水質(zhì)工程學市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

4.4澄清池4.4.1澄清池工作原理在絮凝過程中，當水中有兩種直徑相差很大顆粒時，粒徑為d1細顆粒，其顆粒濃度為n1；粒徑為d2粗顆粒，其顆粒濃度為n2。在速度梯度作用下，兩種顆粒每秒相碰撞次數(shù)，即顆粒濃度降低速率為：水質(zhì)工程學第1頁式中：α0為附著效率系數(shù)。假設(shè)d1遠遠小于d2，，有d1+d2≈d2。假如細顆粒為原水中顆粒，其顆粒濃度n1很大；而粗顆粒d2為池中絮體，其顆粒濃度n2保持不變，并有n1>>n2，則上式可改寫為：水質(zhì)工程學第2頁式中：則：式中：nt為顆粒在t時刻顆粒濃度，其值與水中絮體體積濃度相關(guān)，在給定Gt條件下，伴隨水虛體體積濃度增大而快速減小。假如能在池內(nèi)形成一個絮體濃度足夠大區(qū)域，使原水進入該區(qū)域與絮體接觸，就能大大提升原水中細粒懸浮物絮凝速率水質(zhì)工程學第3頁

泥渣懸浮型澄清池：懸浮澄清池脈沖澄清池特點：泥渣處于懸浮狀態(tài)

泥渣回流型澄清池∶機械攪拌澄清池水力循環(huán)澄清池特點：泥渣在垂直方向不停循環(huán)澄清池類型水質(zhì)工程學第4頁4.4.2機械攪拌澄清池水質(zhì)工程學第5頁水質(zhì)工程學第6頁設(shè)計關(guān)鍵點①清水區(qū)上升流速為0.8~1.1mm/s；②水在澄清池內(nèi)總停留時間可采取1.2~1.5h；③葉輪提升流量為進水流量3~5倍；④原水進水管、三角配水槽水流流速分別為1m/s、0.4m/s；⑤第一絮凝室容積：第二絮凝室容積（含導流室）：分離室為2：1：7，第二絮凝室與導流室水流流速普通為40~60mm/S；⑥直徑大于6m時用6~8條集水槽，直徑小于6m時用4~6條集水槽水質(zhì)工程學第7頁優(yōu)點:

(1)處理效率高泥渣回流作用；泥水分離效果好（2）對水量、水質(zhì)、水溫改變適應(yīng)性強

a.泥渣回流量大，濃度高，對原水水質(zhì)、水量、水溫改變起緩沖作用。

b.循環(huán)水量、攪拌強度能夠經(jīng)過機械調(diào)整。水質(zhì)工程學第8頁缺點：

（1）需要一套機械攪拌設(shè)備：維護較麻煩。（2）結(jié)構(gòu)復雜。適用：

（1）大，中，小型水廠；（2）進水懸浮物含量普通小于1000mg/L,短時可達3000-5000mg/L。水質(zhì)工程學第9頁水力循環(huán)型澄清池水質(zhì)工程學第10頁水質(zhì)工程學第11頁4.4.3脈沖澄清池水質(zhì)工程學第12頁水質(zhì)工程學第13頁

泥渣周期性上下移動──“脈沖”,一個周期內(nèi),包含兩個過程:充水:t1=50S放水:t2=10S脈沖周期:T=t1+t2=60S水質(zhì)工程學第14頁(1)配水均勻a.配水穿孔管,流速大b.有些人字板整流(2)混合效果好(3)澄清效果好a.有利于接觸絮凝b.自動調(diào)整泥渣濃度(4)泥水分離好工作特點水質(zhì)工程學第15頁(1)凈水效果好(2)除真空脈沖器外,無機械設(shè)備優(yōu)點：缺點：對水溫，水質(zhì)改變較敏感,管理水平要求高水質(zhì)工程學第16頁上述兩種類型澄清池清水區(qū)加裝斜管，能顯著提升澄清池處理效果。水質(zhì)工程學第17頁4.5水中造粒試驗發(fā)覺在利用有機高分子絮凝過程中，由體系外部供給一定能量，在一些條件下就會生成堅固顆粒絮凝體，稱為水中造?，F(xiàn)象。起源：水質(zhì)工程學第18頁日本學者提出：結(jié)團絮凝西安建筑大學在流化床上發(fā)展了該理論歷史：卡特莫爾19使金屬礦物質(zhì)細粉末成酸性再用脂肪酸作架橋；特倫特1922年提出以烴類油作為架橋方法。水質(zhì)工程學第19頁自我造粒型流化床底部進水區(qū)造粒區(qū)分離區(qū)集泥區(qū)集水區(qū)水質(zhì)工程學第20頁常規(guī)絮凝形成過程形成絮凝體結(jié)構(gòu)渙散，內(nèi)部空隙很大，密度低、沉淀時間長。水質(zhì)工程學第21頁在造粒設(shè)備中，水對水中微小粒子進行脫穩(wěn)，導入攪拌區(qū)進行造粒。顆粒結(jié)合和成長以微小顆粒在懸浮顆粒表面逐一附著方式進行。水質(zhì)工程學第22頁控制原因化學條件：脫穩(wěn)電位-15~-20mv反應(yīng)動力學條件：確?？焖倩旌蠑U散反應(yīng)條件；預先形成高濃度顆粒層，為致密絮凝體形成提供了巨大表面；在高濃度顆粒懸浮層提供適宜剪切力。流體力學條件：提供向上水流；紊流條件；相對穩(wěn)定流化床頂部固液界面水質(zhì)工程學第23頁4.6輻流沉淀池圓形扁平池子，排泥性能好，適合用于懸浮物濃度高、沉淀泥量大水處理，如高濁度水沉淀池、污水處理廠初沉池和二沉池，工業(yè)上用作濃縮池；但占地大，需機械維修，配水條件差。水質(zhì)工程學第24頁中央進水幅流式水質(zhì)工程學第25頁輻流式沉