1、2022年10月23日星期日水污染控制工程水污染控制工程第四节第四节 理想沉淀池理想沉淀池 前面所述沉淀曲线是前面所述沉淀曲线是静止沉淀试验静止沉淀试验的结果，虽然它比的结果，虽然它比较真实地反映了废水中不同的悬浮颗粒沉降的特性，但较真实地反映了废水中不同的悬浮颗粒沉降的特性，但是是并不能反映实际沉淀池中并不能反映实际沉淀池中水流运动水流运动对悬浮颗粒沉降的对悬浮颗粒沉降的种种复杂影响。种种复杂影响。为了分析悬浮颗粒在沉淀池内运动的普遍规律及分为了分析悬浮颗粒在沉淀池内运动的普遍规律及分离结果，离结果，哈增和坎普哈增和坎普提出了一种概念化的沉淀池提出了一种概念化的沉淀池理理想沉淀池想沉淀池。理
2、想沉淀池的假定条件理想沉淀池的假定条件：进出水均匀分布在整个横断面，亦即沉淀池中各进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；水断面上各点流速均相同；悬浮物在沉淀过程中以等速下沉；悬浮物在沉淀过程中以等速下沉；悬浮物在沉降过程中的水平分速度等于水流速度，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。水流是稳定的。悬浮物落到池底污泥区悬浮物落到池底污泥区，不再上浮，即被除去。，不再上浮，即被除去。在沉淀区的每个颗粒一面下沉，一面随水流水平运动，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。其轨迹是向下倾斜的直线。沉速大于沉速大于u
3、u0 0的颗粒可全部除去；沉速的颗粒可全部除去；沉速uu0 0的颗粒因处的颗粒因处于水面以下，也可以除去一部分。于水面以下，也可以除去一部分。例如：例如：沉速为沉速为u u的颗粒的颗粒被除去率为被除去率为h/Hh/H或或u/uu/u0 0。理想平流式沉淀池式意图理想平流式沉淀池式意图 宽度宽度(B)(B)高H/长度(L)设：处理设：处理水量水量Q Q(m(m3 3/s)/s)水平流水平流速度速度v v(m/s)(m/s)沉淀池沉淀池宽度宽度B B(m)(m)，长度长度L L(m)(m)，高度高度H H(m)(m)水面面积水面面积A A(m(m2 2)：A=BL A=BL 沉淀池容积沉淀池容积V
4、 V(m(m3 3)：V=BLH V=BLH 故：颗粒在沉淀池内的故：颗粒在沉淀池内的沉淀时间沉淀时间t t为：为：t=L/v=H/u t=L/v=H/u0 0 V=Qt=HBL V=Qt=HBL Q=V/t=HBL/t=Au Q=V/t=HBL/t=Au0 0 有：有：u u0 0=Q/A=q=Q/A=q0 0 u u0 0=Q/A=q=Q/A=q0 0 Q/AQ/A的物理意义的物理意义是：在单位时间内通过沉淀是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，表面负荷或溢流率，用用q q0 0表示。表面负荷的量纲表示。表面负荷的量纲m m3 3/(m/(m
5、2 2s)s)或或m m3 3/(m/(m2 2h)h)。表面负荷。表面负荷q q0 0的数值等于颗粒沉速的数值等于颗粒沉速u u0 0(m/s)(m/s)。结论：结论：若沉速若沉速u u0 0确定（由停留时间和水深确定）后，确定（由停留时间和水深确定）后，则沉淀池的表面负荷则沉淀池的表面负荷q q0 0值同时被确定。值同时被确定。由于由于u u0 0=q=q0 0=Q/A=Q/A，表明沉淀效率取决于颗粒，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。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，通过静止沉淀试验，根据要求达到的沉淀总根据要求达到的沉淀总效率，效率，求出
