水污染控制工程第4章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 水污染控制工程第水污染控制工程第4章章 目錄 1 2 3 4 第一節(jié)第一節(jié) 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池 第二節(jié)第二節(jié) 格柵格柵 第三節(jié)第三節(jié) 沉淀理論沉淀理論 第四節(jié)第四節(jié) 沉砂池沉砂池 第五節(jié)第五節(jié) 沉淀池沉淀池 5 第1頁/共36頁 第一節(jié)第一節(jié) 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池 調(diào) 節(jié) 池 的 構(gòu) 造 對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池 折流式調(diào)節(jié)池折流式調(diào)節(jié)池 出水槽沿對(duì)角線方向設(shè)置，廢水由左右兩側(cè)進(jìn)入池后，經(jīng)過不同的時(shí)間才流到出水槽，使出水槽中的混合廢水是在不同時(shí)間內(nèi)流進(jìn)來的，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)均和的目的（結(jié)構(gòu)見圖4-1 ） 配水槽設(shè)在調(diào)節(jié)池的縱向中心線上，通過溢流孔口投配到調(diào)節(jié)池的前后各個(gè)位置上，從而使先后過來

2、的、不同濃度的廢水混合，使廢水在池內(nèi)得到混合和均化 （結(jié)構(gòu)見圖4-2） 第2頁/共36頁 -剖面 圖圖4-2折流式調(diào)節(jié)池折流式調(diào)節(jié)池 圖圖4-1 對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池 第3頁/共36頁 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) 池池 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 的的 一一 般般 要要 求求 池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計(jì)高度，水深一般為池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計(jì)高度，水深一般為2m左右，或根據(jù)所選位置的水文地質(zhì)特征來決定。左右，或根據(jù)所選位置的水文地質(zhì)特征來決定。 調(diào)節(jié)他的形狀宜為方形或圓形，以利形成完全混合狀態(tài)調(diào)節(jié)他的形狀宜為方形或圓形，以利形成完全混合狀態(tài) 調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫裝置，以及灑水

3、消泡裝置。調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫裝置，以及灑水消泡裝置。 為使在線調(diào)節(jié)池運(yùn)行良好，宜設(shè)混合和曝氣裝置為使在線調(diào)節(jié)池運(yùn)行良好，宜設(shè)混合和曝氣裝置 4 1 2 3 第4頁/共36頁 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 n iii i Cqt C q T 1 n iii i Cq t C V 或 （4-1） 廢水經(jīng)過一定時(shí)間的調(diào)節(jié)后，其平均濃度可按式（4-1）計(jì) 算： 小時(shí)均化后的廢水平均濃度，mg/L； 各時(shí)間段內(nèi)的廢水濃度，mg/L； 小時(shí)內(nèi)的廢水平均流量，m3/h； 各時(shí)間段內(nèi)的廢水平均流量，m3/h； 選取的最不利的各時(shí)間段，h； 調(diào)節(jié)時(shí)間，且，h； 調(diào)節(jié)池容積，

4、且，m3。 CiCiC i C q i q i t T V C 第5頁/共36頁 1 水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌 2 空氣攪拌 3 機(jī)械攪拌 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行 缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗 較多 優(yōu)點(diǎn)：攪拌效果好 缺點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用較高，易形成二次污染 優(yōu)點(diǎn)：攪拌效果好 缺點(diǎn)：易受腐蝕，運(yùn)行維修費(fèi)用也較高。 第6頁/共36頁 斜置在廢水流經(jīng)的渠道、泵站集水池的進(jìn)口處或污水廠進(jìn)水口端部斜置在廢水流經(jīng)的渠道、泵站集水池的進(jìn)口處或污水廠進(jìn)水口端部 截阻水中大塊呈懸浮和漂浮狀態(tài)的物質(zhì)，以免堵塞水泵、管道、閘門及沉淀池排泥管，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物及泵站機(jī)組的負(fù)荷。截阻水中大塊呈懸浮和漂浮狀態(tài)的物質(zhì)，以免堵塞水泵、管道、閘門及沉淀池排泥

5、管，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物及泵站機(jī)組的負(fù)荷。 按形狀：按形狀：平面格柵和曲面平面格柵和曲面 格柵格柵 按格柵柵條的凈間隙按格柵柵條的凈間隙：粗：粗 格柵（格柵（50l00mm）、中）、中 格柵（格柵（1050mm）和細(xì)）和細(xì) 格柵（格柵（310mm） 根據(jù)清渣方式：根據(jù)清渣方式：人工清渣人工清渣 和機(jī)械清渣和機(jī)械清渣 位置位置 作用作用分類分類 第二節(jié)第二節(jié) 格柵格柵 第7頁/共36頁 圖4-4 平面格柵 圖4-5 固定曲面格柵 圖4-6 旋轉(zhuǎn)鼓筒式格柵 A1為格柵，A2為清渣槳板 l-鼓筒；2-沖洗水管；3-渣槽 第8頁/共36頁 類 型優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 范 圍 鏈條式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積 小

