净水厂平流沉淀池

理　论　研　究

２０１３年１１（下）

科技创业家

关于净水厂沉淀池排泥设备的选用

李如久

（辽宁省城乡建设规划设计院 辽宁沈阳 110000）

摘 要：净水厂的净水设备系统性能是否完善在很大程度上决定了城市居民用水质量的好坏以及用水安全卫生程度大小，因此加强对净水厂的运行设备系统的管理是非常有必要的。本文中主要对当前城市净水厂净水系统中，沉淀池排泥设备的选用问题进行了研究分析，沉淀池是净水系统中的一个重要组成部分，其所选用的排泥设备合理与否与净水效果有着直接关联。文章首先分析了当前国内外净水厂中沉淀池的排泥设备使用现状，继而对三种常见的沉淀池排泥设备进行了对比分析，指出潜水式钢丝绳牵引刮泥机是使用性能最佳的排泥设备，并对其特点以及安装注意事项进行了详细探讨。关键词：净水厂　　沉淀池　　排泥设备　　潜水式钢丝绳牵引刮泥机

通常净水厂在进行水源净化处理时，大都是采用在原水内加入混凝剂，经过絮凝沉淀池和澄清池的沉淀，将大块物体以及泥土滤去，然后再使过滤后的水通砂砾与细砂，将其中所含的有机物与化学物质过滤掉，加入一定的消毒剂，杀死水中的微生物，然后经过清水池，最终成为符合要求的水源通过给水管网系统输送给用户。在此过程中，沉淀池起到了非常大的作用，这是最处理原水

理　论　研　究

２０１３年１１（下）

科技创业家

关于净水厂沉淀池排泥设备的选用

李如久

（辽宁省城乡建设规划设计院 辽宁沈阳 110000）

摘 要：净水厂的净水设备系统性能是否完善在很大程度上决定了城市居民用水质量的好坏以及用水安全卫生程度大小，因此加强对净水厂的运行设备系统的管理是非常有必要的。本文中主要对当前城市净水厂净水系统中，沉淀池排泥设备的选用问题进行了研究分析，沉淀池是净水系统中的一个重要组成部分，其所选用的排泥设备合理与否与净水效果有着直接关联。文章首先分析了当前国内外净水厂中沉淀池的排泥设备使用现状，继而对三种常见的沉淀池排泥设备进行了对比分析，指出潜水式钢丝绳牵引刮泥机是使用性能最佳的排泥设备，并对其特点以及安装注意事项进行了详细探讨。关键词：净水厂　　沉淀池　　排泥设备　　潜水式钢丝绳牵引刮泥机

通常净水厂在进行水源净化处理时，大都是采用在原水内加入混凝剂，经过絮凝沉淀池和澄清池的沉淀，将大块物体以及泥土滤去，然后再使过滤后的水通砂砾与细砂，将其中所含的有机物与化学物质过滤掉，加入一定的消毒剂，杀死水中的微生物，然后经过清水池，最终成为符合要求的水源通过给水管网系统输送给用户。在此过程中，沉淀池起到了非常大的作用，这是最处理原水

第7章 沉淀和澄清处理

7.1 平流式沉淀池计算

平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂，单池处理水量一般在2×104m3/d以上。在小型水厂因池子较长布置困难，单位造价相对较高而采用较少。平流式沉淀池占地面积相对较大，只有在水厂用地足够大时才可采用。 7.1.1 设计流量

Q?Q设?(1?k)24n

式中 Q ——单池设计水量（m3/h）；

Q设——设计日产水量（m3/d）；

k ——水厂用水量占设计日用水量的百分比，一般采用5%~10%； n ——沉淀池个数，一般采用不少于2个。 设计中取Q设=13.5万m3/d， k =5%，n=2

Q?7.1.2 平面尺寸计算 1.沉淀池有效容积

135000?(1?0.05)?2953.1m3/h?0.82m3/s

24?2V?QT

式中 V——沉淀池的有效容积（m3）； T——停留时间（h），一般采用1.5~3.0h。

设计中取T=2h

3

V=2953.1×2=5906.2m

2.沉淀池长度

L?3600vT

式中 L——沉淀池长度（m）；

v——水平流速（m/s），一般采用0.01~0.025m/

平流式沉淀池 - 基本概念 平流式沉淀池

平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。

平流式沉淀池 - 主要结构 平流式沉淀池结构示图

进水区

进水区也是平流沉淀池的混合反应区，原水与混凝剂在此混合，并起反应，形成絮凝体，然后进入沉淀池，此外由于断面突然扩大，流速骤降，絮凝体藉自重而不断沉降。进水区就是为了防止水流干扰，使进水均匀的分布在沉淀池的整个断面，并使流速不致太大，以免矾花破碎。 沉淀区

沉淀区的作用是使悬浮物沉降。

出水区

沉淀后的水应从出水区均匀，不能跑“矾花”。 存泥区和排泥

存泥区是为存积下沉的泥，另一方面是供排泥用。为了排泥，沉淀池底部可采用斗形底，可采取穿孔排泥和机械虹吸排泥等形式。

平流式沉淀池 - 产品优缺点 平流

平流式沉淀池 - 基本概念 平流式沉淀池

平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。

平流式沉淀池 - 主要结构 平流式沉淀池结构示图

进水区

进水区也是平流沉淀池的混合反应区，原水与混凝剂在此混合，并起反应，形成絮凝体，然后进入沉淀池，此外由于断面突然扩大，流速骤降，絮凝体藉自重而不断沉降。进水区就是为了防止水流干扰，使进水均匀的分布在沉淀池的整个断面，并使流速不致太大，以免矾花破碎。 沉淀区

