一级处理-----沉淀

一、沉砂池

沉砂池是采用物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处理单元，其作用是从污水中分离出相对密度大于1.5且粒径为0.2mm以上的颗粒物质，主要包括无机性的沙粒、砾石和少量密度较大的有机性颗粒如核皮、种籽等。沉砂池一般设置在提升设备和处理设施之前，以保护水泵和管道面授磨损，防止后续污水处理构筑物的堵塞和污泥处理构筑物容积的缩小，同时可以减少活性污泥中无机物成分，提高活性污泥的活性。

1.平流式沉砂池

平流式沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉，从而达到分离水中无机颗粒的目的。

2.曝气沉砂池

曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通入空气，式污水旋流运动，流动从周边到中心逐渐减小，沙粒在池底的积砂槽中与水分离，污水中的有机物从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流入后面的处理构筑物。

曝气沉砂池的优点是除砂效率稳定，收进水流量变化的影响较小。水力旋转作用使砂粒与有机物分离效果较好，从曝气沉砂池排除的沉砂中，哟普机务只占5%左右，搁置也不会腐败发臭。曝气沉砂过程的同时，还能起到气浮油脂并吹拖回发性有机物的作用和预曝气充氧并氧化部分有机物作用。

二、沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用建密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用zui广泛的处理单元之一，可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。按水里、安水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板（管）沉淀池。

沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流对沉淀的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是可沉淀颗粒与污水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。

1.基本概念

（1）沉淀池的表面水力负荷，即沉淀池单位时间内单位面积所承受的水量，单位是m³/（m²·h）。根据表面水力负荷可以确定沉淀池澄清区的面积和有效水深。

沉淀池的水面上升流速和其水力负荷在树枝上是相同的，但两者的单位和意义不同，上升流速的单位是m/h。比如说在竖流式沉淀池中，只有沉降速度大于沉淀沉淀池水面上升速度的杂质颗粒才能在沉淀池中沉淀去除，而沉降速度等于或小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒会随水流溢流出去；而在平流式沉淀池中，部分沉降速度小于沉淀池水面上升流速的杂质颗粒也会被沉淀去除。

（2）沉淀池的固体通量，也叫固体表面负荷，是沉淀池单位时间内单位面积所承受的固体质量，单位是Kg/(m²·h)。固体通量是初次沉淀池的关键运行控制指标，污泥浓缩池也利用固体通量作为控制运行的重要参数。

（3）沉淀时间是指原水在沉淀池中实际停留的时间，单位是h，是沉淀池设计和运行的一个重要的控制指标。

2.平流式沉淀池

平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在静水区经过消能和整流进去沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排除池外。平流式沉淀池基本要求如下：

（1）平流式沉淀池的长度多为30-50m,池宽多为5-10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2.5-3.0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4，长深比为8-12.

（2）采用机械刮泥机时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0.01，一般为0.01-0.02.刮泥机的进行速度不能大于1.2m/min，一般为0.6-0.9m/min。

（3）水平流速是指水流在池内流动的速度，平流式沉淀池作为初沉池时，zui大水平流速为7mm/s，表面负荷为1-3m³.(m²·h)；作为二沉池时，zui大水平流速为5mm/s。

（4）入口要有整流措施，常用的入流方式有溢流堰 - 穿孔整流墙式、底孔入流 - 挡板组合式、淹没空入流 - 挡板组合式和淹没孔入流 - 穿孔整流墙组合式四种。

（5）在进出口处均应设置挡板，高出水面0.1~1.5m。

（6）平流式沉淀池容积较小，可使用穿孔管排泥。

（7）平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0.5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。

3.竖流式沉淀池

竖流式沉淀池池体为圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中，通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中，上清液则由池顶四周的出水堰口溢流到池外。竖流式沉淀池的基本要求：

（1）为保证池内水流的自下而上垂直流动、防止税流程辐流状态，圆池的直径一般为4.0~7.0m，zui大不超过10m。

（2）水流在竖流式沉淀池内的上升流速为0.5~1.0mm/s，沉淀时间为1~1.5h。

（3）喇叭口下沿距反射表面的缝隙高度为0.25~0.50m，作为初沉池时缝隙中的水流速度应不大于30mm/s，作为二沉池时缝隙中的水水流速度应不大于20mm/s。

（4）辐流式沉淀池

辐流式沉淀池内水流的流态为辐流形，因此，污水由中心或周边进去沉淀池。

中心进水辐流式沉淀池的进水管悬吊在桥架下或埋设在池体底板混凝土中，污水首去池体的中心管内，然后在进入沉淀池时，经过中心管周围的整流板整流后均匀的向四周辐射流动，上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗，再重力或泵抽吸排出。

周边进水辐流式沉淀池进水渠布置在沉淀池四周，上清液经过设在沉淀池四周或中间的出水堰溢流而出，污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。

辐流式沉淀池基本要求如下：

（1）圆池得直径或方池的边长与有效水深的比值一般采用6~12，池子的直径一般不小于16m，zui大可达100m。

（2）通常采用机械刮泥机，在用空气提升或静水头排泥；当池径小于20m时，也可采用斗式集泥。

（3）进、出水的布置方式有中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种形式。

（4）当池径小于20m时，一般采用中心传动的刮泥机，器驱动装置设在池子中心走道板上。

（5）刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h，外周刮泥板的线速度不能超过3m/min，通常采用1.5m/min。

