平流沉淀池是一種歷史悠久的沉淀池型，因為它具有構(gòu)造簡單、池深淺、造價低、操作維護(hù)方便、對原水污水水質(zhì)水量變化適應(yīng)能力強(qiáng)和能耗低、便于排泥等優(yōu)點，在大、中型污水處理廠得到廣泛應(yīng)用。 然而隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，大中型城市的可利用建設(shè)用地不斷減少，土地資源捉襟見肘。 因此，無論在新建水廠或舊廠提標(biāo)改造工程中，建設(shè)用地面積往往受限，傳統(tǒng)圓形輻流式沉淀池和平流沉淀池占地面積過大的缺點日益凸顯。雙層平流沉淀池在繼承普通平流沉淀池優(yōu)點的基礎(chǔ)上，有效提高了處理效率，減少了占地面積，使建設(shè)用地較少的緊湊型水廠采用平流沉淀池成為可能。

然而隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，大中型城市的可利用建設(shè)用地不斷減少，土地資源捉襟見肘。

因此，無論在新建水廠或舊廠提標(biāo)改造工程中，建設(shè)用地面積往往受限，傳統(tǒng)圓形輻流式沉淀池和平流沉淀池占地面積過大的缺點日益凸顯。雙層平流沉淀池在繼承普通平流沉淀池優(yōu)點的基礎(chǔ)上，有效提高了處理效率，減少了占地面積，使建設(shè)用地較少的緊湊型水廠采用平流沉淀池成為可能。

雙層平流沉淀池是將兩個普通平流沉淀池分為上下疊加成為兩層互相平行的池體，中間格板上預(yù)留設(shè)備檢修孔，正常運行時檢修口處于封閉狀態(tài)。

*單層平流沉淀池較圓形沉淀池節(jié)省用地超過58%，而雙層平流沉淀池較單層平流沉淀池更是節(jié)省用地約40%。

石洞口污水處理廠位于上海市寶山區(qū)，設(shè)計污水處理規(guī)模為40萬m³／d，設(shè)計污泥處理規(guī)模為64tDs/d，一期工程用地28.20h㎡，規(guī)劃服務(wù)面積150k㎡，服務(wù)人口70萬人。石洞口污水處理廠項目于2016年4月26日開工建設(shè)，并于2017年12月8日完成竣工驗收。 其中，污水處理工藝中采用的雙層平流式沉淀池不但運行穩(wěn)定，有效保證了出水水質(zhì)，還有效地節(jié)省了工程建設(shè)用地。為了有效節(jié)約土地資源，污水處理廠主體構(gòu)筑物采用沁歐雙層沉淀池工藝，大大提高土地利用效率。

工藝流程

*圖1 污水處理工藝流程

雙層平流沉淀池工作原理

雙層平流沉淀池是將平流沉淀池分為平行的上下兩層（相當(dāng)于將兩座平流沉淀池上下疊加），上下層池體的中間隔板既是上層池體的底板又是下層池體的頂板；每兩格沉淀池之間下部連通，設(shè)有導(dǎo)流墻。上下層池體平行獨立進(jìn)水、共用出水。

進(jìn)水渠內(nèi)的污水通過設(shè)于渠道底部的每格沉淀池的進(jìn)水孔進(jìn)入堰前分水區(qū)，為保證進(jìn)入上下層池體流量相同，在分水區(qū)通過設(shè)等長分水堰使污水分別進(jìn)入雙層沉淀池上下層池體；通過分水堰后的污水，進(jìn)入配水室，然后經(jīng)配水穿孔花墻流入沉淀區(qū)。在沉淀區(qū)，污水完成固液分離，上清液通過出口堰流入出水槽，匯集后進(jìn)入出水總渠，再進(jìn)入下一級污水處理單元。下層上清液上升到上層沉淀池，上下層使用獨立出水堰，共用出水槽。

*上圖為下層沉淀池刮泥方向與出水示意圖

*上圖為上層沉淀池刮泥方向與出水示意圖

上下層池體的池底坡度相同，以保證排泥效果和池底刮泥機(jī)的正常運行。鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)通過鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈帶裝有刮板，沿池底緩慢移動，速度約 0.6m/s，把上下層污泥緩緩?fù)迫朐O(shè)于進(jìn)水區(qū)的污泥斗。上下層池體鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)使用兩套獨立驅(qū)動刮泥機(jī)，安裝于上層池體頂板上，維護(hù)方便。當(dāng)鏈帶刮板轉(zhuǎn)到水面時，又可將浮渣推向出口堰前的浮渣撇渣管，防止上清液將浮渣帶入出水槽，影響出水水質(zhì)。泥斗中的污泥通過回流污泥泵回流至生化池，剩余的污泥通過剩余污泥泵排至污泥脫水系統(tǒng)貯泥池。