6、颗粒沉速后求出颗粒沉速后，也就确定了沉淀池的表，也就确定了沉淀池的表面负荷面负荷(过流率过流率)。主要是主要是由于池进口及出口构造的局限，由于池进口及出口构造的局限，使水流在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，一些沉淀池还分利用，一些沉淀池还存在死水区存在死水区，因此，因此，废水在沉淀池废水在沉淀池中实际停留的时间要比理论停留时间短。中实际停留的时间要比理论停留时间短。由于由于紊流的影响紊流的影响，悬浮颗粒的实际沉速比理想沉，悬浮颗粒的实际沉速比理想沉速小。速小。实际沉速还受实际沉速还受水温，风吹水温，风吹等因素的
7、影响。等因素的影响。实际沉淀池与理想沉淀池实际沉淀池与理想沉淀池是有区别的。是有区别的。为考察为考察沉淀池的沉淀池的工作特性工作特性，可从以下三个方面，可从以下三个方面进行分析：进行分析：水流的紊动性，水流的紊动性，可用雷诺数可用雷诺数ReRe判断，判断，注：注：雷诺数雷诺数Re=vR/RRe=vR/R为水力半径（过水断面积为水力半径（过水断面积/湿湿周），周），为运动粘度系数。为运动粘度系数。（措施：需要减小流速（措施：需要减小流速或或减小水力半径减小水力半径R R）当当Re500,Re500,Re500,水流成紊动状态；水流成紊动状态；在平流式沉淀池中，在平流式沉淀池中，ReRe为为400
8、0-50004000-5000时，呈紊流状态，时，呈紊流状态，而且有上下左右的脉动分速度，并伴有水涡流体，不利颗而且有上下左右的脉动分速度，并伴有水涡流体，不利颗粒的沉淀。粒的沉淀。水流稳定性：水流稳定性：以弗罗德数以弗罗德数FrFr判断，判断，FrFr表示表示水流动能与重力能的比值。增大水流动能与重力能的比值。增大FrFr，可克服股流，可克服股流密度影响。密度影响。注：注：弗罗德数弗罗德数Fr=vFr=v2 2/gR /gR 一般认为平流式沉淀池一般认为平流式沉淀池FrFr宜宜10105 5.（措施：需要增大流速（措施：需要增大流速或或减小水力半径减小水力半径R R）在沉淀池中，增大水平流速
9、，在沉淀池中，增大水平流速，一方面提高了雷诺数一方面提高了雷诺数ReRe而不利于沉淀，但另一方面却提高了弗罗德数而不利于沉淀，但另一方面却提高了弗罗德数FrFr而而加强了水流稳定性，从而提高沉淀效果。沉淀池的水加强了水流稳定性，从而提高沉淀效果。沉淀池的水平流速宜进行适当的控制，通常为平流速宜进行适当的控制，通常为10-25mm/s10-25mm/s。容积利用系数：容积利用系数：是水在池内的实际停留时是水在池内的实际停留时间和理论停留时间的比值。间和理论停留时间的比值。如果有如果有股流股流或或偏流偏流存在，或池内存在存在，或池内存在死水死水区区，实际的池内停留时间将，实际的池内停留时间将小于小
10、于池容积和流量池容积和流量相除所得的理论停留时间。（相除所得的理论停留时间。（V=QtV=Qt）容积利用系数可作为考查沉淀池设计及运容积利用系数可作为考查沉淀池设计及运行好坏的指标。行好坏的指标。要提高平流式沉淀池的效率，可降低要提高平流式沉淀池的效率，可降低ReRe和提高和提高FrFr，其有效措施是，其有效措施是减小水力半径减小水力半径R R。在沉淀池中纵向分格及斜板（管）沉淀池也能在沉淀池中纵向分格及斜板（管）沉淀池也能达到上述目的。达到上述目的。实际应用：实际应用：由于实际沉淀池受各种因素的影响，采用沉由于实际沉淀池受各种因素的影响，采用沉淀淀试验数据试验数据时，应考虑相应的时，应考虑相
11、应的放大系数放大系数。第五节第五节 沉淀池沉淀池 按池内按池内水流方向水流方向分类分类 平流式沉淀池平流式沉淀池 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 辐流式沉淀池辐流式沉淀池 斜板式沉淀池斜板式沉淀池工作方式：工作方式：间歇式和连续式。间歇式和连续式。特点及适用条件：特点及适用条件：平流式沉淀池平流式沉淀池 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 辐流式沉淀池辐流式沉淀池 一、平流式沉淀池一、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。方形，可以是单个或
