水质工程学II学习教案.pptx

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1、会计学1水质水质(shu zh)工程学工程学II第一页，共25页。3.3.2沉淀沉淀(chndin)试验与沉淀试验与沉淀(chndin)曲线曲线1.自由自由(zyu)沉淀沉淀t(min)051015.60C(mg/L)C0C1C2C3.Cn(%)=(C0-C)/C0123.nu(mm/s)h/tu1u2u3.unP0(%)P0=C/C0P0P1P2P3Pn第2页/共25页第二页，共25页。第3页/共25页第三页，共25页。3.3.3理想理想(lxing)沉淀池沉淀池v u0u0/v=H/L u0=v*H/L第4页/共25页第四页，共25页。第第第第2 2篇篇篇篇 城市污水城市污水城市污水城市污

2、水(w shu(w shu)处理处理处理处理第第第第3 3章章章章 污水污水污水污水(w shu(w shu)的物理处理的物理处理的物理处理的物理处理3.4 沉砂池沉砂池 沉砂池的作用：去除比重较大的无机沉砂池的作用：去除比重较大的无机(wj)颗粒颗粒 沉砂池设在初沉池前，或泵站、倒虹管前沉砂池设在初沉池前，或泵站、倒虹管前 分类：平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流分类：平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池第5页/共25页第五页，共25页。3.4.1 平流平流(pn li)沉砂池沉砂池第6页/共25页第六页，共25页。【例】已知某城市污

3、水处理厂【例】已知某城市污水处理厂Qmax=0.6 m3/sQmax=0.6 m3/s，Qp=30000 m3/dQp=30000 m3/d，Qmin=0.3 m3/sQmin=0.3 m3/s，求求:沉砂池各部分沉砂池各部分(b fen)(b fen)尺寸。尺寸。1.1.池子长度池子长度 设设v=0.20m/s,t=40sv=0.20m/s,t=40s L=0.2040=8m L=0.2040=8m2.2.水流断面面积水流断面面积(min j)(min j)A=Qmax/v=0.6/0.2=3.0m2A=Qmax/v=0.6/0.2=3.0m23.3.池总宽度池总宽度设有效水深设有效水深h2

4、=1.0m,h2=1.0m,池总宽度池总宽度B=A/h2=3/1=3.0mB=A/h2=3/1=3.0m4.4.沉砂斗所需容积沉砂斗所需容积 设设T=2T=2日日V=QpXT/106=30000302/106=1.8m3V=QpXT/106=30000302/106=1.8m3第7页/共25页第七页，共25页。3.4.2 3.4.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 曝气的作用曝气的作用:使颗粒使颗粒(kl)(kl)之间产生磨擦，将包裹在颗粒之间产生磨擦，将包裹在颗粒(kl)(kl)表面的有机物磨擦去除掉，产生洁净的沉砂，同时提表面的有机物磨擦去除掉，产生洁净的沉砂，同时提高颗粒高颗粒(kl)(kl)的去

5、除效率。曝气沉砂池沉砂的排除一的去除效率。曝气沉砂池沉砂的排除一般采用提砂设备或抓砂设备。般采用提砂设备或抓砂设备。2.2.设计要求设计要求（1 1）旋流速度应保持）旋流速度应保持(boch)0.25(boch)0.250.3m/s0.3m/s；（2 2）最大时流量停留时间）最大时流量停留时间1 13min,3min,水平流速水平流速0.1m/s0.1m/s；（3 3）有效水深）有效水深2 23m3m，宽深比，宽深比1.01.01.5m1.5m，长宽比可达，长宽比可达5 5（4 4）空气扩散装置设在池的一侧，距池底空气扩散装置设在池的一侧，距池底0.60.60.9 m0.9 m；（5 5）每）

6、每m3m3污水需气量污水需气量0.10.10.2m30.2m3。第8页/共25页第八页，共25页。【例】已知某城市污水处理厂【例】已知某城市污水处理厂Qmax=1.0 mQmax=1.0 m3 3/s/s，Q Qp=70000 m=70000 m3 3/d/d。1.1.池子有效容积池子有效容积 设设t=2min/st=2min/sV=Qmax*T*60=1.0260=120m2V=Qmax*T*60=1.0260=120m2 2.2.水流断面水流断面(dun min)(dun min)面积面积 A=Qmax/v=1.0/0.1=10m2 A=Qmax/v=1.0/0.1=10m23.3.池总宽

