双层平流沉淀池在实际工程中的应用及前景

刘 博 才

(天津市市政工程设计研究院，天津 300000)



双层平流沉淀池在实际工程中的应用及前景

刘 博 才

(天津市市政工程设计研究院，天津 300000)

介绍了双层平流沉淀池的工艺原理，结合三个典型工程实例，阐述了双层平流沉淀池的设计参数与污水处理工艺流程，指出双层沉淀池相对普通平流沉淀池具有占地少、表面负荷高、投资小、沉淀效果稳定等优点。

双层平流沉淀池，净水厂，污水，工艺原理

随着我国居民生活水平的提高，城市开发建设的不断发展，给排水体制的逐步完善健全，用水量和污水量不断上升的同时城市开发可利用的土地不断减少，尤其对于水厂的整体设计布局及工艺设计上又是一重大考验，在保证出水达标的前提下，利用越来越有限的土地面积选择设计出更合理的工艺措施也是对设计人的更高要求。

沉淀池在水厂工艺单元中具有重要作用，可有效保障出水水质，尤其是平流沉淀池因其具有构造简单、设计成熟、运行稳定、管理方便、造价低、抗冲击强等优势在水厂中得到广泛应用，但平流沉淀池缺点是占地面积大，当水厂占地比较紧张时，普通平流沉淀池的缺点更加凸显[1]。在此背景下，双层平流沉淀池在继承普通平流沉淀池优势的基础上充分提高土地利用率，节约土地资源，提升单位面积净水能力，使平流沉淀池的优势在占地紧张的水厂中也能得到发挥。本文主要介绍双层平流沉淀池在我国的典型实例应用，并对主要设计要点及参数整理总结。

1 工艺原理

双层平流沉淀池主要是通过在普通平流沉淀池加深整体池深的同时在池体中部增设一层中间格板，将普通平流沉淀池分为上下两层互相平行的池体，中间格板上预留设备吊装孔，正常运行时吊装口处于封闭状态。上下两层沉淀池均采用独立进出水设计，为保证进出水均匀，在进水前端通过设置等长度的分水堰，下层进水经下层进水孔进入下层沉淀池进水前端，上下层进水最终分别由穿孔花墙进入沉淀区。

为保证沉淀区的排泥效果，上下层池体应保持地面坡度相同，一般可采取1%，上下两层的非金属链条刮泥机建议采用独立控制的方式，设置刮泥速率相同，保证上下两层刮泥系统效果相同，这样不但维护方便也可保证上下层刮泥系统有一方出现故障时保障另一方的正常使用，不会产生联动损坏效应，极大保障了设备的安全使用性。链条刮泥机通过安装在上层池体顶板上的驱动装置，通过链条的转动使安装于链带上的刮板将污泥推入进水区端的污泥斗，最后分别由回流污泥泵和剩余污泥泵将污泥分别送至生物池和储泥池。双层沉淀池最上层设置浮渣撇渣管，将上清液浮渣收集进入撇渣管，最后排至厂区污水系统，防止浮渣进入出水槽影响出水水质，为后续工艺提供安全保障。

2 工艺优势

双层沉淀池在利用浅池理论的基础上，将普通平流沉淀池分成两层上下叠加在一起的双层平流沉淀池，使沉淀池的沉淀效果和处理效率大大增加，有效水深的增加，使双层沉淀池占地面积大大减少。与普通的平流沉淀池相比，双层平流沉淀池在工程实际应用中具备以下优势：

1)占地小，池深大，负荷高，土建费用低。2)耐冲击能力强，单层固体负荷低，沉淀效果好。3)水流条件好，工艺稳定性高，出水水质稳定。

3 实例应用

3.1 桐乡市运河净水厂

桐乡市运河净水厂[2]设计规模15×104m3/d，净水厂净用面积8.91 hm2，以京杭古运河为水源，水中溶解氧低，COD，NH3-N浓度高，水质介于Ⅳ类～Ⅴ类之间，属于典型微污染水源水。为保证出水水质安全，桐乡市运河净水厂采用流动床生物膜法预处理+强化常规处理+臭氧—生物活性炭深度处理工艺，其中强化常规工艺的沉淀单元采用双层平流+波纹斜板沉淀池工艺。

桐乡市运河净水厂双层平流沉淀池，单池设计流量q=0.912 m3/s，上下层有效水深H=2.5 m，沉淀停留时间T=1 h，水平流速12.4 mm/s；沉淀池平面尺寸L×B=64 m×16.25 m，沿池宽方向分为2格，中间设隔墙，沉淀池单格宽8 m，每格沉淀池设一组刮板，采用往复式刮泥机排泥；上层沉淀池长43 m，下层沉淀池长64 m，出水方式采用锯齿形三角堰指形槽，出水效果稳定，运行可靠。