12、多个串联。平流式沉淀池有平流式沉淀池有进水区、沉淀区、出水区和进水区、沉淀区、出水区和污泥区四部分组成。污泥区四部分组成。1 1、进水区、进水区 进水区的作用进水区的作用是使水流均匀分布在整个断面是使水流均匀分布在整个断面上，尽可能减少扰动。上，尽可能减少扰动。入口流速小于入口流速小于25mm/s25mm/s。为了保证不冲刷已有的底部沉积物，水的流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入点应高出污泥层面0.5m0.5m以上。以上。水流入沉淀池后应尽快消能，防止在池内形水流入沉淀池后应尽快消能，防止在池内形成短流或股流。成短流或股流。设置整流装置。设置整流装置。沉淀池进口整流沉
13、淀池进口整流多采用穿孔槽外加挡板（或穿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：孔墙）的方法，沉淀池进水口布置形式如图示：2 2沉淀区沉淀区 如前所述，要降低沉淀池中水流的如前所述，要降低沉淀池中水流的ReRe数和提数和提高水流的高水流的FrFr数，必须设法减少水力半径，采用导数，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。小水力半径，改善水流条件。沉淀区的高度沉淀区的高度（有效水深有效水深H H）与其前后有关）与其前后有关处理构筑物的高程布置有关，一般约处理构筑物的高程布置
14、有关，一般约3-4m3-4m。沉淀区的长、宽、深之间相互关联，应综沉淀区的长、宽、深之间相互关联，应综合考虑，还应合考虑，还应核算表面负荷。核算表面负荷。一般，一般，L/BL/B4 4，L/H L/H1010，每格宽度，每格宽度3-8m3-8m，不宜大于不宜大于15m15m。3 3出水区出水区 沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。沉淀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。池常见出水口布置形式。出流堰是沉淀效果好坏的重要条件，它不仅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。布影响极大。
15、应防止池内水流产生应防止池内水流产生偏流现象偏流现象。尽可能。尽可能减少单位堰长的过流量，因此堰的施工必须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。精心，尽量做的水平。4 4污泥区（积泥区和排泥区）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。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。需留存泥区，池底水平，略带坡度
16、以便放空。排泥方式：排泥方式：（1 1）刮泥：设置刮泥机（车），池底设计）刮泥：设置刮泥机（车），池底设计坡度坡度0.01-0.020.01-0.02。（2 2）污泥泵污泥泵排泥；排泥；（3 3）静水压力排泥（静水压力）静水压力排泥（静水压力1.5-2.0m1.5-2.0m水水头，排泥管径不小于头，排泥管径不小于200mm200mm）。）。（4 4）如设有多个泥斗时，则无需刮泥装置，）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。每个泥斗设独立的排泥管及排泥阀。5 5、缓冲区、缓冲区 污泥区和清水区之间应有一个缓冲区，污泥区和清水区之间应有一个缓冲区，其深度可取其深度可取0