7、度池总宽度设有效水深设有效水深h2=2m,h2=2m,池总宽度池总宽度B=A/h2=10/2=5mB=A/h2=10/2=5m4.4.池长池长 L=60*V*T=600.12=12m L=60*V*T=600.12=12m5.5.每每m3m3污水需气量污水需气量q=36000.21=720m3q=36000.21=720m3第9页/共25页第九页，共25页。3.4.3 3.4.3 多尔沉砂池多尔沉砂池多尔沉砂池上部为方形，下部为圆形，装有复耙提升多尔沉砂池上部为方形，下部为圆形，装有复耙提升坡道式筛分机。坡道式筛分机。为了保证分离出的砂粒纯净，有机物含量仅为了保证分离出的砂粒纯净，有机物含量仅

8、10%10%左右。左右。利用复耙提升坡道式筛分机分离沉砂中的有机颗粒，分离利用复耙提升坡道式筛分机分离沉砂中的有机颗粒，分离出来的污泥和有机物再通过回流装置回流至沉砂池中。出来的污泥和有机物再通过回流装置回流至沉砂池中。为确保进水均匀，一般为确保进水均匀，一般(ybn)(ybn)采用穿孔墙进水，固定采用穿孔墙进水，固定堰出水。堰出水。第10页/共25页第十页，共25页。砂粒砂粒(mm)0.160.200.25表面负荷表面负荷(m3/(m2h)121620172836274558除砂率除砂率(%)100908510090851009085沉砂池直径沉砂池直径(m)3.06.09.012.0最大设

9、计流量最大设计流量(m3/h)去除粒径去除粒径 0.21mm 0.21mm砂粒砂粒0.170.701.582.80去除粒径去除粒径 0.15mm 0.15mm砂粒砂粒0.110.451.021.81表面流量负荷表面流量负荷(m3/(m2h)去除粒径去除粒径 0.21mm 0.21mm砂粒砂粒68707070去除粒径去除粒径 0.15mm 0.15mm砂粒砂粒44454545沉砂池深度沉砂池深度(m)1.11.21.41.5最大流量时水深最大流量时水深(m)0.50.60.91.1最大水平流速最大水平流速（m/sm/s）去除粒径去除粒径 0.21mm 0.21mm砂粒砂粒0.1130.1940.

10、1950.212去除粒径去除粒径 0.15mm 0.15mm砂粒砂粒0.0730.1250.1260.137沉砂机宽度沉砂机宽度(m)0.40.40.70.7洗砂机斜面长洗砂机斜面长(m)8.09.010.012.0第11页/共25页第十一页，共25页。3.4.3 3.4.3 圆形涡流式沉砂池圆形涡流式沉砂池 圆形涡流式沉砂池是利用水圆形涡流式沉砂池是利用水力涡流原理除砂。污水从切线方力涡流原理除砂。污水从切线方向进入，进水渠道末端设有一跌向进入，进水渠道末端设有一跌水堰，使可能沉积在渠道底部的水堰，使可能沉积在渠道底部的砂粒向下砂粒向下(xin xi)(xin xi)滑入沉砂滑入沉砂池。池内

11、设有可调速浆板，使池池。池内设有可调速浆板，使池内水流保持螺旋形环流，较重的内水流保持螺旋形环流，较重的砂粒在靠近池心的一个环形孔口砂粒在靠近池心的一个环形孔口处落入底部的沉砂斗，水和较轻处落入底部的沉砂斗，水和较轻的有机物被引向出水渠，从而达的有机物被引向出水渠，从而达到除砂的目的。到除砂的目的。第12页/共25页第十二页，共25页。钟式沉砂池型号及各部分钟式沉砂池型号及各部分(b fen)(b fen)尺寸尺寸型号型号流量流量(L/s)(L/s)A A(m)(m)B B(m)(m)C C(m)(m)D D(m)(m)E E(m)(m)F F(m)(m)G G(m)(m)H H(m)(m)J

12、 J(m)(m)K K(m)(m)L L(m)(m)505050501.831.831.01.00.3050.3050.610.610.300.301.401.400.300.300.300.300.200.200.800.801.101.101001001101102.132.131.01.00.3800.3800.760.760.300.301.401.400.300.300.300.300.300.300.800.801.101.102002001801802.432.431.01.00.4500.4500.900.900.300.301.351.350.400.400.300.300.

