浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理.docx

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浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

.引言

近几年来城市给水事业蓬勃发展，由浅池理论原理发展形成的斜管沉淀池也获得较为广泛的应用。

我

国在1965年开始进行澄清池分离区加斜板的实验，1968年又在福州水厂做了斜管除沙的试验，1972年第一座生产性的上向流斜管沉淀池正式投入使用。

随着理论研究的不断深入和生产实践的不断总结积累，斜管沉淀技术正在不断发展。

1.浅池理论原理

设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V，颗粒沉速为U0，在理想状态下，L/H=V/U0。

可见L与

H分成3层，每层层深为H/3，

V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。

若用水平隔板，将

在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。

也即总容积可减少到原来的1/3。

如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可正加的3v，仍能将沉速为u0的颗粒除去，也即处理能力提高倍。

同

提出的浅池理论。

时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。

这就是20世纪初，哈真（Hazen）

2.

斜管沉淀池设计原理

异向流斜管沉淀池的水力计算可归纳为如下三种:

2.1分离粒径法:

可分离颗粒的粒径dp可表示为:

气_1

—COS19+sin6d

式中:

Q—沉淀池流量

A—斜管区水面面积

Af—斜管总投影面积

K—颗粒粒径与沉速的变换系数

V—斜管中的水流速度

L—颗粒沉降需要的长度d—斜管的垂直高度

B—斜管倾角

2.2特性系数法

按照沉淀最不理的端面所求得的可分离沉速use与us关系为：

usc=us，s为一常数。

S值被称为斜管

的特性参数，虽断面形状而定。

2.3加速沉淀法

考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。

结合考虑管

内的流速分部，则斜管长度为:

F16（2d

L=—vJ

15-d*tg0

式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a=du/dt

上诉三种方法，各有不足之处，在目前还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前，认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。

3.斜管沉淀池的流态设计

对斜管沉淀池进行设计需要以下参数:

3.1截留速度

斜管沉淀池在布置方面的差别，将影响设计截留速度值的取用。

一般规模较大的斜管沉淀池，由于其

进水分配和出水收集不容易保证均匀。

而设计时宜选用指标低于规模较小的斜管沉淀池。

目前在异向流斜

3.2管径与管距

目前国内异向流斜管沉淀池的断面几乎采用正六角行,

一般用内切直径作为管径。

目前用于给水处理

的异向流斜管沉淀池的管径为25-35mm.

3.3斜管长度

斜管长度一般不宜小于50cm，斜管的长度取决于斜管的加工和沉淀池的池深。

3.4倾角

异向流倾角需要保持45-60°

3.5上升流速或表面符合率

异向流流速8.3-14mm/s.