6、 雜物進(jìn)入鏈條、鏈輪之 間容易卡??；套 筒滾子鏈造價(jià)高、 耐腐蝕性差 深度不大的中小型格柵， 主要清除生活污水中 纖維、帶狀雜物 移動(dòng)伸縮臂 式 不清污時(shí)設(shè)備全部在 水面上，維修 檢修方便；可 不停水檢修； 鋼絲線在水面 上，運(yùn)行壽命 長(zhǎng) 需3套電動(dòng)機(jī)、減速器， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜；移動(dòng) 時(shí)齒耙與格柵間 隙對(duì)位較困難 中等深度的寬大格柵；耙 斗式適于污水除污 圓周回轉(zhuǎn)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；動(dòng)作可靠， 容易檢修 配置圓弧形格柵，制造 較困難；占地面 積較大 深度較錢的中小型格柵 鋼絲繩牽引 式 適用范圍廣；固定設(shè) 備部件維修方 便 鋼絲繩干濕交替，易腐 蝕，需采用不銹 鋼絲繩；維護(hù)檢 修水下固定設(shè)備 需停水 固定

7、式適用于中小型格柵， 移動(dòng)式適用于寬大格 柵 常見格柵除渣機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍常見格柵除渣機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍 第9頁/共36頁 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)格柵的設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵井格柵井 格柵尺寸格柵尺寸 柵條間距柵條間距 過柵流速及過柵水頭損失過柵流速及過柵水頭損失 柵渣量柵渣量 和格柵傾角和格柵傾角 格柵工作平臺(tái)格柵工作平臺(tái) 第10頁/共36頁 柵槽寬度 過柵水頭損失 (1)Bs nen eh Q n sin max 計(jì)算公式 01 khh 2 0 sin 2 h g 第11頁/共36頁 柵槽總高度 每日柵渣量計(jì)算 柵槽總長(zhǎng)度 21 hhhH tg H llL 1 21 5 .00 .

8、1 1 1 1 2tg BB l 2 1 2 l l 21 hhH max1 86400 1000 QW W K z 第12頁/共36頁 初沉池中的沉淀過程初沉池中的沉淀過程 懸浮物質(zhì)濃度不高懸浮物質(zhì)濃度不高 二沉池中的沉淀過程二沉池中的沉淀過程 懸浮物質(zhì)濃度約為懸浮物質(zhì)濃度約為50 500mg/L 二沉池下部及濃縮池開始階段二沉池下部及濃縮池開始階段 懸浮物質(zhì)濃度大于懸浮物質(zhì)濃度大于500mg/L 二沉池的污泥斗及濃縮池二沉池的污泥斗及濃縮池 懸浮物的濃度很高懸浮物的濃度很高 壓縮沉淀壓縮沉淀 區(qū)域沉淀區(qū)域沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀 自由沉淀自由沉淀 沉淀類型沉淀類型 第三節(jié)第三節(jié) 沉淀理論沉淀

9、理論 第13頁/共36頁 懸浮物在水中的重力大于水流對(duì)懸浮物所產(chǎn)生阻力懸浮物在水中的重力大于水流對(duì)懸浮物所產(chǎn)生阻力 自由沉淀自由沉淀 影響沉速的因素：影響沉速的因素： 顆粒與液體的密度差顆粒與液體的密度差 顆粒粒徑顆粒粒徑 液體溫度液體溫度 2 18 gy ugd 沉速：沉速： 圖4-9 自由沉淀試驗(yàn)曲線 第14頁/共36頁 絮凝沉淀絮凝沉淀 區(qū)域沉淀區(qū)域沉淀壓縮沉淀壓縮沉淀 懸浮物的沉淀、去除不僅取決于沉淀速度的大小，而且與顆粒所處的水深有關(guān) 全部顆粒以接近相同的速度下沉，出現(xiàn)了一個(gè)清水和渾水的渾液面。 顆粒間的孔隙水因壓力的增加所導(dǎo)致的空隙度減小而被擠出，使污泥濃度增高。 等速沉降等速沉降

10、降速沉降降速沉降 臨界點(diǎn)臨界點(diǎn) 第15頁/共36頁 進(jìn)出口水均勻分布在整個(gè)橫斷面，沉淀進(jìn)出口水均勻分布在整個(gè)橫斷面，沉淀 池中各過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的流速均相同池中各過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的流速均相同 懸浮物在沉降過程中以等速下沉懸浮物在沉降過程中以等速下沉 懸浮物在沉淀過程中的懸浮物在沉淀過程中的 水平分速等于水流速度水平分速等于水流速度 （理想沉淀池） 懸浮物落到池底，就認(rèn)為被去除了，懸浮物落到池底，就認(rèn)為被去除了， 不會(huì)重新浮起不會(huì)重新浮起 理想沉淀池 第16頁/共36頁 理想沉淀池 ： 基于哈增模型，顆粒水平分速度即為污水流速： Q v HB 0 uH vL 0 H uv L 可計(jì)算出沉淀池的最小長(zhǎng)