17、.3-0.5m0.3-0.5m，以减轻水流对存泥的，以减轻水流对存泥的搅动，也为存泥留有余地。搅动，也为存泥留有余地。沉淀池设计的一般原则沉淀池设计的一般原则 1 1、设计流量、设计流量 2 2、池数、池数 3 3、沉淀池设计经验参数、沉淀池设计经验参数 若无沉淀数据可选取手册设计参数。若无沉淀数据可选取手册设计参数。TO p65 竖沉平流式沉淀池的几何尺寸计算平流式沉淀池的几何尺寸计算 （1 1）沉淀区的长度）沉淀区的长度L L取决于水平流速取决于水平流速v v和停和停留时间留时间T T，即，即L=vL=v*T T （2 2）沉淀池的宽度决定物流量）沉淀池的宽度决定物流量Q Q，池深，池深H
18、 H和水平流速和水平流速v v，即，即B=Q/HB=Q/H*v v （3 3）沉淀区的长宽深之间的相互关系，）沉淀区的长宽深之间的相互关系，应综合研究决定，并应综合研究决定，并核算核算表面负荷率表面负荷率,核算核算L/B4L/B4，L/H10L/H10。（4 4）有效水深）有效水深3-4m3-4m，超高大于，超高大于0.3m0.3m，缓冲层，缓冲层高度高度0.3-0.5m0.3-0.5m。（5 5）进水挡板）进水挡板 ：（6 6）出水挡板）出水挡板 ：（7 7）污泥斗的倾角）污泥斗的倾角4545-6060 。（8 8）放大系数放大系数：根据试验数据进行放大。：根据试验数据进行放大。负荷缩小负荷
19、缩小1.51.5倍倍 HRT HRT增大增大1.751.75倍倍 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）二、竖流沉淀池二、竖流沉淀池 竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向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。相反，其截流速度与水流上升速度相等。动画竖流沉淀池特点竖流沉淀池特点 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。与水流上升速度相等。（1 1）当颗粒发生自由沉淀时当颗粒发生自由沉淀时，其沉淀效果比平流式沉淀，其沉淀效果比平流式沉淀池中低得多。池中低得多。（
20、2 2）当颗粒具有絮凝性时，当颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大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。颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速加快。（3 3）沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一）沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮悬浮层层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉降效率比平沉降效率比平流沉淀池高。流沉淀池高。结构：结构：竖流式沉淀池多为圆竖流式沉淀池多为圆形，直径介于形，直径介于4-7m4-7m之间。沉之间。沉淀池的上部为圆筒形的沉淀淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状
21、的污区，下部为截头圆锥状的污泥区，中间为缓冲层。泥区，中间为缓冲层。沉淀池的设计：沉淀池的设计：（1 1）沉淀时间）沉淀时间t=1.5-2.5ht=1.5-2.5h；（2 2）表面负荷表面负荷q q0 0=1.0-1.5m=1.0-1.5m3 3/m/m2 2.h.h；对应对应u u0 0=q=q0 0（参数选取参数选取）（3 3）有效水深有效水深H=qH=q0 0t t；池径池径D D与有效水深（与有效水深（H H）的比值不超过）的比值不超过3 3：1 1。（4 4）池径）池径D D（4-7m4-7m）（5 5）中心管设计中心管设计 竖流沉淀池中心管内流速对悬浮物的去除有很大影竖流沉淀池中心
