沉淀池在飲用水處理中的應(yīng)用
自來水廠中,沉淀池是去除濁度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原水經(jīng)混凝反應(yīng)后,在平流式沉淀池中形成礬花沉降,濁度從 100NTU 降至 5NTU 以下。某 10 萬 m3/d 水廠,平流式沉淀池長 80m、寬 10m、深 4m,停留時間 2h,出水濁度穩(wěn)定在 3NTU。
沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計
排泥方式分為:
重力排泥:泥斗傾角 60°,靜水壓≥1.5m,適用于小型池;
機械排泥:鏈帶式刮泥機(速度 0.3m/min)或虹吸式排泥管(管徑≥200mm),適用于大型池;
排泥周期:初沉池 2h,二沉池 4h,防止污泥厭氧發(fā)酵。
沉淀池是應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物,凈化水質(zhì)的設(shè)備。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的作用來除去水中的懸浮物。沉淀池按水流方向分為水平沉淀池和垂直沉淀池。沉淀效果決定于沉淀池中水的流速和水在池中的停留時間。為了提高沉淀效果,減少用地面積,多采用蜂窩斜管異向流沉淀池、加速澄清池、脈沖澄清池等。
沉淀池池體平面為矩形,進口設(shè)在池長的一端,一般采用淹沒進水孔,水由進水渠通過均勻分布的進水孔流入池體,進水孔后設(shè)有擋板,使水流均勻地分布在整個池寬的橫斷面。沉淀池的出口設(shè)在池長的另一端,多采用溢流堰,以沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流部分是池的主體。池寬和池深要水流沿池的過水?dāng)嗝娌妓鶆颍涝O(shè)計流速緩慢而穩(wěn)定地流過。池的長寬比一般不小于4,池的有效水深一般不超過3米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥,多設(shè)在池前部的池底以下,斗底有排泥管,定期排泥。
沉淀池的能耗分析
以 10000m3/d 平流式沉淀池為例:
進水提升泵功率:15kW,年耗電 12 萬度;
刮泥機功率:3kW,每天運行 8h,年耗電 8760 度;
總能耗:處理每噸水約 0.013kWh,占污水處理總能耗的 5%-8%。
沉淀池的防腐蝕設(shè)計
生活污水沉淀池:內(nèi)壁采用 “環(huán)氧煤瀝青漆 + 玻璃纖維布”,干膜厚度≥500μm;
工業(yè)廢水沉淀池:選用 FRP 材質(zhì)或 316L 不銹鋼,耐強酸強堿(pH 2-14),使用壽命≥15 年;
鋼結(jié)構(gòu)池體:熱鍍鋅處理(鋅層厚度≥85μm),外加氟碳面漆,耐候性達 10 年以上。
沉淀池設(shè)計規(guī)范要點
依據(jù) GB 50014-2021《室外排水設(shè)計標準》:
平流式沉淀池水平流速≤5mm/s,有效水深≤3.5m;
輻流式沉淀池表面負荷 2-3m3/(m2?h),刮泥機周邊線速度≤3m/min;
斜管沉淀池斜管長度≥1m,傾角 60°,上層清水區(qū)高度≥1.0m。
由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造,也可用磚石圬工結(jié)構(gòu),或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池構(gòu)造簡單,沉淀效果好,工作性能穩(wěn)定,使用廣泛,但占地面積較大。若加設(shè)刮泥機或?qū)Ρ戎剌^大沉渣采用機械排除,可提高沉淀池工作效率。流式沉淀池進出口形式及布置,對沉淀池出水效果有較大的影響。一般情況 下,當(dāng)進水端用穿孔墻配水時,穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設(shè)孔 眼,以免沖動沉泥。當(dāng)沉淀池出口處流速較大時,可考慮在出水槽前增加指形槽的措施, 以降低出口槽堰口的負荷。
高密度沉淀池工藝解析
高密度沉淀池通過污泥回流(回流比 200%-300%)形成高濃度懸浮層(MLSS 8-12g/L),顆粒碰撞幾率增加,沉降速度達 40-60mm/s。某造紙廢水處理項目采用該工藝,SS 去除率 95%,出水 SS≤10mg/L,污泥含水率從 99.5% 降至 97%。