沉淀区的作用是使悬浮物沉降。

出水区

沉淀后的水应从出水区均匀，不能跑“矾花”。 存泥区和排泥

存泥区是为存积下沉的泥，另一方面是供排泥用。为了排泥，沉淀池底部可采用斗形底，可采取穿孔排泥和机械虹吸排泥等形式。

平流式沉淀池 - 产品优缺点 平流

平流式沉淀池

1.平均流量

Qd=8000 m3/d=93 L/s Kz?2.72.7??1.640.110.1193Qd

2. 最大设计流量

Qmax=Kz·Qd=1.64×93L/s=152.5L/s=549m3/h

1、池子总表面积：

设表面负荷q?2.0m3（，沉淀时间：t=2h则沉淀池的总面积： /m2?h）Qmax549??274.5(m2)，取275㎡ 222、沉淀部分有效水深： A?h2?q?t?2?2?4(m)

3、沉淀部分有效容积：

V?Qmax?t?549?2?1098(m3)

4、沉淀池长度：

取水平流速v?5mm/s，沉淀池的总长度：

L?vt?3.6?5?2?3.6?36(m)

5、沉淀池的总宽度：

A275B???7.6(m)，取8m

L366、沉淀池的总宽度：

设每个池宽度为b?4m，沉淀池的个数：

B8n???2(个)

b47、校核：

长宽比：

L36??9?4 b4长深比：

L36??9?8 h24经校核，设计符合要求。

进水口处设置挡流板，距池边0.6m，出水口也设置挡流板，距出水口0.4m。

平流式沉淀池的进水渠整流措施：

出水口堰口和潜孔示意图如下：

平流式沉淀

平流式沉淀池计算例题

采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。

（7）校核长宽比

4045.48

.1772>==B L （8）校核长深比

106.2133

.372>==H L （9）进水穿孔花墙设计

①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m.

②穿孔花墙孔洞总面积A

孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224

.036003.208336000=?=v Q m 2

③孔洞个数N

孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918

.015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??=

N Q v m/s ④孔洞布置

1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个

2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为：

0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。

3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则

第一章、工程概述

1、工程概况

混合絮凝池共分A、B两座，对称分布，设计流量15吨/日，混合池采用垂直轴机械搅拌器搅拌，絮凝池采用垂直轴机械絮凝器絮凝。设计流量0.912m3/s，混合时间54s，总絮凝时间21min2年限50年。

沉淀池设计规模15吨/日，共分A、B两座，对称分布，采用双层平流沉淀池斜板沉淀池的组合形式。本单体单个建筑面积1266.73m2，设计使用年限50年。

2、材料要求

混凝土： 等级 C25 抗渗等级 S6 垫层混凝土C15

钢 筋： HPB235（φ） HRB335（Φ）

混凝土中所用的其他要求：混凝土水泥采用普通硅酸盐水泥，水灰比不宜大于0.5；骨料应有良好的级配，粗骨料粒径不宜大于40mm，且不超过最小断面厚度的1/4；含泥量按重量计应不超过1%；砂子的含泥量及云母含量按重量计不应超过3%；混凝土中碱含量最大值应符合《混凝土碱含量限值标准》的规定；混凝土宜掺加复合型高效抗裂砼外加剂提高抗渗抗裂能力。

3、工期目标：130天（单池计划）

4、质量目标：合格

5、安全生产、文明施工目标：：达到桐乡市建设工程安全生产文明施工标准化样板工地。

第二章、施工准备

1劳动力安排

试水条件，因此配备高素质的作业队伍是实现合同工期和确保工程质量

沉淀池

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮物颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用最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，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；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数值上是相同的，但两者的单位和意义上不同，上升流速的单位是m/h。比如说在竖流式沉淀池中，只有沉淀速度大于沉淀池水面水面上升流速的杂质颗粒才能在沉淀池中去除，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

净水厂设计

1.水量计算

最小服务水头28m（6层）

城市时变化系数kn=1.44 q=100~160

生活用水量 Q1=qnf=(100~160)x30x104x88%=4.224x104/24 m3/h=1760 m3/h

绿化浇撒道路 Q3=500m3/d=20.83m3/h

工业用水量 Q4=10000/24+4000/18 m3/h=416.67 m3/h+222.22 m3/h=638.89 m3/h 漏失量

Q5=(Q1+Q4+Q3)(10%~20%)=(1760+638.89+20.83)x(10%~20%)=241.972~483.944 m3/h

未预见水量 Q6=（8%~12%）(1760+636.89+20.83)=232.293~348.44 m3/h Qh=khQx1000/3600=1.44x（2903.664+348.44）/3.6=1300.8416 L/s 最高日用水量 Q=1300.8416x1.05=1365.88 L/s 取水构筑物：一级泵站按三班制均匀工作 QI=αQd/T=1.05x3252.104=3414.7092 m3/h

2.溶液池

溶液池W1=25.8x3414