雙層平流式二沉池工藝設(shè)計

二沉池有別于其他沉淀池：首先，在作用上有其特點，它除了進(jìn)行泥水分離外，還起著污泥濃縮的作用；在二沉池中同時進(jìn)行兩種沉淀，即層狀沉淀和壓縮沉淀；由于水量水質(zhì)的變化，還要暫時貯存污泥。其次，進(jìn)入二沉池的活性污泥混合液在性質(zhì)上也有其特點，活性污泥混合液具有濃度高(2000～4000mg/L)、有絮凝性、質(zhì)輕、沉速較慢等特點，沉淀時泥水之間有清晰的界面，屬于成層沉淀[210絮凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水的沉速固定不變?；钚晕勰嗟牧硪惶攸c是質(zhì)輕，易被出水帶走，并容易產(chǎn)生二次流和異重流現(xiàn)象，使實際的過水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計的過水?dāng)嗝?，因此設(shè)計平流式二沉池時，最大允許的水平流速應(yīng)比初次沉淀池的小一半，出口堰常設(shè)在離池末端一定距離范圍內(nèi)；此外出口堰的長度要適當(dāng)增加，使單位堰長的出流量不超過5～8 m³/(m·h)。

基本設(shè)計參數(shù)

設(shè)計規(guī)模：該項目雙層平流式二沉池設(shè)計規(guī)模為4.4萬m³／d，峰值系數(shù)K2取1.3。

表面水力負(fù)荷：根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006), 在活性污泥法后的二沉池表面水力負(fù)荷取值為0.6～1.5 m³/(㎡·h)，同時參照H本類似地下污水處理廠工程表面水力負(fù)荷的取值，二沉池平均流值和峰值流量時的表面水力負(fù)荷分別確定為0.9m³ /(㎡·h) 、1.20m? /(㎡·h) 。

沉淀區(qū)設(shè)計

池長：根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006), 沉淀區(qū)池長不宜大于 60m，考慮場地條件限制，沉淀池總長度取57.0m ，其中上層沉淀區(qū)長度為57.0m ，實際有效沉淀長度為 55.4m ；下層沉淀區(qū)長度為57.0 m，實際有效沉淀長度為51.0m 。

池底縱坡：采用機(jī)械刮泥時，不小于0.005，一般采用0.01～0. 02 ，本工程池底縱坡取0.01。

池寬：參照日本類似地下污水廠的取值，綜合考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)跨距為6~9m及鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)的寬度因素，單格沉淀池跨距取8.0m，共分3組，每組2格。

考慮到沉淀池結(jié)構(gòu)壁厚及沉淀池后端出水槽的影響，上層單格沉淀區(qū)實際有效寬度為6.20m ，下層單格沉淀區(qū)實際有效寬度為 6.20m 。

表面水力負(fù)荷復(fù)核：根據(jù)沉淀池實際總面積，反推算沉淀池上層池體實際平均流量及峰值流量時表面水力負(fù)荷分別為0.67m? /(㎡·h)  、0.87m³/(㎡·h) 。下層池體平均流量及峰值流量時表面水力負(fù)荷分別為0.67m? /(㎡·h) 、0.87m?/(㎡·h）。

排泥與排渣設(shè)計

該工程雙層平流沉淀池采用非金屬鏈條刮泥機(jī)，集泥采用梯形斷面泥斗，排渣采用電動管式撇渣機(jī)，刮泥和刮渣均由程序自動控制運行。該工程上層池體設(shè)置四軸刮泥機(jī)，下層池體設(shè)置三軸刮泥機(jī)，上下層池體刮泥機(jī)獨立驅(qū)動，其中下層池體刮泥機(jī)僅起刮泥作用。共采用12套刮泥刮渣機(jī)，寬為6.20m，驅(qū)動功率為0.55kW，行進(jìn)速度為0.61m/min，連續(xù)運行。

運行效果分析

該污水處理廠工程于2017年12月建成，自投入運行以來，實現(xiàn)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)GB18918一級A標(biāo)準(zhǔn)、污水處理設(shè)施除臭達(dá)標(biāo)、具備調(diào)蓄溢流水調(diào)蓄功能以及優(yōu)化改造現(xiàn)狀污水處理設(shè)施及增設(shè)污泥雜質(zhì)分離設(shè)施，提高污水廠運行的穩(wěn)定性和可靠性等四大目標(biāo)。見進(jìn)出水水質(zhì)見表2。

*表2 污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)

結(jié)語：

相對于一般的平流沉淀池，雙層平流沉淀池不僅占地面積省，同時還具有表面水力負(fù)荷大、沉淀效果好等優(yōu)點。在城市污水處理廠擴(kuò)建或升級改造工程中，尤其在地下污水處理廠工程中，雙層平流沉淀池具有明顯優(yōu)勢，可與生化池、曝氣沉砂池的池體深度有效結(jié)合起來，減少基坑開挖和土建工程投資。

這次分享的“共用出水槽”的設(shè)計方案，下次還有“獨立出水槽”的設(shè)計方案。

平流 下層 污泥

標(biāo)題：實例詳解雙層平流沉淀池（共用出水槽），版權(quán)歸原作者所有。
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