水污染控制工程10-23.ppt

第二节：沉淀的基本理论 第三节：沉砂池 例：某市政污水处理厂平均时污水流量为0.483m3/s，要求在最大流量时的水力平均停留时间为4min，试设计曝气沉砂池。 解：首先计算最大流量：取时变系数为3，则：Qmax=1.314m3/s； 其次算体积：取二池，则V=137.3m3； 确定各部分尺寸：假设取宽为3m，宽深比为1.5:1；则长和高分别为10.2m、4.5m； 复核最大流量时水平流速； 计算所需气量及沉砂量。 * * 沉淀是依靠重力作用进行固液或液液分离的过程，根据悬浮颗粒在水中的浓度及沉淀特性，沉淀分为四种类型，即自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀 自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸及质量均不改变，下沉速度也不受其它因素干扰，类似于一种理想沉淀过程，当水体中悬浮物浓度不高且无絮凝性时常发生此种沉淀状况。 在以上假定条件下可得： 即 即得Stokes公式： 当 例1：(Stocks公式应用，代Re校核) 絮凝沉淀是指由于颗粒具有凝聚性，因此在沉降过程中颗粒互相碰撞凝聚，使颗粒尺寸变大，因此在沉降过程中悬浮物的去除效率不仅与沉淀速度有关而且与水深有关。 在水的沉淀过程中，会出现一个清水和浑水的交界面，沉淀过程也就是交界面的下沉过程，因此也称分层沉淀。 所谓的理想沉淀池是假定：(1).进出水均匀分布在整个横断面。沉淀池中各过水断面上各点的流速均相同；(2).悬浮物在沉降过程中以等速下沉；(3).悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度；(4).悬浮物落到池底，就被认为除去了。其示意图如下图所示。 由前面的图可以看出: 因而得出: 如沉淀池容积W(m3)，池表面积为A(m2)，Q为进水流量(m3/h)，沉淀池的表面负荷q0(m3/m2h)=Q/A(也称过流率)。 由于对于给定的沉淀效率，可求出所要求的颗粒截留速度u0，因u0t0=H，W=H*A=Q*t0，所以u0=H/t0=(Q*t0/A)/t0=q0，也就是说对于理想沉淀池通过静置沉淀试验，根据要求达到的沉淀效率，求出相应的截留速度就可以得到设计所需的参数表面负荷了。 需要特别注意的二个问题：首先是u0、q0二者的概念与所代表的意义是完全不同的，因此它们具有不同的单位；其次它表明对于理想沉淀池来说沉淀效率与A有关而与H无关。 沉淀工艺处理的四种用法 沉砂池：用以去除污水中的无机性易沉物 初次沉淀池：较经济的去除悬浮有机物，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷 二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。 污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。 沉砂池 的作用 从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。 沉砂池的 工作原理 以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。 沉砂池的 几种型式 平流式、竖流式、曝气沉砂池 旋流式沉砂池、Doer沉砂池等 *