平流沉淀池是一种历史悠久的沉淀池型，因为它具有构造简单、池深浅、造价低、操作维护方便、对原水污水水质水量变化适应能力强和能耗低、便于排泥等优点，在大、中型污水处理厂得到广泛应用。 然而随着城市建设的迅猛发展，大中型城市的可利用建设用地不断减少，土地资源捉襟见肘。 因此，无论在新建水厂或旧厂提标改造工程中，建设用地面积往往受限，传统圆形辐流式沉淀池和平流沉淀池占地面积过大的缺点日益凸显。双层平流沉淀池在继承普通平流沉淀池优点的基础上，有效提高了处理效率，减少了占地面积，使建设用地较少的紧凑型水厂采用平流沉淀池成为可能。
然而随着城市建设的迅猛发展，大中型城市的可利用建设用地不断减少，土地资源捉襟见肘。
因此，无论在新建水厂或旧厂提标改造工程中，建设用地面积往往受限，传统圆形辐流式沉淀池和平流沉淀池占地面积过大的缺点日益凸显。双层平流沉淀池在继承普通平流沉淀池优点的基础上，有效提高了处理效率，减少了占地面积，使建设用地较少的紧凑型水厂采用平流沉淀池成为可能。
双层平流沉淀池是将两个普通平流沉淀池分为上下叠加成为两层互相平行的池体，中间格板上预留设备检修孔，正常运行时检修口处于封闭状态。
*单层平流沉淀池较圆形沉淀池节省用地超过58%，而双层平流沉淀池较单层平流沉淀池更是节省用地约40%。
石洞口污水处理厂位于上海市宝山区，设计污水处理规模为40万m³／d，设计污泥处理规模为64tDs/d，一期工程用地28.20h㎡，规划服务面积150k㎡，服务人口70万人。石洞口污水处理厂项目于2016年4月26日开工建设，并于2017年12月8日完成竣工验收。 其中，污水处理工艺中采用的双层平流式沉淀池不但运行稳定，有效保证了出水水质，还有效地节省了工程建设用地。为了有效节约土地资源，污水处理厂主体构筑物采用沁欧双层沉淀池工艺，大大提高土地利用效率。
工艺流程
*图1 污水处理工艺流程
双层平流沉淀池工作原理
双层平流沉淀池是将平流沉淀池分为平行的上下两层（相当于将两座平流沉淀池上下叠加），上下层池体的中间隔板既是上层池体的底板又是下层池体的顶板；每两格沉淀池之间下部连通，设有导流墙。上下层池体平行独立进水、共用出水。
进水渠内的污水通过设于渠道底部的每格沉淀池的进水孔进入堰前分水区，为保证进入上下层池体流量相同，在分水区通过设等长分水堰使污水分别进入双层沉淀池上下层池体；通过分水堰后的污水，进入配水室，然后经配水穿孔花墙流入沉淀区。在沉淀区，污水完成固液分离，上清液通过出口堰流入出水槽，汇集后进入出水总渠，再进入下一级污水处理单元。下层上清液上升到上层沉淀池，上下层使用独立出水堰，共用出水槽。
*上图为下层沉淀池刮泥方向与出水示意图
*上图为上层沉淀池刮泥方向与出水示意图
上下层池体的池底坡度相同，以保证排泥效果和池底刮泥机的正常运行。链式刮泥机通过链轮转动，链带装有刮板，沿池底缓慢移动，速度约 0.6m/s，把上下层污泥缓缓推入设于进水区的污泥斗。上下层池体链式刮泥机使用两套独立驱动刮泥机，安装于上层池体顶板上，维护方便。当链带刮板转到水面时，又可将浮渣推向出口堰前的浮渣撇渣管，防止上清液将浮渣带入出水槽，影响出水水质。泥斗中的污泥通过回流污泥泵回流至生化池，剩余的污泥通过剩余污泥泵排至污泥脱水系统贮泥池。
双层平流式二沉池工艺设计
