水质工程学1沉淀-2015.pdf

第3章 沉淀和澄清 第3章 沉淀和澄清 沉淀sedimentation 据悬浮物浓度及絮凝性能分为：  自由沉淀  絮凝沉淀  拥挤沉淀 （分层沉淀/成层沉淀/ 区域沉淀）  压缩沉淀 1. 自由沉淀discrete settling  悬浮物浓度不高，颗粒沉淀过程中，彼 此没有干扰，颗粒形状、尺寸、质量不 变，各自独立地完成沉淀过程，称为自 由沉淀。 2.絮凝沉淀flocculent settling  悬浮物浓度较高，颗粒间发生碰撞产生 絮凝，沉淀过程中颗粒粒径、质量、沉 速增大。 3.拥挤沉淀 zone settling/ hindered settling  水中悬浮颗粒浓度提高到一定程度后发 生。颗粒在沉淀过程中，彼此相互干 扰，沉速有所降低，颗粒结合成为一个 整体，各自保持相对不变的位置共同下 沉。 4.压缩沉淀compaction settling  悬浮物浓度很高时发生。固体颗粒互相 接触，互相支承，在上层颗粒重力作用 下，下层颗粒间隙中的水被挤出，固体 颗粒群被浓缩。  自然沉淀plain sedimentation  不加注混凝剂的沉淀过程。  混凝沉淀 coagulation sedimentation  在水中投加混凝剂，使水中微小颗粒聚 集成较大的絮体，加速在水中的沉降， 其实质是物理化学处理方法，沉淀的作 用是泥水分离。 3.1悬浮颗粒在静水中的沉降  3.1.1悬浮颗粒在静水中的自由沉淀  3.1.2悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀 3.1.1悬浮颗粒在静水中的自由沉淀  分析假设：  颗粒为球形；  沉淀过程中颗粒的大小、 形状、重量不变；  颗粒在重力作用下沉 淀，不受器壁和其它颗 粒影响。  根据牛顿第二定律，得出： 4 g  y u  g d 3 CD y  颗粒密度 g  液体密度 y C 阻力系数，与Re 有关 D d 粒径 公式适用条件 公式 粒径范围 Re 范围 阻力系数C 沉速公式 D 名称 （mm） 斯托 1   ＜1 （层流） 24/Re 0.001~0.1 u g y gd2 克斯 18  4 (  )2 1 g y 2 3 阿兰 1～1000 （过渡） 10 Re 0.1~2.0 u[ g ] d