3.6雷偌数（Re）

一般平流式沉淀池中的雷偌数（Re）常在104上，而水流属于紊流。

斜管沉淀池则由于湿周增加，水

力半径降低，而雷偌数（Re）明显减少，以致完全有条件控制在层流条件下（Re数小于500）。

3.7佛劳德数

在平流式沉淀池中，Fr值大致为10-5的数量级。

斜管沉淀池由于水力半径减少和水流速度提高的提高,

Fr数一般在10-3-10-4的范围内，因而水流稳定性明显增加。

4结语

3-5倍,

在平流式沉淀池中或在原有平流式沉淀池中加斜板后，效果一般均较普通平流式沉淀池提高

因而它在生产实践中取得了较好效果。

特别湿对散性颗粒的去除效果更为显著。

栅渣外运处置

城市污水经5#泵站输送至厂内细格栅和360度旋流沉砂池进行预处理,

于除去水中的悬浮物、飘浮物和砂粒，以保证后续处理构筑物的正常运行。

污水经预处理后进入生物反应池，该池由厌氧、缺氧和好氧三个区组成。

出水端设有回流泵房、剩余污泥泵房，污泥回流比为50~100%，混合液回流比为50%~150%，均回流到缺氧区。

剩余污泥由泵送至浓缩池，然后进入脱水机房进行离心脱水，泥饼用泵输送至码头外运，经处理后填埋。

污水经生物反应池处理后进入二沉池配水井，由配水井配水至周进周出的

项目

进水

经常运行范围

出水

BOD5

120

50~100

<20

CODcr

250

100~180

<60

SS

150

90~170

<20

NH3-N

30

15~25

<10

磷酸盐（以磷计）

4

2.0~3.0

<0.5

二沉池进行固液分离，二沉池出水进入加氯接触池，消毒后排入珠江，污泥回流

至污泥泵房。

其出水符合国家和广东省污水排放的一级出水标准。

三期工程设计

进出水水质表如下：

单位mg/l

这种工艺不仅流程简洁、运行管理和检修维护简单而且具有以下的优点：

为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，通过吸收改良a2/o工

艺的优点，将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水、

50~150%的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为1~3h。

回流污泥和混合液在

缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。

由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓缩可较好氧段高出50%。

单位池容的反硝化速率明显提高。

反硝化作用能够得到有效保证。

再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，因此，本工艺与其他除磷脱氮工艺相比，具有明显优点。

分点进水倒置A2/O工艺采用矩形的生物池，设缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，水流为推流式。