13、400.400.800.801.151.153003003103103.053.051.01.00.6100.6101.201.200.300.301.551.550.450.450.300.300.450.450.800.801.351.355505505305303.653.651.51.50.7500.7501.51.50.400.401.701.700.600.600.510.510.580.580.800.801.451.459009008808804.874.871.51.51.001.002.02.00.400.402.202.201.001.000.510.510.600.60

14、0.800.801.851.8513001300132013205.485.481.51.51.101.102.202.200.400.402.202.201.001.000.610.610.630.630.800.801.851.8517501750175017505.805.801.51.51.201.202.402.400.400.402.502.501.301.300.750.750.700.700.800.801.951.9520002000220022006.106.101.51.51.201.202.402.400.400.402.502.501.301.300.890.890.

15、750.750.800.801.951.95圆形涡流式沉砂池设计参数：圆形涡流式沉砂池设计参数：(1)(1)表面负荷为表面负荷为200m3/m2h200m3/m2h，水力停留时间为，水力停留时间为202060s60s；(2)(2)进水渠道流速，在最大流量的进水渠道流速，在最大流量的40%40%80%80%情况情况(qngkung)(qngkung)下为下为0.60.60.9m/s0.9m/s，在最小流量时大于在最小流量时大于0.15m/s0.15m/s，但最大流量时不大于，但最大流量时不大于1.2m/s1.2m/s；(3)(3)进水渠道直段长度应为渠宽的进水渠道直段长度应为渠宽的7 7倍，并不

16、小于倍，并不小于4.5 m4.5 m；(4)(4)出水渠道进水渠道的夹角大于出水渠道进水渠道的夹角大于270270。第13页/共25页第十三页，共25页。3.5 3.5 沉淀池沉淀池沉淀池分类沉淀池分类(fn li)(fn li)平流式、辐流式、竖流式，斜板平流式、辐流式、竖流式，斜板(管管)和迷宫沉淀池。和迷宫沉淀池。3.5.13.5.1平流式沉淀池平流式沉淀池平流式沉淀池平面呈矩形平流式沉淀池平面呈矩形(jxng)(jxng)，一般由进水装置、出水装置、沉淀，一般由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲区、污泥区及排泥装置等构成。排泥方式有机械排泥和多斗排泥两区、缓冲区、污泥区及排泥装置等构成。

17、排泥方式有机械排泥和多斗排泥两种，机械排泥多采用链带式刮泥机和桥式刮泥机。种，机械排泥多采用链带式刮泥机和桥式刮泥机。第14页/共25页第十四页，共25页。【例】已知某城市污水处理厂【例】已知某城市污水处理厂Qmax=2200 m3/h，设计人口，设计人口330000 人，采用链带式刮泥机，求平流式沉淀池各部分尺寸。人，采用链带式刮泥机，求平流式沉淀池各部分尺寸。解解 平流式沉淀池计算平流式沉淀池计算(j sun)草图见下图。草图见下图。=1100m=1100m2 21.1.池子总表面池子总表面(biomin)(biomin)积积设表面设表面(biomin)(biomin)水力负荷水力负荷q=

18、2m3/(m2h)q=2m3/(m2h)A=Qmax/q=2200/2=1100m2 A=Qmax/q=2200/2=1100m22.沉淀部分的有效沉淀部分的有效(yuxio)水深水深设沉淀时间设沉淀时间t=1.5 h h2=q*t=21.5=3.0m 3.沉淀部分有效沉淀部分有效(yuxio)容积容积 V=Qmaxt=22001.5=3300m3 4.池长池长设最大设计流量时的水平流速设最大设计流量时的水平流速=6mm/s L=3.661.5=32.4m5.池子总宽度池子总宽度B=A/L=1100/32.434m6.池子个数（或分格数）池子个数（或分格数）设设10个分格，每格宽个分格，每格宽

