【正文】 流沉淀池、機械 攪拌澄清池和斜管沉淀池等幾種池型。水力循環(huán)澄清、脈沖澄清池、 懸浮澄清池及同向流斜板沉淀池已很少在新建水廠中采用。對于較大規(guī)模的水廠，平流沉淀池由于對水量、水質 的適應性強以及操作管理方便，已為較多水廠所歡迎。以下是 對于各種沉淀工藝的介紹： 平流沉淀池平流沉淀池應用很廣，特別是在城市水廠中常被采用，池型為矩形，池體由沉淀區(qū)，污泥區(qū)，進 水區(qū)和出水區(qū)組成。經混凝的原水流入沉淀池后，沿 進水區(qū)整個截面均勻分配，進入沉淀區(qū)，然后緩慢流向出口區(qū)。水中的顆粒沉于池底，沉積的污泥連續(xù)或定期排出池外。平流沉淀池的優(yōu)點是可就地取材，造價低，操作管理方便，施工較簡單，適 應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定， 帶有機械排泥裝置時，排泥效果好。缺點是不采用機械排泥裝置時，排泥較困難，采用機械排泥設備時， 維護較復雜，且占地面積較大。平流沉淀池一般用于大中型凈水廠，原水含砂量大時，作 預沉池。精選資料可修改編輯 幅流式沉淀池輻流式沉淀池是一種池深較淺的圓形構筑物，原水由中心引入，再沿池半徑方向以輻射形式流至環(huán)形周邊集水槽而溢出。輻流式沉淀池一般用于大、中型水廠高濁度水的預沉或一級。當原水最高含砂量為 20kg/m3 左右時，可采用自然沉淀方式；當原水含砂量最高為 100 kg/m3時，可采用混凝沉淀方式。輻流式沉淀池的優(yōu)點是沉淀效果好，用機械排泥裝置時，排泥效果好，缺點是基建投 資及費用大，刮泥機維護管理較復雜，金屬耗量大，施工較平流式困難。 斜管及斜板沉淀池斜板或斜管沉淀池，是一種在沉淀池內裝有許多間隔較小的平行傾斜板，或直徑較小的平行傾斜管的沉淀池。斜管沉淀技術是基于美國哈真（Hazen ）提出的“顆粒沉降速度與沉淀面積有關，而與池深無關，當沉淀池容 積一定時，池身淺些 則表面積大些，去除率可以高些”的“淺池理論”發(fā)展起來的。 1945 年甘布（Camp）提出了層格沉淀池的方案，1964 年漢遜 （Hanson）發(fā)展為“斜管沉淀”的設計池型。 1969 年，中南設計院首先在國內開始試驗研究，并于 1972 年建成國內第一座規(guī)模 2 萬 m3/d 的斜管沉淀池，并開始在全國推廣使用。斜板（管）沉淀池，按進水的方向不同可分為以下幾種類型：（1）上向流斜板（管）沉淀池：進水由斜板(管)底部流入，沿板（管）壁向上流動，上部出水，泥渣由底部滑出。此種形式我國目前用的最多，尤其是斜管沉淀池。斜管材料一般用聚苯乙烯塑料或玻璃鋼加工而成，斜管斷面多為六角形或山字形，內徑為25~30mm,管 長多采用 1000mm，安裝傾角 60o,一般在安裝前將塑料板壓制成塊體，塊體平面尺寸通常不宜大于 1m1m，并用支架撐裝在池內。斜管沉淀池 設計上升流速采用 2～3mm/s。為使池內水流的 進、出水均勻，一般多用中央底部配水渠對稱配水方式，出水則采用集水槽。斜管沉淀池具有沉淀效率高、耗藥量低、占地面積小、精選資料可修改編輯投資較少、管理方便等優(yōu)點，特別適用于舊廠挖潛改造工程。但其耐沖 擊負荷較差，蜂窩斜管管材耐用性有待進一步提高。（2）同向流斜板沉淀池：同向流斜板沉淀池的水從斜板的頂部路口處流入，沿板壁向下流動，水和泥呈同一方向運動，因此也叫下向流斜板沉淀池。 “蘭美拉”分離器是同向流斜板沉淀池的另一種形式。