缺氧段、厌氧段设置水下搅拌机，好氧段设微孔曝气系统。

为能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。

为使出水磷酸盐（以P计）W0.5mg/l,在生物除磷的基础上，另外投加化学除磷药剂。

由于投加除磷剂，剩余污泥即使排至脱水机房进行浓缩脱水，也能防止污泥中磷的厌氧释放重新加到系统内。

三期工程在设备选型方面比较讲究，所有设备都选用优质、新型的设备，

如立式搅拌器、水平管式吸泥机、丹麦进口的鼓风机和离心脱水机、乌克兰的管式曝气管、德国琥珀转鼓格栅等。

污水厂建成之后，应组织试运行前单项验收，验收工作应包括土建工程方

面的验收和安装工程方面的验收。

验收工作结束后，即可进行污水处理构筑物的试运行。

试运行可分为单机试车，清水联动试车及污水试运行三个阶段，视工程完成情况开始实施。

本试运行方案初定单机试车需时27天，清水联动试车需时24天，污水试运行需时120天。

第二节工程的施工组织

xxx污水处理三期工程是广州污水治理的重点工程。

我公司将其列为本公司

在建施工项目的重中之重，全力以赴地投入本工程的调试工作。

本项目管理采用Project项目管理软件进行工程进度管理，实行技术骨干人员定岗定责，专家动态指导相结合。

质量以我司已通过审核的质量保证体系进行严格控制。

安全以“预防为主，安全第一”为指导，常抓不懈。

整个项目以“高

效优质求企业发展，安全文明树行业样板”为指导思想，服从业主调度，做好有关各方面的协调工作，优质、安全、文明、按期完成本工程的调试工作。

第三节进度计划及人员配置计划

调试计划横道图

二、人员配置计划

为了充分体现我公司“优质、高效、守约、服务”的宗旨，建造业主满意、

市民满意的工程，根据本工程的特点，我司挑选一批有市政排水工程施工经验、

年富力强、责任心强的工程技术人员作为骨干，成立“广州大坦沙污水处理（三期）工程厂区机电安装项目经理部”，代表我司直接对现场统一管理，实施本

工程的施工和缺陷修复，我司将在人、机、物、料及资金方面给予重点支持。

技术人员配备和资料

序号

职务

姓名

职称

经验年限（总年限）

1

项目经理

陈锦波

一级项目经理工程师

15年

3

总工程师

机电高级工程师

21年

6

材料设备部负责人

材料员

8年

7

财务部负责人

会计师

14年

8

办公室负责人

助经

29年

9

电气工程师

工程师

15年

10

电气工程师

工程师

19年

11

机械工程师

工程师

18年

12

机械工程师

工程师

22年

13

仪表工程师

工程师

19年

14

工艺工程师

工程师

22年

4

工艺工程师

工程师

15年

5

工艺工程师

工程师

13年

15

质检工程师

工程师

19年

16

实验工程师

工程师

18年

17

预结算工程师

助经

22年

18

安全生产工程师

工程师

8年

、目的

1.检验污水处理厂系统设计是否合理，施工是否达到设计要求；

2.确定最佳的运行条件，主要是各工艺参数的确定，如：

水泵最佳运行水位，

旋流沉砂池的旋流速度，反应池最佳污泥负荷、污泥龄、污泥回流比、污水回流比、剩余污泥排放量、最佳曝气量等；

3.发现存在问题并逐一分析解决，为今后的正式运行积累经验数据。

、前提条件

1.充足的水源补给，外围泵站和管网应具备向污水处理厂连续输送污水的能力并同样完成了清水联动试车；

2.各种设备的联动试车完毕且功能完备，性能良好，满足工艺要求，联动试车过程中发现的问题应得到妥善处理；

3.全流程已进行了清水联动试车，并确认无直接影响培菌试运行的存在问题；

4.培菌过程所需的人员、材料和工具均已准备齐全；

5.各岗位工作人员必须经过培训和实习，达到熟悉本岗位职责，胜任本岗位工作的要求；

6.现场24小时均需有工作人员有场，工作人员实行三班四运行转工作制，日班现场人数需15人（连工程师），中夜班人数各需6人；

7.污泥处理系统已配套完成并明确脱水后污泥的处置。

三、培菌方案摘要

考虑到培菌费用的节省和便于集中人力、物力，计划整个培菌过程分三个阶段进行。

第一阶段：

先对1#反应池北池（5.5万吨/日）和2#反应池南池（5.5万吨/日）进行活性污泥培养;第二阶段：

1#反应池北池和2#反应池南池活性污泥培养成熟后,进行1#反应池南池和2#反应池北池的培菌工作;第三阶段：

稳定运行和除磷脱氮调试；最后进入连续生产运行。

四、培菌方法采用间歇换水，连续换水结合法。

五、菌种来源及数量

菌种来自大坦沙污水处理厂一、二期工程的污泥浓缩池，通过一台DN100

的移动潜水泵把浓缩池污泥抽至4000L的泥浆运输车（共两台）内，再用泥浆

共二台）直接将泥泵至池内，经过对反应池体积的计算及工艺要求约需含水率97%的菌种5600M3（未包括调试过程中遇到的菌种死亡等特殊情况）。

六、培菌工期

培菌工作共需120天，其中第一阶段需45天，第二阶段需30天，第三阶段需要45天。

七、人员配置

根据培菌工作需要设定以下工作小组:

1■指挥小组：

由公司领导组成;

2■培菌技术小组：

需工艺工程师3名、机械工程师2名、仪表工程师1名、电气工程师2名;

3.操作小组：

需工艺技术员5名、机械技术员4名，电气技术员3名，机械维修工4名、电气维修工3名，工艺技工6名;

八、工作分配

1■技术管理工作：

制定培菌过程中各项技术方案，指导调整各项技术参数，根据实际工作进展调整培菌计划，监督落实培菌计划的完成，该工作由培菌技术小组负责;

2■运行管理工作：

根据培菌计划现场执行各种相应操作，包括负责安装便携

潜水泵输送菌种，控制各进、出水阀门，调节池中曝气量等。

该工作由操作小组负责，日、中、夜三班连续运转;

九、培菌所需的材料和设备

1■通讯设备：

对讲机8台;

2■菌种输送泵：

3台（DN100）；

3.泥浆运输车：

两台（每台4000L）;

4.菌种输送临时电源：

四套;

5■机械维修工具一套及电工检修仪表一套;

