水處理之沉淀

關(guān)于水處理之沉淀第一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二2格柵安裝位置：

格柵一般斜置在進水渠道或進水泵站集水井的進口處。去除對象：

用以截留水中粗大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及處理構(gòu)筑物的管道。第二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二3流速：0.4~0.9m/s，既防止固體沉積，又防止穿透水頭損失：0.08~0.15m

柵條的間隙粗格柵（40-150mm）細格柵（1.5-10mm）中格柵（10-40mm）格柵分類第三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二4回轉(zhuǎn)格柵第四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二5微濾機孔徑10至35μm第五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二6均化（調(diào)節(jié)池）P239-246

目的：減少和控制廢水水質(zhì)（污染物濃度）及水量的波動，以便為后續(xù)處理提供最佳條件。方式在線調(diào)節(jié)離線調(diào)節(jié)第六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二7在線調(diào)節(jié)離線調(diào)節(jié)第七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二8調(diào)節(jié)池容量設(shè)計P241例5-2（課后復(fù)習(xí)）設(shè)計按計算的110~120%第八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二9流量調(diào)節(jié)BOD調(diào)節(jié)第九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二10第十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二11沉淀的基礎(chǔ)理論重力分離

:是依靠廢水中懸浮物密度與水密度差來分離廢水中固體懸浮物的方法。當(dāng)懸浮物的密度大于水的密度時，在重力作用下，懸浮物下沉形成沉淀物(sludge)。當(dāng)懸浮物的密度小于水的密度時，懸浮物將上浮到水面形成浮渣（scum）。第十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二12第十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二13沉淀過程的類型

根據(jù)廢水中可沉降物質(zhì)顆粒的大小、凝聚性能的強弱及其濃度的高低，按觀察到的現(xiàn)象可把沉淀可分為四種類型：自由沉淀

(discretesettling)

絮凝沉淀

(flocculantsettling)

成層沉淀(干涉沉淀）(zone,hinderedsettling)

壓縮沉淀

(compressionsettling)第十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二14自由沉淀的特點懸浮固體濃度不高、不具有凝聚性固體顆粒不改變形狀和尺寸沉降速度后保持不變。水從上到下逐步變清沉砂池、初沉池前期第十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二15絮凝沉淀的特點固體濃度也不高，但具凝聚性顆?；ハ嗯鲎?、粘合，形成較大的絮凝體顆粒尺寸變化；沉降速度變化給水混凝沉淀、初沉池后期、二沉池前期第十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二16成層沉淀懸浮顆粒的濃度較高每個顆粒受周圍顆粒干擾，沉速降低，顆粒群結(jié)合成整體，各自保持相對不變的位置共同下沉。水與顆粒群之間有明顯的分界面，該界面下沉的過程。高濁水沉淀、二沉池第十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二17壓縮沉淀懸浮物的濃度很高固體顆?；ハ嘟佑|，互相支承，下層顆粒間隙中的水被擠出界面粒群與水之間也有明顯的界面，但顆粒群部分比成層沉降時密集沉淀池底部，污泥濃縮池第十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二18自由沉淀及其理論基礎(chǔ)假設(shè)：（1）顆粒為球形，不可壓縮，也無凝聚性，沉降過程中其大小、形狀和質(zhì)量等均不變；（2）水處于靜止?fàn)顟B(tài)；（3）顆粒沉降僅受重力和水的阻力作用。第十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二19自由沉淀基礎(chǔ)浮力Fb重力Fg合力Fn=Fg-Fb=(ρp-ρ)gVs

浮力重力阻力Fd當(dāng)Fn=Fd時，顆粒將以等速下沉。對球形均質(zhì)顆粒有：其中阻力系數(shù)Cd

隨Re而改變第十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二20阻力系數(shù)CDRe<1,層流顆粒沉速(Stokes)1<Re<103，過渡區(qū)103<Re<105，紊流區(qū)第二十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二21Stokes公式分析密度差顆粒直徑，二次方成正比。d>20μm水溫升高，降低粘度第二十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二22顆粒自由沉淀實驗H取樣口X懸浮污沉淀累積分布曲線

Xi表示沉速u＜ui的顆粒濃度與原始濃度的比值殘余顆粒百分?jǐn)?shù)第二十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二23在t0時間內(nèi)，各種顆粒沉淀的總?cè)コ蕿椋?/p>

