如何进行水处理?
衡美水处理为您介绍一项污水处理的专业知识——污水处理技术中的污水沉淀池知识汇总。
一、沉淀的基础理论
1、概述
沉淀是水处理中最基本的方法之一。它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力场的作用下产生下沉,已达到固液分离的一种过程。这种工艺简单易行,应用非常广泛,可以是整个水处理过程中的某一工序。
在典型的污水处理场中,沉淀的四种用法:
用于废水的预处理:如沉砂池;
污水进入生物处理构筑物前的初步处理:初沉池;
生物处理后的固液分离:二沉池;
污泥处理阶段的污泥浓缩:污泥浓缩池。
2、沉淀的类型
根据水中悬浮颗粒的凝聚性能强弱、浓度的高低以及可沉降颗粒的性质(如密度等),沉淀通常可分为四种不同的类型,如表:
表:沉淀类型
3、自由沉降及其理论基础
沉淀法的去除对象:颗粒在10μm以上的可沉固体。当颗粒粒径变小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的扰流流速也小时,可以主要受水的粘滞阻力作用,惯性力可以忽略不计,颗粒运动是出于层流状态。
式中:
Stokes公式说明的问题:
(1)颗粒与水的密度差愈大,沉降速率也愈大,颗粒密度大于水密度时,颗粒下沉,颗粒密度小于水密度时,颗粒上浮,二者相等时,颗粒既不上浮也不下沉;
(2)水的粘度愈小,沉降速率愈快,成反比关系。因粘度愈水温成反比,故提高水温有利于颗粒的沉降;
(3)颗粒直径愈大,沉速愈快,因此随颗粒度的下降,颗粒的沉降速度会迅速降低。实际水处理过程中,水流呈层流状态的情况一般较少,所以一般沉降只能去除d>20μm的颗粒。
4、絮凝沉淀
在絮凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离去除的水处理法。
二、沉淀池的种类
1、按功能分
按功能分为初次沉淀池、二次沉淀池。
初次沉淀池:简称初沉池,生物处理法中的预处理,去除约30%的BOD5,55%的悬浮物。
二次沉淀池:简称二沉池,生物处理构筑物后,是生物处理工艺的组成部分。
2、按水流方向分
沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。
(1)普通沉淀池
按照水在池内的总体流向,普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式:
平流式沉淀池:池型为长方形,一段进水,另一端出水,贮泥斗在池进口;
竖流式:池内水流由下向上,齿形多为圆形,有方形或多角形池,中央进水,池四周出水,贮泥斗在池中央;
辐流式沉淀池:池径较大的圆形池,水流从池中心以辐流形式流向池周,也可从周边流进池中心,贮泥斗在池中央。
(2)浅层沉淀池
浅层沉淀池:根据浅层理论,在沉淀池的沉淀区加斜板或蜂窝斜管,增加了沉降面积、改善了水力条件,以提高水的沉淀效率。
三、各沉淀池的结构形式
沉淀池均包括5个功能区,即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
入流区和出流区是进行配水和集水,使水流均匀地分布在各个过流断面上,为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。
沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。
污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。
缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层,防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。
以上各部分相互联系,构成一个有机整体,以达到设计要求的处理能力和沉降效率。
1、平流沉淀池
池型呈长方形,废水从池的一端流人,水平方向流过池子,从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗。其示意图如下:
平流沉淀池示意图
(1)平流式沉淀池的主要组成部分及作用:
A、进水区
为了使入流的污水能均匀与稳定的进入沉淀池,在污水入口处应设置整流措施。流入装置作用是消能,使废水均匀分布。流入装置是横向潜孔,潜孔均匀地分布在整个宽度上;在潜孔前设挡板,挡板高出水面0.15-0.2m,伸入水下的深度不小于0.2m。也有潜孔横向水平排列的流入装置。入口的整流措施如图2:
B、出水区
出水装置多采用自由堰形式。设置出水堰不仅可控制沉淀池内水面高度,而且对沉淀池内水流的均匀分布有着直接影响。出水堰形式有水平堰、三角堰和梯形堰。目前多采用锯齿形溢流堰,水面宜高于齿高的1/2处。严办材料可采用钢板或UPVC板。
堰前可设置挡板以阻挡漂浮物,或设置浮渣收集和排除装置。挡板高出池内水面0.1~0.15m,浸没在水面下0.3~0.4m,并距出口0.25~0.5m。
出水槽:沉淀池的出水槽沿途接纳出流堰流出的水,故槽内流系属非均匀稳定流,当沿槽长流入流量均匀,且为自由流入,出水槽出口为自由跌落时,其出口处的水深为临界水深。一般可取b=h0=0.9Q0.4。
C、沉淀区
是可沉降颗粒与废水分离的区域,同时使进出水均匀。
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