6.便携式溶氧计台。

/、

十、培菌具体操作

北

北-南

反应池

池-池

I南

2##反应池

池

池

A#A

1二沉池

反应池及二沉池编号示意图

1、第一阶段：

1#反应池北池和2#反应池南池活性污泥培养

通过污泥泵（一台）把将一、二期厂区活性污泥菌种抽至泥浆运输车内（两

台）分别运至1#反应池南池和2#反应池北旁边，再用泵（每池一台污泥泵，共

二台泵）抽入池内。

具体操作步骤如下:

（1）启高位进水井总进水阀和东、西配水总阀。

（2）开启格栅渠道1#~4#进水阀、关闭两个超越阀，并把四个出水可调堰门调

至最低位。

（3）开启1#反应池北池和2#反应池南池所有进水阀，关闭和1#反应池北池和

2#反应池南池的超越阀门，关闭1#反应池南池和2#反应池北池所有进水阀门及超越阀门。

（4）将1#反应池北池和2#反应池南池的出水可调堰门调至最低位。

（5）开启配水井2#、4#二沉池进水阀和出泥阀，关闭1#、3#、5#、6#二沉池进

水阀和出泥阀。

（6）开启厂外泵站水泵向厂区送水，此时开启转鼓格栅和沉砂系统设备，污水

经格栅和沉砂池后进入1#反应池北池和2#反应池南池。

（7）当污水淹没曝气管后，开启一台鼓风机并逐渐打开1#反应池北池和2#反应池南池的各段气阀，然后开始将菌种泵入池内，调节曝气量使污泥能充分搅拌处

于悬浮状态即可。

（8）检查搅拌器安装尺寸，并逐台开启搅拌器，进行空载试验，检查搅拌器空

载运行情况；

（9）水淹没搅拌器后，开启所有搅拌器进行搅拌。

（10）当污水水位上升将至出水堰高度时，关闭厂外泵站污水泵停止向厂区供水

并继续投加菌种，调节曝气量，进入静态闷曝直到菌种投加完毕。

（11）菌种投加完毕后，静态闷曝12小时，然后再次启动厂外泵站污水泵向厂区供水，进入间歇换水阶段。

间歇换水量每次为反应池水量的一半约2万m3,

保持每小时流量4000m3,，每隔5小时开启（关闭）水泵。

（12）污水流进2#二沉池后，开动刮泥机通过排泥阀将污泥回流至污泥回流泵

房，并视泥面液位开启污泥回流泵，将沉淀后的污泥输送回反应池内。

（13）检查混合液回流泵和污泥回流泵安装尺寸、支撑情况、

轴承润滑情况;

（14）检查管路阀门设置是否合适，供配电系统是否完好;

