采用锯齿堰，堰前设挡板堰前设挡板， 拦截浮渣拦截浮渣。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 刮泥机由桁架及传动装置组成刮泥机由桁架及传动装置组成 当池径小于当池径小于20 m时时，用中心传动；当池径大于用中心传动；当池径大于20 m时时，用周边传动用周边传动，周边线速不宜大于周边线速不宜大于3 m/min， 13 r/h，刮板将污泥推入污泥斗刮板将污泥推入污泥斗，然后用静水压然后用静水压 力或污泥泵排除；力或污泥泵排除； 作为二次沉淀池时作为二次沉淀池时，沉淀的活性污泥含水率高达沉淀的活性污泥含水率高达 99%以上以上，采用静水压力法排泥采用静水压力法排泥。 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 水污染控制工程2第三章 污水的物理处理 辐流式沉淀池的设计辐流式沉淀池的设计 每座沉淀池表面积和