廢水處理工程課件第4章3-5節(jié)

授課內(nèi)容：

第三節(jié)理想沉淀池第四節(jié)沉淀池第五節(jié)沉砂池1第三節(jié)理想沉淀池理想沉淀池的假定條件：

①進(jìn)出水均勻分布在整個(gè)橫斷面，亦即沉淀池中各進(jìn)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)流速均相同；

②懸浮物在沉淀過程中以等速下沉；

③懸浮物在沉降過程中的水平分速度等于水流速度，水流是穩(wěn)定的。

④懸浮物落到池底污泥區(qū)，不再上浮，即被除去。

2◆在沉淀區(qū)的每個(gè)顆粒一面下沉，一面隨水流水平運(yùn)動(dòng)，其軌跡是向下傾斜的直線?！舫了俅笥趗0的顆?？扇砍?；沉速<u0的顆粒因處于水面以下，也可以除去一部分。例如：沉速為u的顆粒被除去率為h/H或u/u0。

理想平流式沉淀池式意圖

寬度(B)高H/長度(L)3

設(shè)：處理水量Q(m3/s)水平流速度v(m/s)沉淀池寬度B(m)，長度L(m)，高度H(m)

水面面積A(m2)：A=BL

沉淀池容積V(m3)：V=BLH故：顆粒在沉淀池內(nèi)的沉淀時(shí)間t為：t=L/v=H/u0V=Qt=HBLQ=V/t=HBL/t=Au0

有：u0=Q/A=q04u0=Q/A=q0

Q/A的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀池單位面積的流量，稱為表面負(fù)荷或過流率，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)

。5結(jié)論：

★

若沉速u0確定（由停留時(shí)間和水深確定）后，則沉淀池的表面負(fù)荷q0值同時(shí)被確定。

★由于u0=q0=Q/A，表明沉淀效率取決于顆粒沉速或表面負(fù)荷，與池深和停留時(shí)間無關(guān)。

★通過靜止沉淀試驗(yàn)，根據(jù)要求達(dá)到的沉淀總效率，求出顆粒沉速后，也就確定了沉淀池的表面負(fù)荷(過流率)。

6

①主要是由于池進(jìn)口及出口構(gòu)造的局限，使水流在整個(gè)斷面上分布不均勻，整個(gè)池子的有效容積未能得到充分利用，一些沉淀池還存在死水區(qū)，因此，廢水在沉淀池中實(shí)際停留的時(shí)間要比理論停留時(shí)間短。②由于紊流的影響，懸浮顆粒的實(shí)際沉速比理想沉速小。③實(shí)際沉速還受水溫，風(fēng)吹等因素的影響。實(shí)際沉淀池與理想沉淀池是有區(qū)別的。7實(shí)際應(yīng)用：

由于實(shí)際沉淀池受各種因素的影響，采用沉淀試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)考慮相應(yīng)的放大系數(shù)。8第四節(jié)沉淀池

按池內(nèi)水流方向分類平流式沉淀池豎流式沉淀池輻流式沉淀池斜板式沉淀池9工作方式：間歇式和連續(xù)式。特點(diǎn)及適用條件：平流式沉淀池豎流式沉淀池輻流式沉淀池

10一、平流式沉淀池平流式沉淀池是廢水從池的一端進(jìn)入，從另一端流處，水流在池內(nèi)作水平運(yùn)動(dòng)，池平面形狀呈長方形，可以是單個(gè)或多個(gè)串聯(lián)。11

平流式沉淀池有進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)和污泥區(qū)四部分組成。1、進(jìn)水區(qū)

進(jìn)水區(qū)的作用是使水流均勻分布在整個(gè)斷面上，盡可能減少擾動(dòng)。入口流速小于25mm/s。為了保證不沖刷已有的底部沉積物，水的流入點(diǎn)應(yīng)高出污泥層面0.5m以上。水流入沉淀池后應(yīng)盡快消能，防止在池內(nèi)形成短流或股流。設(shè)置整流裝置。

12

沉淀池進(jìn)口整流多采用穿孔槽外加擋板（或穿孔墻）的方法，沉淀池進(jìn)水口布置形式如圖示：

132．沉淀區(qū)要降低沉淀池中水流的Re數(shù)和提高水流的Fr數(shù)，必須設(shè)法減少水力半徑，采用導(dǎo)流墻，對平流式沉淀池進(jìn)行縱向分格等，均可減小水力半徑，改善水流條件。

