净水工程--沉淀--课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,第,4,章 沉淀,4.1,杂质颗粒在静水中的沉降,4.2,平流式沉淀池,4.3,斜板与斜管沉淀池,4.4,澄清池,1,ppt课件,第4章 沉淀4.1 杂质颗粒在静水中的沉降1ppt课件,4.2,平流沉淀池,为了研究杂质被去除的规律提出了理想沉淀池的概念。,沉淀区的假设：,（1）进水均匀分布于沉淀区，水流的水平流动速度始终,不变。,（2）进水中杂质均匀地分布于沉淀区始端，发生的是等,速自由沉淀。,（3）颗粒沉到池底即被去除，无返混现象发生。,2,ppt课件,4.2 平流沉淀池为了研究杂质被去除的规律提出了理想沉淀池,3-2,4.2,平流沉淀池,3,ppt课件,3-24.2 平流沉淀池3ppt课件,池长、宽、高分别为：,L、B、H。,进入沉淀区的水流量为,Q,，水流速度为：,粒径均一的杂质颗粒在理想沉淀池中的沉淀情况,设某杂质颗粒的沉速为,：,u,0,其运动轨迹为倾斜的直,线。满足,运动轨迹，这一粒径的杂质颗粒能全部沉,淀，对应的沉速,u,0,，,称为截留沉速。,表面负荷：单位沉淀池面积上承受的水流量。,4.2,平流沉淀池,4,ppt课件,池长、宽、高分别为：L、B、H。4.2 平流沉淀池4pp,按具有截流沉速为,u,0,的颗粒的沉降曲线,AB,，,找出近似关系：,即：,表面负荷是一种通量的概念,(,m,3,/m,2,h,),与,截留沉速,(m/h),相等,4.2,平流沉淀池,得：,5,ppt课件,按具有截流沉速为u0 的颗粒的沉降曲线AB，4.2 平,颗粒沉淀轨迹为直线，是水平速度和垂直速度的合成。,有,、,三种运动轨迹。,轨迹,的颗粒的沉速为：,u,0,沉速,u,u,0,的颗粒，杂质颗粒的沉降轨迹应该是更陡的直,线，可全部沉淀下来；,沉速,u,u,0,的颗粒，沉降轨迹平缓，可部分去除。位于,池底以上高度为,h,以下的颗粒可去除，在,h,以上的不能被,去除。,沉淀效率,=h/H,4.2,平流沉淀池,6,ppt课件,4.2 平流沉淀池6ppt课件,沉速为,u,0,的颗粒的沉降时间为：,沉速为,u,的颗粒，在高度为,h,的沉降时间为：,沉速,u,u,0,的颗粒的沉淀效率,=h/H=u/u,0,沉速,u,u,0,的杂质颗粒只能部分沉淀，沉淀效率等于沉,速与截留沉速的比值。,4.2,平流沉淀池,7,ppt课件,4.2 平流沉淀池7ppt课件,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,对于粒径组成不同的杂质颗粒的沉淀效率的计算：,非凝聚性颗粒特征：沉降过程中粒径尺寸、沉速不变。,颗粒的沉降速率，其可用沉降柱试验得到,试验装置:,圆筒（直径100200,mm）,高度：与沉淀池等高。,取样口的高度：,h,沉速为,u,颗粒浓度为,C,的,均匀颗粒,沉降过程：,在不同沉淀时刻，,取样口取样测定颗粒浓度。,（3-10）,h,h1,B,t,A,8,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验对于粒径组成不同的杂,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,在初始时刻,t,=0，,水中悬浮颗粒在整个水深中均匀分,布，取样口测出颗粒原始浓度为,C,；,在时刻,t,H/u,，水面颗粒下沉的距离,h=,ut,h,深度内无杂质颗粒，取样口浓度为,C,在时刻,t,=H/u,，,水面颗粒沉至取样口，取样口及其以,上水层无杂质颗粒，取样口浓度为,0,。,图中的倾斜的直线为：颗粒的沉降过程线，,斜率：颗粒沉速。,9,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验在初始时刻t=0，水,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,水中颗粒不均匀的，假定粒径是连续变化的，可将颗粒,按粒径划分成许多组分。,划分的足够小，每一个组分的颗粒可看成均匀的。,设颗粒总浓度为,C,0,，各组分浓度为,C,1,，,C,2,C,n,颗粒沉速为：,u,1,u,2,-u,n,。,10,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验水中颗粒不均匀的，假,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,t=0,，,水中颗粒在整个水深中均匀分布，颗粒浓度为,C,0,（颗粒总浓度）；取样口颗粒浓度为,C,0,。