（15）间歇换水方式持续约20天，通过测试污泥沉降比如

SV>15,则可进入连

续换水阶段。

厂外泵站污水泵连续向厂区供水，流量控制为

5万吨/天。

曝气量

控制为DO=1~2mg/l，直到1#反应池南池活性污泥成熟，MLSS达到3500mg/l后进入下一阶段。

1#反应池

2、第二阶段：

1#反应池南池和2#反应池北池的活性污泥培养因1#、2#反应池南、北池污泥回流泵房因污泥回流渠而连通，故

南池培菌时可直接用南池的污泥回流泵将北池的成熟活性污泥菌种投加进南池内，2#反应池北池培菌时可直接用北池的污泥回流泵将南池的成熟活性污泥菌种投加进北池内。

3、具体操作步骤：

1）开启1#反应池南池和2#反应池北池的所有进水阀，将1#反应池南池和2#反应池北池的出水可调堰门调至最低位。

2）厂外泵站加开一台污水泵向厂内供水。

3）当污水淹没曝气管后，启动污泥回流泵，将活性污泥菌种用回流泵投加进需培菌的反应池内。

4）加开一台鼓风机并逐渐打开各段气阀，调节曝气量使污泥能充分搅拌处于悬浮状态即可。

5）当污水淹没搅拌器桨叶后，开启所有搅拌器进行搅拌。

阀和出泥阀。

1#、3#、

7）当污水流进1#、3#、5#、6#二沉池并淹没刮泥机转动臂后，启动

5#、6#刮泥机。

8）当1#、3#二沉池水位上升至出水堰高度时，视1#反应池南池污泥液面情况

进北池。

MLSS>3500mg/l后进入下一阶段。

4、第三阶段：

稳定运行阶段

本阶段主要工作如下：

（1）

因上一阶段已完成培菌工作，本阶段各池根据工艺实际情况排放剩余污泥。

调节各池进水阀、配水阀、气阀和污泥回流泵，保持各池均衡、稳定运转。

在化验分析数据指导下，开始对除磷脱氮效果进行测试，逐步保证出水五

大指标合格。

十一、试运行保障措施

1.成立指挥小组和下属二个工作小组

（1）指挥小组

（2）培菌技术小组，共8人

组长

（工艺工程师）

（3）操作小组，其中技术员12人，技术工人13人（24小时工作制，实行四班三运行转，日班保证有7人，中夜班各保证有6人。

2.建立例会制度

（1）指挥小组每三天召开例会，研究、讨论、协调解决试运行中出现的问题，及时根据运行实际高速试运行计划或步骤并向下属二个工作小组下达相应指令;

（2）二个工作小组根据指挥小组指令和试运行计划执行操作，对发现的问题每天召开小组会进行汇总和书面记录并由组长向指挥小组汇报;

3.建立问题汇报和反馈系统

十二、可能存在问题及解决办法

1.活性污泥量不足：

根据化验数据计算不足污泥量，尽快补充菌种;

2.活性污泥死亡：

分析具体原因，对气量、进水量、回流污泥量进行相应的调整;

3.池面白泡过多：

减少鼓风机台数或调小出气阀并加大污泥回流量；

4.污泥沉淀性差：

减少进水量及曝气量，增大污水停留时间;

5.污泥反硝化上浮：

减少曝气池末段曝气量，加大污泥回流量;

6.出水SS偏高：

降低进水负荷或减少曝气量，增大排泥量；

第五节环保与文明施工管理体系

为了充分体现我公司“优质、高效、守约、服务”的宗旨，建造业主满意、市民满意的工程，根据本工程的特点，我司挑选一批有市政排水工程施工经验、年富力强、责任心强的工程技术人员作为骨干，成立“广州大坦沙污水处理（三期）工程厂区机电安装项目经理部”，代表我司直接对现场统一管理，实施本工程的施工和缺陷修复，我司将在人、机、物、料及资金方面给予重点支持。

我司将遵循“以人为本”原则，在全面实施IS09000质量管理体系的同时,参照IS014001标准建立一个在项目经理领导下，责任到岗、到人的责任保证体

公司

H

项目经理部

1

环境保护、文明施工责任小组

各施工现场的负责人

系，实现现场环境管理的系统化、标准化。

1.环保工作方案和调试内容，制定本工程的环保培训计划对相关人员进行培训，加强对环保知识的理解。

2.工现场设环保负责人，负责日常的环境保护管理工作，每周组织有关人员对施工现场的环保工作进行一次检查，发现问题及时整改。

3.照“适用、整洁、安全、少占地”的原则，有规则布置临设，机械根据不同用途分类停放。

4.工现场汽车出入口设洗车槽，将出场车辆轮胎、底盘冲洗干净方允许上路行驶。

5.用合格的散体物料运输车防止散落。

6.入现场施工人员要佩戴工作胸卡，加强对进场人员管理工作，接收外来人员按公安部门规定办理相关手续。

7.据现场情况和道路网络，合理组织交通，确保原有道路畅通，提高场内运输效率。

8.理安排施工顺序，避免不当操作引致生产设备的损坏。

9.真实行现场工料核算制和限额领料制度。

做到收料数量准确，限额领料，施工做到工完料尽，场地清理。

10.强管理、采取科学的施工方法以及充分发挥项目班子每个管理人员的积

极性是降低工程成本的根本措施。

工程质量目标

制定工程质量目标为工程建设指明了努力的方向，严格执行现行技术标准和规范，科学管理，精心施工，严格检查，提供给业主满意的精品工程，确保工程质量等级达到“优良”等级，创广州市优良样板工程。

