水污染控制工程第4章PPT学习教案

1、会计学1 水污染控制工程第水污染控制工程第4章章 目录 1 2 3 4 第一节第一节 调节池调节池 第二节第二节 格栅格栅 第三节第三节 沉淀理论沉淀理论 第四节第四节 沉砂池沉砂池 第五节第五节 沉淀池沉淀池 5 第1页/共36页 第一节第一节 调节池调节池 调 节 池 的 构 造 对角线出水调节池对角线出水调节池 折流式调节池折流式调节池 出水槽沿对角线方向设置，废水由左右两侧进入池后，经过不同的时间才流到出水槽，使出水槽中的混合废水是在不同时间内流进来的，以达到自动调节均和的目的（结构见图4-1 ） 配水槽设在调节池的纵向中心线上，通过溢流孔口投配到调节池的前后各个位置上，从而使先后过来

2、的、不同浓度的废水混合，使废水在池内得到混合和均化 （结构见图4-2） 第2页/共36页 -剖面 图图4-2折流式调节池折流式调节池 图图4-1 对角线出水调节池对角线出水调节池 第3页/共36页 调调 节节 池池 设设 计计 的的 一一 般般 要要 求求 池中最高水位不高于进水管的设计高度，水深一般为池中最高水位不高于进水管的设计高度，水深一般为2m左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。 调节他的形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态调节他的形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态 调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水

3、消泡装置。调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。 为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置 4 1 2 3 第4页/共36页 调节池的设计计算调节池的设计计算 1 n iii i Cqt C q T 1 n iii i Cq t C V 或 （4-1） 废水经过一定时间的调节后，其平均浓度可按式（4-1）计 算： 小时均化后的废水平均浓度，mg/L； 各时间段内的废水浓度，mg/L； 小时内的废水平均流量，m3/h； 各时间段内的废水平均流量，m3/h； 选取的最不利的各时间段，h； 调节时间，且，h； 调节池容积，

4、且，m3。 CiCiC i C q i q i t T V C 第5页/共36页 1 水泵强制循环搅拌 2 空气搅拌 3 机械搅拌 优点：简单易行 缺点：动力消耗 较多 优点：搅拌效果好 缺点：运行费用较高，易形成二次污染 优点：搅拌效果好 缺点：易受腐蚀，运行维修费用也较高。 第6页/共36页 斜置在废水流经的渠道、泵站集水池的进口处或污水厂进水口端部斜置在废水流经的渠道、泵站集水池的进口处或污水厂进水口端部 截阻水中大块呈悬浮和漂浮状态的物质，以免堵塞水泵、管道、闸门及沉淀池排泥管，减轻后续处理构筑物及泵站机组的负荷。截阻水中大块呈悬浮和漂浮状态的物质，以免堵塞水泵、管道、闸门及沉淀池排泥

5、管，减轻后续处理构筑物及泵站机组的负荷。 按形状：按形状：平面格栅和曲面平面格栅和曲面 格栅格栅 按格栅栅条的净间隙按格栅栅条的净间隙：粗：粗 格栅（格栅（50l00mm）、中）、中 格栅（格栅（1050mm）和细）和细 格栅（格栅（310mm） 根据清渣方式：根据清渣方式：人工清渣人工清渣 和机械清渣和机械清渣 位置位置 作用作用分类分类 第二节第二节 格栅格栅 第7页/共36页 图4-4 平面格栅 图4-5 固定曲面格栅 图4-6 旋转鼓筒式格栅 A1为格栅，A2为清渣桨板 l-鼓筒；2-冲洗水管；3-渣槽 第8页/共36页 类 型优 点缺 点适 用 范 围 链条式 结构简单、占地面积 小

6、 杂物进入链条、链轮之 间容易卡住；套 筒滚子链造价高、 耐腐蚀性差 深度不大的中小型格栅， 主要清除生活污水中 纤维、带状杂物 移动伸缩臂 式 不清污时设备全部在 水面上，维修 检修方便；可 不停水检修； 钢丝线在水面 上，运行寿命 长 需3套电动机、减速器， 结构复杂；移动 时齿耙与格栅间 隙对位较困难 中等深度的宽大格栅；耙 斗式适于污水除污 圆周回转式 结构简单；动作可靠， 容易检修 配置圆弧形格栅，制造 较困难；占地面 积较大 深度较钱的中小型格栅 钢丝绳牵引 式 适用范围广；固定设 备部件维修方 便 钢丝绳干湿交替，易腐 蚀，需采用不锈 钢丝绳；维护检 修水下固定设备 需停水 固定

7、式适用于中小型格栅， 移动式适用于宽大格 栅 常见格栅除渣机的优缺点与适用范围常见格栅除渣机的优缺点与适用范围 第9页/共36页 设计参数设计参数 格栅的设计参数格栅的设计参数 格栅井格栅井 格栅尺寸格栅尺寸 栅条间距栅条间距 过栅流速及过栅水头损失过栅流速及过栅水头损失 栅渣量栅渣量 和格栅倾角和格栅倾角 格栅工作平台格栅工作平台 第10页/共36页 栅槽宽度 过栅水头损失 (1)Bs nen eh Q n sin max 计算公式 01 khh 2 0 sin 2 h g 第11页/共36页 栅槽总高度 每日栅渣量计算 栅槽总长度 21 hhhH tg H llL 1 21 5 .00 .

