沉淀池工艺改造技术说明书

技术说明书

水厂沉淀池建于上世纪70年代，随着供水任务逐年增加，现有沉淀池工艺（采用往复式平流沉淀）已经不能满足现在的规范要求，主要表现在沉淀池停留时间不够；池型不合理，沉淀效果较差；现有排泥管采用陶瓷管，年久失修并有破损和堵塞，另外排泥槽边坡的坡度小于52°～60°，由于滑泥不畅造成排泥效果较差；上述因素的存在加上沉淀池超原设计负荷运行，因此出水跑矾花问题严重，出水水质达不到工艺要求；需要进行技术改造。

沉淀池改造主要解决二个问题：采用先进技术工艺，根据现行规范，改造被淘汰的沉淀池构造，合理提高沉淀池产水量；采用技术可靠方法和构造，改造原有沉淀池的不合理排泥系统。

改造方案建议详述如下：

1．改造后的设计运行流量

最大流量达到55,000m3/d，自用水按5%计算；

每日最大设计流量为55,000m3/d×1.05 = 57750 m3/d；

改造仍然分为二组，每组最大设计流量为57750 m3/d×0.5 = 28875 m3/d

换算成平均时流量为1203m3/h；设计秒流量为0.3342m3/s；

☆（常规负荷校核工艺参数流量取为（45,000m3/d×1.05）÷ 2 = 23625 m3/d；

换算成平均时流量为984m3/h；设计秒流量为0.2734m3/s；）

☆☆（低负荷校核工艺参数流量取为（35,000m3/d×1.05）÷ 2 = 18375 m3/d；

换算成平均时流量为765m3/h；设计秒流量为0.2127m3/s；）

2．沉淀池改造采用的技术工艺

由于原设计沉淀池的有效水深可以达到4m，可以采用目前国内比较成功的斜管沉淀池技术工艺对原有沉淀池进行改造。因此，原则同意“海南省建设项目规划设计研究院”采用上向流斜管沉淀工艺改造荔枝沟水厂沉淀池的技术思路。

沉淀池改造的设计原则建议如下：

1上向流斜管沉淀池的液面负荷根据《室外给水设计规范》GB50013-2006，液面负荷宜采用5.0～9.0m3/m2·h的规定，建议设计采用下限值，有利将来可以进一步扩大制水能力；

2上向流斜管的管径根据《室外给水设计规范》GB50013-2006，以及现场考察中观察絮体沉降性能，和深圳水务改造笔架山水厂沉淀池成功的案例，建议采用30mm管径比较合适；

3考虑到根据《室外给水设计规范》GB50013-2006，以及原设计沉淀池的可以利用有效池深仅为4000mm，上向流斜管的斜边长度建议采用1000mm，倾角60°，构造高度为866mm；

4排泥系统改造同意中法供水公司提出小斗排泥技术方案，设计中应注意小斗双向斜面的滑泥坡度不小于55°；可以考虑小斗底部设连通孔减少放空管穿墙新开墙洞；

5针对有效池深仅为4000mm的问题，建议采用小斗构造强化底部排泥，确保斜管底部配水区高度满足规范要求，调整清水区集水槽间距，保证集水均匀性的高程布置原则；在此原则下的高程布置为：清水区高度834mm；斜管构造高度866mm；斜管底部配水区高度1500mm；排泥小斗高度800mm；小斗双向斜面坡度不小于55°；

6考虑原设计沉淀池的池壁结构比较薄，与老规范相比，新结构规范对水池结构的池壁构造要求都有偏安全性的修改。因此，建议改造排泥系统应尽量利用原有的排泥管的穿墙套管，少开新墙孔；

7尽量保留原设计的构造，遵循排泥方向与布水方向正交的改造设计原则；

3．技术工艺方案计算复核的结果

根据上述改造设计原则，上向流斜管区布置在基本保留原构造的往复式平流沉淀池的流道中，三条流道均布置斜管，底部配水统一按原流道的进水方向配水；设置上部翻水堰提高配水均匀性，底部配水采用“花墙”或“整流条栅”；过墙（栅）的流速小于0.10m/s；底部排泥小斗的排泥方向保持原设计方向，具体布置详见附图。

1斜管清水区长度沿原流道15.5m；宽度为三条流道宽度总合，为15m；那么，斜管清水区面积为218m2；最大设计流量的液面负荷为5.51m3/m2·h；符合规范要求及本改造项目设计原则。

2原设计u0 = 0.9549mm/s；改造后上向流斜管u0 = 0.1438mm/s；改造后理论上沉淀效率提高6.6倍。

3斜管中雷诺数Re = （0.75×0.1125）÷（0.01）= 8.4390（＜200）

4斜管中弗劳德数Fr = 0.11252 ÷（0.75×0.1125）= 4.25×10-5

5斜管中的沉淀时间T = 1000mm÷1.125mm/s = 888s = 14.8min

6斜管底部积泥体积估算，排泥次数建议：设计进水泥砂含量分别为最高值平均800mg/L；雨季平均50 mg/L；旱季平均20 mg/L；加药量（固体）最大为12mg/L；设污泥含固率平均为3%；相应的污泥体积估算为：单池最大782 m3/d；雨季61 m3/d；旱季32 m3/d；建议排泥：

建议集水槽间距为1.2m，设计每条流道布置12条集水槽（长4.4m，截面：宽×高=0.20m×0.27m）；

沿墙边布置2条集水支渠（通长，截面：宽×高=0.30m×0.65m）；

集水渠1条（长度约15.6m，截面：宽×高=1.00m×0.80m）。

具体布置详见附图。

核算集水槽堰口溢流率：80.2m3/m·d；

建议采用不锈钢锯齿堰。

8进水扩口段设置导流墙二道，有利于配水均匀性。具体尺寸详见附图。