平流沉淀池是一种历史悠久的沉淀池型,因为它具有构造简单、池深浅、造价低、操作维护方便、对原水\污水水质水量变化适应能力强和能耗低、便于排泥等优点,在大、中型污水处理厂得到广泛应用。 然而随着城市建设的迅猛发展,大中型城市的可利用建设用地不断减少,土地资源捉襟见肘。 因此,无论在新建水厂或旧厂提标改造工程中,建设用地面积往往受限,传统圆形辐流式沉淀池和平流沉淀池占地面积过大的缺点日益凸显。双层平流沉淀池在继承普通平流沉淀池优点的基础上,有效提高了处理效率,减少了占地面积,使建设用地较少的紧凑型水厂采用平流沉淀池成为可能。
因此,无论在新建水厂或旧厂提标改造工程中,建设用地面积往往受限,传统圆形辐流式沉淀池和平流沉淀池占地面积过大的缺点日益凸显。双层平流沉淀池在继承普通平流沉淀池优点的基础上,有效提高了处理效率,减少了占地面积,使建设用地较少的紧凑型水厂采用平流沉淀池成为可能。
*单层平流沉淀池较圆形沉淀池节省用地超过58%,而双层平流沉淀池较单层平流沉淀池更是节省用地约40%。
工艺流程
*图1 污水处理工艺流程
双层平流沉淀池工作原理
双层平流沉淀池是将平流沉淀池分为平行的上下两层(相当于将两座平流沉淀池上下叠加),上下层池体的中间隔板既是上层池体的底板又是下层池体的顶板;每两格沉淀池之间下部连通,设有导流墙。上下层池体平行独立进水、共用出水。
*上图为下层沉淀池刮泥方向与出水示意图
*上图为上层沉淀池刮泥方向与出水示意图
双层平流式二沉池工艺设计
基本设计参数
设计规模:该项目双层平流式二沉池设计规模为4.4万m?/d,峰值系数K2取1.3。
表面水力负荷:根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006), 在活性污泥法后的二沉池表面水力负荷取值为0.6~1.5 m?/(㎡·h),同时参照H本类似地下污水处理厂工程表面水力负荷的取值,二沉池平均流值和峰值流量时的表面水力负荷分别确定为0.9m? /(㎡·h) 、1.20m? /(㎡·h) 。
沉淀区设计
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池长:根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006), 沉淀区池长不宜大于 60m,考虑场地条件限制,沉淀池总长度取57.0m ,其中上层沉淀区长度为57.0m ,实际有效沉淀长度为 55.4m ;下层沉淀区长度为57.0 m,实际有效沉淀长度为51.0m 。 -
池底纵坡:采用机械刮泥时,不小于0.005,一般采用0.01~0. 02 ,本工程池底纵坡取0.01。 -
池宽:参照日本类似地下污水厂的取值,综合考虑到结构设计的经济跨距为6~9m及链式刮泥机的宽度因素,单格沉淀池跨距取8.0m,共分3组,每组2格。 -
考虑到沉淀池结构壁厚及沉淀池后端出水槽的影响,上层单格沉淀区实际有效宽度为6.20m ,下层单格沉淀区实际有效宽度为 6.20m 。 -
表面水力负荷复核:根据沉淀池实际总面积,反推算沉淀池上层池体实际平均流量及峰值流量时表面水力负荷分别为0.67m? /(㎡·h) 、0.87m?/(㎡·h) 。下层池体平均流量及峰值流量时表面水力负荷分别为0.67m? /(㎡·h) 、0.87m?/(㎡·h)。
排泥与排渣设计
该工程双层平流沉淀池采用非金属链条刮泥机,集泥采用梯形断面泥斗,排渣采用电动管式撇渣机,刮泥和刮渣均由程序自动控制运行。该工程上层池体设置四轴刮泥机,下层池体设置三轴刮泥机,上下层池体刮泥机独立驱动,其中下层池体刮泥机仅起刮泥作用。共采用12套刮泥刮渣机,宽为6.20m,驱动功率为0.55kW,行进速度为0.61m/min,连续运行。
运行效果分析
*表2 污水处理厂进出水水质
结语:
相对于一般的平流沉淀池,双层平流沉淀池不仅占地面积省,同时还具有表面水力负荷大、沉淀效果好等优点。在城市污水处理厂扩建或升级改造工程中,尤其在地下污水处理厂工程中,双层平流沉淀池具有明显优势,可与生化池、曝气沉砂池的池体深度有效结合起来,减少基坑开挖和土建工程投资。
这次分享的“共用出水槽”的设计方案,下次还有“独立出水槽”的设计方案。
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