7.5.1 辐流沉淀池宜用于大中型高浊度水处理的第一级沉淀构筑物。原水含沙量较低时可采用自然沉淀,原水含沙量较高时应采用投加有机高分子絮凝剂或普通混凝剂的混凝沉淀。自然沉淀的最高设计含沙量应根据泥沙颗粒组成、沙峰延续时间确定,宜为20kg/m³。投加聚丙烯酰胺混凝沉淀的最高设计含沙量宜为80kg/m³~100kg/m³。
7.5.2 辐流沉淀池设计计算方法,应以高浊度水清水分离和泥沙浓缩双向运动的动态平衡为基础,并以清水分离特性确定沉淀面积,以泥沙浓缩特性确定浓缩容积,并应符合下列规定:
1 辐流沉淀池清水分离区净面积可按下式计算:
2 辐流沉淀池泥沙浓缩容积可按下式计算:
7.5.3 辐流沉淀池主要设计参数应通过试验或参照相似条件下的运行经验确定,当无上述资料时,可按表7.5.3的数值选用。
表7.5.3 辐流沉淀池主要设计参考数值
7.5.4 辐流沉淀池进水管上应设置闸阀、排气阀和放空阀,必要时应设置适用于高浊度水的计量设备。
7.5.5 辐流沉淀池中心配水应以切向出流,并应于配水孔外围径向1.5m~2.0m处安装整流挡水套筒,形成一圈高浓度旋流絮凝区。原水应从筒底部均匀进入沉淀区。
7.5.6 辐流沉淀池设计必须抑制进出水短路。周边出水槽应采用变断面孔口淹没出流或三角堰自由出流,孔(堰)口前应设置挡水板,总出水管(渠)上应设置阀门或闸板。
7.5.7 当北方寒冷地区采用室外结构时,可采取临时增加单池出水负荷并以自由出流提高水面流速等措施防止池面冻结,也可采用高压水冲动水面或利用刮泥机定时转动等防冰冻措施。
7.5.8 辐流沉淀池处理微污染高浊度水,宜采用多功能新型药剂联合投加、高效旋流絮凝等强化絮凝和分离的技术措施。
7.5.9 辐流沉淀池的排泥宜采用周边传动桁架式刮泥机,当直径小于40m时也可采用中心传动刮泥机。根据进水含沙量变化,刮排泥方式可采用间歇式或连续式。
7.5.10 池体与排泥管廊应严格防渗;排泥管廊应考虑检修维护的便利,并应设有高压冲洗水、排水和通风设施。
7.5.11 大中型辐流沉淀池宜采用半地下式,并宜采用重力排泥;当地形条件受限时也可采用泥浆泵压力排泥。排泥管不得淤积,泥浆流速宜为1.2m/s~1. 6m/s。当辐流沉淀池直径为100m时,重力排泥管径宜为600mm;当直径为50m时,重力排泥管径宜为500mm;当直径为30m时,重力排泥管径宜为400mm。
条文说明
7.5 辐流沉淀池
7.5.1 辐流沉淀池的适用条件。
辐流式沉淀池具有容积较大,适应水质、水量变化的能力较强,排泥便利和管理方便等优点。可作为处理高浊度水的一级沉淀构筑物。
当采用自然沉淀时处理效率较低;投加聚丙烯酰胺絮凝沉淀时效率成倍增加,可按具体条件选用。
兰州西固水厂采用直径100m的辐流式沉淀池,当进水含沙量为100kg/m3时,自然沉淀的泥沙颗粒沉速为(0.01~0.015)mm/s;而改用投加聚丙烯酰胺絮凝沉淀时,浑液面沉速为(0. 2~0.22)mm/s,分别增加了19倍和14倍。
7.5.2 辐流沉淀池的计算方法。
