华北理工水质工程学Ⅰ课件16沉淀和澄清-4澄清池

1、16-4澄清池将混凝和沉淀去除合并在一个水处理设施中的水处理构筑物。一、特点：1、澄清池：将混凝和沉淀去除合并在一个水处理设施中的水处理构筑物。2、特点：利用悬浮泥渣层作为一种接触介质，按接触凝聚原理，滤水，使水得到澄清，凝聚效果好。P307混凝反应，沉淀在一个构筑物中完成，构造简单，造价低。二、分类： 泥渣悬浮型 泥渣循环型（一）泥渣悬浮型澄清池1、 廊道式悬浮澄清池：（1）构造流程：加药原水气水分离器向池中配水向上进入悬浮泥渣区清水室 清水 泥渣浓缩 （接触凝聚） 排泥（2）原理：接触凝聚 浓度大的悬浮物处于拥挤沉淀状态。 原水通过悬浮层，相当于泥渣在静水中的拥挤沉淀，拥挤沉速与泥渣体积浓

2、度Cv有关。 u拥挤沉速 u自由沉速 n指数 Cv体积浓度浓度的平衡调节：当上升流速大uCv uCvP308 （3）优缺点： 构造简单； 水处理效果好； 造价低； 对水质、水温、水量的变化敏感（受冲 击负荷能力差）； 处理效果不稳定。2、脉冲式澄清池:（1）特点：澄清池中，水流上升流速发生周期性变化。 上升流速小时：泥渣层收缩； 上升流速大时：泥渣层膨胀。 脉冲作用: 微絮体与活性泥渣接触 絮凝池内悬浮层浓度均匀。 防止颗粒在池底沉淀。（2）构造：多了一个脉冲发生器： 电磁阀，真空泵 钟罩式 （3）原理：悬浮层上下运动（膨胀、收缩） 便于絮体絮凝。（4）优缺点： 效果好； 配水均匀； 混合效果

3、好； 清水区断面积大； 底部无沉泥； 脉冲器易损，使用寿命短。 （5）脉冲发生器 电磁阀真空泵脉冲发生器：a充水过程：真空泵造成进水室负压，进水管 进水慢慢充满进水室达最高水位。b放水过程：进气阀开，进水室进入空气，水 位自动下降水进入澄清池。 水位下降达最低水位，进气阀闭。 钟罩式脉冲发生器：利用虹吸造成脉冲， 现脉冲澄清池已用的不多，脉冲发生器易损。 （二）泥渣循环形澄清池：使泥渣在池中循环，接触絮凝。1、机械搅拌澄清池：（1） 构造：第一絮凝室，第二絮凝室和分离室 （2）流程： 原水进入，加药，进入三角配水槽（2），进入第一絮凝室，（搅拌(5)）与回流泥渣絮凝，由提升叶轮(6)，提升至第

4、二絮凝室，接触絮凝，水流进入导流室，（导流板，消除水的旋转，）进入 上部清水区上部集水槽 流出。分离室 一部分进主泥斗排除。 下部泥渣层 一部分进入第一絮凝室。（3）原理：利用回流泥渣与源水中的悬浮物接触凝聚，然后沉降分离。（4）优缺点：利用了活性强的泥渣；可调节（搅拌转速）提升量（回流量）。 管理水平要求高，不能停止运行（沉泥）。设计计算：一、 计算内容：1、 进水管配水槽；2、 反应室；（I，II反应室）3、 分离室；4、 集水槽；5、 泥渣浓缩室；6、 搅拌提升设备； 二、设计参数选择 1、清水区上升流速一般采用0.81.1mms。 2、水在澄清池内总停留时间可采用1.21.5h。 3、

5、叶轮提升流量可为进水流量的35倍。叶轮直径可为第二絮凝室内径的7080，并应设调整叶轮转速和开启度的装置。4、原水进水管、配水槽： 原水进水管的管中流速一般在1ms左右。 进水管进入环形配水槽后向两侧环流配水，故 三角配水槽的断面应按设计流量的一半确定。 配水槽和缝隙的流速均采用0.4ms左右。 5、絮凝室： 目前在设计中，第一絮凝室、第二絮凝室（包括导流室）和分离室的容积比一般控制 在2：1：7左右。第二絮凝室和导流室的流速一般为4060mm/s。6、集水槽：集水槽用于汇集清水。集水均匀与否，直接影响分离室内清水上升流速的均匀性，从而影响泥渣浓度的均匀性和出水水质。因此，集水槽布置应力求避免

6、产生局部区域上升流速过高或过低现象。在直径较小的澄清池中，可以沿池壁建造环形槽；当直径较大时，可在分离室内加设辐射形集水槽。辐射槽数大体如下：当澄清池直径小于6m时可用46条，直径大于6m时可用68条。环形槽和辐射槽的槽壁开孔。孔径可为2030mm。孔口流速一般为0.5 0.6ms。穿孔集水槽的设计流量应预留远期增加流量的余地，一般取为1.21.5倍。即穿孔集水槽的超载系数1.21.5。三、 穿孔集水槽计算：（一）集水槽：池D6m辐射式集水槽68条。(二)断面尺寸:(三)分类:底坡 i=0 i0 (四)计算:1、 i=0 如端部为矩形断面。h2为临界水深; b槽宽; q槽出水量; n池集水槽条

7、数;Q澄清池总水量。 超载系数（预留远期增加水量） =1.21.5 利用动量定律:列出动量方程 单位时间动量的变化,等于液体所受外力 P1-P2=E1-E2 q=Q2 集水槽设计流量； Q1=0 b值按经验选值 一般选b=h1(取整) 2、 i0选定：槽末端流速v=0.40.6m/s槽宽: (取整)坡降:il=0.10.2m(取整数)求h2: 求h1: hk槽临界水深，自由出流时的h2l槽长 3、 穿孔计算（1）孔口总面积： 流量系数，薄壁孔口， 取=0.62 P311(2)孔口: 选定孔口直径计算孔口单个面积f计算孔口总数n还可以按孔口流速计算: 孔口面积 孔口上作用水头 选定孔口流速v 计算孔口面积求孔口上作用水头定孔口直径单孔面积f计算孔口总面积n7、泥渣浓缩室： 据池的大小可设14个 容积为总容积的1% 4% 浓度低时 浓度高时 2、水力循环澄清池原理：利用射流泵，将一部分回流泥渣与原水混合。 原水（加药后）由池底1进入喷嘴2喉管3（低压） 吸入回流泥渣混合第一絮凝室（5）第二絮凝室（6） 清水集水槽分