,在沉淀时间,t,i,，沉速,u,i,的颗粒，沉降到取样口以下，水样中颗粒浓度为,0,。沉速,u,i,的颗粒没有沉到取样口下，取样口浓度：,C,I,=,C,I,+1,+,+,C,n,（水中剩余颗粒浓度）,Pu,绘制出颗粒沉降积累曲线,可进行沉淀效率的计算：,11,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验11ppt课件,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,将水中杂质划分成许多微小的组分，,各组分的沉速为：,各组分的质量在总质量中所占比例为：,P,1,；,P,2；,P,n,表示在,取样口的水样中,所剩余的颗粒浓度的比例。,1-,P,1,、1-,P,2,1-,P,*,1-,P,n,分别代表,取样口水样中,颗粒去,除的比例,。,12,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验将水中杂质划分成许多,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,对于水样中,u,i,u,0,的颗粒，全部被去除，,它们在总量中占的比例：,1-P,0,对于水样中沉速为,u,i,（u,i,u,0,）,的颗粒，,P,i,只能部分沉,淀下来。,其沉淀效率为：,沉淀下的部分在总量中所占的比例：,对沉速,u,i,u,0,的所有组分相加，得沉速小于的各组分的总,沉淀量在总量中所占的比例：,13,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验对于水样中uiu0,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,如果组分划分的足够小，可写成积分式：,沉淀区的总沉淀效率为：,14,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验如果组分划分的足够小,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,理想沉淀区的沉淀效率只与截流沉速有关；即只与表面,负荷有关，与其他工艺参数无关。,当处理水量一定时，只与沉淀池的表面积有关。,15,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验理想沉淀区的沉淀效率,4.2.2.,非凝聚性颗粒的静水沉淀试验,即颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关，而,与其它因素（如水深、池长、水平流速、沉淀时间）无,关。(,Hazen,理论,1904年）,（1）,一定，,u,i,越大，表面负荷越大；或,q,不变，,u,i,越,大，,增大。与混凝效果有关。,（2）,u,i,一定，增大,A，,可以增加产水量,Q,或增大,。,当,容积一定时，增加,A，,可以降低水深“浅池理论”，也,能提高,。,16,ppt课件,4.2.2.非凝聚性颗粒的静水沉淀试验即颗粒在理想沉淀池的,【,例,1】,沉淀池去除效率的计算,确定沉淀池的去除效率。沉淀池的截留速度为：,2m,3,/m,2,h,，水中所含颗粒的沉降速度分布如下表所示。绘,出进水和出水的颗粒柱状图。,17,ppt课件,【例1】沉淀池去除效率的计算确定沉淀池的去除效率。沉淀池的截,【,例,1】,沉淀池去除效率的计算,解：制表计算各种颗粒尺寸的去除百分数。,1.,先计算平均颗粒沉降速度，如（,0+0.5,）,/2=0.25,。,2.,对每个速度范围计算去除份额：即去除份额,=v,i,/v,0,=,平,均沉降速度,/,截留速度,=0.25/2=0.125,。,若结果大于,1.0,，计,1.0,。因为这些颗粒将被全部去除。,3.,确定去除的颗粒数，即进水颗粒数乘去除百分数。,4.,计算剩余颗粒数，即进水颗粒数,去除的颗粒数。,计算结果如下表：,18,ppt课件,【例1】沉淀池去除效率的计算解：制表计算各种颗粒尺寸的去除百,去除效率：总的去除百分数,=394.75/500%=78.95%,19,ppt课件,去除效率：总的去除百分数=394.75/500%=78.95,20,ppt课件,20ppt课件,