辐流沉淀池处理高浊度水时,由于池内外水温、泥沙浓度和速度差等差异,多以异重流方式布水,原水由中心配水孔进池后先潜入池底,以水平方向向周边推进。在池中形成浑水层。随着浑水层中泥沙的下沉和浓缩,必然同时向上挤出部分清水。要保证沉淀池稳定运行,必须保证池内进、出的固、液相动态平衡。据此,沉淀池在满足一定的泥沙浓缩容积和泥水分离面积的同时。为使池内浑液面稳定在一定位置,还要从池内排出与进池相应量的浓缩泥沙。否则会发生浑液面上升,沉淀池出浑水的不良现象。
高浊度水处理辐流沉淀池的正确计算方法,不只是满足其向上出清水所需的池面积;而更重要还应同时满足向下泥沙浓缩所需的容积和相应的排泥浓度。
本条文根据《高浊度给水工程》、《水工业工程设计手册》等文献和有关设计、科研、生产等单位的总结资料编写。
7.5.3 辐流沉淀池的主要设计参考数据。
本条文根据辐流式沉淀池的设计、生产运行经验数据整理,直径50m以下的辐流式沉淀池,设计时宜采用较低的数值。所列数据是参考数据,不是设计指标的硬性规定。
7.5.4 关于辐流沉淀池进水系统的规定。
进水管的高处应装排气阀,用自动排气阀时应防止水压过低,不能顶开而失效;进水的计量设备要防止泥沙堵塞,常用的有电磁流量计、喷嘴和孔板,但应有清洗水反冲管;进水管(包括进水竖筒)应设放泄空管,便于停产检修和防冻。
本条文根据西固水厂、包钢水厂、白银水厂二水源、济南黄河一水厂等生产单位的运行经验编写。
7.5.5 关于辐流沉淀池设中心旋流絮凝装置的规定。
在辐流沉淀池中心进水筒外设强化絮凝的旋流絮凝装置,是提高絮凝效果和净化效率的有效措施。
根据中国市政工程西北设计研究院负责完成的国家“九五”重点科技攻关项目《受污染高浊度水净化集成技术与设备》研发成果,并在示范工程济南黄河一水厂生产运行中得到生产验证,采用高效旋流絮凝技术,在进水含沙量为(15~20)kg/m3时,出水浊度可达到(20~40)NTU,并具有去除水中有机污染指标的效果。
7.5.6 关于辐流沉淀池出水系统的规定。
目前采用自由出流方式较多。为防止因进水管进水的惯性作用和池面出现浑水短路使出水不均匀,其周边出水可采用非均匀断面出流的方式。
本条文根据中国市政工程西北设计研究院、兰州西固水厂济南黄河一水厂等设计,运行经验总结资料编写。
7.5.7 关于防冻措施的规定。
根据兰州西固水厂在冬季提高处理水量10%~20%,增加池面出流流速的防冻经验和济南黄河一水厂在冬季采用高压水冲动池面或刮泥机定时转动破冰的经验编写。有条件时也可采用向池中加热电厂废热水混合的防冻措施,如兰州西固水厂、石嘴山电厂水厂等。
7.5.8 关于辐流沉淀池用于处理微污染高浊度水的规定。
本条文根据中国市政工程西北设计研究院负责完成的国家“九五”重点科技攻关项目《受污染高浊度水净化集成技术与设备》研发成果和其示范工程济南黄河一水厂生产运行总结资料编写。
7.5.9 关于刮泥机选型的规定。
高浊度水沉泥具有自凝聚和板结特点,刮泥阻力大,应选用能适应重负荷的刮泥设备。本条文根据《高浊度给水工程》和中国市政工程西北设计研究院、兰州西固水厂、济南黄河一水厂等辐流沉淀池设计、生产运行经验总结资料编写。
7.5.10 关于池体防渗和排泥管廊的规定。
由于辐流式沉淀池的直径较大,池体结构整体性差,应特别重视防渗措施。兰州西固水厂投产时,曾因渗漏而无法正常运行。
7.5.11 关于排泥方式和排泥管的规定。
本条文根据《高浊度给水工程》、《水工业工程设计手册》等文献和兰州西固水厂、包钢黄河水厂、济南黄河一水厂等运行管理总结资料编写。