這種池的原理是原水進入斜板單體水和沉泥一同向下流，沉泥借助自重而下滑進入下部集水區(qū)，澄清后的水則經分離區(qū)由上部集水系統導流出池外，其構造主要由斜板、集水槽和分割斜板單元體的肋條組成，其基本參數為，斜板間流速為 20～25mm，沉降速度 為 ～，斜板傾角為30o～40 o，斜板長為 ～ ，滑泥板 傾角為 60o，斷面高度 為 35～50mm。這種沉淀池有的是傾斜角度小、沉淀面積較大、效率 較高、占地面積小、建設投資較少，且易于標準化、商業(yè)化，但其板間易積泥，集水系 統易堵塞。（3）側向流斜板沉淀池：該斜板沉淀池是由多層斜板和骨架結構組成，在淺層池中按順水流方向布置，使水中固液分離以提高沉淀效率。其進水從斜板側面平行于板面流入，并沿水平方向流動，而沉泥由底部滑出，水和泥呈垂直方向運 動。這種沉淀池具有淺池理論特性和同向流斜板沉淀特性，能適應水質變化、耐沖擊負荷能力強、液面 負荷高。它不需在斜板上部設集水槽，更有利于平流沉淀池的改造工程。（4）迷宮式斜板沉淀池：迷宮沉淀池又稱翼片斜板沉淀池。迷宮沉淀池是在一般的斜板沉淀池的斜板垂直方向安裝數道翼型葉片，葉片將進入的水流分為主流區(qū)、漩渦區(qū)和環(huán)流區(qū)，進入主流區(qū)內的絮體在流速和沉速的同時作用下，逐步下沉。在漩渦區(qū)內的絮體被強制輸送到環(huán)流區(qū)，每經過一個翼片截留一些絮體。進入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運動并沿翼片槽下沉到池底。迷 宮斜板沉淀漩渦區(qū)的漩渦強制輸送和環(huán)流區(qū)的高效沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率，其表面負荷率可達 10～14m 3/m2h。迷宮 沉淀池無論是模擬小試還 是生產運行對比，都證明了迷宮沉淀池的效率高于斜管沉淀池的效率，但迷宮沉淀池是一種新型沉淀裝置，在實際精選資料可修改編輯應用中還存在很多問題，有待進一步改進。（5）縱向集水梯形斜板沉淀池：該沉淀池是由北京市市政設計院進行的模型試驗和生產性試驗，研究成果獲 國家發(fā)明三等獎。 縱向集水梯形斜板沉淀池是沿斜板層間水流方向從兩側收集澄清水，采用縱向沿程集水方式，使沿程流量減少，沿程水流流速也不斷降低，使更多的沉降速度小的顆粒雜質集于沉淀池內，提高了沉淀效率。該池主要由馮斷面呈梯形的斜板體和縱向集水管組等構件組成的若干立體單元體及清水渠道、污泥濃縮室和排泥管組成。 為防短流，采取在斜板組前、后采取封閉措施。這種沉淀池的優(yōu)點是，解決了同向流板間積泥問題,構造較簡單,材料省且管理方便。（6）氣浮分離池：氣浮分離技術是加壓溶氣水在水中釋放大量的微氣泡，與雜志絮體粘附形成比重小于水的絮凝體，隨著水流上浮于液面，從而達到氣、液分離的目的。氣浮池的優(yōu)點是池體構造 簡單，池深 較淺，單位 產水量較高，固液分離時間短，泥渣含水量低，工藝簡單，適用于低溫、低 濁水，含藻類較多的水體以及受有機物污染的河、湖、水庫等水體。80 年代初，同濟大學研制出的 TS－78 型釋放器的能耗比國外有 較大降低，其高效壓力溶氣罐的效率，表面 負荷率，分離效果及池高等均達到國外先進水平。氣浮水工藝應用中有氣浮、接觸 過濾和氣浮、 側向流斜板沉淀、過濾兩種工藝流程。 過濾 在水處理過程中，過濾通常指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。 