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编辑|胖先生的水处理日记
来源|资料整理
以下正文：
大家好，我是胖哥，欢迎阅读我的水处理日记。
说起沉淀池，你脑海中第一个浮现出来的是哪一种？
辐流式？平流式？还是竖流式？
周进周出？中进周出？甚至是周进中出？
在咱们污水处理行业中，我估计最常见的就是辅流式沉淀池了。
尤其是那种大型市政生活污水处理厂的二沉池，10个里面估计有9个是这种类型。
至于平流式沉淀池，在给水厂里面很常见，在污水厂里面就差点意思了，初沉池用平流式的还多点。
不过这些年大家都意识到了碳源的宝贵，原本污水里面自带的就不足，怎么舍得还去让初沉池浪费一部分？
于是越来越多的污水厂开始弃用初沉池，这也导致现如今平流式沉淀池在市政生活污水处理厂里面的存在感，愈发低了。
按理说，平流式沉淀池多采用矩形，在相同面积的条件下，要比圆形更加节约占地，为啥大家都不爱用它呢？
你要是看总占地面积，那肯定平流式小。
但问题是平流式沉淀池对于长宽比有要求啊，我记得是4吧（手边没有规范，来不及翻了）？
总之它不是你随意想怎么摆弄就怎么摆弄的，这导致其对于土地的利用效率，反而不如辐流池高。
因此这对于可用地面积和形状都有限制的污水厂来说，平流式沉淀池就不一定合适了。
再加上平流池的池深一般都较浅，冬季不利于保温，因此北方这边用的也就不多了。
还有一点，就是平流池要比辅流池更加费电，这点往后看吧。
但就算是这么一个存在感比较低的池子，也让咱环保设计师们给玩出了花样！
以前有双层平流式沉淀池，现在又弄出了个周进周出的平流式沉淀池，你说神奇不神奇？
关于双层式平流沉淀池，咱们以前说过，一般分为上下两层，下层进水上层出水，中间折流式过水。
然后上下两层分别设置独立的刮泥系统，把活性污泥一起汇总到污泥斗后返回到生化系统。
也有干脆把双层沉淀池上下两层并联运行的，用一个布水渠均匀布水。
然后用两套刮泥机刮泥，再用一套污泥回流系统返回到前端的生化池。
总之怎么设计的都有。
双层式平流沉淀池的设计目的，自然也是为了节约占地，尤其适合于那种用地面积非常紧张的项目中。
但不管是单层还是双层，一般其进水的方向都是沿着池长的方向，也就是推流式过水，说实话我以前还真就没听说过平流池还有周进周出的形式！
但污水处理就是这样，你没听过的玩意儿多了去了，就拿这个周进周出的矩形平流式沉淀池来说，人家早就有了。
要说周进周出的形式，大家最熟悉的肯定还是辐流池。
所谓的周进周出辐流式沉淀池，就是进水渠和出水堰离得很近，都被设置在大圆圈的最外圈，如下图所示。
▲周进周出辐流式沉淀池
从上图就可以看出，周进周出的布水形式，实际上就类似于双层沉淀的设计，将原本污水在沉淀池内的路径，增加了一倍，以此达到提升沉淀效率的目的。
周进周出平流式沉淀池和辅流池一样，也是把布水和集水系统放在了一侧，如下图所示。
▲周进周出矩形平流式二沉池剖面图
周进周出矩形平流沉淀池的配水渠和出水渠沿沉淀池长边单侧布置，其中进水渠宽度沿水流方向按一定的几何比例逐渐变窄，且布水管孔口大小、间距应合理。
这样做的好处是保证进入沉淀池内流量的均匀分布，不会造成任何的短流和涡动，使悬浮固体均匀沉降。
出水渠宽度则以相同比例变宽，以保持渠内足够的水流速度并控制其水头损失。
污水流入进水渠后，通过渠道底部的配水孔进入沉淀区，在沉淀区完成固液分离，上清液通过出水堰流入出水渠，然后进入下一级污水处理单元。
为了防止污水短流，在进水孔处设置导流板。
活性污泥混合液首先经配水渠的配水孔管，流入导流区后经折流挡板和挡水裙板，下降到池底，泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升。
在向池中心汇流和上升过程中分离出澄清液，并反向流到池边的出水渠，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底，完成泥水分离的过程。
出水堰前设浮渣挡板，防止上清液将浮渣带入出水渠，影响出水水质。
沉淀池安装带有套筒式污泥控制阀门的吸泥管。链条刮泥机通过链轮转动，行走速度一般为0.3m/min。
