沉淀和澄清.ppt

第三章 沉淀和澄清 沉淀类型 第一节 悬浮颗粒在静水中沉淀 1.悬浮颗粒在静水中的自由沉淀 沉速基本公式 不同水流流态下的沉速公式 （2）紊流下的沉速公式 （3）过渡区的Allen公式 2.悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀 第二节 平流沉淀池 第二节 平流沉淀池 一、理想沉淀池 平流沉淀池去除率 二、凝聚性颗粒的沉淀过程分析 三、影响平流沉淀池效果因素 平流沉淀池的水流状况 （2）凝聚作用的影响 四、平流沉淀池的构造 出水集水堰 桁车式吸泥机 五、平流沉淀池设计计算 第三节 斜板斜管沉淀池 其它沉淀池 第四节 澄清池 机械搅拌澄清池构造 钟罩脉冲澄清池 钟罩脉冲澄清池 * * 第一节 悬浮颗粒在静水中的沉淀 第二节 平流沉淀池 第三节 斜板斜管沉淀池 第四节 澄清池 一、在静水中的沉淀 1.自由沉淀 2.拥挤沉淀 3.压缩沉淀 4.絮凝沉淀 二、在沉淀池中的沉淀 1.非凝聚性颗粒的沉淀 2.凝聚性颗粒的沉淀（絮凝沉淀） 1.悬浮颗粒在静水中的自由沉淀 2.悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀 以球型颗粒为例，在水中作沉降运动时将受重力、浮力、摩擦阻力三种力的作用。颗粒下沉的速度可得自牛顿第二定律： （一）颗粒在水中的重力为： F1=1/6 ? d3（ ?p- ?l） g u——颗粒下沉速度； m——颗粒质量； t——时间。 ?p ——颗粒的密度； d—颗粒直径； （二）颗粒受到的阻力为： ?1——水的密度。 与颗粒在运动方向上的投影面积A及动压1/2?lu2有关。 CD——阻力系数 A—颗粒在运动方向垂直 面上的投影面积 颗粒下沉时，起始沉速为零，故以加速度下沉，随着u增加，阻力也相应增加，很快颗粒即等速下沉。du/dt=0 （1）层流下的Stokes公式（Re＜1） （ 1000＜Re＜25000 ） 符合以下三个假定 一、理想沉淀池 1.颗粒处于自由沉淀状态。 即在沉淀过程中颗粒之间互不干扰，不在凝聚和破碎，颗粒的大小、形状和密度不变，因此颗粒沉速始终不变。 2.水流沿着水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等。 在流动过程中，v始终不变。 3.颗粒沉到池底即认为已被去除。 出水区 进水区 沉淀区 存泥区 A m v u0 u0 v 出水 理想沉淀池 (1)Hazen理论：悬浮颗粒在理想沉淀池的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，与其他因素无关。 (2)混凝效果与沉淀效果的关系：混凝效果好，则ui大，沉淀效果好。 (3)浅池理论：当颗粒沉速一定，有效溶容积一定时，池身浅些，则明表面积大，去除率高。 具有沉速ui（ ui u0 ）的颗粒去除率 时间 t h 水深h 凝聚性颗粒的沉淀试验与去除百分率等值线 P1 P2 P3 0 （1）沉淀池实际水流状况的影响 短流： 进水的惯性作用 出水堰产生的水流抽吸 较冷或较重的进水产生的异重流 风浪 池内存在导流墙和刮泥设施 短流的结果，使沉淀池总的沉淀效果下降。 水流紊动性： Re=4000-15000 水流稳定性： Fr10-5 改善水流状况： 降低Re，提高Fr 减小水力半径 R R R 池深越大、停留时间越长，絮凝越完善，效果越好。 实际沉淀池偏离理想沉淀池。 出水区 进水区 沉淀区 存泥区 出水 控制指标： 停留时间 T 表面负荷 Q/A 异向流斜管沉淀池 竖流式沉淀池 辐流式沉淀池 在给水处理中的应用： 预沉