19、b=B/10=34/10=3.4m第15页/共25页第十五页，共25页。第16页/共25页第十六页，共25页。3.5.23.5.2辐流式沉淀池辐流式沉淀池 辐流式沉淀池一般为圆形，也有正方形的。主要由辐流式沉淀池一般为圆形，也有正方形的。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置(zhungzh)(zhungzh)组成。按进出水的形式可分为中心进水周组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型。中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最为广泛。类型。中心进水周边出水辐流式

20、沉淀池应用最为广泛。中心进水周边中心进水周边(zhu bin)(zhu bin)出水辐流式出水辐流式沉淀池沉淀池第17页/共25页第十七页，共25页。周边周边(zhu bin)(zhu bin)进水周边进水周边(zhu(zhu bin)bin)出水辐流式沉淀池出水辐流式沉淀池第18页/共25页第十八页，共25页。设计要求设计要求（1 1）池底坡度）池底坡度(pd)(pd)一般采用一般采用0.050.050.100.10。（2 2）一般均采用机械刮泥，当池子直径小于）一般均采用机械刮泥，当池子直径小于20m20m时，一般时，一般采用中心传动的刮泥机，当池子直径大于采用中心传动的刮泥机，当池子直径

21、大于20m20m时，一般采用周时，一般采用周边传动的刮泥机。对于二次沉淀池，也可以采用刮吸泥机。刮边传动的刮泥机。对于二次沉淀池，也可以采用刮吸泥机。刮泥机旋转速度一般为泥机旋转速度一般为1 13r/h3r/h，外周刮泥板的线速度不超过，外周刮泥板的线速度不超过3m/min3m/min，一般采用，一般采用1.5m/min1.5m/min。（3 3）池子直径较小（小于）池子直径较小（小于20m20m）时，也可以采用多斗排泥。）时，也可以采用多斗排泥。（4 4）中心进水口的周围应设置整流板，整流板上的开孔面）中心进水口的周围应设置整流板，整流板上的开孔面积为过水断面（池子半径积为过水断面（池子半径

22、1/21/2处的水流断面）面积的处的水流断面）面积的6%6%8%8%。（5 5）出水堰前应设浮渣档板，被拦截的浮渣用刮渣板（装）出水堰前应设浮渣档板，被拦截的浮渣用刮渣板（装在刮泥机桁架的一侧）收集，并通过排渣管排除。在刮泥机桁架的一侧）收集，并通过排渣管排除。第19页/共25页第十九页，共25页。3.5.3 3.5.3 竖流式沉淀竖流式沉淀(chndin)(chndin)池池 竖流式沉淀竖流式沉淀(chndin)(chndin)池一般为圆形或方形，由中心进水池一般为圆形或方形，由中心进水管、出水装置、沉淀管、出水装置、沉淀(chndin)(chndin)区、污泥区及排泥装置组成。区、污泥区及

23、排泥装置组成。污水自中心管流入后向下经反射板呈上向流流至出水堰，污污水自中心管流入后向下经反射板呈上向流流至出水堰，污泥沉入污泥斗并在静水压力的作用下排出池外。泥沉入污泥斗并在静水压力的作用下排出池外。第20页/共25页第二十页，共25页。设计要求设计要求（1）中心管下口应设有喇叭口和反射板，各部分尺寸关系见左图。）中心管下口应设有喇叭口和反射板，各部分尺寸关系见左图。（2）当池子直径（或正方形的一边）当池子直径（或正方形的一边(ybin)）大于等于）大于等于7.0m时，应增设辐射式集水支渠。时，应增设辐射式集水支渠。（3）排泥管下端距池底不大于）排泥管下端距池底不大于0.20m，管上端高出水

24、面，管上端高出水面0.4m以上。以上。（4）浮渣档板距集水槽）浮渣档板距集水槽0.250.5m，高出水面，高出水面0.10.15m，淹没深度为，淹没深度为0.300.40m。第21页/共25页第二十一页，共25页。3.5.4 设计参数设计参数(cnsh)（1）设计流量）设计流量 当污水为自流进入时，按最大设计流当污水为自流进入时，按最大设计流量；量；当污水为提升进入时，按每期工作泵的最大组合流量；当污水为提升进入时，按每期工作泵的最大组合流量；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量设计，在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量设计，沉淀沉淀 时间不宜小于时间不宜小于30min。（2）设计数据