刮板能将池底的污泥清除并且在回程时将水表面的浮渣刮走，在浮渣管前将浮渣浓缩。
刮板与吸泥管联合工作，吸泥管安装方向与刮板运行方向垂直。
吸泥管为锥形，横断面为矩形，埋入池底并与池底面相平。
带排泥孔的穿孔板准确地布置在预埋的吸泥管上，污泥将由吸泥管靠液位差输入排泥渠内，利用静水压排出池外。
矩形池与辐流池相比较，其主要优势在于节省占地面积，布置方式灵活，适用于占地面积紧张或占地不规则的污水处理厂。
矩形池另外一个特点是多点出泥，因此出泥浓度较高且排泥速度比圆形池快，从而可减少污泥在二沉池中的停留时间。
这一特点有利于避免污泥反硝化膨胀上浮和聚磷菌在厌氧环境下释放磷，从而影响出水水质。
另外，矩形二沉池所配设备与辐流池相比，也有4点不同：
（1）矩形池根据其池体形状采用链条刮泥机，其驱动装置采用与电机直联螺旋齿轮减速机的型式。
整套驱动装置位于沉淀池池端平台上，通过链传动对水下牵引链的驱动轴传递动力。
▲周进周出矩形平流式二沉池的链条刮泥机
（2）每单元排泥斗底部设吸泥管，吸泥管采用变截面的暗渠，在其上盖可拆卸式的穿孔板，暗渠至排泥端的截面由窄变宽。
其上盖穿孔板为锥形，顶端上有一系列吸泥孔，可拆卸式吸泥穿孔板常采用碳钢防腐制作。
▲周进周出矩形平流式二沉池底部的排泥槽
（3）排泥控制阀门为主干套筒无升降型，套筒能在垂直高度上下1m移动。碳钢的支撑架与阀门杆以及带升降校正装置的指示装置相结合，由手动轮进行快速调节，并采用无缝铜导管及带氯丁橡胶的导管引导绳引导。
（4）矩形沉淀池撇渣管为手动转动操作的开槽圆管，安装于沉淀池下游的出水堰板前侧，横跨于整个池宽，用于撇除污水中的浮渣。
撇渣管的管径一般不小于400mm，管长与沉淀池相配合，沿管长开设中心角为60°的槽，采用碳钢防腐制作。
我通过查阅文献，还找到了一个周进周出圆形辅流池和矩形平流池的对比项目，大家可以看看作者给出的对比数据。
某规模20万方的生活污水处理厂，因占地面积紧张，中进周出的传统圆形二沉池不能满足需要，因此拟采用表面负荷和固体通量都较高的周进周出二沉池。
但这种模式有两种：圆形辐流式和矩形平流式，该用哪一种呢？
先来看设计师们给出的圆形辐流式沉淀池方案。
辅流池共设4座，单座直径=50m，配1座直径=12m的分配井，周边水深=4m，每池内设有1台吸泥机，从生化池至二沉池分配井出水口的水头损失共为1.1m。
表面负荷=11m³/(m²·d)，污泥回流比75%，回流污泥浓度8200mg/L，固体通量=6.5 kgSS/(m²·h)。
再来看看设计师们给出的矩形平流式沉淀池方案。
平流池共设2座，每座分为5格的，设计参数与上述辐流式二沉池相同，每格内设有1台链条式刮泥机，共10台，生化池出口至矩形二沉池出口的水头损失为0.73m。
单座二沉池平面尺寸为83.4×57.25m，有效水深4m，总深4.6m，单格宽度11m，表面负荷1m³/(m²·h) ，回流污泥浓度8200mg/L，固体通量6.0kgSS/(m²·h) ，HRT=2h。
经过详细测算，发现两者的主要参数对比如下所示：
▲两种沉淀池方案的技术经济对比表（运行成本按水泵效率80%、电机效率90%、电价0.9元/度计算）
由上表可以看出，在建设总费用方面，矩形池方案略大于圆形池方案。
在运行费用方面，虽然矩形池的水头损失小、回流活性污泥所需扬程低，但总装机功率较大，因而年运行费比圆形池多3万元。
矩形池的优点是池子数量少，日常运行管理方便，水头损失小，可以降低污水处理的能耗，布置紧凑、占地面积较小。
但是矩形沉淀池的刮泥设备台数较多，增加了设备维护的工作量，并且设备较贵。
圆形池最大的优点是池内水力条件好，并且刮泥设备简单、出水堰水力负荷低、刮泥机台数少。
但是圆形池的数量较多，一般采用分配井进行配水，使构筑物数量进一步增加，也使日常运行的管理点增加。
另外圆形池的总水头损失较大，包括分配井在内一般为1.1m，加大了污水处理部分的能耗。
最终，结合两者特点和工程项目实际需求，最终采取矩形池的方案。
好了，今天的话题咱们就说到这。
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