8 沉淀2.ppt

《水污染控制工程》 唐玉朝 安徽建筑工业学院环境科学与工程系 E-mail: tangyc@aiai.edu.cn Department of Environmental Science and Engineering, Anhui University of Architecture 第九章 污水物理处理 第二节 沉淀 沉淀内容 1. 沉淀基础理论 2. 沉砂池 2.1 平流沉砂池 2.2 曝气沉砂池 2.3 旋流沉砂池 3. 沉淀池 1. 沉淀基础理论 1.1 沉淀在污水处理中应用 预处理：沉砂池，城市污水处理用。 初沉池：生物反应器前，主要去除悬浮物质、颗粒物。 二沉池：生物反应器后，分离污泥和水。 污泥浓缩池：剩余污泥重力浓缩池。 1. 沉淀基础理论 1.2. 沉淀类型 自由沉淀：颗粒浓度低，沉淀过程颗粒之间互相不碰撞，颗粒各自单独沉淀，颗粒性质和沉速不变。 絮凝沉淀：颗粒浓度不高，沉淀时颗粒互相发生碰撞而絮凝，颗粒聚集增大，沉速加快。 成层沉淀：(区域沉淀)，颗粒浓度较高，颗粒的沉降受到其它颗粒的干扰，沉速大的颗粒也无法越过沉速小的颗粒，颗粒之间相对位置不变，颗粒呈整体下沉，与水之间有清晰的固-液界面，沉淀显示的是界面下沉。 压缩沉淀：颗粒浓度高，颗粒间相互支撑，颗粒之间的水被重力压缩而挤出。 1. 沉淀基础理论 1.2.1自由沉淀理论： 假设颗粒为球形，在静水中沉淀，自由沉淀。 重力 浮力 摩擦阻力 g重力加速度，ρs颗粒密度，ρL液体(水)密度，d颗粒直径，C阻力系数，A颗粒在垂直面上的投影面积，u沉速。 1. 沉淀基础理论 匀速下沉，所以 F1 = F2 + F3 1. 沉淀基础理论 斯托克斯公式讨论： ①颗粒沉速起决定因素的是颗粒的密度，比水大下沉，比水小，上浮； ②沉速与颗粒直径2次方成正比例，增加颗粒直径可以有效提高沉速； ③沉速与粘滞度有关，粘滞度大，则沉速小。由于粘滞度与温度有关，高温粘滞度小，所以温度增加，沉速增加；温度降低，沉速降低。 1.2.2 絮凝沉淀分析 当水中悬浮物质的浓度很高时(5000mg/L以上)时，沉淀后，水样会很快形成上清液与污泥层之间的清晰界面(浑液面)，污泥层内的颗粒之间的相对位置稳定，沉淀表现为界面的下沉，而不是单颗粒下沉，沉速用界面沉速（u）表示; 界面下沉的初始阶段，由于浓度较低，呈等速下沉； 随着界面继续下沉，悬浮物浓度不断增加，界面沉速变小，出现过渡段； 界面继续下沉，浓度更高，污泥层内的下层颗粒能够承托上层颗粒，并产生压缩区。 整个沉淀筒中可分为清水区、等浓度区、过渡区、压缩实区等四个区。 2. 沉砂池 沉砂池概述： 沉砂池-去除密度大的无机颗粒，如砂石、煤渣等，以避免对后续构筑物的影响，设置在细格删后面，初沉池前面。一般设计去除颗粒的密度为2.65 g/ml、粒径0.2 mm。 城市污水厂必须设置沉砂池，工业废水是否需要另论。 单位体积污水的沉砂量、贮砂斗容积等方面的参数。 类型：平流式沉砂池，曝气沉砂池，旋流沉砂池。 2.沉砂池 （1）Q设计流量 污水重力自流进入污水厂，按Qmax设计 污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计 （2）vmax =0.3m/s, vmin=0.15m/s 使无机颗粒下沉，而有机颗 粒不会下沉（按砂粒比重2.65，去除d≥0.21mm砂粒来设计） （3）t停留≥30，一般为30 ~60 （4）H有效=0.25~1.0m, ≤1.20m, 每格宽度b≥0.6m 2.沉砂池 （5）沉砂量标准 生活污水：0.01~0.02 L/人.d 城市污水：3m3/105m3污水 砂含水率60%，容重1500㎏/m3，贮砂斗的容积按2d沉砂量计算，砂斗倾角55o~60o （6）超高≥ 0.3m （7）进水头部应采取整流措施 （8）池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据需要考虑池底形状。 2.沉砂池 2.沉砂池 （1）水流部分的长度L（m）：L=v·t v：最大水平流速vmax t：水力停留时间 （2）水流断面积A： ?Qmax:最大设计流量， m3/s （3）池总宽度B： h2：设计