为确保本工质量达到现行质量检验评定标准规定的优良等级，我司将开展

QC小组的活动，工人、技术人员、项目领导“三结合”，针对关键技术组织攻关,并积极做好QC成果的推广应用工作。

二、质量管理职责

质量管理保证体系中最重要的是质量管理职责，只有职责明确，才能使责任到位，便于管理。

成立以项目经理为组长，总工程师为副组长的质量管理领导小组，明确各层级的职责，通过下级与上级签定责任合同，落实各层级的岗位责任，使各级管理部门和人员职责明确、权限明确，各司其职、各负其责。

1.项目经理的质量职责：

作为工程项目的最高领导者，应对整个工程的质量全面负责，并在保证质量的前提下，平衡进度计划，进行总控协调，并督促所有管理人员树立质量第一

的观念，确保《质量保证计划》的实施与落实。

2.项目总工程师的质量职责:

项目总工程师作为工程的质量控制及管理的执行者，应对整个工程的质量

工作全面管理，从工程总质保计划的编制到质保体系的设置、运转等，均由项目

总工程师负责。

同时，组织编写总体施工组织设计，主持质量分析会，监督各施

工管理人员质量职责的落实。

项目总工程师亦是工程的质保经理。

3.质检人员的质量职责

质检人员作为项目对工程质量进行全面检查的主要人员应有相当的施工经

验和吃苦耐劳的精神，并对发现的质量问题有独立的处理能力，在质量检查过程

中有相当的预见性，提供准确而齐备的检查数据，对出现的质量隐患及时发出整

改通知单，并监督整改以达到相应的质量要求。

4.施工工长的质量职责

施工工长作为施工现场的直接指挥者，首先其自身应树立质量第一的观念,

并在施工过程中随时对作业班组进行质量检查随时指出作业班组的不规范操作,

质量达不到要求的施工内容，并督促整改。

施工工长亦是各分项施工方案，作业

指导书的主要编制者，并应做好技术交底工作。

三、施工质量控制体系

质量保证体系是运用科学的管理模式，以质量为中心所制定的保证质量达

到要求的循环系统，质量保证体系的设置可使施工过程中有据可依，但关键是在

于运转正常，只有正常运转的质保体系，才能真正达到控制质量的目的。

而质量

保证体系的正常运作必须以质量控制体系来予以实现。

1.施工质量控制体系的设置

施工质量控制体系是按科学的程序运转，其运转的基本方式是PDCA的循环

管理活动，它是通过计划、执行、检查、总结四个阶段把经营和生产过程的质量

有机地联系起来，而形成一个高效的体系来保证施工质量达到要求。

首先，以我们提出的质量目标为依据，编制相应的工程质量目标，这个分

目标应让参与项目管理的全体人员均熟悉了解，做到心中有数。

其次，在目标制定后，各施工现场管理人员应编制相应的工作标准并对施

工班组交底实施，在实施过程中进行方式、方法的调整，以使工作标准完善。

再次，在实施过程中，无论是施工工长还是质检人员均要加强检查，在检

查中发现问题并及时解决，以使所有质量问题解决于施工之中，并同时对这些问

题进行汇总，形成书面材料，以保证在今后或下次施工时不出现类似问题。

在本次调试施工过程中，我司将开展全面质量管理小组活动（既TQM舌动），

进行全面管理，确保质量达到优良标准。

图6-2TQM小组活动程序图

整理活动资料

J8

准备成果发表

A

总结^

2、施工质量控制体系运行的保证

（1）工程项目领导班子成员应充分重视施工质量控制体系的运转是否正常，支

持有关人员开展的围绕质保体系的各项活动。

（2）

配备强有力的质量检查管理人员，作为质保体系中的中坚力量。

（3）

（4）

提供必要的资金，添置必要的的设备，以确保体系运转的物质基础。

制定强有力的措施、制度，以保证质