過濾工藝經過一百多年的發(fā)展，其過濾理論和技術都取得了很大進展，如今已發(fā)展成 為一種較成熟的水處理工藝，然而，面 對日益復雜的水源水質狀況和人們對飲用水水質的更高要求，人們仍致力于過濾技術的研究，以尋求更為經濟高效的過濾工藝。近年來，由于過濾技術 的發(fā)展，出 現了很多濾池類型，但其過濾過程均基于砂床過濾原理而進行，所不同的是，濾料設置方法、 進水方式、精選資料可修改編輯操作手段及沖洗設施等。以下介紹常用的濾池工藝及其應用： 普通快濾池 普快濾池濾站的設施主要由幾個部分組成： 濾池本體。它主要包括進水管渠、○1排水槽、過濾介質，過濾介質承托層（墊料層），和配（排）水系統。 管廊。它主要設置○2有五種管渠，即渾水進水管、清水出水管、沖洗 進水管、沖洗排水管及初濾排水管，以及閘閥、一次監(jiān)測儀表設 施等。 沖洗設施。它包括沖洗水泵、水塔及輔助沖洗設○3施等。 控制室。它是 值班人 員進行操作管理和巡視的工作現場，室內設有控制臺、○4取樣器及二次監(jiān)測指示儀表等。一般普快濾池可分為單層濾料濾池和雙層濾料濾池，單層濾料濾池的優(yōu)點是運行管理可靠，有成熟的運行經驗，池深較淺；缺點是閥件較多，一般為大阻力沖洗，需設沖洗設備，適用于大、中、小型水廠。雙層濾料濾池的優(yōu)點是濾速較其它濾池高，含 污能力較大（約為單層濾料的 ～ 倍），工作周期較長，無煙煤作濾料易取得。缺點是， 濾料粒徑選擇較嚴 格，沖洗時操作要求較高，常因煤粒不符合規(guī)格，發(fā)生跑煤 現象，且煤砂之 間易積 泥。 無閥濾池 無閥濾池多用于中、小型水廠，可分為重力式無閥濾池和壓力式無閥濾池兩種，兩者工作原理和設計參數相同。無閥濾池的特點是不用大閥門，可自動過濾和沖洗，造價低，但單池面積較小，濾料裝卸不方便。重力式應用較廣，一般適用于水量小于1 萬 m3/d 的水廠，其優(yōu)點是管理維護較簡單，能自動沖洗，一般不 設閘閥，但其清砂不太方便。壓力式與重力式的工作原理基本相同，不同點在于采用水泵加壓進水，并省去了混合、反應、沉淀設施，即利用水 泵吸水管的 負壓吸入促凝藥液，經泵葉輪攪拌混合后，壓入濾池上部進 行反應和過濾， 濾后水經 集水系統進入水塔。在自 動沖洗前后，利用對水泵的開啟與關 閉，控制原水的送入和停止。可一次 凈化，單獨成一小精選資料可修改編輯水廠，省去二級泵站，作小型、分散、臨時性供水，缺點是加藥管理復雜，工作周期較短，適用于小型水廠。 虹吸濾池虹吸濾池是利用濾池本身的出水水頭進行反沖洗的濾池，它是在六十年代由美國開始應用的。又名為綠葉 濾池（Green Leaf）。六十年代初傳入日本，1964 年北京市市政設計院根據日本資料進行試驗研究后，首先設計和采用了這種自助式沖洗濾池，圓形一組七格，處理水量為 700m3/時，取名虹吸 濾 池，隨后在全國推廣 應用。虹吸濾池一般由 6～8 格濾池組成，雙排對稱布置。一般設計成矩形或圓形，矩形易于水廠平面布置。每一濾格的進水和排水采用虹吸管，省去普通快濾池所需的閥門。采用小阻力配水系統 。因 過濾時進水量恒定，屬于等速過濾。濾池沖洗時用水由其余各格過濾水供給，因此可不設沖洗水箱或沖洗泵。虹吸濾池一般比普快濾池高 2m 左右。虹吸濾池進水時采用小虹吸，排水時采用大虹吸，其運行采用真空系統，由真空泵、真空罐、管路和進水、沖洗虹吸管 組成，可以自動化運行。與一般的濾池相比，虹吸濾池有如下特點：利用自身的水頭反沖洗，無需另設沖洗水箱或沖洗泵；進水、排水采用虹吸管，不需要閥門 ；操作管理方便，易于 實現 自動化；出水水位高出濾料面從而不會產生濾層中的負水頭問題。