水污染控制技术：二次沉淀池

第八节二次沉淀池目录一基本原理二二沉池的构造三二沉池的设计计算四二沉池的代替工艺一基本原理悬浮颗粒在水中的沉淀可分为：自由沉淀、絮凝沉淀和成层沉淀（阻碍沉淀）和压缩沉淀悬浮固体浓度不同，下沉速度也不同（实验1）通过沉淀筒中的沉淀实验模拟沉淀池中工作情况，并希望由此获得一些基本参数（实验2）不同浓度污泥沉降速度实验初始MLSS浓度：①②③④由图发现，浓度越大，沉降速度越小，反之，沉速越大。（由斜率可得）沉淀筒中的沉淀实验a开始沉淀时，筒中液体是均匀一致的(如①)。b沉淀片刻后，开始出现泥、水分层现象，且泥面清晰，上层清液中虽可能仍有微细的泥花（A层），但为数廖廖，且不易沉降（如②）。c取样分析，泥层B中固体浓度是均匀一致的。随着沉淀时间的延长，泥面逐渐下沉，量筒底部出现泥层C（如③）。d泥层逐渐变浓，最后出现D层，上层泥花挤压下层泥花，通常叫污泥浓缩（如④）。①⑥⑤④②③⑧注：实验还表明，当浓度达到1000mg/L时不论浓度大小，都会得到上述现象根据对污水厂中实际运行的二次沉淀池实测的结果以及在污水厂现场用连续流沉淀池模型试验的结果都表明：沉淀筒静沉试验不能够反映二次沉淀池的真实运行情况。理由如下：1二沉池实际工作时连续进水，沉淀筒仅进水一次；2混合液进入二沉池后立即被池水稀释，浓度大大降低二沉池实际操作与沉淀筒对比：二沉池实际工作状态二沉池中普遍存在着四个区：清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区；两个界面：泥水界面和压缩界面。泥水界面压缩界面二沉池实际工作状态混合液进入二沉池以后，立即被池水稀释，固体浓度大大降低，并形成一个絮凝区（同沉淀筒中A区）。絮凝区上部是清水区，清水区与絮凝区之间有一泥水界面。絮凝区后是一个成层沉降区（同B区），在此区内，固体浓度基本不变，沉速也基本不变。絮凝区中絮凝情况的优劣，直接影响成层沉降区中泥花的形态、大小和沉速靠近池底处形成污泥压缩区。压缩区与成层沉降区之间有一明显界面，固体浓度发生突变。运行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污泥压缩区的积存量是很少的（沉降性能好的污泥易于压缩）。二沉池实际工作状态小结二沉池澄清能力：与混合液进入池后的絮凝状况密切相关，也与二沉池的表面面积有关。二沉池浓缩能力：主要与污泥性质及泥斗的容积有有关，对于沉降性能良好的活性污泥二沉池的泥斗体积可以较小。二二沉池的构造二沉池截面图出水堰的配置为了迅速将水从池中排出，将水导入小型管道或沟渠，以便提高流速，这些水槽成为堰。由于二沉池悬浮固体较重，所需堰长度较小。刮泥机结构图初沉池与二沉池比较二沉池的构造与污水处理厂的初沉池类似，可以采用平流式、竖流式和辐流式。二沉池与初沉池对比二沉池和初沉池主要区别在于对象和功能不同处理对象功能初沉池主要为悬浮物去除部分悬浮杂质，保证后续工艺的进行二沉池活性污泥混合液固液分离、污泥浓缩初沉池与二沉池比较二沉池构造特点1.二沉池的进水部分要仔细考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使污泥絮体结大。2.二沉池中污泥絮体较轻，容易被出水挟走，因此要限制出流堰处的流速，一般二沉池出水堰最大负荷不宜大于1.7L/（s.m）。3.污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求。浓缩时间一般不超过2h,采用污泥斗排泥时，污泥斗斜壁与水平面夹角，方斗宜大于60°，圆斗宜大于55°。二沉池静压排泥的净水头，活性污泥法处理系统不应小于0.9m，生物接触氧化法不应小于1.2m。排泥管直径宜大于200mm。4.二沉池应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置。二沉池构造特点注意：由于二沉池属于成层沉淀，在沉淀池中还存在异重流现象，实际过水断面小于理论值，故其最大水平流速一般仅为初沉池的一半，在实际构造时应考虑在内为了提高二沉池的负荷，有些污水处理厂采用在澄清区加设斜板，此方法不够妥当。要提高二沉池澄清能力，最有效地方法是合理设计进水口。斜板起到布水器的作用，但增设斜板增加投资且斜板上容易积存污泥，造成运行管理上的麻烦。三二沉池的设计计算设计计算分为两部分1、选择池型2、计算需要的沉淀池面积、有效水深和污泥区容积。表面负荷法1、沉淀池表面面积公式：A=Q/qA---澄清区表面积,m2Q---污水设计流量，用最大时流量，m3/hq---表面水力负荷，m3/(m2·h)设计流量不包括回流污泥量，因其分为两路，一路流过澄清区从出水堰槽流出池外，另一路通过污泥区从排泥管排出。表面负荷法2、二沉池的有效水深H=Q·t/A=q·tt---水力停留时间，h,一般取1.5~4h水深不影响沉淀效率，但是水深影响流态二沉池有效水深假设污泥颗粒沉降速率为Vs，水流上升速率为VoVs=h/to(即水流通过沉淀池的停留时间内，能够到达沉淀池底部）=h/(V/Q)=Q/A有上式可知，Vs与深度无关如果颗粒可以从沉淀池底部去除，则需VsVo即可表面负荷法3、二沉池污泥区容积Vs=RQtsVs---污泥斗容积，m3R---最大污泥回流比ts---污泥在二沉池中的浓缩时间，h应保证有一定容积，减少污泥回流量同时减轻后续污泥处理的水力负荷，容积又不能过大，引起缺氧而失去活性。四二沉池的替代工艺新型悬浮填料滤池取代二沉池悬浮填料滤池（上流式过滤方式）优点：占地面积小，出水无飘泥，出水水质好等新型悬浮填料滤池特点1通过过滤作用可以进行固液分离2滤池的污泥浓缩功能通过两种方法实现：一种是通过类似二沉池的污泥浓缩回流实现；另一种则是通过填料滤池内滤层的截留吸附等作用将污泥浓缩，并在滤层冲洗时将部分滤层内污泥回流3滤池除了具有良好的固液分离、污泥浓缩和回流功能外，还具有一定的生化功能（生物膜），有利于减少剩余污泥量4基本不出现漂泥问题滤池的稳定工作周期及冲洗随着工艺运行时间的推移，滤池填料层饱和，泥水界面逐渐上升，直至污泥层穿透滤层，出水水质恶化。为了保证出水水质，滤料层必须进行定期清洗。用常规穿孔管曝气冲洗的冲洗方法较为合理。异重流现象两种或者两种以上比重相差不大、可以相混的流体，一种流体沿着交界面的方向流动，在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的流动。过水断面某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积，称过水断面。过水断面