沉淀与上浮课件.pptx

沉澱與上浮;第一節沉澱的基本理論;一、自由沉澱;如以F1、F2分別表示顆粒的重力和水對顆粒的浮力，則顆粒在水中的有效重量為;球形顆粒的阻力係數λ與Re有關，見圖4-1。;1.斯篤克斯公式

當Re1時,：呈層流狀態

;2.牛頓公式

当1000Re25000時，呈紊流狀態，λ接近於常數0.4代入（4-3）得牛頓公式：;;當已知d值要求沉速時，先由式(4-5)計算出λRe2，查圖4-2得對應的Re，再由Re計算出u；當已知u值要求粒徑d時，先由式(4-10)計算出λ／Re，查圖4-2得Re值再由Re值算出d。;由於實際廢水中懸浮物組成十分複雜，因此常常不能採用上述理論公式計算沉澱速度和沉澱效率，只能通過沉澱試驗尋找沉澱設備的設計參數。;對於指定的沉澱時間t0，可求得顆粒流:

u0=H/t0，

對於沉速為u(u＜u0)的顆粒，由於在t＝0時刻處於水面下的不同深度處，經t0時間沉澱，也有部分顆粒通過了取樣面而被去除，其去除率為該顆粒的沉澱距離h與H之比即:;二、絮凝沉澱;對指定的沉澱時間和沉澱高度，這沉澱效率η可用下式計算;三、成層沉澱與壓縮;計算壓縮過程速度可用Coulson公式。該式假定污泥層高度的減少速度與可壓縮污泥層的厚度成正比，即:;四、理想沉澱池;圖4-8理想平流池內沉澱狀態;圖4-8b是一中心進水周邊出水的圓形平流沉澱池。沿徑向的水流速度是一變數，在半徑為r處，v=Q/(2πrH)，顆粒運動軌跡是一曲線，其跡線方程為;實際運行的沉澱池與理想沉澱池是有區別的，主要是由於池進口及出口構造的局限，使水流在整個橫斷面上分佈不均勻，橫向速度分佈不勻比豎向速度分佈不勻更降低沉澱效率。此外，池內水流往往達不到層流狀態，由於紊流擴散與脈動，使顆粒的沉澱受到干擾。

由於實際沉澱池受各種因素的影響，採用沉澱試驗數據時，應考慮相應的放大係數。設計的表面負荷應為試驗值的倍，平均為倍；沉澱時間應為試驗值的1.5—2.0倍，平均為1.75倍。;第二節沉澱池;圖4-9平流式沉砂池;沉砂池水面面積可用下式計算

(4-18)

其中，(4-19)

過水斷面積

(4-20)

池的總寬度

(4-21)

設計有效水深

(4-22)

沉砂池長

(4-23)

每個沉砂池(或每分格)的寬度

(4-24);二、平流沉澱池;沉澱池的進口應保證沿池寬均勻布水，入口流速小於25mm/s。為了保證不沖刷已有的底部沉積物，水的流入點應高出泥層面0.5m以上。通常，沉澱池的進口是採用穿孔槽外加擋板(或穿孔牆)的方法，穿孔槽為側面穿孔時，擋板是豎向的(見圖4-10)，擋板應高出水面0.15～0.2m，伸入水面以下深度0.2m，距進口為0.5～1.0m。當進水穿孔槽為底部穿孔時，擋板是橫向的，大致在1/2池深處(如圖4-11所示)。;沉澱池的出口一膠採用溢流堰，堰前應加設擋板，擋板淹沒深度不小於0.25m，距出水口為0.25～0.5m。溢流堰大多數採用鋸齒形堰(圖4-12)，易於加工及安裝，出水比平堰均勻。這種出水堰常用鋼板製成，齒深50mm，齒距200mm，直角，用螺栓固定在出口的池壁上。;圖4-12設鏈帶刮泥機的平流沉澱池;平流沉澱池的設計，主要是確定沉澱區、污泥鬥的尺寸、池總深度、進出口設備及排泥設備等。

沉澱區的計算，在無沉澱試驗資料時，可按沉澱時間(t)及水準流速(v)計算，此時，