因而其投資和材料比普通快濾池省。但其因沖洗條件限制，往往使用不長時間就出現濾層含泥量增加、過濾周期縮短、沖洗 時間延長、產水量下降等現象，且需設置抽真空的設備而增加了基建投資。 三層濾料濾池三層濾料濾池是放置三層濾料的濾池，又稱反粒度濾池。三層濾料技術最早是在 60 年代由國外開始研究的，1975 年中南設計院與我國黃石市自來水公司合作在精選資料可修改編輯其王家里水廠建成我國第一座三層濾料濾池，隨后相繼在全國各水廠推廣應用。濾床中上層為大粒徑、比重小的輕質濾料，中 間層為中粒徑、中比重的石英砂 濾料，下層為 小粒徑、比重較大的重質濾料。濾床的三種 濾料平均粒徑從上至下逐漸變小，使得濾床的截污能力可以得到充分發(fā)揮。三 層濾 料濾池具有過濾效果好， 過濾周期長，濾 速高及占地少、投資省的優(yōu)點，適用于舊廠改造濾池的工程。但是該種濾池容易產生輕質濾料流失、氣阻、泥球等現象。 移動沖洗罩濾池移動罩濾池一種采用新型沖洗設備的重力式變速過濾濾池。其特點是采用單一進出水方式，濾層一般分成多格，各格輪流單獨沖洗，該濾池由移動沖洗罩和濾池本體組成，其 過濾和反沖洗過 程與虹吸濾池相似，不同的是其沖洗采用可移動的密封式沖洗罩。移動罩濾池一般有 泵吸式和虹吸式兩種方式，虹吸式適用于大、中型水廠，單格濾池面積不宜超過 10m2；泵吸式適用于中、小型水廠，單格面積宜小于3～4m 2。移動罩濾池的優(yōu) 點是不設閘閥，管件少，投資省，進出水系統簡單；池深較淺，沒有管廊，占地面積??；不需沖洗水塔，采用水 泵抽吸，沖洗強度有保證，而且面積小，沖洗均勻，效果好；池體結構簡單，清砂加砂方便，且實現了自動化操作。但由于其傳動和前因不分的活動部件較多，電氣自控系統也較為復雜，增加了維修的困難。目前，這種 濾池已在我國南通、廣州、武漢、南京、上海等地相 繼建成投產，并積累了一定的資料和設計運行經驗。 V 型濾池 V 型濾池是快濾池的一種形式，因其 進水槽形狀呈 V 字形而得名，在主要工藝上采用了均質濾料，故又稱均 質濾料濾池。它是我國于二十世紀八十年代末從法國Degremont 公司引 進的技 術，和國內均 質濾料氣水反沖洗濾池相比，它在 濾池構造、精選資料可修改編輯反沖洗方式、強度、運行方式和效果等方面均有所不同。V 型濾池采用了較粗、較厚的均勻顆粒的石英砂濾層；采用了不使濾層膨脹的氣、水同時反沖洗兼有待濾水的表面掃洗；采用了氣墊分布空氣和專用的長柄濾頭進行氣、水分配等工藝，它具有深層截污、反沖洗徹底、高效節(jié)能、出水水 質穩(wěn)定等優(yōu)點，因而 70 年代歐洲大陸廣泛采用這種濾池。我國也在 80 年代后期開始引進使用， 進入 90 年代后我國新建的大、中型凈水廠差不多都采用了 V 型濾池這種凈水工藝。但池體結構復雜，濾料貴，且增加了反洗供氣系統，造價較高，適用于大、中型水廠。 凈水廠工藝選擇在水廠的設計中，凈水工藝的選擇是一個重要問題，是水廠保證出水水質的關鍵，而且與水廠的經濟運行有著密切關系。常用的 凈 水工藝主要有自然沉淀、混凝沉淀、過濾 、澄清、消毒以及 針對不同原水水質狀況而采用的氣浮、氧化及吸附等等。而每種工藝又有各種不同的構筑物形式，目前我國大部分凈水廠采用的工藝為：原水→混凝→沉淀→過濾→消毒→飲用水，也即常規(guī)處理工藝。主要是利用物理－化學作用使渾水變清并去除致病菌，使水質達到生活飲用水水質標準。通過對上述各種工藝的各種構筑物的優(yōu)缺點、運行管理以及適用條件的分析，本設計采用的各凈水工藝的具體構筑物如下：（1）混合部分：混和設備是完成凝