3.2 大连市三道沟净水厂

大连市三道沟净水厂[3]一期设计规模20×104m3/d，以碧流河水库水为水源，进水浊度低，净水工艺流程为：原水+稳压配水井+管道静态混合器+小孔眼网格反应池+串联式双层平流沉淀池+V型滤池+清水池+出水泵房，沉淀池与反应池进行合建，共2座，平行布置，单座池分为2组，对称布置。

大连市三道沟净水厂双层平流沉淀池单组设计流量q=0.608 m3/s，上层有效水深3.5 m，沉淀停留时间T=1.5 h，上层水平流速11.6 mm/s，下层有效水深3.0 m，沉淀停留时间T=1.3 h，下层水平流速13.5 mm/s；沉淀池平面尺寸L×B=63.2 m×15.3 m，分2格，单格宽7.5 m，中间设0.3 m隔墙一道，以加大湿周，减小水力半径。为保证下层沉淀池能够均匀配水不受影响，上层沉淀池不宜采用刮泥机排泥的方式，本工程最终上层沉淀池选用了池底泵吸刮吸泥机排泥方式以加强排泥效果，污泥通过污泥软管排出。下层沉淀池因沉淀池中间格板的影响，无法采用吸泥排泥的形式，最终下层沉淀池采用液压往复式刮泥机排泥。出水方式采用指型水槽孔口出流的方式，出水效果稳定，浊度基本保持在1 NTU以下。

3.3 深圳市布吉污水厂

深圳市布吉污水厂[4]设计规模20×104m3/d，为全地下式污水处理厂，净用面积4.60 hm2，场地偏窄、狭长、无规则，用地紧张。污水处理工艺流程为：市政污水+粗、细格栅+曝气沉砂池+HYBAS生化池+双层平流沉淀池+出水提升泵房+D型纤维滤池+紫外消毒渠+排放，出水排放水质按GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准中一级A标准执行。设计进出水水质见表1。

表1 设计进、出水水质

深圳市布吉污水厂双层沉淀池设计平均流量q=2.315 m3/s，表面水力负荷0.90 m3/(m2·h)；峰值流量q=3.009 m3/s，表面水力负荷1.17 m3/(m2·h)。沉淀池上层沉淀区长度60 m，有效沉淀实际长度59.4 m，下层沉淀区长度55.4 m，有效沉淀实际长度55.0 m，池底纵坡1%。沉淀池共分两组，单组6格，单格沉淀池跨距7.5 m，两组中间设6 m宽中心通道及管廊。下层总池深3.8 m，上层总池深3.8 m～4.4 m，缓冲层0.3 m，污泥层0.7 m，下层有效水深2.8 m，上层有效水深2.8 m～3.4 m。排泥系统上下层均采用非金属链条刮泥机，设梯形断面泥斗，污泥经回流污泥泵与剩余污泥泵排出，电动管式撇渣机每隔2 h撇渣一次，浮渣进入池边两侧浮渣井，经浮渣泵提升排至预处理浮渣分离器。出水采用三角堰形式，上层出水沿池边两侧三角堰排至出水槽，下层出水沿结构墙与上层池体空隙流至上层液面经三角堰排至出水槽。双层平流沉淀池在水厂运行中效果稳定，水厂出水水质各项指标均达到设计一级A标准。

4 结语

目前我国双层平流沉淀池实际应用较少，设计经验不多，本文通过介绍双层沉淀池工艺原理、工艺优势及在典型实例应用可以看出，双层沉淀池相对普通平流沉淀池具有占地少、表面负荷高、投资小、沉淀效果稳定等特点。随着我国城市的发展，可用土地不断减少及全地下水厂不断增多，双层平流沉淀池的应用前景表现出巨大优势，本文总结的典型案例为行业内类似工程的设计要点及参数提供一点的借鉴意义。

[1] 王学福,齐敦哲,朱寅春,等.双层平流沉淀池的设计与应用[J].净水技术,2013,32(1):83-86.

[2] 徐子松,姚忠东,仲军卫,等.桐乡市运河水厂供水工程介绍[J].给水排水,2007,33(5):7-12.

[3] 常鹏飞,陈金荣,曹雪梅,等.串联式双层平流沉淀池的工艺设计[J].中国给水排水,2012,28(10):59-62.

[4] 靳云辉,周建忠,张学兵,等.双层平流沉淀池在深圳布吉污水处理厂工程中的应用[J].中国给水排水,2012,28(20):69-72.

The application prospect of double layered horizontal flow sedimentation tank in practical engineering

Liu Bocai

(TianjinMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Tianjin300000,China)

This paper introduced the process principle of double layered sedimentation tank, combining with three typical engineering examples, elaborated the design parameters and wastewater treatment process of double horizontal flow sedimentation tank, pointed out that compared with common horizontal flow sedimentation tank, the double layered sedimentation tank had less land occupation, high surface load, small investment, stable precipitation effect and other advantages.

double layered horizontal flow sedimentation tank, water treatment plant, wastewater, process principle

1009-6825(2017)14-0124-02

2017-03-03

刘博才(1989- )，男，硕士，助理工程师

X703

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