水污染控制工程第14章沉淀和澄清课件.ppt

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1、第14章 沉淀和澄清q14.1 悬浮颗粒在静水中的沉淀q14.2 平流式沉淀池q14.3 斜板与斜管沉淀池q14.4 澄清池14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（1 1）基本概念悬浮颗粒指原水中原有悬浮物+水中胶体经混凝反应后聚集形成的颗粒。沉 淀水中悬浮颗粒依靠重力作用，克服水的浮力和阻力，从水中下沉分离出来的过程，称为沉淀。自由沉淀水中悬浮颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，仅受颗粒重力、浮力和阻力的作用的沉淀，称为自由沉淀。一般发生在浓度极低时。14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（2 2）基本概念拥挤沉淀在沉淀过程中，水中悬浮颗粒彼此相互

2、干扰，或受池壁的干扰，使颗粒下沉速度降低的沉淀过程，称为拥挤沉淀。发生在常见浓度和高浓度时。沉 淀 池为完成沉淀过程的构筑物，称为沉淀池。14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（3 3）q14.1.1 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀水中颗粒受力分析：重力 浮力 阻力=m du/dt 阻力浮力重力颗粒14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（4 4）3214.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（5 5）14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉淀（6 6）14.114.1悬浮颗粒在静水中的沉淀（悬浮颗粒在静水中的沉

3、淀（7 7）14.1.2 14.1.2 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（1 1）基本术语浑液面清水与浑水分界面。交界面不同区间的分界面统称为交界面。平均沉降速度浑液面下沉的速度所代表的颗粒沉降速度。临界沉降点当沉降达到变浓度区刚消失的位置时的状态。沉降筒分区 清水区 悬浮物区 等浓度区 变浓度区 压实区14.1.2 14.1.2 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（2 2）浑液面下降线H14.1.2 14.1.2 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀（3 3）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1 1）基本术语沉淀区、污泥区

4、、进水区、进水管、穿孔墙、出水区、出水堰、出水口q14.2.1 非凝聚性颗粒的沉降过程分析理想沉淀池 理想沉淀池的三个假定：1.颗粒处于自由沉淀状态；2.水流沿着水平方向层流流动；3.颗粒沉到池底既被去除。Q=v h0 BL=v t;h0=u0 t;u0=Q/LB u0=Q/A表面负荷14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（2 2）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（3 3）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（4 4）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（5 5）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（6 6）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（7 7）1

5、4.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（8 8）q14.2.1 凝聚性颗粒的沉降过程分析实际沉淀池 与理想沉淀池的主要区别：1.在沉淀过程中颗粒的大小、形状、密度都有所变化；2.沉淀速度正比于沉淀深度和沉淀时间；14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（9 9）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1010）q14.2.2 影响平流沉淀池沉淀效果的因素 与理想沉淀池的主要区别：1）.实际水流状况对沉淀效果的影响。流速分布不均匀，存在短流问题，短流原因：o进水惯性；Re=vR/10-5式中，v平流池水平流速，m/s；R水力半径，m.14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1111）

6、2）.凝聚作用的影响；沉淀时间影响沉淀过程中的再絮凝反应；池中水深水越深，越有利于网捕作用的继续进行。14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1212）q14.2.2 平流沉淀池的构造三维模型设计计算按表面负荷Q/A计算o1）算池面积Ao2）求池长 L=3.6 v To3）求池宽 B=A/L按停留时间算（不含污泥区）o 1）V=Q To 2）B=V/L Ho 3）d=(0.7 BLH0.5/T)0.5 (排泥管直径)局部结构14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1313）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1414）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1111）14.

7、2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1212）排泥槽排泥槽纵断面图横断面图多孔排泥管示意图14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1313）排泥斗排泥槽纵断面图横断面图斗式排泥管示意图14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1414）14.2 14.2 平流式沉淀（平流式沉淀（1515）平流沉淀池 介绍完毕!14.2平流池结束语14.3 14.3 斜管与斜板沉淀（斜管与斜板沉淀（1 1）基本概念与术语浅层理论E=ui/u0=ui/(QA)，表面负荷越大，di粒径的颗粒去除率越高；物理过程看，沉降试验中，沉降管上部清水区的深度与沉降管的总深度无关，既浑液面的初期下降速度与总深度无关。术

8、语 斜板、斜管、清水区、斜管（板）区、配水区、污泥区、集水管（槽）、排泥管、斜管长度、斜管组高度、斜管管径(内切圆直径）。主要工艺参数 表面负荷 q=Q/A,规范推荐911m3/(m2.h),实际采用56 m3/(m2.h)。水力核算条件 Re200;Fr=10-310-4（单管或单板间）。14.3 14.3 斜管与斜板沉淀（斜管与斜板沉淀（2 2）基本构造利用其它阅图软件讲解（便于缩放）。设计计算根据表面负荷求面积（沉淀区面积）求斜管净过水面积：扣除斜角死水区和斜管结构面积（1.03）；算池体总高度：总高度=保护高0.3+清水区高1.2+斜管区高0.87+配水区高1.5+排泥槽高0.8=4.

9、674.80m水力核算：Re=vR/;Fr=v2/Rg 斜管与斜板沉淀斜管与斜板沉淀 介绍完毕!14.4 14.4 澄清池（澄清池（1 1）基本概念与术语澄清池“絮凝沉淀”的结合。沉渣体积浓度由 u=u(1-Cv)n Cv=1-(u/u)1/n 上升流速u决定泥渣层沉渣体积浓度Cv术 语 接触絮凝、泥渣层、活性、。主要工艺参数 清水区上升流速（表面负荷）：mm/s 规范推荐：机械加速澄清池，0.91.2；水力循环澄清池，0.81.1；脉 冲 澄 清 池，0.81.1；悬 浮 澄 清 池，0.91.0（单层），0.70.9（双层）。14.4 14.4 脉冲澄清池（脉冲澄清池（1 1）+全景图14

10、.4 14.4 脉冲澄清池（脉冲澄清池（2 2）+阶剖图14.5 14.5 其它澄清池简介其它澄清池简介_机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池14.5 14.5 其它澄清池简介其它澄清池简介_水力循环澄清池水力循环澄清池14.5 14.5 其它澄清池简介其它澄清池简介_悬浮澄清池悬浮澄清池14.5 14.5 其它澄清池简介其它澄清池简介_机械搅拌真空泵脉冲澄清池机械搅拌真空泵脉冲澄清池14.6 14.6 澄清池澄清池_小设计小设计 小设计某水厂设计水量为15000m3/h(含水厂自用水量0.05%)，水源水质常年变化较大，若需要对采用“混凝+平流沉淀池”、机械加速澄清池、水力循环澄清池、脉 冲 澄 清 池、悬 浮 澄 清 池等不同方案进行比较，请先分别进行主要工艺参数计算，再分析不同方案的优缺点，并提出你的推荐方案。