排水工程物理处理.ppt

水质工程学II（污水处理工艺计算）,参考书,排水工程（第四版）张自杰主编中国建筑工业出版社污水处理厂设计与运行曾科、卜秋平等主编化学工业出版社城市污水处理厂的建设与管理卜秋平、陆少鸣等主编化学工业出版社给水排水新技术与工程汪大晕、雷乐成等主编化学工业出版社城市污水厂处理设施设计计算崔玉川、刘振江等主编化学工业出版社活性污泥工艺简明原理及设计计算周雹中国建筑工业出版社生物膜法污水处理技术刘雨，赵庆良等.中国建筑工业出版社,期刊、网站,中国给水排水给水排水WaterresearchEnvironmentalscienceT排砂时间的间隔,d;kz生活污水流量的总变化系数。,平流式沉砂池的计算公式,7.池总高度h式中:h1超高，m；h2有效水深,m;h3贮砂斗高度,m。8.核算最小流速vmin式中:qvmin设计最小流量，m3/s；n1最小流量时工作的沉砂池数目;Amin最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2。,平流式沉砂池的计算公式,曝气沉砂池的工作原理,污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动（一般流速0.1m/s），同时在池的横断面上产生旋转流动（旋转流速0.4m/s），整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净，有机物含量只有5%左右，长期搁置也不至于腐化。,沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。,曝气沉砂池的特点：,曝气沉砂池是一个长形渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约6090cm处设置曝气装置；在池底设置沉砂斗，池底有i=0.10.5的坡度，以保证砂粒滑入砂槽；为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。,曝气沉砂池的构造：,曝气沉砂池,曝气沉砂池实景,沉砂池砂水分离器,水平流速一般取0.080.12m/s。污水在池内的停留时间为46min；雨天最大流量时为13min。如作为预曝气，停留时间为1030min。池的有效水深为23m，池宽与池深比为11.5，池的长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.56.0mm，距池底约为0.60.9m，并应有调节阀门。曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。,曝气沉砂池的设计参数,曝气沉砂池计算草图,曝气沉砂池计算公式,曝气沉砂池设计计算例题,某污水处理厂曝气沉砂池，Qmax1.0m3/s，停留时间t3min，水平流速v0.1m/s，水深2m，分两格，求池长、宽AL=15m，b=3mBL=15m，b=2.5mCL=18m，b=3mDL=18m，b=2.5m,曝气沉砂池设计计算例题,已知某城市污水处理厂的最大设计流量为0.2m3/s,总变化系数K=1.50，设计砂斗容积按不大于2天的沉砂量，城市污水的沉砂量为每104m3的污水沉砂30(0.3)m3，沉砂池的沉砂斗容积为（）m3.A0.69B1.38C0.35D2.76,钟式沉砂池,构造：流入口、流出口、沉砂区、砂斗、电机、砂提升管、排砂管,钟式沉砂池,钟式沉砂池平面布置,沉砂池比较,作业2：,已知某污水厂Qmax=0.5m3/sKz=1.38，请设计各种沉砂池尺寸。,第三节沉淀池,沉淀池,沉淀池,沉淀池三种流态,平流式,竖流式,辐流式,沉淀池由五部分组成：进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳，以提高沉淀效率。沉淀区是沉淀进行的主要场所。贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。,沉淀池由五部分组成,缓冲区,沉淀池的运行方式,沉淀池特点与适用条件,1.设计流量沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。在合流制的污水处理系统中，当废水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中,应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。2.沉淀池的只数对于城市污水厂，沉淀池的个数不应少于2只。3.沉淀池的经验设计参数对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照教材的经验参数选用。4.沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系,沉淀池的一般设计原则及参数,5.沉淀池的几何尺寸池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.30.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于55；排泥管直径不小于200mm。6.沉淀池出水部分一般采用堰流,在堰口保持水平。出水堰的负荷:对初沉池,应不大于2.9L/(sm);对二次沉淀池,一般取1.52.9L/(sm)。亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。7.贮泥斗的容积一般按不大于2d的污泥量计算。对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2h计。8.排泥部分沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池不应小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池应不小于8.83kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池应不小于11.77kPa（1.2mH2O）。,沉淀池的一般设计原则及参数,平流式沉淀池,进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（md），二沉池为130250m3/（md）。锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。,平流式沉淀池的构造及工作特点,平流沉淀池的构造及工作特点,平流式沉淀池的构造及工作特点（进水）,平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）,3.沉淀区有效容积V1或4.沉淀池长度L式中：v最大设计流量时的水平流速,mm/s;一般不大于5mm/s。5.沉淀池总宽度b,平流式沉淀池的设计,7.污泥区容积对于生活污水，污泥区的总容积V：式中：S每人每日的污泥量，L/(d人),可参考教材表10-8；N设计人口数，人；T污泥贮存时间，d。,平流式沉淀池的设计,平流式沉淀池的设计,9.污泥斗的容积V1式中:S1污泥斗的上口面积,m2；S2污泥斗的下口面积，m2。10.污泥斗以上梯形部分污泥容积V2式中：L1梯形上底边长,m；L2梯形上底边长，m。,竖流式沉淀池,竖流式沉淀池的工作原理,竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。竖流式沉淀池的深、宽（径）比一般不大于3，通常取2。竖流式沉淀池的中心管如下图所示。,竖流式沉淀池的构造,中心流速：无反射板：30mm/s有反射板：100mm/s,流出速度：20mm/s,中心导流筒设计,中心管尺寸,辐流式沉淀池,辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.53.0m。有中心进水、周边进水、周进周出、旋转臂配水等几种形式。沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除，对辐流式沉淀池而言，目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。,辐流式沉淀池的构造及特点,辐流式沉淀池剖面,中心进水,周边进水,进水槽断面较大，而槽底的孔口较小，布水时的水头损失集中在孔口上，故布水比较均匀。进水挡板的下沿深入水面下约2/3深度处，距进水孔口有一段较长的距离，这有助于进一步把水流均匀地分布在整个入流渠的过水断面上，而且废水进入沉淀区的流速要小得多，有利于悬浮颗粒的沉淀。,周边进水辐流式沉淀池的入流区在构造上的特点,辐流式沉淀池刮泥机中心移动系统,辐流式沉淀池计算草图,辐流式沉淀池设计计算例题,某污水处理厂，初沉池采用辐流沉淀池，Qmax=7854m3/h，q0=2m3/m2.h，t=1.5h，n=2，求沉淀池直径D，有效水深H。AD=70m，H=4.5mBD=60m，H=4mCD=50m，H=3mDD=40m，H=2.5m,斜流式沉淀池,浅池沉淀理论,L/H=v/u0，u、v不变时，H越浅，可被去除的颗粒也越小,斜流式沉淀池是根据浅池理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。它由斜板（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成。按斜板或斜管间水流域污泥的相对运动方向来区分，斜流式沉淀池有同向流和异向流两种。污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池。异向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，长度通常为1.0m左右，斜板净距（或斜管孔径）一般为80100mm。斜板（管）区上部清水区水深为0.71.0m，底部缓冲层高度为1.0m。,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用，在废水处理中应用不普遍。在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂含油废水的隔油