11、度 tuh t 0 Hu t 0 u H u h t dP H h dP u ut 0 積分上式，得： dPu u dP u u P t P t 00 0 0 0 0 1 理想沉淀池總?cè)コ繛?： dPu u P P t 0 0 0 0 1 )1( 0 0 LH t vu 顆粒在理想沉淀池中的停留時(shí)間： （4-9） （4-10） 將式（4-10）代入式（4-9）可得， 00 L QuHBu LB H 設(shè)沉淀池的平面面積為ALB ，則有 0 Q uq A 第17頁/共36頁 平流式沉砂池、曝氣式沉砂池 和渦流沉砂池 使相對(duì)密度較大的無機(jī)顆粒沉淀 較輕的有機(jī)顆?？呻S水流出 泵站或倒虹管前 初沉池之

12、前 去除污水中相對(duì)密度 較大的無機(jī)顆粒 沉砂池常見的形式沉砂池常見的形式 沉砂池的工作沉砂池的工作 沉砂池的位置沉砂池的位置 沉砂池的功能沉砂池的功能 第四節(jié)第四節(jié) 沉砂池沉砂池 第18頁/共36頁 平流沉砂池的構(gòu)造平流沉砂池的構(gòu)造 計(jì)算公式計(jì)算公式 （1）池長(zhǎng) 排泥裝置排泥裝置 進(jìn)水裝置進(jìn)水裝置 出水裝置出水裝置 沉淀區(qū)沉淀區(qū) Lvt （2）過水?dāng)嗝婷娣e： max Q A v （3）池總寬度 2 h A B （4）沉砂斗容積 max1 5 86400 10 z Qt x V K 2t NxV 或 （5）沉砂池總高度 321 hhhH （6）驗(yàn)算最小流速 min min Q v n 第19頁/

13、共36頁 曝氣沉砂池曝氣沉砂池 圖4-12 曝氣沉砂池剖面圖 圖4-13 曝氣沉砂池中水流運(yùn)動(dòng)模式 計(jì)算 公式 （1）沉砂池總有效容積）沉砂池總有效容積 （2）池子過水?dāng)嗝婷娣e面積）池子過水?dāng)嗝婷娣e面積 （3）池子總寬度）池子總寬度 （4）池長(zhǎng)）池長(zhǎng) （5）單位時(shí)間所需曝氣量）單位時(shí)間所需曝氣量 tQV max 60 max Q A v H A B V L A max 3600DQq 第20頁/共36頁 渦流沉砂池渦流沉砂池 渦流沉砂池渦流沉砂池 圖4-14 渦流沉砂池水砂流線圖 圖4-16 鐘式沉砂池的結(jié)構(gòu) 4-15 多爾沉砂池工藝圖 第21頁/共36頁 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 計(jì)算公式計(jì)算公式

14、（1）進(jìn)水管直徑）進(jìn)水管直徑 最大流速為最大流速為0.1m/s，最小流速，最小流速0.02m/s 最大流量時(shí)，停留時(shí)間不宜小于最大流量時(shí)，停留時(shí)間不宜小于20s 進(jìn)水管最大流速不宜大于進(jìn)水管最大流速不宜大于0.3m/s （2）沉砂池直徑）沉砂池直徑： （3）有效水深）有效水深 （4）沉砂部分所需容積）沉砂部分所需容積 （5）沉砂部分圓錐容積）沉砂部分圓錐容積 （6）池總高）池總高 渦流沉砂池的設(shè)渦流沉砂池的設(shè) 計(jì)計(jì) max 1 4Q d v max12 1 2 4Qvv D v v 22 hv t max1 5 86400 10 z Qtx V K 22 4 1 3 h VRRrr 1234

15、Hhhhh 第22頁/共36頁 初次沉淀池初次沉淀池 二沉池二沉池 第五節(jié)第五節(jié) 沉淀池沉淀池 活性污泥混合液 處理對(duì)象：處理對(duì)象： 泥水分離以及污泥濃縮 作用：作用： 污水中密度大的固體懸浮物 處理對(duì)象：處理對(duì)象： 作用：作用： 泥水分離 第23頁/共36頁 出水區(qū)出水區(qū) 進(jìn)水區(qū)進(jìn)水區(qū) 澄清澄清 區(qū)區(qū) 出水區(qū)出水區(qū) 按池內(nèi)水流方向按池內(nèi)水流方向 沉淀池的分類沉淀池的分類 平流式、輻流式、平流式、輻流式、 豎流式、斜流式等豎流式、斜流式等 按運(yùn)行方式按運(yùn)行方式 間歇式間歇式 連續(xù)式連續(xù)式 第24頁/共36頁 污水在池內(nèi)按水平方向流動(dòng)，從池一端流入，從另一端流出從池一端流入。污水中懸浮物在重力作

