水处理工程沉淀与澄清4.ppt

二、分类： （1）自由沉淀-沉砂池、初沉池前期发生 离散颗粒，尺寸形状不变，相互无干扰，沉速不变 （2）絮凝沉淀-絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加 （初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀） 颗粒有凝聚性，颗粒相互聚集，粒径质量增大 （3）成层沉淀（拥挤沉淀）：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层，形成网状“絮毯”下沉，颗粒群与澄清水层之间有明显的界面。 （高浊水、二沉池、污泥浓缩池） 沉速就是界面下沉速度。无机颗粒5-8g/L以上，如泥沙。活性污泥2-3g/L以上。 （4）压缩沉淀-污泥浓缩池 颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩。 一、颗粒沉速公式（Stokes’ law） 假设条件： ①球状颗粒，不可压缩，无凝聚性，沉淀过程中大小、形状、重量不变；②水处于静止状态③颗粒仅受重力和水的阻力作用 水中重浮合力 阻力，量纲分析得到 在等速沉淀情况下 对于层流，Re1时 颗粒沉淀曲线 将含悬浮物浓度为c0的原水混合均匀后，注入一组沉淀管，经过t1时间后，从第一沉淀管深度为H处取样，测定浓度为c1；…..在t1时刻沉速大于u1的所有颗粒全部沉过了取样面，而沉速小于u1的颗粒浓度不变，仍为c1,c1/c0表示这部分颗粒与全部颗粒之比，记作x1,余类同。将xi与ui作图，得沉淀曲线。 对于指定沉淀时间t0， u0=H/t0 , u≥u0颗粒 全部除去 uu0颗粒 部分除去，去除比例h/H，去除量 总去除量 实际沉淀池偏离理想沉淀池条件的情况: 水流状况；颗粒絮凝过程 实际水流状况对沉淀过程的影响 沉淀池进、出水的影响：进水流速大于池中平均流速 异重流的影响：浑水比清水比重大；温差异重流，白天效果均低于晚上 水流紊动性和稳定性的影响： 水流紊动性判别Re=vR/ν，平流沉淀池中水流Re为4000-15000，降低雷诺数有利于沉淀 水流稳定性以弗劳德数判别，Fr=v2/Rg，高，对温差、密度异重流及风浪抵抗能力强 降低雷诺数和提高弗劳德数的有效措施是减小水力半径R。R=过水断面/湿周 二、絮凝沉淀 沉淀效率由实验确定。在直径0.1-0.15m，高1.5～2.0m，且沿高度方向设有5个取样口的沉淀筒。 沉淀柱应有适当的口径，以及一定的深度，这样可以有一定的容量，取样时不影响水深； 沉淀柱的高度尽可能和真实沉淀池相等； 起始浓度在桶中应分布均匀，模拟沉淀池进口端悬浮物颗粒分布情况，水样注入时应平稳缓慢； 沉淀柱底部应留有一个沉淀部分，以备沉泥之用； （1）首先计算出每个取样口的剩余悬浮颗粒的百分数ct/c0，沉淀效率E=(c0-ct)/c0×100%（表中括号内的数字） （2）根据计算得到的数据，绘制出沉淀时间与沉淀效率的关系曲线， （3）据沉淀时间与沉淀效率关系曲线，绘出絮凝沉淀的等去除率曲线 。 在沉淀时间t与沉淀效率的关系曲线上，取沉淀率E分别为5%，10%，20%· · · · ·70%，找出该沉淀效率E所对应不同取样深度h的每一根曲线上的时间t ，见下页表 （4）计算颗粒的总去除率 由于水中含有各种不同沉淀速度的悬浮颗粒，颗粒表观去除率是通过沉降柱试验而取得的。颗粒沉速为u1≥u0(u0=H/t)时，这些颗粒能沉淀下来，而颗粒沉速u1u0的颗粒，将按照ut/u0=h/H的比例沉淀下来。 具体计算过程 三、成层沉淀与压缩 第二节沉淀池 一、沉砂池 作用：去除废水中携带的泥沙。 分类：平流和竖流，平流效率高，应用广泛。 构造：过水部分是明渠，渠底有贮砂斗，一般两个。下部设有带闸门的排砂管。 设计控制参数：水平流速0.15～0.3m/s，停留时间大于30s，有效水深1.2m，渠宽不小于0.6m，超高为0.3m。采用最大流量计算，最小流量校核。贮砂斗坡角55°，排泥管径不小于200mm。 防止有机物沉淀：采用曝气沉砂池，鼓风曝气形式。 二、平流沉淀池 基本技术参数：长宽比4，有效水深3m，超高0.3m。进口均匀布水，流速25mm/s，水流流入点应高出泥层面0.5m以上，尽快消能，加挡板。出口采用溢流堰，大多采用锯齿形堰。平堰加工严格。用排泥斗排泥，一般设两个池。 设计计算：沉淀区、污泥斗、池总深度、进出口设备及排泥设备。 沉淀区计算 池平面面积A=Q/u 沉淀区水深h2=Qt/A=ut 确定B，计算L=A/B,校核长宽比 污泥体积计算 —进出水SS浓度；γ—污泥容重;P—污泥含水率，%；T-排泥间隔时间（d) 沉淀池的总高度 H=h1+h2+h3+h4 H1-超高，h2—有效水深，h3—缓冲层高度，h4—污泥部分高度 三、竖流式沉淀池 大多为圆形，直径8m以下，中心管进水，从下部流出，集水槽采用平顶堰或锯齿堰。污泥采用排泥管排出。 优点：排泥简单