水处理之沉淀

关于水处理之沉淀第1页，课件共63页，创作于2023年2月2格栅安装位置：

格栅一般斜置在进水渠道或进水泵站集水井的进口处。去除对象：

用以截留水中粗大的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及处理构筑物的管道。第2页，课件共63页，创作于2023年2月3流速：0.4~0.9m/s，既防止固体沉积，又防止穿透水头损失：0.08~0.15m

栅条的间隙粗格栅（40-150mm）细格栅（1.5-10mm）中格栅（10-40mm）格栅分类第3页，课件共63页，创作于2023年2月4回转格栅第4页，课件共63页，创作于2023年2月5微滤机孔径10至35μm第5页，课件共63页，创作于2023年2月6均化（调节池）P239-246

目的：减少和控制废水水质（污染物浓度）及水量的波动，以便为后续处理提供最佳条件。方式在线调节离线调节第6页，课件共63页，创作于2023年2月7在线调节离线调节第7页，课件共63页，创作于2023年2月8调节池容量设计P241例5-2（课后复习）设计按计算的110~120%第8页，课件共63页，创作于2023年2月9流量调节BOD调节第9页，课件共63页，创作于2023年2月10第10页，课件共63页，创作于2023年2月11沉淀的基础理论重力分离

:是依靠废水中悬浮物密度与水密度差来分离废水中固体悬浮物的方法。当悬浮物的密度大于水的密度时，在重力作用下，悬浮物下沉形成沉淀物(sludge)。当悬浮物的密度小于水的密度时，悬浮物将上浮到水面形成浮渣（scum）。第11页，课件共63页，创作于2023年2月12第12页，课件共63页，创作于2023年2月13沉淀过程的类型

根据废水中可沉降物质颗粒的大小、凝聚性能的强弱及其浓度的高低，按观察到的现象可把沉淀可分为四种类型：自由沉淀

(discretesettling)

絮凝沉淀

(flocculantsettling)

成层沉淀(干涉沉淀）(zone,hinderedsettling)

压缩沉淀

(compressionsettling)第13页，课件共63页，创作于2023年2月14自由沉淀的特点悬浮固体浓度不高、不具有凝聚性固体颗粒不改变形状和尺寸沉降速度后保持不变。水从上到下逐步变清沉砂池、初沉池前期第14页，课件共63页，创作于2023年2月15絮凝沉淀的特点固体浓度也不高，但具凝聚性颗粒互相碰撞、粘合，形成较大的絮凝体颗粒尺寸变化；沉降速度变化给水混凝沉淀、初沉池后期、二沉池前期第15页，课件共63页，创作于2023年2月16成层沉淀悬浮颗粒的浓度较高每个颗粒受周围颗粒干扰，沉速降低，颗粒群结合成整体，各自保持相对不变的位置共同下沉。水与颗粒群之间有明显的分界面，该界面下沉的过程。高浊水沉淀、二沉池第16页，课件共63页，创作于2023年2月17压缩沉淀悬浮物的浓度很高固体颗粒互相接触，互相支承，下层颗粒间隙中的水被挤出界面粒群与水之间也有明显的界面，但颗粒群部分比成层沉降时密集沉淀池底部，污泥浓缩池第17页，课件共63页，创作于2023年2月18自由沉淀及其理论基础假设：（1）颗粒为球形，不可压缩，也无凝聚性，沉降过程中其大小、形状和质量等均不变；（2）水处于静止状态；（3）颗粒沉降仅受重力和水的阻力作用。第18页，课件共63页，创作于2023年2月19自由沉淀基础浮力Fb重力Fg合力Fn=Fg-Fb=(ρp-ρ)gVs

浮力重力阻力Fd当Fn=Fd时，颗粒将以等速下沉。对球形均质颗粒有：其中阻力系数Cd

随Re而改变第19页，课件共63页，创作于2023年2月20阻力系数CDRe<1,层流颗粒沉速(Stokes)1<Re<103，过渡区103<Re<105，紊流区第20页，课件共63页，创作于2023年2月21Stokes公式分析密度差颗粒直径，二次方成正比。d>20μm水温升高，降低粘度第21页，课件共63页，创作于2023年2月22颗粒自由沉淀实验H取样口X悬浮污沉淀累积分布曲线