8、1 1 1 1 2tg BB l 2 1 2 l l 21 hhH max1 86400 1000 QW W K z 第12页/共36页 初沉池中的沉淀过程初沉池中的沉淀过程 悬浮物质浓度不高悬浮物质浓度不高 二沉池中的沉淀过程二沉池中的沉淀过程 悬浮物质浓度约为悬浮物质浓度约为50 500mg/L 二沉池下部及浓缩池开始阶段二沉池下部及浓缩池开始阶段 悬浮物质浓度大于悬浮物质浓度大于500mg/L 二沉池的污泥斗及浓缩池二沉池的污泥斗及浓缩池 悬浮物的浓度很高悬浮物的浓度很高 压缩沉淀压缩沉淀 区域沉淀区域沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀 自由沉淀自由沉淀 沉淀类型沉淀类型 第三节第三节 沉淀理论沉淀

9、理论 第13页/共36页 悬浮物在水中的重力大于水流对悬浮物所产生阻力悬浮物在水中的重力大于水流对悬浮物所产生阻力 自由沉淀自由沉淀 影响沉速的因素：影响沉速的因素： 颗粒与液体的密度差颗粒与液体的密度差 颗粒粒径颗粒粒径 液体温度液体温度 2 18 gy ugd 沉速：沉速： 图4-9 自由沉淀试验曲线 第14页/共36页 絮凝沉淀絮凝沉淀 区域沉淀区域沉淀压缩沉淀压缩沉淀 悬浮物的沉淀、去除不仅取决于沉淀速度的大小，而且与颗粒所处的水深有关 全部颗粒以接近相同的速度下沉，出现了一个清水和浑水的浑液面。 颗粒间的孔隙水因压力的增加所导致的空隙度减小而被挤出，使污泥浓度增高。 等速沉降等速沉降

10、降速沉降降速沉降 临界点临界点 第15页/共36页 进出口水均匀分布在整个横断面，沉淀进出口水均匀分布在整个横断面，沉淀 池中各过水断面上各点的流速均相同池中各过水断面上各点的流速均相同 悬浮物在沉降过程中以等速下沉悬浮物在沉降过程中以等速下沉 悬浮物在沉淀过程中的悬浮物在沉淀过程中的 水平分速等于水流速度水平分速等于水流速度 （理想沉淀池） 悬浮物落到池底，就认为被去除了，悬浮物落到池底，就认为被去除了， 不会重新浮起不会重新浮起 理想沉淀池 第16页/共36页 理想沉淀池 ： 基于哈增模型，颗粒水平分速度即为污水流速： Q v HB 0 uH vL 0 H uv L 可计算出沉淀池的最小长

11、度 tuh t 0 Hu t 0 u H u h t dP H h dP u ut 0 积分上式，得： dPu u dP u u P t P t 00 0 0 0 0 1 理想沉淀池总去除量为 ： dPu u P P t 0 0 0 0 1 )1( 0 0 LH t vu 颗粒在理想沉淀池中的停留时间： （4-9） （4-10） 将式（4-10）代入式（4-9）可得， 00 L QuHBu LB H 设沉淀池的平面面积为ALB ，则有 0 Q uq A 第17页/共36页 平流式沉砂池、曝气式沉砂池 和涡流沉砂池 使相对密度较大的无机颗粒沉淀 较轻的有机颗粒可随水流出 泵站或倒虹管前 初沉池之

12、前 去除污水中相对密度 较大的无机颗粒 沉砂池常见的形式沉砂池常见的形式 沉砂池的工作沉砂池的工作 沉砂池的位置沉砂池的位置 沉砂池的功能沉砂池的功能 第四节第四节 沉砂池沉砂池 第18页/共36页 平流沉砂池的构造平流沉砂池的构造 计算公式计算公式 （1）池长 排泥装置排泥装置 进水装置进水装置 出水装置出水装置 沉淀区沉淀区 Lvt （2）过水断面面积： max Q A v （3）池总宽度 2 h A B （4）沉砂斗容积 max1 5 86400 10 z Qt x V K 2t NxV 或 （5）沉砂池总高度 321 hhhH （6）验算最小流速 min min Q v n 第19页/

13、共36页 曝气沉砂池曝气沉砂池 图4-12 曝气沉砂池剖面图 图4-13 曝气沉砂池中水流运动模式 计算 公式 （1）沉砂池总有效容积）沉砂池总有效容积 （2）池子过水断面面积面积）池子过水断面面积面积 （3）池子总宽度）池子总宽度 （4）池长）池长 （5）单位时间所需曝气量）单位时间所需曝气量 tQV max 60 max Q A v H A B V L A max 3600DQq 第20页/共36页 涡流沉砂池涡流沉砂池 涡流沉砂池涡流沉砂池 图4-14 涡流沉砂池水砂流线图 图4-16 钟式沉砂池的结构 4-15 多尔沉砂池工艺图 第21页/共36页 设计参数设计参数 计算公式计算公式