16、用下沉淀，在進(jìn)水處的底部設(shè)貯泥斗污水在池內(nèi)按水平方向流動(dòng)，從池一端流入，從另一端流出從池一端流入。污水中懸浮物在重力作用下沉淀，在進(jìn)水處的底部設(shè)貯泥斗。 流入?yún)^(qū)、流入?yún)^(qū)、 流出區(qū)、流出區(qū)、 沉淀區(qū)、沉淀區(qū)、 緩沖層、緩沖層、 污泥區(qū)、污泥區(qū)、 排泥裝置排泥裝置 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好，造價(jià)較低，對(duì)污水流量的適應(yīng)性強(qiáng)。有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好，造價(jià)較低，對(duì)污水流量的適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：占地面積大，排泥較困難。占地面積大，排泥較困難。 構(gòu)造構(gòu)造流程流程優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 平流式沉淀池平流式沉淀池 第25頁/共36頁 圖4-17 平流式沉淀池 圖4-18 平流式沉淀池的出水堰形式 第26

17、頁/共36頁 計(jì)算 公式 （1）沉淀區(qū)面積）沉淀區(qū)面積 （2）沉淀區(qū)有效水深）沉淀區(qū)有效水深 （3）沉淀區(qū)有效容積）沉淀區(qū)有效容積 （4）池長(zhǎng)）池長(zhǎng) （5）池子總寬度）池子總寬度 （6）沉淀池座數(shù)或分格數(shù)）沉淀池座數(shù)或分格數(shù) （7）污泥區(qū)容積）污泥區(qū)容積 （8）污泥斗容積）污泥斗容積 （9）沉淀池的總高度）沉淀池的總高度 max 3600Q A q qth 2 02 VAh 0max 3600VQt 或 3.6Lvt L A B b B n 1000 SNt W 平流沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算公式平流沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算公式 max01 0 24() (1%) QCC Wt p 或 )( 3 1 2

18、12141 ffffhV 4321 hhhhH 第27頁/共36頁 輻流式沉淀池輻流式沉淀池 圖4-19輻流式沉淀池 圖4-20周邊進(jìn)水、中央出水的 輻流式沉淀池 圖4-21 周邊進(jìn)水、周邊出水的 輻流式沉淀池 污水由中心管管壁上的孔口進(jìn)人，為了 使布水均勻，進(jìn)水管四周設(shè)穿孔擋板。 在穿孔擋板作用下，呈水平方向均勻地 沿池子半徑向池四周輻射流動(dòng)。隨著過 水?dāng)嗝婷娣e不斷增大，污水流速逐漸降 低，污水中懸浮物在重力作用下沉淀， 澄清的水從設(shè)在池壁頂端的三角堰式或 淹沒式溢流口溢流流出。 第28頁/共36頁 （1）每個(gè)沉淀池的表面積 （5）污泥區(qū)容積 （2）每個(gè)沉淀池的的直徑 輻流式沉淀池的設(shè)計(jì)輻流

19、式沉淀池的設(shè)計(jì) 計(jì)算計(jì)算 max 1 0 Q A nq 1 4A D （3）沉淀池有效水深 tqh 02 （4）沉淀區(qū)有效容積 01 2 VAh max 0 Q Vt n 或 1000 SNt W max01 0 24() (1%) QCC Wt p 或 （6）污泥斗容積 22 15121 2 () 3 Vh rrrr （7）沉淀池的總高度 12345 Hhhhhh 第29頁/共36頁 豎流式沉淀池豎流式沉淀池 h1 h h2h3h4h5 進(jìn)水管 擋板 污泥管 集水槽 出水管 擋板 集水槽 進(jìn)水管 反射板 緩沖層 污泥管 =45 60 剖面 圖4-22圓形豎流式沉淀池 豎流式沉淀池由豎流式沉淀池由進(jìn)水裝置、中心管、出水進(jìn)水裝置、中心管、出水 裝置、沉淀區(qū)、污泥斗、排泥裝置裝置、沉淀區(qū)、污泥斗、排泥裝置組成，組成， 池中心段有不通至池底的圓柱形中心管池中心段有不通至池底的圓柱形中心管 第30頁/共36頁 （1）中心管面積 （5）沉淀區(qū)面積 （2）中心管直徑 豎流式沉淀池的設(shè)計(jì)豎流式沉淀池的設(shè)計(jì) 計(jì)算計(jì)算