Xi表示沉速u＜ui的颗粒浓度与原始浓度的比值残余颗粒百分数第22页，课件共63页，创作于2023年2月23在t0时间内，各种颗粒沉淀的总去除率为：

X第23页，课件共63页，创作于2023年2月24第24页，课件共63页，创作于2023年2月25第25页，课件共63页，创作于2023年2月26理想沉淀池(1)进出水均匀分布到整个横断面，悬浮物在流入区沿水深均匀分布；(2)悬浮物在沉淀区等速下沉；(3)悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度，水流是稳定的；(4)悬浮物落到池底污泥区，即认为已被除去，不再浮起。第26页，课件共63页，创作于2023年2月27u<u0的颗粒u<u0的颗粒入流区沉降区污泥区u>u0的颗粒u=u0的颗粒u=u0的颗粒vu第27页，课件共63页，创作于2023年2月28沉淀池中颗粒沉降过程分析因为：u0t=H，

vt=L，有u0=H/t，t=L/v；又因为：Q=vBH，所以H＝Q/(vB)，所以有：HLu0v长为L，有效水深为H，宽为B的沉淀池，表面积为A=LB第28页，课件共63页，创作于2023年2月29q0的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q0表示。表面负荷的量纲m3/(m2·s)或m3/(m2·h)。表面负荷q0的数值等于颗粒沉速u0(m/s)

。表面负荷设计：q取0.65~0.85q0，t取1.25~1.5t0。

u0=Q/A=q0沉淀效率与表面积有关，而与池深、时间、池体积无关第29页，课件共63页，创作于2023年2月30思考表面负荷与沉淀速率的区别与联系？第30页，课件共63页，创作于2023年2月31斜板（管）沉淀理想沉淀池中，颗粒的运动轨迹可描述为：当L、v不变时，H越小，则可截留的颗粒的u0越小。此即浅池原理。

采用浅池原理设计的沉淀池可大大缩短停留时间第31页，课件共63页，创作于2023年2月32第32页，课件共63页，创作于2023年2月33第33页，课件共63页，创作于2023年2月34第34页，课件共63页，创作于2023年2月35在相同沉淀效率下，提高了处理能力表面负荷可达9~11m3/(m2h)第35页，课件共63页，创作于2023年2月36第36页，课件共63页，创作于2023年2月37絮凝沉淀去除率与沉速、时间和水深有关第37页，课件共63页，创作于2023年2月38第38页，课件共63页，创作于2023年2月39影响沉淀效果因素水流流态，常采用雷诺数Re和弗劳德数Fr表示进水区能量消散。如穿孔墙，布水均匀密度流，如主要由水温差造成风效应有效途径减小水力半径第39页，课件共63页，创作于2023年2月40导流墙水力半径=过水断面/润湿周清水池排气孔第40页，课件共63页，创作于2023年2月41第41页，课件共63页，创作于2023年2月42沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式第42页，课件共63页，创作于2023年2月43平流式沉淀池示意图平流式沉淀池沉淀区出水区污泥区进水区第43页，课件共63页，创作于2023年2月44平流式沉淀池的构造及工作特点（进水）整流墙浸没孔挡流板第44页，课件共63页，创作于2023年2月45平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）第45页，课件共63页，创作于2023年2月46第46页，课件共63页，创作于2023年2月47第47页，课件共63页，创作于2023年2月48污泥区静压排泥1.5~2m排泥管直径大于200mm第48页，课件共63页，创作于2023年2月49设计要点沉淀区：长宽比大于4，长深比不小于8,

水平流速，给水10~25mm/s

初沉池不大于7

二沉池不大于5出水区溢流堰负荷：给水，小于5.8L/(ms)

初沉池，不大于2.9

二沉池，不大于1.7第49页，课件共63页，创作于2023年2月50表面负荷（重要）！第50页，课件共63页，创作于2023年2月51竖流式沉淀池v0v1v1,小于20mm/sv0，小于30mm/s第51页，课件共63页，创作于2023年2月52构型平面多为圆形或正方形，D(或边取)<10m（若太大有什么问题？），一般4~7m，径深比小于3中心管进水(设反射板)进水口以上为沉淀区，以下缓冲、浮泥区排泥:静水压力，排泥管

中小型水厂或污水厂第52页，课件共63页，创作于2023年2月53沉淀效率竖流沉淀池的表面负荷率=上升流速vu>v

(去除)沉下u<v带出u=v悬浮对自由沉淀去除率低于基本类型絮凝沉淀情况较复杂（颗粒相互碰撞，加速絮凝作用，去除率提高；接触凝聚、截留、过滤等作用均存在）

表面负荷小于1mm/s，沉淀时间大于1.5h第53页，课件共63页，创作于2023年2月54辐流式沉淀池表面负荷提高1倍第54页，课件共63页，创作于2023年2月55第55页，课件共63页，创作于2023年2月56第56页，课件共63页，创作于2023年2月57特点辐流式沉淀池是大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.5~3.0m，径深比不小于6。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。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。第57页，课件共63页，创作于2023年2月58澄清池原理：在澄清池一个构筑物中，可完成了混合、絮凝反应、沉淀分离等几个阶段。澄清池中起接触絮凝作用的是呈悬浮状态的泥渣层。去除对象：含SS较低废水中的悬浮物处理效果：出水浊度一般小于20度流程中的设置位置：常用于给水处理中，过滤之前第58页，课件共63页，创作于2023年2月59第59页，课件共63页，创作于2023年2月60

曝气沉砂池(aeratedgritchamber)