二沉池有别于其他沉淀池：首先，在作用上有其特点，它除了进行泥水分离外，还起着污泥浓缩的作用；在二沉池中同时进行两种沉淀，即层状沉淀和压缩沉淀；由于水量水质的变化，还要暂时贮存污泥。其次，进入二沉池的活性污泥混合液在性质上也有其特点，活性污泥混合液具有浓度高(2000～4000mg/L)、有絮凝性、质轻、沉速较慢等特点，沉淀时泥水之间有清晰的界面，属于成层沉淀[210絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水的沉速固定不变。活性污泥的另一特点是质轻，易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面，因此设计平流式二沉池时，最大允许的水平流速应比初次沉淀池的小一半，出口堰常设在离池末端一定距离范围内；此外出口堰的长度要适当增加，使单位堰长的出流量不超过5～8 m³/(m·h)。
基本设计参数
设计规模：该项目双层平流式二沉池设计规模为4.4万m³／d，峰值系数K2取1.3。
表面水力负荷：根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006), 在活性污泥法后的二沉池表面水力负荷取值为0.6～1.5 m³/(㎡·h)，同时参照H本类似地下污水处理厂工程表面水力负荷的取值，二沉池平均流值和峰值流量时的表面水力负荷分别确定为0.9m³ /(㎡·h) 、1.20m? /(㎡·h) 。
沉淀区设计
池长：根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006), 沉淀区池长不宜大于 60m，考虑场地条件限制，沉淀池总长度取57.0m ，其中上层沉淀区长度为57.0m ，实际有效沉淀长度为 55.4m ；下层沉淀区长度为57.0 m，实际有效沉淀长度为51.0m 。
池底纵坡：采用机械刮泥时，不小于0.005，一般采用0.01～0. 02 ，本工程池底纵坡取0.01。
池宽：参照日本类似地下污水厂的取值，综合考虑到结构设计的经济跨距为6~9m及链式刮泥机的宽度因素，单格沉淀池跨距取8.0m，共分3组，每组2格。
考虑到沉淀池结构壁厚及沉淀池后端出水槽的影响，上层单格沉淀区实际有效宽度为6.20m ，下层单格沉淀区实际有效宽度为 6.20m 。
表面水力负荷复核：根据沉淀池实际总面积，反推算沉淀池上层池体实际平均流量及峰值流量时表面水力负荷分别为0.67m? /(㎡·h) 、0.87m³/(㎡·h) 。下层池体平均流量及峰值流量时表面水力负荷分别为0.67m? /(㎡·h) 、0.87m?/(㎡·h）。
排泥与排渣设计
该工程双层平流沉淀池采用非金属链条刮泥机，集泥采用梯形断面泥斗，排渣采用电动管式撇渣机，刮泥和刮渣均由程序自动控制运行。该工程上层池体设置四轴刮泥机，下层池体设置三轴刮泥机，上下层池体刮泥机独立驱动，其中下层池体刮泥机仅起刮泥作用。共采用12套刮泥刮渣机，宽为6.20m，驱动功率为0.55kW，行进速度为0.61m/min，连续运行。
运行效果分析
该污水处理厂工程于2017年12月建成，自投入运行以来，实现出水稳定达标GB18918一级A标准、污水处理设施除臭达标、具备调蓄溢流水调蓄功能以及优化改造现状污水处理设施及增设污泥杂质分离设施，提高污水厂运行的稳定性和可靠性等四大目标。见进出水水质见表2。
*表2 污水处理厂进出水水质
结语：
相对于一般的平流沉淀池，双层平流沉淀池不仅占地面积省，同时还具有表面水力负荷大、沉淀效果好等优点。在城市污水处理厂扩建或升级改造工程中，尤其在地下污水处理厂工程中，双层平流沉淀池具有明显优势，可与生化池、曝气沉砂池的池体深度有效结合起来，减少基坑开挖和土建工程投资。
这次分享的“共用出水槽”的设计方案，下次还有“独立出水槽”的设计方案。