14、（1）进水管直径）进水管直径 最大流速为最大流速为0.1m/s，最小流速，最小流速0.02m/s 最大流量时，停留时间不宜小于最大流量时，停留时间不宜小于20s 进水管最大流速不宜大于进水管最大流速不宜大于0.3m/s （2）沉砂池直径）沉砂池直径： （3）有效水深）有效水深 （4）沉砂部分所需容积）沉砂部分所需容积 （5）沉砂部分圆锥容积）沉砂部分圆锥容积 （6）池总高）池总高 涡流沉砂池的设涡流沉砂池的设 计计 max 1 4Q d v max12 1 2 4Qvv D v v 22 hv t max1 5 86400 10 z Qtx V K 22 4 1 3 h VRRrr 1234

15、Hhhhh 第22页/共36页 初次沉淀池初次沉淀池 二沉池二沉池 第五节第五节 沉淀池沉淀池 活性污泥混合液 处理对象：处理对象： 泥水分离以及污泥浓缩 作用：作用： 污水中密度大的固体悬浮物 处理对象：处理对象： 作用：作用： 泥水分离 第23页/共36页 出水区出水区 进水区进水区 澄清澄清 区区 出水区出水区 按池内水流方向按池内水流方向 沉淀池的分类沉淀池的分类 平流式、辐流式、平流式、辐流式、 竖流式、斜流式等竖流式、斜流式等 按运行方式按运行方式 间歇式间歇式 连续式连续式 第24页/共36页 污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出从池一端流入。污水中悬浮物在重力作

16、用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出从池一端流入。污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。 流入区、流入区、 流出区、流出区、 沉淀区、沉淀区、 缓冲层、缓冲层、 污泥区、污泥区、 排泥装置排泥装置 优点：优点：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。 缺点：缺点：占地面积大，排泥较困难。占地面积大，排泥较困难。 构造构造流程流程优缺点优缺点 平流式沉淀池平流式沉淀池 第25页/共36页 图4-17 平流式沉淀池 图4-18 平流式沉淀池的出水堰形式 第26

17、页/共36页 计算 公式 （1）沉淀区面积）沉淀区面积 （2）沉淀区有效水深）沉淀区有效水深 （3）沉淀区有效容积）沉淀区有效容积 （4）池长）池长 （5）池子总宽度）池子总宽度 （6）沉淀池座数或分格数）沉淀池座数或分格数 （7）污泥区容积）污泥区容积 （8）污泥斗容积）污泥斗容积 （9）沉淀池的总高度）沉淀池的总高度 max 3600Q A q qth 2 02 VAh 0max 3600VQt 或 3.6Lvt L A B b B n 1000 SNt W 平流沉淀池设计参数的计算公式平流沉淀池设计参数的计算公式 max01 0 24() (1%) QCC Wt p 或 )( 3 1 2

18、12141 ffffhV 4321 hhhhH 第27页/共36页 辐流式沉淀池辐流式沉淀池 图4-19辐流式沉淀池 图4-20周边进水、中央出水的 辐流式沉淀池 图4-21 周边进水、周边出水的 辐流式沉淀池 污水由中心管管壁上的孔口进人，为了 使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板。 在穿孔挡板作用下，呈水平方向均匀地 沿池子半径向池四周辐射流动。随着过 水断面面积不断增大，污水流速逐渐降 低，污水中悬浮物在重力作用下沉淀， 澄清的水从设在池壁顶端的三角堰式或 淹没式溢流口溢流流出。 第28页/共36页 （1）每个沉淀池的表面积 （5）污泥区容积 （2）每个沉淀池的的直径 辐流式沉淀池的设计辐流

19、式沉淀池的设计 计算计算 max 1 0 Q A nq 1 4A D （3）沉淀池有效水深 tqh 02 （4）沉淀区有效容积 01 2 VAh max 0 Q Vt n 或 1000 SNt W max01 0 24() (1%) QCC Wt p 或 （6）污泥斗容积 22 15121 2 () 3 Vh rrrr （7）沉淀池的总高度 12345 Hhhhhh 第29页/共36页 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 h1 h h2h3h4h5 进水管 挡板 污泥管 集水槽 出水管 挡板 集水槽 进水管 反射板 缓冲层 污泥管 =45 60 剖面 图4-22圆形竖流式沉淀池 竖流式沉淀池由竖流式沉淀池由进水装置、中心管、出水进水装置、中心管、出水 装置、沉淀区、污泥斗、排泥装置装置、沉淀区、污泥斗、排泥装置组成，组成， 池中心段有不通至池底的圆柱形中心管池中心段有不通至池底的圆柱形中心管 第30页/共36页 （1）中心管面积 （5）沉淀区面积 （2）中心管直径 竖流式沉淀池的设计竖流式沉淀池的设计 计算计算