国家精品课程《水污染控制工程》2-沉淀理论.ppt

水污染控制工程（下） 教学要求： 1.掌握沉淀理论，理解各种沉淀类型的内在联系和区别，并学会分析沉淀池的影响因素。 2.了解各种沉淀池的适用范围，掌握其相关的工程设计，并结合流体力学理解其设计要求。 概述 生活污水和工业废水中都含有大量的漂浮物与悬浮物，其进入水处理构筑物会沉入水底或浮于水面，对设备的正常运行带来影响，使其难以发挥应有的功效，必须予以去除。 物理处理的去除对象：漂浮物、悬浮物。 物理处理方法：筛滤、重力分离、离心分离。 筛滤：筛网、格栅（去除漂浮物、纤维状物质和大块悬浮物） 滤池、微滤机（去除中细颗粒悬浮物）。 重力分离：沉砂池、沉淀池（去除不同密度、不同粒径悬浮物）、隔油池与气浮池（去除密度小于1或接近1的悬浮物）。 离心分离：离心机、旋流分离器（去除比重大、刚性颗粒）。 本章主要就城市生活污水处理中使用的格栅、沉砂池、沉淀池进行讲授。 一、格栅 1.格栅:是一组平行的金属栅条、带钩的塑料栅条或金属筛网组成。 安装地点：污水沟渠、泵房集水井进口、污水处理厂进水口及沉砂池前。 设置目的：根据栅条间距，截留不同粒径的悬浮物和漂浮物，以减轻后续构筑物的处理负荷，保证设备的正常运行。 栅渣：被截留的污染物，其含水率70～80％，容重750kg/m 3 。 分类：平面格栅和曲面格栅（又称回转式格栅）。 2.平面格栅 1）格栅设计主要依靠水量大小、栅渣量多少来确定（机械清渣、人工清渣）。机械清渣采用回转式、或栅条置于外侧耙头抓渣适于水量大、渣多或机械程度、自动化程度较高时采用；人工清渣适于水量小、少栅渣，当栅渣多为纤维状物质而难于用耙清楚时，也多采用定时吊起栅渣人工清除。 2）设计参数 B、L、e和b的相关尺寸见p55表3－1。 长度L：取决于水深，以200mm为一级增长值。当L1000mm时，框架应加横向肋条。栅条材质为A 3钢制，栅条偏差≦1/1000，总偏差≦2mm。 栅条间隙e：10、15、20、25、30、40mm（细格栅）；50、60、70………150mm（中或粗格栅）。 a.水泵前：人工清渣e ≦20mm；对大中型泵站，采用机械清渣，e ＝20～150mm。 b.污水处理系统前：人工清渣e＝25～40mm，机械清渣e＝15～25mm。污水处理厂前可设粗细二道格栅，粗格栅e＝50～150mm，细格栅e＝15～40mm；当提升泵站前格栅e ≦25mm时，泵后可不住设格栅。 c.格栅数量：当每日渣量0.2 m 3时，一般采用机械清渣，格栅台组数不宜少于2台。若仅为1台时，应另设一条人工清渣格栅备用。 d.格栅安装角度：一般45～75°,对人工清渣，为省力一般角度≦60 °；对机械清渣，角度一般60～75 °,特殊时为90 °；对回转式一般60～90 °。 e.流速：栅前渠道流速V＝0.4～0.9m/s，过栅流速0.6～1.0m/s，通过格栅水头损失宜采用0.08～0.15m。 f.高度：设水深h，格栅水头损失h1 ，栅前渠道超高h2（一般采用0.3m），则后槽总高度H＝ h1＋h2＋h。 格栅工作台高度：高出栅前最高设计水位0.5m 工作台宽度：人工清渣≧1.2m，机械清渣≧1.5m。 g.栅条断面形状、尺寸：正方形20×20mm；圆形?=20；长方形10×50mm，迎水面半园矩形10×50mm。 3）设计参数 栅槽宽度：已知B或Qmax 、水深h、流速V，则栅条间隙数：n＝Amax(sinα) 0.5 /ehv，B＝en＋(n-1)，栅条数n－1，栅宽s。 格栅的水头损失： h1＝Rh。R为倍数，一般取3。 h0＝ζ·V · sin α /2g， ζ＝β(s/e) 4/3，为阻力系数；对圆形β＝1.79，矩形β＝2.42，迎面半园β＝1.83，迎背面半园β＝1.67。 栅槽总高度：H＝ h1＋h2＋h， h2为超高。 栅槽总长度：L＝ L1＋L2＋1.0＋0.5＋H1 /tg α， 式中：L1＝(B－B1)/2tgα1，L2＝ L1/2， H1＝ h2＋h L1为进水渠渐宽部分长度；L2为渠出水渐窄处长度。 α1为渠道展开角，一般20° ； B1为进水渠宽度。 0.5与1.0为格栅前后的过渡段长度。 每日栅渣量：W＝ Amax W1×86400/K总×1000(m 3 /d)。 式中： W1为栅渣量(m 3 /10 3 m 3污水)，一般取0.01～0.1。粗格栅取小值，中格栅取中值，细格栅取大值。 K总为生活污水变化系数，见p59表3－3。 例题：见p59例3－1。 二、沉淀理论 1.沉淀类型： 沉淀是实现固液分离或泥水分离的重要环节，由于