沉淀區(qū)的高度（有效水深H）與其前后有關(guān)處理構(gòu)筑物的高程布置有關(guān)，一般約3-4m。沉淀區(qū)的長、寬、深之間相互關(guān)聯(lián)，應(yīng)綜合考慮，還應(yīng)核算表面負(fù)荷。

一般，L/B≥4，L/H≥10，每格寬度3-8m，不宜大于15m。143．出水區(qū)

沉淀后出水應(yīng)盡量在出水區(qū)均勻流出。沉淀池常見出水口布置形式。

15

出流堰是沉淀效果好壞的重要條件，它不僅控制池內(nèi)水面的高程，而且對池內(nèi)水流的均勻分布影響極大。應(yīng)防止池內(nèi)水流產(chǎn)生偏流現(xiàn)象。盡可能減少單位堰長的過流量，因此堰的施工必須精心，盡量做的水平。164．污泥區(qū)（積泥區(qū)和排泥區(qū)）

及時(shí)排出沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項(xiàng)重要措施。沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管排泥及機(jī)械排泥。目前基本都采用機(jī)械排泥，不需留存泥區(qū)，池底水平，略帶坡度以便放空。17排泥方式：

（1）刮泥：設(shè)置刮泥機(jī)（車），池底設(shè)計(jì)坡度0.01-0.02。（2）污泥泵排泥；（3）靜水壓力排泥（靜水壓力1.5-2.0m水頭，排泥管徑不小于200mm）。（4）如設(shè)有多個(gè)泥斗時(shí)，則無需刮泥裝置，每個(gè)泥斗設(shè)獨(dú)立的排泥管及排泥閥。185、緩沖區(qū)污泥區(qū)和清水區(qū)之間應(yīng)有一個(gè)緩沖區(qū)，其深度可取0.3-0.5m，以減輕水流對存泥的攪動(dòng)，也為存泥留有余地。19沉淀池設(shè)計(jì)的一般原則

1、設(shè)計(jì)流量2、池?cái)?shù)3、沉淀池設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)（見下頁）

20若無沉淀數(shù)據(jù)可選取手冊設(shè)計(jì)參數(shù)。21平流式沉淀池的幾何尺寸計(jì)算

（1）沉淀區(qū)的長度L取決于水平流速v和停留時(shí)間T，即L=v*T（2）沉淀池的寬度決定物流量Q，池深H和水平流速v，即B=Q/H*v（3）沉淀區(qū)的長寬深之間的相互關(guān)系，應(yīng)綜合研究決定，并核算表面負(fù)荷率,核算L/B≥4，L/H≥10。22（4）有效水深3-4m，超高大于0.3m，緩沖層高度0.3-0.5m。（5）進(jìn)水擋板

：（書P32）（6）出水擋板

：（書P33）（7）污泥斗的傾角45ο-60ο。（8）放大系數(shù)：根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行放大。負(fù)荷縮小1.5倍HRT增大1.75倍23進(jìn)水區(qū)沉淀區(qū)出水區(qū)保護(hù)高度沉淀高度坡度污泥斗高度（污泥斗底部尺寸）平流式沉淀池設(shè)計(jì)草圖24二、豎流沉淀池

豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。

25豎流沉淀池特點(diǎn)

豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。（1）當(dāng)顆粒發(fā)生自由沉淀時(shí)，其沉淀效果比平流式沉淀池中低得多。（2）當(dāng)顆粒具有絮凝性時(shí)，則上升的小顆粒和下沉的大顆粒之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。（3）沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層，對上升的小顆粒起攔截和過濾作用，因而沉降效率比平流沉淀池高。26結(jié)構(gòu)：

豎流式沉淀池多為圓形，直徑介于4-7m之間。沉淀池的上部為圓筒形的沉淀區(qū)，下部為截頭圓錐狀的污泥區(qū)，中間為緩沖層。27沉淀池的設(shè)計(jì)：（1）沉淀時(shí)間t=1.5-2.5h；（2）表面負(fù)荷q0=1.0-1.5m3/m2.h；對應(yīng)u0=q0（參數(shù)選?。?）有效水深H=q0t；

池徑D與有效水深（H）的比值不超過3：1。（4）池徑D（4-7m）（5）中心管設(shè)計(jì)豎流沉淀池中心管內(nèi)流速對懸浮物的去除有很大影響。（中心管設(shè)計(jì)參數(shù)）28中心管設(shè)計(jì)方法