22、管内流速对悬浮物的去除有很大影响。响。（中心管中心管设计参数）设计参数）中心管设计方法中心管设计方法 中心管沉速小于中心管沉速小于30mm/s30mm/s。（5 5）缓冲层）缓冲层:反射板底距污泥表面反射板底距污泥表面为缓冲层为缓冲层,高度为高度为0.3-0.5m 0.3-0.5m。（6 6）污泥斗：）污泥斗：贮泥斗贮泥斗倾角为倾角为4545-6060，可采用，可采用静压排泥或污泥泵排泥静压排泥或污泥泵排泥。（7 7）集水槽集水槽多采用平顶堰或三角多采用平顶堰或三角形锯齿堰，堰口最大负荷为形锯齿堰，堰口最大负荷为1.5L/ms1.5L/ms。当池的直径大于。当池的直径大于7m7m时，时，为集水
23、均匀，还可设置辐射式集水槽。为集水均匀，还可设置辐射式集水槽。三辐流式沉淀池三辐流式沉淀池 辐流式沉淀池是直径较大（辐流式沉淀池是直径较大（20-30m20-30m）的圆）的圆池，最大直径可达池，最大直径可达100m100m。中心深度为。中心深度为2.5-5.0m2.5-5.0m，周边深度为周边深度为1.5-3.0m1.5-3.0m。辐流式沉淀池辐流式沉淀池 结构结构中心进水周边进水进水方式进水方式 排泥方式：排泥方式：辐流式沉淀池大多数采用机械刮泥，将污辐流式沉淀池大多数采用机械刮泥，将污泥收集到中心泥斗，通过静压力或污泥泵排泥收集到中心泥斗，通过静压力或污泥泵排出，出，刮泥机一般每小时转刮
24、泥机一般每小时转2-42-4周周。主要设计参数：主要设计参数：1 1、有效水深、有效水深H H不大于不大于4m4m；2 2、池直径、池直径D D不宜小于不宜小于16m16m，D/H=6-12D/H=6-12。3 3、沉淀时间、沉淀时间 初沉池初沉池1-2h1-2h 二沉池二沉池1.5-2.5h1.5-2.5h 4 4、表面负荷、表面负荷q q0 0=1.5-3.0 m=1.5-3.0 m3 3/m/m2 2.h.h；5 5、池底坡度为、池底坡度为0.05-0.100.05-0.10；中心泥斗坡度中心泥斗坡度0.12-0.160.12-0.16。四、斜板(管)沉淀池(一)浅池沉降理论 对一深度为
25、对一深度为H H、体积为、体积为V V的的平流式理想沉淀池平流式理想沉淀池，其处理水，其处理水量：量：（1 1）在）在V V、H H一定一定时，若欲得时，若欲得要求的要求的(即即u u0 0一定），处一定），处理水量理水量Q Q 不能随意变化；在给定不能随意变化；在给定Q Q时，时，一定。一定。（2 2）从式中可知：）从式中可知：Q Q与与u u0 0成正比成正比，增大，增大Q Q，则，则u u0 0 增大，增大，q q0 0 增大，增大，降低；反之，若要提高降低；反之，若要提高，需减小，需减小u u0 0，处理的流，处理的流量量Q Q就必须减小。就必须减小。两者不能同时满足。两者不能同时满足
26、。知识点一：知识点一：对于自由沉降沉速对于自由沉降沉速：在相同沉淀在相同沉淀时间时间t t内，内，沉降高度沉降高度H H越低越低，u u0 0（u u0 0=H/t=H/t）越小）越小，颗粒的去除，颗粒的去除效率效率越高越高。知识点二：知识点二：从理想沉淀池的特性分析：对于给定的沉淀从理想沉淀池的特性分析：对于给定的沉淀池，沉降效率仅与池，沉降效率仅与u u0 0或或q q0 0有关，与沉降高度有关，与沉降高度H H和沉和沉降时间降时间t t无关。无关。若将沉淀池（若将沉淀池（Q Q、V V、H H、u u0 0 ）用平隔板）用平隔板分为分为n n层浅池，则每个浅池深度为层浅池，则每个浅池深度
27、为h=H/nh=H/n，进入每，进入每个浅池的流量为个浅池的流量为q=Q/nq=Q/n。（假定水平流速不变）（假定水平流速不变）结论一：结论一：浅池沉速浅池沉速u u0 0=q=q0 0=q/A=(Q/n)A=q=q/A=(Q/n)A=q0 0/n=u/n=u0 0/n/n，沉速减，沉速减少了少了n n倍，从而使效率大大提高。倍，从而使效率大大提高。结论二：结论二：当每个浅池保持原有的沉速当每个浅池保持原有的沉速u u0 0不变时，每个浅池处理不变时，每个浅池处理的的流量为流量为qq=q=q0 0A=uA=u0 0A=QA=Q，则，则n n个浅池的总处理能力提高个浅池的总处理能力提高了了n n
