水處理之沉淀

關(guān)于水處理之沉淀第1頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2格柵安裝位置：

格柵一般斜置在進(jìn)水渠道或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。去除對(duì)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2頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(xì)格柵（1.5-10mm）中格柵（10-40mm）格柵分類第3頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4回轉(zhuǎn)格柵第4頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5微濾機(jī)孔徑10至35μm第5頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(dòng)，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6頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7在線調(diào)節(jié)離線調(diào)節(jié)第7頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8調(diào)節(jié)池容量設(shè)計(jì)P241例5-2（課后復(fù)習(xí)）設(shè)計(jì)按計(jì)算的110~120%第8頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9流量調(diào)節(jié)BOD調(diào)節(jié)第9頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10第10頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(lái)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(shí)，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(shí)，懸浮物將上浮到水面形成浮渣（scum）。第11頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月12第12頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月13沉淀過(guò)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(qiáng)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13頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月14自由沉淀的特點(diǎn)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14頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月15絮凝沉淀的特點(diǎn)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15頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月16成層沉淀懸浮顆粒的濃度較高每個(gè)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(duì)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(guò)程。高濁水沉淀、二沉池第16頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(shí)密集沉淀池底部，污泥濃縮池第17頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(wú)凝聚性，沉降過(guò)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18頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(shí)，顆粒將以等速下沉。對(duì)球形均質(zhì)顆粒有：其中阻力系數(shù)Cd

隨Re而改變第19頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月20阻力系數(shù)CDRe<1,層流顆粒沉速(Stokes)1<Re<103，過(guò)渡區(qū)103<Re<105，紊流區(qū)第20頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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21頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月22顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)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22頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月23在t0時(shí)間內(nèi)，各種顆粒沉淀的總?cè)コ蕿椋?/p>

X第23頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月24第24頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月25第25頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月26理想沉淀池(1)進(jìn)出水均勻分布到整個(gè)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(guò)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26頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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27頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月28沉淀池中顆粒沉降過(guò)程分析因?yàn)椋簎0t=H，

vt=L，有u0=H/t，t=L/v；又因?yàn)椋篞=vBH，所以H＝Q/(vB)，所以有：HLu0v長(zhǎng)為L(zhǎng)，有效水深為H，寬為B的沉淀池，表面積為A=LB第28頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月29q0的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(jì)：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(shí)間、池體積無(wú)關(guān)第29頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月30思考表面負(fù)荷與沉淀速率的區(qū)別與聯(lián)系？第30頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月31斜板（管）沉淀理想沉淀池中，顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可描述為：當(dāng)L、v不變時(shí)，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(jì)的沉淀池可大大縮短停留時(shí)間第31頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月32第32頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月33第33頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月34第34頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月35在相同沉淀效率下，提高了處理能力表面負(fù)荷可達(dá)9~11m3/(m2h)第35頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月36第36頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月37絮凝沉淀去除率與沉速、時(shí)間和水深有關(guān)第37頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月38第38頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(jìn)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39頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月40導(dǎo)流墻水力半徑=過(guò)水?dāng)嗝?潤(rùn)濕周清水池排氣孔第40頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月41第41頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月42沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式第42頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(jìn)水區(qū)第43頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月44平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（進(jìn)水）整流墻浸沒孔擋流板第44頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月45平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（出水）第45頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月46第46頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月47第47頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月48污泥區(qū)靜壓排泥1.5~2m排泥管直徑大于200mm第48頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月49設(shè)計(jì)要點(diǎn)沉淀區(qū)：長(zhǎng)寬比大于4，長(zhǎng)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49頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月50表面負(fù)荷（重要）！第50頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月51豎流式沉淀池v0v1v1,小于20mm/sv0，小于30mm/s第51頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(wèn)題？），一般4~7m，徑深比小于3中心管進(jìn)水(設(shè)反射板)進(jìn)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52頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(duì)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(guò)濾等作用均存在）

表面負(fù)荷小于1mm/s，沉淀時(shí)間大于1.5h第53頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月54輻流式沉淀池表面負(fù)荷提高1倍第54頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月55第55頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月56第56頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月57特點(diǎn)輻流式沉淀池是大型沉淀池，池徑可達(dá)100m,池周水深1.5~3.0m，徑深比不小于6。有中心進(jìn)水、周邊進(jìn)水、周進(jìn)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(jī)刮除。有中心傳動(dòng)式刮泥機(jī)和吸泥機(jī)以及周邊傳動(dòng)式的刮泥機(jī)與吸泥機(jī)等。第57頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月58澄清池原理：在澄清池一個(gè)構(gòu)筑物中，可完成了混合、絮凝反應(yīng)、沉淀分離等幾個(gè)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(duì)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(guò)濾之前第58頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月59第59頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月60

曝氣沉砂池(aeratedgritchamber)