沉淀池在雨水處理中的應(yīng)用
合流制排水系統(tǒng)中,沉淀池用于截留初期雨水污染物。某城市雨水調(diào)蓄池配套平流式沉淀池,處理流量 500m3/h,對(duì) COD、SS 的去除率分別達(dá) 45%、60%,減輕后續(xù)污水處理廠負(fù)荷。
沉淀池在飲用水處理中的應(yīng)用
自來(lái)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(wàn) m3/d 水廠,平流式沉淀池長(zhǎng) 80m、寬 10m、深 4m,停留時(shí)間 2h,出水濁度穩(wěn)定在 3NTU。
沉淀池工作原理
沉淀池通過(guò)重力作用實(shí)現(xiàn)固液分離,待處理水經(jīng)進(jìn)水區(qū)均勻流入池內(nèi),懸浮顆粒在重力作用下以 0.1-5mm/s 的沉降速度下沉至池底,澄清水從出水區(qū)排出。其核心遵循斯托克斯定律,顆粒沉降速度與粒徑平方、密度差成正比,與水的動(dòng)力黏度成反比。
沉淀池池體平面為矩形,進(jìn)口設(shè)在池長(zhǎng)的一端,一般采用淹沒(méi)進(jìn)水孔,水由進(jìn)水渠通過(guò)均勻分布的進(jìn)水孔流入池體,進(jìn)水孔后設(shè)有擋板,使水流均勻地分布在整個(gè)池寬的橫斷面。沉淀池的出口設(shè)在池長(zhǎng)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(guò)水?dāng)嗝娌妓鶆?,依設(shè)計(jì)流速緩慢而穩(wěn)定地流過(guò)。池的長(zhǎng)寬比一般不小于4,池的有效水深一般不超過(guò)3米。污泥斗用來(lái)積聚沉淀下來(lái)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。
沉淀池的生命周期管理
設(shè)計(jì)壽命:混凝土池體 20-30 年,鋼結(jié)構(gòu) 15-20 年;
退役處置:排空污泥(按危險(xiǎn)廢物檢測(cè) HW49),拆除的斜管 / 填料屬于一般固廢,可回收利用;
池體改造:可將平流式沉淀池改造為斜管沉淀池,處理能力提升 2-3 倍,改造投資為新建的 30%-50%。
沉淀池的維護(hù)周期
日常:檢查出水堰平整度(誤差≤3mm)、刮泥機(jī)運(yùn)行狀態(tài);
月度:清理進(jìn)水格柵(間隙≤10mm)、校準(zhǔn)液位計(jì);
年度:放空池體,檢查斜管 / 斜板破損情況(破損率>5% 需更換),修補(bǔ)防腐層;
每 3 年:進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)(如沉降觀測(cè)、混凝土強(qiáng)度測(cè)試)。
沉淀池的能耗分析
以 10000m3/d 平流式沉淀池為例:
進(jìn)水提升泵功率:15kW,年耗電 12 萬(wàn)度;
刮泥機(jī)功率:3kW,每天運(yùn)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%。
豎流式沉淀池應(yīng)用場(chǎng)景
豎流式沉淀池為圓形或方形,直徑≤10m,水流方向自下而上,沉淀區(qū)水流速度≤0.5mm/s。適用于小型污水處理站(處理量≤2000m3/d),如農(nóng)村生活污水、食品廠廢水處理,占地面積小,排泥方便。
輻流式沉淀池技術(shù)特點(diǎn)
輻流式沉淀池采用中心進(jìn)水、周邊出水模式,直徑 10-50m,池底坡度 1/100-1/40。機(jī)械刮泥機(jī)(周邊線速度 1-3m/min)將污泥刮至中心集泥斗,處理水量 5000-50000m3/d,常用于污水處理廠二沉池,SS 去除率可達(dá) 90% 以上。