（6）出水堰前应设置浮渣挡板，浮渣用装在刮泥机桁架一侧的浮渣刮板收集。

（7）周边进水的辐流式沉淀池效率较高，与中心进水、周边出水辐流式沉淀池相比，表面负荷可提高1倍左右。

5.斜板沉淀池

斜板沉淀池是根据“浅层沉淀”原理，再沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种沉淀池，污水处理中主要采用升流式异向流斜板沉淀池。其进水从斜板层的下部进入后，由下向上流经斜板，悬浮颗粒沉降在斜板底面，在集聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由孔穿管排除池外，上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。

斜板沉淀池基本要求如下：

（1）斜板垂直净距一般采用80-120mm，斜管孔径一般为50-80mm。

（2）斜板上端应向沉淀池进水端方向倾斜安装。

（3）进水方式一般设置配水整流布水装置，常用的有孔穿配水板和缝隙配水板等。

（4）斜板沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日1-2次，或根据具体情况增加排泥的频率，甚至连续排泥。

（5）初沉池水力停留时间一般不超过30min，二沉池一般不超过60min

（6）斜板沉淀池必须设置冲洗斜板的设施，冲洗可以在检修或临时停运时放空沉淀池。

（7）升流式斜板沉淀池的表面负荷一般为3-6m³/（m²·h），比普通沉淀池的设计表面负荷高约一倍，池内水力停留时间一般为30-60min。

三、沉淀池调试时的主要内容

（1）检查刮泥机或吸刮泥机等金属部件的防腐是否完好合格，以及其在污水情况下的运转状况。

（2）沉淀池进水后观察是否漏水，做好沉降观测，检查观测沉淀池是否存在不均匀沉降（沉淀池的不均匀沉降对刮泥机或吸泥机的运行影响很大），通过观察出水三角堰的出水情况也能发现沉淀池的沉淀状况。

（3）检查刮泥机或吸刮泥机的带负荷运行状况。主要观察振动、噪声和驱动电机的运转情况是否正常，线速度、角速度等是否在设定范围内。

（4）试验和确定刮泥机或下刮泥机的刮、吸功能和刮渣功能是否正常。

（5）分别测定进、出水的SS，验证沉淀池在设计进水负荷下的作用是否符合设计要求。

（6）检查与沉淀池有关的自控系统能否正常联动。

四、初沉池

初次沉淀池一般设置在污水处理厂的沉砂池之后、曝气池之前，二次沉淀池设置在曝气池之后、深度处理或排放之前。初沉池的主要作用就是去除污水中密度较大的固体悬浮颗粒，以减轻生物处理的有机负荷，提高活性污泥中的微生物的活性。污水经过格栅截留大块的漂浮物和悬浮物，并经过沉砂池去除密度大于1.5g/cm³的悬浮颗粒后，仍存在许多密度稍小或颗粒尺寸较小的悬浮颗粒，这些颗粒的分成以有机物为主。

1.运行管理注意事项

（1）根据初沉池的形式及刮吸泥机的形式，确定刮泥方式、刮泥周期的长短。避免沉积污泥停留时间过长造成浮泥，或刮泥过于频繁或刮泥太快扰动以沉下的污泥。

（2）初沉池一般采用间歇排泥，因此是新自动控制；无法实现自动控制时，要注意总结经验并根据经验人工掌握好排泥次数和排泥时间。

（3）巡检时注意观察各池的出水量是否均匀，还要观察出水堰出流是否均匀，堰口是否被浮渣封堵，并及时调整或修复。

（4）巡检时注意观察浮渣斗中的浮渣是否能顺利排出，浮渣刮板与浮渣斗挡板配合是否适当，并及时调整或修复。

（5）巡检时注意辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动等，并及时调整或修复。

（6）排泥管道至少每月清洗一次，防止泥沙、油脂等在管道内尤其是阀门处造成淤塞，冬季还应当增加冲洗次数。

（7）按规定对初沉淀池的常规监测项目进行及时分析化验，尤其是SS等重要项目要及时比较，确定SS去除率是否正常。

（8）初沉池的常规监测项目：进出水的水温、ph值、CODcr、BOD5、TS、SS及排泥的含固率和挥发性固体含量等。

2.初沉池出水含有细小悬浮颗粒的原因

为充分发挥初沉池的作用，许多污水处理厂的剩余污泥都从初沉池集中排放，即将二级生物处理系统剩余污泥也排放到初沉池的进水管渠中。因此，初沉池出水中带有细小悬浮颗粒的原因主要有：水力负荷冲击或超负荷；因为水短流而减少了停留时间，以致絮体在沉降下去之前即随水流进入出水堰；曝气池活性污泥过度曝气，使污泥自身氧化而解体；进水中增加了某些难沉淀污染物颗粒。

与以上原因对应的解决办法有：增设调节池，均匀分配进水水力负荷；调整进水、出水配水设施的不均匀性，减轻冲击负荷的影响，克服断流现象；调整曝气池的运行参数，以改善污泥絮凝性能，如营养盐缺乏时及时补充，泥龄过长造成污泥老化时应缩短泥龄，过度曝气时应调整曝气量；投加絮凝剂，改善某些难沉淀悬浮颗粒的沉降性能；使消化池、浓缩池上清液的均匀进入初沉池，消除其负面影响；使二沉池剩余污泥均匀进入初沉池，消除剩余污泥回流带来的负面影响。

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