补充第2章(2.5重力沉淀).pptVIP

第2章 沉 淀 ;第一节 概 述 1、沉淀的定义 悬浮颗粒在重力作用下，从水中分离的过程称为沉淀。实现悬浮颗粒与水分离的构筑物或设备称为沉淀池。 (1) 当悬浮物密度大于水时，悬浮物下沉与水分离。 ——沉 淀 (2) 当悬浮物密度小于水时，悬浮物上浮与水分离。 ——上 浮 ; 2、沉淀去除的对象及构筑物 ① 砂粒 ② 化学沉淀 ③ 混凝絮体 ④ 生物污泥 ⑤ 污泥浓缩 ; 3、位置及作用 A、作为处理系统的主体； B、工艺流程主体处理单元之前——预处理； C、工艺流程主体处理单元之后； D、污泥处置。;（2）高浓度有机废水处理工艺:; (1)自由沉淀 水中悬浮物颗粒浓度低，呈离散状态；互不干扰，各自完成沉淀过程。颗粒在下沉过程中的形状、尺寸、密度、不发生变化。 例如：沉砂池 ; (2)絮凝沉淀 水中悬浮物浓度不高，但有絮凝性能。在沉淀过程中互相碰撞发生凝聚，其粒径和质量均随沉淀距离增加而增大，沉淀速度加快。 例如：二沉池； 混凝沉淀。; (3)拥挤沉淀(分层沉淀) 水中悬浮物浓度较高，颗粒下沉受到周围其它颗粒的干扰，沉速降低，颗粒碰撞互相 “凝聚”而共同下沉，形成一明显的泥、水界面。沉淀过程实质是泥、水界面下降的过程，沉淀速度为界面下降速度。 如：二沉池的上部； 污泥浓缩池上部。; (4)压缩沉淀 当悬浮物浓度很高、颗粒互相接触、互相支承，在上层颗粒的重力作用下将下层颗粒间的水挤出，使颗粒群浓缩。 例如：二沉池污泥斗; 浓缩池底部。;第二节 自由沉淀 一、自由沉淀的假定条件 实际中水流状态、悬浮物的大小、形状、性质是十分复杂的，影响颗粒沉淀的因素很多。 为了解颗粒在水中自由沉降过程的动力学本质，进行如下假定：;二、自由沉淀速度 (1) 颗粒在静水中的受力情况 重力： 浮力： 阻力： ; (2)颗粒在静水中的运动情况 在静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用而产生加速运动，同时水的阻力也逐渐增大。 经一很短时间后，当阻力F3增大到与颗粒的“重力F1和浮力F2之差”相等时，颗粒作等速下沉运动。 等速沉淀的速度常称沉淀末速度，简称沉速。 ; (3)颗粒沉淀速度 在等速沉淀情况下，F1-F2=F3，即:;由stocks公式 可知： ; (1) 实验目的 实际废水中悬浮物颗粒粒径不均匀，形状各异，密度也有差异。 通过沉淀试验： ① 了解废水中悬浮物的沉淀特点； ② 为工程设计提供参数。;H; (3) 沉淀效率计算 ▲ u≥u0颗粒去除率：t0时间内，沉淀距离H,全部去除。; 在t0时间内，各种颗粒沉淀的总去除率为： ;思考：沉降曲线与沉淀实验的水深有无关？; 上述实验工作量太大，严格地说，经沉降时间t后，将有效水深内全部水样取出，测定剩余悬浮物浓度C,按下式计算效率E： ; 例题：某废水静止沉淀试验，有效水深为1.2m，c代表沉降时间t时取样中所含的悬浮物浓度，C0代表起始悬浮物浓度。 求：沉速为3cm/min时悬浮颗粒的去除百分率。 ;解：与各沉降时间相应的颗粒沉速计算如下：; 当u0=3cm/min时，由图可见小于该沉速的颗粒与全部颗粒的重量比x0=0.67，积分 式可由图解求出，等于图中各矩形面积之和，其值为： ;思考题 如何理解沉速uu0的颗粒部分被去除，去除比例为u/u0？ ;第三节 絮凝沉淀 由于原水中含絮凝性悬浮物（如投加混凝剂后形成的矾花、生活污水中的有机悬浮物、活性污泥等），在沉淀过程中大颗粒将会赶上小颗粒，互相碰撞凝聚，形成更大的絮凝体，因此沉速将随深度而增加。 悬浮物浓度越高，碰撞机率越大，絮凝的可能性就越大。; 可见，悬浮物的去除率不仅取决于沉淀速度，而且与深度有关。 絮凝沉淀的效率通常由试验确定。鉴于以上原因，试验用的沉淀柱的高度应当与拟采用的实际沉淀池的深度相同，而且要尽量避免矾花因剧烈搅动造成破碎，影响沉淀效果。 ;絮凝沉淀试验原理： 采用多点取样法。在直径约0.1-0.2m，高约1.5-2.0m，且沿高度方向设有约5个取样口的沉淀筒中倒入浓度均匀的原水静置沉淀（尽量避免絮