水污染控制工程第10-1章.pptVIP

自由沉淀 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。 絮凝沉淀 区域沉淀或 成层沉淀 压缩沉淀 悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 自由沉淀及其理论基础 分 析 的 假 定 沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变 颗粒为球形 颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他 颗粒影响 静水中悬浮颗粒开始沉淀时, 因受重力作用 产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与 水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉 悬浮颗粒在水中的受力：重力、浮力 重力大于浮力时，下沉； 重力等于浮力时，相对静止； 重力小于浮力时，上浮。 1.悬浮颗粒在水中受到的 力Fg Fg是促使沉淀的作用力， 是颗粒的重力与水的浮力之 差： 式中：Fg——水中颗粒受到的作 用力； V——颗粒的体积； ρS——颗粒的密度； ρL——水的密度； g——重力加速度。 2. 水对自由颗粒的阻力 式中：FD——水对颗粒的阻力； λ′——阻力系数； A——自由颗粒的投影 面积； uS——颗粒在水中的运 动速度，即颗粒 沉速。 悬 浮 颗 粒 在 水 中 的 受 力 分 析 球状颗粒自由沉淀的沉速公式 当颗粒所受外力平衡时， 即 因 得球状颗粒自由沉淀的沉速公式： 当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的黏滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态。 在层流状态下，λ′=24/Re，带入式中，整理得自由颗粒在静水中的运动公式（亦称斯托克斯定律STOCKES）： 式中:μ——水的动力黏度。 由上式可知，颗粒沉降速度us与下述因素有关： 斯托克斯定律: 当ρs大于ρL时，ρs-ρL为正值，颗粒以us下沉； 当ρs与ρL相等时，us=0，颗粒在水中呈悬浮状态，这种颗粒不能用沉淀去除； ρs小于ρL时，ρs-ρL为负值，颗粒以us上浮，可用浮上法去除。 us与颗粒直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。 us与μ成反比，μ随水温上升而下降；即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。 沉淀池的工作原理 理想沉淀池 分为： 进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域 四个部分 * 第二章 污水的物理处理(1) 第一节 格栅和筛网 第二节 沉淀的基础理论 第三节 沉砂池 第一节 格栅和筛网 选用栅条间距的原 则：不堵塞水泵和水处 理厂、站的处理设备。 格栅的 作用 格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。 作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 格栅所截留的污染物数量与地区的情况、污水沟 道系统的类型、污水流量以及栅条的间距等因素有关， 可参考的一些数据： 当栅条间距为16~25mm时，栅渣截留量为 0.10~0.05m3/（103m3污水）； 当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为 0.03~0.01 m3/（103m3污水）； 栅渣的含水率约为80%，密度约为960kg/m3。 人工清除 设计面积应采用较大 的安全系数，一般不小于 进水渠道面积的2倍，以 免清渣过于频繁。 与水平面倾角： 45o~60o 机械清除 过水面积一