废水处理工程课件第4章3-5节

授课内容：

第三节理想沉淀池第四节沉淀池第五节沉砂池1第三节理想沉淀池理想沉淀池的假定条件：

①进出水均匀分布在整个横断面，亦即沉淀池中各进水断面上各点流速均相同；

②悬浮物在沉淀过程中以等速下沉；

③悬浮物在沉降过程中的水平分速度等于水流速度，水流是稳定的。

④悬浮物落到池底污泥区，不再上浮，即被除去。

2◆在沉淀区的每个颗粒一面下沉，一面随水流水平运动，其轨迹是向下倾斜的直线。◆沉速大于u0的颗粒可全部除去；沉速<u0的颗粒因处于水面以下，也可以除去一部分。例如：沉速为u的颗粒被除去率为h/H或u/u0。

理想平流式沉淀池式意图

宽度(B)高H/长度(L)3

设：处理水量Q(m3/s)水平流速度v(m/s)沉淀池宽度B(m)，长度L(m)，高度H(m)

水面面积A(m2)：A=BL

沉淀池容积V(m3)：V=BLH故：颗粒在沉淀池内的沉淀时间t为：t=L/v=H/u0V=Qt=HBLQ=V/t=HBL/t=Au0

有：u0=Q/A=q04u0=Q/A=q0

Q/A的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或过流率，用q0表示。表面负荷的量纲m3/(m2·s)或m3/(m2·h)。表面负荷q0的数值等于颗粒沉速u0(m/s)

。5结论：

★

若沉速u0确定（由停留时间和水深确定）后，则沉淀池的表面负荷q0值同时被确定。

★由于u0=q0=Q/A，表明沉淀效率取决于颗粒沉速或表面负荷，与池深和停留时间无关。

★通过静止沉淀试验，根据要求达到的沉淀总效率，求出颗粒沉速后，也就确定了沉淀池的表面负荷(过流率)。

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①主要是由于池进口及出口构造的局限，使水流在整个断面上分布不均匀，整个池子的有效容积未能得到充分利用，一些沉淀池还存在死水区，因此，废水在沉淀池中实际停留的时间要比理论停留时间短。②由于紊流的影响，悬浮颗粒的实际沉速比理想沉速小。③实际沉速还受水温，风吹等因素的影响。实际沉淀池与理想沉淀池是有区别的。7实际应用：

由于实际沉淀池受各种因素的影响，采用沉淀试验数据时，应考虑相应的放大系数。8第四节沉淀池

按池内水流方向分类平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池斜板式沉淀池9工作方式：间歇式和连续式。特点及适用条件：平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池

10一、平流式沉淀池平流式沉淀池是废水从池的一端进入，从另一端流处，水流在池内作水平运动，池平面形状呈长方形，可以是单个或多个串联。11

平流式沉淀池有进水区、沉淀区、出水区和污泥区四部分组成。1、进水区

进水区的作用是使水流均匀分布在整个断面上，尽可能减少扰动。入口流速小于25mm/s。为了保证不冲刷已有的底部沉积物，水的流入点应高出污泥层面0.5m以上。水流入沉淀池后应尽快消能，防止在池内形成短流或股流。设置整流装置。

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沉淀池进口整流多采用穿孔槽外加挡板（或穿孔墙）的方法，沉淀池进水口布置形式如图示：

132．沉淀区要降低沉淀池中水流的Re数和提高水流的Fr数，必须设法减少水力半径，采用导流墙，对平流式沉淀池进行纵向分格等，均可减小水力半径，改善水流条件。

沉淀区的高度（有效水深H）与其前后有关处理构筑物的高程布置有关，一般约3-4m。沉淀区的长、宽、深之间相互关联，应综合考虑，还应核算表面负荷。

一般，L/B≥4，L/H≥10，每格宽度3-8m，不宜大于15m。143．出水区

沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。沉淀池常见出水口布置形式。

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出流堰是沉淀效果好坏的重要条件，它不仅控制池内水面的高程，而且对池内水流的均匀分布影响极大。应防止池内水流产生偏流现象。尽可能减少单位堰长的过流量，因此堰的施工必须精心，尽量做的水平。164．污泥区（积泥区和排泥区）

及时排出沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保证出水水质的一项重要措施。沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管排泥及机械排泥。目前基本都采用机械排泥，不需留存泥区，池底水平，略带坡度以便放空。17排泥方式：

（1）刮泥：设置刮泥机（车），池底设计坡度0.01-0.02。（2）污泥泵排泥；（3）静水压力排泥（静水压力1.5-2.0m水头，排泥管径不小于200mm）。（4）如设有多个泥斗时，则无需刮泥装置，每个泥斗设独立的排泥管及排泥阀。185、缓冲区污泥区和清水区之间应有一个缓冲区，其深度可取0.3-0.5m，以减轻水流对存泥的搅动，也为存泥留有余地。19沉淀池设计的一般原则

1、设计流量2、池数3、沉淀池设计经验参数（见下页）

20若无沉淀数据可选取手册设计参数。21平流式沉淀池的几何尺寸计算

（1）沉淀区的长度L取决于水平流速v和停留时间T，即L=v*T（2）沉淀池的宽度决定物流量Q，池深H和水平流速v，即B=Q/H*v（3）沉淀区的长宽深之间的相互关系，应综合研究决定，并核算表面负荷率,核算L/B≥4，L/H≥10。22（4）有效水深3-4m，超高大于0.3m，缓冲层高度0.3-0.5m。（5）进水挡板

：（书P32）（6）出水挡板

：（书P33）（7）污泥斗的倾角45ο-60ο。（8）放大系数：根据试验数据进行放大。负荷缩小1.5倍HRT增大1.75倍23进水区沉淀区出水区保护高度沉淀高度坡度污泥斗高度（污泥斗底部尺寸）平流式沉淀池设计草图24二、竖流沉淀池

竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截流速度与水流上升速度相等。

25竖流沉淀池特点

竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截流速度与水流上升速度相等。（1）当颗粒发生自由沉淀时，其沉淀效果比平流式沉淀池中低得多。（2）当颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速加快。（3）沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉降效率比平流沉淀池高。26结构：

竖流式沉淀池多为圆形，直径介于4-7m之间。沉淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状的污泥区，中间为缓冲层。27沉淀池的设计：（1）沉淀时间t=1.5-2.5h；（2）表面负荷q0=1.0-1.5m3/m2.h；对应u0=q0（参数选取）（3）有效水深H=q0t；

池径D与有效水深（H）的比值不超过3：1。（4）池径D（4-7m）（5）中心管设计竖流沉淀池中心管内流速对悬浮物的去除有很大影响。（中心管设计参数）28中心管设计方法