25、）设计数据 城市污水沉淀池设计数据城市污水沉淀池设计数据沉淀池类型沉淀池类型沉淀时间沉淀时间（h）表面水力负荷表面水力负荷(m(m3 3/(m/(m2 2h)h)每人每日污每人每日污泥量（泥量（g）污泥含水率污泥含水率（%）初次沉淀池初次沉淀池1.01.02.01.51.53.0141427959597二次沉二次沉淀池淀池生物膜法后生物膜法后1.51.52.51.01.02.07 719969698活性污泥法后活性污泥法后1.51.52.51.01.01.510102199.299.299.6第22页/共25页第二十二页，共25页。（3）有效水深）有效水深24m，超高为，超高为0.3m，缓冲层

26、为，缓冲层为0.30.5m。（4）污泥区容积）污泥区容积 初沉池按不大于初沉池按不大于2d计算，二沉池按不大于计算，二沉池按不大于2h计计算。方斗宜为算。方斗宜为60，圆斗宜为，圆斗宜为55。（5）污泥排放）污泥排放(pi fn)采用静水压力排泥时，初沉池采用静水压力排泥时，初沉池1.5 m，活性污泥法后二沉池活性污泥法后二沉池0.9m，生物膜法后二沉池，生物膜法后二沉池1.2m。排泥管直径不应。排泥管直径不应小于小于200mm。（6）堰负荷）堰负荷 初次沉淀池不宜大于初次沉淀池不宜大于2.9L/sm；二次沉淀池不宜大；二次沉淀池不宜大于于1.7L/sm.第23页/共25页第二十三页，共25页

27、。类型类型优点优点缺点缺点适用条件适用条件平流平流式式1.1.沉淀效果好沉淀效果好2.2.对冲击负荷和温度变对冲击负荷和温度变化适应性强化适应性强3.3.施工方便施工方便4.4.平面布置紧凑，占地平面布置紧凑，占地面积小面积小1.1.配水不易均匀配水不易均匀2.2.采用机械排泥时设备易腐蚀采用机械排泥时设备易腐蚀3.3.采用多斗排泥时，排泥不易均匀，采用多斗排泥时，排泥不易均匀，操作工作量大操作工作量大1.1.适用于地下水位较适用于地下水位较高，地质条件较差的高，地质条件较差的地区地区2.2.适用于大中小型污适用于大中小型污水厂水厂辐流辐流式式1.1.用于大型污水处理厂，用于大型污水处理厂，沉

28、淀池个数较少，比较沉淀池个数较少，比较经济，便于管理经济，便于管理2.2.机械排泥设备已定型，机械排泥设备已定型，排泥较方便排泥较方便1.1.池内水流不稳定，沉淀效果相对池内水流不稳定，沉淀效果相对较差较差2.2.排泥设备比较复杂，对运行管理排泥设备比较复杂，对运行管理要求较高要求较高3.3.池体较大，对施工质量要求较高池体较大，对施工质量要求较高1.1.适用地下水位较高适用地下水位较高的地区的地区2.2.适用于大、中型污适用于大、中型污水处理厂水处理厂竖流竖流式式1.1.占地面积小占地面积小2.2.排泥方便，运行管理排泥方便，运行管理简单简单1.1.池体深度较大，施工困难池体深度较大，施工困难2.2.对冲击负荷和温度的变化适应性对冲击负荷和温度的变化适应性差差3.3.造价相对较高造价相对较高4.4.池径不易过大池径不易过大1.1.适用于小型污水处适用于小型污水处理厂或工业废水处理理厂或工业废水处理站站斜斜 (管管)板板1.1.沉淀效果好沉淀效果好2.2.占地面积小占地面积小3.3.排泥方便排泥方便1.1.易堵塞易堵塞2.2.造价高造价高1.1.适用于原有沉淀池适用于原有沉淀池的挖潜或扩大处理能的挖潜或扩大处理能力力2.2.适用于作初沉池适用于作初沉池第24页/共25页第二十四页，共25页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第25页/共25页第二十五页，共25页。