5沉淀池分离效果分析
理想沉淀池作如下假定：
1、从入口到出口，池内污水按水平方向流动，颗粒水平分布均匀，水平流速为等速流动；
2、悬浮颗粒沿整个水深均匀分布，处于自由沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速，沉降速度固定不变；
3、颗粒沉到池底即认为被除去。
沉淀池由流入区、沉降区、流出区和污泥区四部分组成
在理想沉淀池中，可得到下列各项关系式：
总去除率：
式中：
L一一池长；H一一沉降区有效水深；B一一池宽；v一一污水的水平流速，即颗粒的水平分速；u0一一截留沉速；V一一沉淀池容积；t一一污水在沉淀池内停留时间；Q一一进水流量；A一一沉降区平面面积；x0一一沉速小于u0的颗粒的百分比。
通常称沉淀池进水流量与沉淀池平面面积的比值为沉淀池表面负荷，又称过流率，用符号q表示。
它与u0在数值上是相同的（但单位不同）。
总去除率：
沉淀池的沉降效率仅与颗粒沉速或沉淀池的表面负荷有关，而与池深和沉降时间无关。
在可能的条件下，应该把沉淀池搞得浅些，表面积大些，这就是颗粒沉淀的浅层理论。
在应用静态沉淀实验资料进行沉淀池设计和核算时需加以修正，可按下式考虑：
式中，q0、u0、t0分别为静态沉淀实验的表面负荷、最小沉速和沉降时间；qd、ud、td分别为沉淀池的设计表面电荷、最小沉速和沉降时间。
二、沉砂池的构造与工作特征
沉砂池的功能是从污水中分离相对密度较大（约2.65）的无机颗粒，例如砂、炉灰渣等。
一般设在泵站、沉淀池之前。
1.平流沉砂池
平流沉砂池结构简单，截留效果好，是沉砂池中常用的一种。
设计和核算时，应考虑下列各项内容
①污水按自流方式流人池内时，应按最大设计流量计算；
②当污水用泵抽送入池内时，应按工作水泵的最大组合流量计算；
③沉砂池座数或分格数不应少于2个，按并联设计，当污水量较少时，可考虑一格工作，一格备用。
④设计参数按去除砂粒粒径大于0.2mm、密度约为2.65而定。
设计和运行时，采用的主要技术数据如下：
①池内最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s；
②水在池内停留时间一般为30~60s；
③有效水深不应大于1.2m,一般采用0.25~1.0m，每格宽度不小于0.6m；
④贮砂斗容积一般按2d内沉砂量考虑，斗壁倾角55~60°，沉砂含水率约为60%，容重1.5t/m3。
生活污水按0.01~0.02L砂/（人·日）计，城市污水按1.5~3.0m3砂/（105m3水）计。
⑤沉砂池超高不宜小于0.3m。
计算公式：
长度
水流断面：
池总宽度：
沉砂斗的容积：
或
沉砂池的总高度：
验算：
2．曝气沉砂池
与普通沉砂池相比具有下列优点：
①沉砂池中有机物含量低，不易腐败；
②有预曝气作用，可脱臭，改善水质，有利于后续处理。
曝气沉砂池1
曝气沉砂池2
桥式吸砂机
螺旋式洗砂机
设计参数：
水流在池内停留时间为1~3min
水平流速0.1m/s
池中水的旋流速度在0.25~0.3m/s
所需的空气量为0.1~0.2m3空气/m3污水，空气扩散管设在池的一侧，距池底约0.6~0.9m。
池的有效水深为2~3m,宽深比为1~1.5，长宽比可达5。
例题：
已知某污水厂的最大设计流量为0.8m3/s，求曝气沉砂池的各部分尺寸
解：
取停留时间t=2min，水平流速v1=0.1m/s，水深h2=2m，d=0.2m3空气/m3污水
取两格，则每格池子宽4/2=2m
每小时所需空气量：
沉砂室计算略
3．钟式沉砂池
根据处理污水量的不同，钟式沉砂池可分为不同型号。
三、沉淀池的构造与工作特征
沉淀池的功能是去除悬浮物质，一般慑于絮凝池后或污水生物处理构筑物前后。
1．平流式沉淀池
流入区：
常采用潜孔
流出区：
多采用自由堰型式
溢流堰最大负荷不宜大于2.9L/（m·s）（初次沉淀），1.7L/（m·s）（二次沉淀池）
在堰前距溢流堰0.25~0.5m处应设挡板或浮渣槽。
沉降区
污泥区
缓冲层：
厚度为0.3~0.5m
链式刮泥机
桥式刮泥机
平流式沉淀池的主要优点是有效沉降区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量适应性强。
缺点是占地面积大，排泥较困难。
2．竖流式沉淀池
竖流式沉淀池的优点是：
排泥容易，不需设机械刮泥设备，占地面积较小。
其缺点是造价较高，单池容量小，池深大，施工较困难。
因此，竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。
3．辐流式沉淀池
出口处的出流堰口不容易控制在一致的水平，通常用锯齿形三角堰或淹没溢孔出流，尽量使出水均匀。
圆形大型辐流式沉淀池常采用机械排泥，当池径小于20m时，可考虑采用方形多斗排泥，污泥自行滑入斗内，并用静水压力排泥，每斗设独立的排泥管。
辐流式沉淀池的优点是：
建筑容量大，采用机械排泥，运行较好，管理较简单。
其缺点是：
池中水流速度不稳定，机械排泥设备复杂，造价高。
这种池子适用于处理水量大的场合。
4．斜板式（斜管）沉淀池
利用浅池沉淀原理而发展出来的一种池型，斜板（管）的倾角α采用50~60°。
沉淀效率高，水力负荷大，稳定性不太好。
斜板沉淀池按水流方向，可分为上向流（又称异向流）、平向流（又称侧向流）、下向流（又称同向流）三种。
斜管沉淀池只有上向流和下向流两种。
5．各种沉淀池特点比较
池型
主要优缺点
适用条件
平流式沉淀池
沉淀效果好,对冲击负荷和温度变化的适应能力较强,施工简易，造价较低。
但配水不易均匀,多斗排泥操作量大,链带式刮泥机易锈蚀
地下水位高及地质较差地区,大、中、小型水厂
斜板（管）式沉淀池
停留时间短,水力条件好,沉淀效率高,占地省。
但斜管费用较高,且5~10年后须更换,斜板（管）内可能滋生藻类和积泥,要求絮凝池有良好的絮凝效果
大、中、小型水厂
辐流式沉淀池
多为机械排泥,其设备已趋定型,运行较好,管理较简单。
但机械排泥设备复杂,对施工质量要求高
地下水位较高地区,大、中型水厂
竖流式沉淀池
排泥方便,管理简单,占地面积小。
但池深大,造价高,对冲击负荷和温度变化的适应能力较差
小型水厂
升级会员 