X第二十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二24第二十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二25第二十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二26理想沉淀池(1)進出水均勻分布到整個橫斷面，懸浮物在流入?yún)^(qū)沿水深均勻分布；(2)懸浮物在沉淀區(qū)等速下沉；(3)懸浮物在沉淀過程中的水平分速等于水流速度，水流是穩(wěn)定的；(4)懸浮物落到池底污泥區(qū)，即認(rèn)為已被除去，不再浮起。第二十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二27u<u0的顆粒u<u0的顆粒入流區(qū)沉降區(qū)污泥區(qū)u>u0的顆粒u=u0的顆粒u=u0的顆粒vu第二十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二28沉淀池中顆粒沉降過程分析因為：u0t=H，

vt=L，有u0=H/t，t=L/v；又因為：Q=vBH，所以H＝Q/(vB)，所以有：HLu0v長為L，有效水深為H，寬為B的沉淀池，表面積為A=LB第二十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二29q0的物理意義是：在單位時間內(nèi)通過沉淀池單位面積的流量，稱為表面負(fù)荷或溢流率，用q0表示。表面負(fù)荷的量綱m3/(m2·s)或m3/(m2·h)。表面負(fù)荷q0的數(shù)值等于顆粒沉速u0(m/s)

。表面負(fù)荷設(shè)計：q取0.65~0.85q0，t取1.25~1.5t0。

u0=Q/A=q0沉淀效率與表面積有關(guān)，而與池深、時間、池體積無關(guān)第二十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二30思考表面負(fù)荷與沉淀速率的區(qū)別與聯(lián)系？第三十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二31斜板（管）沉淀理想沉淀池中，顆粒的運動軌跡可描述為：當(dāng)L、v不變時，H越小，則可截留的顆粒的u0越小。此即淺池原理。

采用淺池原理設(shè)計的沉淀池可大大縮短停留時間第三十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二32第三十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二33第三十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二34第三十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二35在相同沉淀效率下，提高了處理能力表面負(fù)荷可達9~11m3/(m2h)第三十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二36第三十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二37絮凝沉淀去除率與沉速、時間和水深有關(guān)第三十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二38第三十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二39影響沉淀效果因素水流流態(tài)，常采用雷諾數(shù)Re和弗勞德數(shù)Fr表示進水區(qū)能量消散。如穿孔墻，布水均勻密度流，如主要由水溫差造成風(fēng)效應(yīng)有效途徑減小水力半徑第三十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二40導(dǎo)流墻水力半徑=過水?dāng)嗝?潤濕周清水池排氣孔第四十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二41第四十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二42沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式第四十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二43平流式沉淀池示意圖平流式沉淀池沉淀區(qū)出水區(qū)污泥區(qū)進水區(qū)第四十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二44平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點（進水）整流墻浸沒孔擋流板第四十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二45平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點（出水）第四十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二46第四十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二47第四十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二48污泥區(qū)靜壓排泥1.5~2m排泥管直徑大于200mm第四十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二49設(shè)計要點沉淀區(qū)：長寬比大于4，長深比不小于8,

水平流速，給水10~25mm/s

初沉池不大于7

二沉池不大于5出水區(qū)溢流堰負(fù)荷：給水，小于5.8L/(ms)

初沉池，不大于2.9

二沉池，不大于1.7第四十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二50表面負(fù)荷（重要）！第五十頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二51豎流式沉淀池v0v1v1,小于20mm/sv0，小于30mm/s第五十一頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二52構(gòu)型平面多為圓形或正方形，D(或邊取)<10m（若太大有什么問題？），一般4~7m，徑深比小于3中心管進水(設(shè)反射板)進水口以上為沉淀區(qū)，以下緩沖、浮泥區(qū)排泥:靜水壓力，排泥管

中小型水廠或污水廠第五十二頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二53沉淀效率豎流沉淀池的表面負(fù)荷率=上升流速vu>v

(去除)沉下u<v帶出u=v懸浮對自由沉淀去除率低于基本類型絮凝沉淀情況較復(fù)雜（顆粒相互碰撞，加速絮凝作用，去除率提高；接觸凝聚、截留、過濾等作用均存在）

表面負(fù)荷小于1mm/s，沉淀時間大于1.5h第五十三頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二54輻流式沉淀池表面負(fù)荷提高1倍第五十四頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二55第五十五頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二56第五十六頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二57特點輻流式沉淀池是大型沉淀池，池徑可達100m,池周水深1.5~3.0m，徑深比不小于6。有中心進水、周邊進水、周進周出、旋轉(zhuǎn)臂配水等幾種形式。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除。有中心傳動式刮泥機和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機等。第五十七頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二58澄清池原理：在澄清池一個構(gòu)筑物中，可完成了混合、絮凝反應(yīng)、沉淀分離等幾個階段。澄清池中起接觸絮凝作用的是呈懸浮狀態(tài)的泥渣層。去除對象：含SS較低廢水中的懸浮物處理效果：出水濁度一般小于20度流程中的設(shè)置位置：常用于給水處理中，過濾之前第五十八頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二59第五十九頁，共六十三頁，編輯于2023年，星期二60

曝氣沉砂池(aeratedgritchamber)普