混凝沉淀池是水處理工程中用于去除水中懸浮物和膠體物質的關鍵設施，其設計涉及多個專業領域。

一、設計原理與工作流程

混凝沉淀池基于?膠體顆粒脫穩凝聚原理?工作，通過投加化學藥劑使水中難以沉淀的顆粒凝聚成絮凝體，再通過重力沉降實現固液分離。

二、基本工藝流程

混合階段?：原水與混凝劑(如PAC)在混合區快速混合(10-30秒)，形成0.1-1mm的微絮體

絮凝階段?：加入助凝劑(如PAM)后緩慢攪拌(30-60rpm)，形成2-5mm的密實絮體

沉淀階段?：絮凝體在沉淀區通過重力沉降分離，上層清水排出，底部污泥定期排出

三、技術特點

采用?斜管/斜板沉淀技術?，沉降距離縮短至0.5-1.0m，表面負荷可達10-20m3/(m2·h)

部分工藝設置?污泥循環系統?，將濃縮污泥(30-50g/L)回流至絮凝區，提升絮體沉降性能

四、分區設計要求

混合區?：湍流強度控制，攪拌速度150-300rpm

絮凝區?：多級攪拌(速度遞減)，污泥回流比5%-20%

沉淀區?：斜管孔徑50-80mm，表面負荷10-20m3/(m2·h)

五、設計計算方法

1. 基本計算公式

表面負荷計算?：q = Q/A (q為表面負荷，Q為設計流量，A為有效面積)

沉淀池容積?：V = Q × t (t為水力停留時間)

污泥量計算?：ΔX = Q(S?-S?)×10?3/(1-P) (P為污泥含水率)

2. 計算示例

以設計流量Q=500m3/h的高密度沉淀池為例：

澄清區有效水深取6.7m

斜管上升流速取20m/h

有效面積A=Q/q=500/20=25m2

沉淀區直徑D=√(4A/π)=5.64m

六、典型結構形式

1. 構造特點

平流式沉淀池?：長寬比≥4:1，長深比8-12

斜管沉淀池?：采用60°傾角斜管模塊，孔徑50-80mm

高密度沉淀池?：一體化設計，包含混合、絮凝、沉淀、濃縮四區

七、設計規范與標準

1. 結構設計要求

池體超高≥0.3m，緩沖層0.3-0.5m

機械排泥速度0.6-0.9m/min

出水堰負荷：初沉池≤2.9L/(s·m)，二沉池≤1.7L/(s·m)

2. 運行維護要點

排泥周期：機械排泥可連續或間歇，非機械排泥需每日排泥

污泥斗傾角：方斗≥60°，圓斗≥55°

穿孔排泥管：孔徑15-25mm，孔眼向下45-60°交錯排列