28、倍倍。结论三：结论三：在实际应用中，在实际应用中，沉淀池的分格和分层还沉淀池的分格和分层还可改可改善水力条件善水力条件（减小水力半径（减小水力半径R R、ReRe，增大，增大FrFr），），降低水的紊动性、提高水流稳定性，增大池的容降低水的紊动性、提高水流稳定性，增大池的容积利用系数，从而提高去除效率积利用系数，从而提高去除效率。工程应用：工程应用：在工程实际应用中，采用分层沉淀池，排泥在工程实际应用中，采用分层沉淀池，排泥十分困难，所以一般将分层的隔板倾斜一个角度，十分困难，所以一般将分层的隔板倾斜一个角度，以便能自行排泥，这种形式即为以便能自行排泥，这种形式即为斜板沉淀池斜板沉淀池。如如各
29、斜隔板之间还进行分格，即称为各斜隔板之间还进行分格，即称为斜管沉淀池斜管沉淀池。进水区分离区出水区污泥区缓冲区清水区（二）斜板（二）斜板(管管)沉淀池沉淀池结构特点：结构特点：（1 1）斜板（管）斜板（管）倾角倾角多采用多采用6060，斜板（管），斜板（管）长长一般在一般在1.0-1.2m1.0-1.2m左右，板间距一般不小于左右，板间距一般不小于50mm50mm。斜管管径斜管管径25-35mm25-35mm。（2 2）斜板材料：斜板材料：大多采用聚氯乙烯平板或大多采用聚氯乙烯平板或波纹板；波纹板；斜管斜管多为塑料片、波形石棉板、波形玻多为塑料片、波形石棉板、波形玻璃钢板粘合而成的蜂窝状管，断
30、面有正六边形、璃钢板粘合而成的蜂窝状管，断面有正六边形、圆形、椭圆形等，常制成圆形、椭圆形等，常制成组装件组装件，便于安装。，便于安装。（3 3）斜板沉淀池的结构形式：）斜板沉淀池的结构形式：包括：包括：异向流、同向流及横向流。异向流、同向流及横向流。（4 4）进水方式：进水方式：大多采用异向流。大多采用异向流。（5 5）斜板（管）上部）斜板（管）上部清水区清水区为为0.7-1.0m0.7-1.0m，斜，斜板（管）下部为配水区大于板（管）下部为配水区大于1.5m1.5m（目的：布水均（目的：布水均匀），布水区下部为匀），布水区下部为污泥区污泥区。（6 6）出水方式：出水方式：采用穿采用穿孔集水
31、管集水孔集水管集水。（7 7）排泥方式：排泥方式：采用多斗排泥采用多斗排泥。斜板（管）沉淀池的优点：斜板（管）沉淀池的优点：（1 1）水力条件好。）水力条件好。水流雷诺数可降至水流雷诺数可降至200200以下，以下，弗罗德数可达弗罗德数可达1010-3-3-10-10-4-4数量级。数量级。（2 2）处理能力比一般沉淀池大得多，）处理能力比一般沉淀池大得多，表面负荷通常表面负荷通常9-11m9-11m3 3/m/m2 2.h.h（设计负荷）（设计负荷）。（3 3）处理效率高。）处理效率高。第六节第六节 沉砂池沉砂池 （1 1）沉砂池的功能沉砂池的功能：从废水中分离比重较大的：从废水中分离比重较
32、大的无机颗粒，如砂粒，炉灰渣、煤渣等。无机颗粒，如砂粒，炉灰渣、煤渣等。（2 2）沉砂池位置沉砂池位置：设在泵站及沉淀池之前。：设在泵站及沉淀池之前。（3 3）沉砂池作用沉砂池作用：A A、保护水泵及管道免受磨损；保护水泵及管道免受磨损；B B、使沉淀池中的污泥具有良好的流动性，使沉淀池中的污泥具有良好的流动性，能防止排放与输送管道堵塞；能防止排放与输送管道堵塞；C C、使无机颗粒和有机颗粒分离，便于分别使无机颗粒和有机颗粒分离，便于分别处理和处置。处理和处置。（4 4）沉砂池的形式：）沉砂池的形式：A A、平流式沉砂池、平流式沉砂池 B B、竖流式沉砂池、竖流式沉砂池 C C、曝气沉砂池、曝
33、气沉砂池一平流式沉砂池一平流式沉砂池 平流式沉砂池是最常用的一种沉淀池，它的截平流式沉砂池是最常用的一种沉淀池，它的截流效果好，工作稳定，构造简单，而且易于排除泥流效果好，工作稳定，构造简单，而且易于排除泥砂。砂。结构特点：结构特点：平流式沉砂池的水流部分，实际上是平流式沉砂池的水流部分，实际上是一个一个加加深加宽的明渠深加宽的明渠，两端设有闸板，以控制水流。，两端设有闸板，以控制水流。在池底部设在池底部设1-21-2个贮砂斗，下设排砂管。开启个贮砂斗，下设排砂管。开启贮砂斗的闸阀，即能将沉砂排出。还可利用射流贮砂斗的闸阀，即能将沉砂排出。还可利用射流泵和螺旋泵排除泥砂，或利用高地或将沉砂池筑
