沉淀就是水中的悬浮物在重力作用下沉下来,能够实现沉淀这一功能的构筑物就是沉淀池。在水处理工程中,沉淀池除了用来去除水中的悬浮物外,还用于废水处理活性污泥法后的泥水分离。这次重点写一下废水处理中的沉淀池,供友友们参考。
01、分类(一)
沉淀池的分类主要有两种。按照沉淀池内水流的方向,沉淀池可分为:平流式、竖流式、辐流式三种。当然,还有一种在给水处理中常用的斜管或斜板沉淀池,因其在废水处理中使用得较少,不在此次讨论之列。
平流式沉淀池的平面形状为矩形(池长不宜大于60米),水在池子内沿矩形长度方向水平流动,悬浮物向下沉淀。该池的优点:便于共壁,占地省,池深小,施工方便等。其缺点:进水区配水不均匀,排泥困难等。
竖流式沉淀池的平面形状为圆形或正方形,水在池子内沿竖向流动,出水向上流,泥水混合物向下流。该池的优点:重力排泥,构造简单,占地省等。其缺点:池深大,施工困难,排泥不畅等。单个竖流式沉淀池的直径或边长尽量不超过7m,否则池子太深,造价增加。另外,钢制竖流式沉淀池的直径不大于3.4m,否则会给公路运输带来麻烦。
辐流式沉淀池为圆形,水在池内主要沿半径方向流动(如同车轮的辐条),悬浮物向下沉淀。该池的优点:排泥方便,底部污泥浓缩效果好等。其缺点:不能共壁,占地较大等。单个辐流式沉淀池的直径一般不超过50m,否则风对池面的影响较大。
02、分类(二)
按照沉淀池在废水处理流程中的位置可分为:初次沉淀池、二池沉淀池和三次沉淀池,分别简称为初沉池、二沉池和三沉池。
初沉池一般位于废水生化处理的前面,主要用于去除废水中的悬浮物(SS),SS去除率为40%~55%,同时也能去除20%~30%的BOD5,因此在计算生化池时用扣除初沉池去除的此部分颗粒态有机物。有些污水厂不设初沉池,理由主要有两个:一是考虑到延时曝气氧化沟的污泥龄较长,SS可在氧化沟内得到部分稳定,所以不设初沉池;二是由于初沉池容易产生臭气,而目前臭气都需要收集处理,增加了除臭成本。
二沉池肯定位于废水生化池后面,主要功能有:泥水分离、浓缩污泥、储存污泥等。
由于废水排放标准的提高,生化出水需要进行深度处理。当生化出水采用混凝沉淀法处理时,则此时的沉淀池一般称为三沉池。由于三沉池经常是城市污水厂的最后一种沉淀池,因此也将三沉池称为终沉池。
03、主要设计参数
沉淀池的平面面积采用表面水力负荷计算。初沉池的表面水力负荷一般为1.5~4.5立方米/(平方米•小时),活性污泥法二沉池的表面水力负荷一般为0.6~1立方米/(平方米•小时)。
沉淀池的有效水深等于沉淀时间和表面水力负荷的乘积。初沉池的沉淀时间一般为0.5~2小时,二沉池的沉淀时间为1.5~4小时。
三沉池的设计参数在没有试验数据时一般参考初沉池的设计参数。
辐流式沉淀池的直径与有效水深比值宜为6~12(用作二沉池时应取低值)。
04、选型
地下水位高时一般不能采用池深大的沉淀池,否则在结构设计时需要考虑抗浮设计(防止池子放空时被地下水压垮),增加了基建投资。从地下水位和污水厂规模看,平流式沉淀池适用于地下水位高的大、中、小型污水厂;竖流式沉淀池适用于地下水位低且规模小的污水厂;而辐流式沉淀池适用于地下水位较高的大、中型污水厂。
悬浮生长活性污泥法后的二沉池尽量选用辐流式,因为平流式和竖流式的污泥浓缩功能太差,不利于提高生化池的活性污泥浓度。当然,也尽量不用斜板(管)沉淀池,因易堵。
辐流式沉淀池又分为中间进水周边出水(中进周出)和周边进水周边出水(周进周出)两大类。当直径大于20米时,可考虑采用周进周出(初学者应和设备供应商多沟通设计细节)。当辐流式二沉池直径大于等于20米时,尽量采用周边传动吸泥机(此时池底为平底);直径小于20米时可用中心传动刮泥机(此时池底以5%~10%的坡度坡向池中心,坡度越大则造价越高)。