《水处理之沉淀》PPT课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,水处理工程,沉淀,(Sedimentation),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。,2,流速：,0.40.9 m/s,，,既防止固体,沉积,，又防止,穿透,水头损失：,0.080.15 m,栅条的间隙,粗格栅,（,40-150 mm,）,细格栅,（,1.5-10 mm,）,中格栅,（,10-40 mm,）,格栅分类,3,回转格栅,4,微滤机,孔径,10,至,35,m,5,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,6,在线调节,离线调节,7,调节池容量设计,P241,例,5-2,（课后复习）,设计按计算的,110120%,8,流量调节,BOD,调节,9,10,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,）。,11,12,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,(discrete settling),絮凝沉淀,(flocculant settling),成层沉淀,(,干涉沉淀）,(zone, hindered settling),压缩沉淀,(compression settling),13,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,14,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,15,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,16,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,17,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,。,18,自由沉淀基础,浮力,F,b,重力,F,g,合力,F,n,= F,g,-F,b,=(,p,-,)gV,s,浮力,重力,阻力,F,d,当,F,n,= F,d,时，颗粒将以,等速,下沉。对,球形均质颗粒,有：,其中,阻力系数,C,d,随,Re,而改变,19,阻力系数,C,D,R,e,1,层流,颗粒沉速,(Stokes),1Re10,3,，,过渡区,10,3,Re20,m,水温升高，降低粘度,21,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,u,i,的颗粒浓度与原始浓度的比值,残余颗粒百分数,22,在,t,0,时间内，各种颗粒沉淀的,总去除率,为：,X,23,24,25,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。,26,uu,0,的颗粒,uu,0,的颗粒,u=u,0,的颗粒,u=u,0,的颗粒,v,u,27,沉淀池中颗粒沉降过程分析,因为：,u,0,t=H,，,v,t=L,，,有,u,0,=H/t,，,t=L/,v,；,又因为：,Q=,v,BH,，,所以,H,Q/(,v,B),，,所以有：,H,L,u,0,v,长为,L,，有效水深为,H,，宽为,B,的沉淀池，表面积为,A=LB,28,q,0,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,q,0,表示。表面负荷的量纲,m,3,/(m,2,s),或,m,3,/(m,2,h),。表面负荷,q,0,的,数值等于颗粒沉速,u,0,(m/s),。,表面负荷,设计,：,q,取,0.650.85,q,0,，,t,取,1.251.5,t,0,。,u,0,=Q/A=,q,0,沉淀效率与,表面积有关,，而与,池深、时间、池体积,无关,29,思考,表面负荷与沉淀速率的区别与联系？,30,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,u,0,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,31,32,33,34,在相同沉淀效率下，提高了处理能力,表面负荷可达,911 m,3,/(m,2,h),35,36,絮凝沉淀,去除率与,沉速、时间和水深,有关,37,38,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,39,导流墙,水力半径,=,过水断面,/,润湿周,清水池排气孔,40,41,沉淀池三种流态,平流式,竖流式,辐流式,42,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,43,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,44,平流式沉淀池的构造及工作特点,（出水）,45,46,47,污泥区,静压排泥,1.52 m,排泥管直径,大于,200 mm,48,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,1025 mm/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,5.8 L/(m s),初沉池，不大于,2.9,二沉池，不大于,1.7,49,表面负荷,（重要）！,50,竖流式沉淀池,v,0,v,1,v,1,小于,20 mm/s,v,0,，小于,30 mm/s,51,构型,平面多为圆形或正方形，,D(,或边取,)v,(,去除,),沉下,uv,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,1 mm/s,，沉淀时间大于,1.5 h,53,辐流式沉淀池,表面负荷提高,1,倍,54,55,56,特点,辐流式沉淀池是,大型沉淀池,，池径可达,100m,池周水深,1.53.0m,，,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。,57,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,58,59,曝气沉砂池,(aerated grit chamber),普通沉砂池的最大缺点是在其截留的沉砂中夹,杂有一些有机物,，而对被少量有机物包覆的砂粒截留效果也不高。,使用曝气沉砂池能够在一定程度上克服上述缺点。,60,曝气沉砂池剖面图,曝气管,集砂槽,61,隔油池（自学）,油在废水中的状态：,悬浮态,，油珠粒径大，占,6080%,乳化态， 油珠粒径,0.525um,溶解态，几个,mg/L,。,62,作业,已知平流沉淀池的长度,L,=20m,，池宽,B,=4m,，池深,H,=2m,。今欲改装成斜板沉淀池，斜板水平间距,10cm,，斜板长度,l,=1m,，倾角,60,度。如不考虑斜板厚度，当废水中悬浮颗粒的截留速度,u,0=1m/h,，求改装后沉淀池的处理能力与原有池子比较提高多少倍？改装后沉淀池中水流的雷诺数,Re,为多少？与原有池子的,Re,相差多少倍？,63,