34、泵和螺旋泵排除泥砂，或利用高地或将沉砂池筑于高地，也利于排砂。于高地，也利于排砂。二曝气沉砂池二曝气沉砂池（一）工作特点一）工作特点 普通沉砂池的一大普通沉砂池的一大缺点缺点是其是其截流的沉砂中夹截流的沉砂中夹杂一些有机物杂一些有机物。对被有机物包覆的砂砾的截流效。对被有机物包覆的砂砾的截流效果不高，而且沉渣容易腐败发臭，难以处置。果不高，而且沉渣容易腐败发臭，难以处置。曝气沉砂池能够克服上述缺点。曝气沉砂池能够克服上述缺点。沉砂中有机沉砂中有机物的含量低于物的含量低于5%5%，一般长期存放不腐败。，一般长期存放不腐败。动画动画 曝气的作用：曝气的作用：水力旋流使砂粒与有机物分离，沉渣不易水力
35、旋流使砂粒与有机物分离，沉渣不易腐败；腐败；气浮油脂并吹脱挥发性物质；气浮油脂并吹脱挥发性物质；预曝气充氧、氧化部分有机物，防止污水预曝气充氧、氧化部分有机物，防止污水厌氧分解（脱臭）。厌氧分解（脱臭）。曝气沉砂池的设计曝气沉砂池的设计思考题：思考题：1 1、自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降与压缩沉、自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降与压缩沉降各有何特点？说明它们的内在联系与区别，各降各有何特点？说明它们的内在联系与区别，各适用在哪些场合？适用在哪些场合？2 2、如何进行污水的沉降柱性能试验？在沉降、如何进行污水的沉降柱性能试验？在沉降性能曲线上反映出哪些主要参数？并如何根据沉性能曲线上反映出哪些主要参
36、数？并如何根据沉降柱试验来估计沉淀池的沉淀效率？颗粒的总去降柱试验来估计沉淀池的沉淀效率？颗粒的总去除效率又是如何求导的？除效率又是如何求导的？3 3、平流式沉淀池与竖流式沉淀池的工作原理、平流式沉淀池与竖流式沉淀池的工作原理有什么区别？有什么区别？4 4、怎样从理想沉淀池的理论分析得出斜板、怎样从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池的设计原理？（管）沉淀池的设计原理？习题：1、何为颗粒最小沉速？2、某废水静置沉淀试验数据如下：试验有效水深H=1.2m。试求在u0=3.0cm/min时的颗粒的去除效率。3、某有机废水含悬浮物430mg/L，絮凝沉淀试验数据如表所示：时间t(min)0153
37、0456090180C/C010.960.810.620.460.230.06 试求该废水在1.8m深的沉淀池中沉淀1h的总悬浮物去除率。时间(min)指定深度的SS浓度和表观去除率E（括号中数字）0.6 m1.2 m1.8 m 5356.9(17.0)387.0(10.0)395.6(8.0)10309(28.0)346.2(19.5)365.5(15.0)20251.6(41.5)298.9(30.5)316.1(26.5)30197.8(54.0)253.7(41.0)288.1(33.0)40163.4(62.0)230.1(46.5)251.6(41.5)50144.1(66.5)195.7(54.5)232.2(46.0)60116.1(73.0)178.5(58.5)204.3(52.5)75107.5(75.0)143.2(66.7)180.6(58.0)4、已知某工厂排放的废水量Q=6000 m3/d，时变化系数1.5，废水中悬浮固体含量SS=300mg/L，要求经过初沉后处理出水中的SS为80mg/L，沉淀试验如下：试设计一座平流式沉淀池，试确定其基本尺寸，并画出草图。T(min)u0(mm/s)去除率（%）5102040601202.52.01.50.90.70.3203042617080
