第五章 沉淀和澄清

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1、第一节沉淀原理1.给水处理――混凝沉淀，高浊预沉废水处理――沉砂池（去除无机物）初沉池（去除悬浮有机物）二沉池（活性污泥与水分离）2.沉淀类型（1）自由沉淀(DiscreteSettling)：悬浮物质浓度不高；颗粒之间互不碰撞，呈离散状态；沉速不变，各自独立完成沉淀过程；（2）絮凝沉淀(FlocculentSettling)：悬浮物质浓度为50-500mg/L；颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用；颗粒粒径与质量逐渐加大，沉速不断加快（3）区域沉淀（成层/拥挤沉淀）(ZoneSettling)：
悬浮物质浓度〉500mg/L；相邻颗粒之间互相妨碍、干扰；沉速大的颗粒也无

2、法超越沉速小的颗粒各自保持相对位置不变。颗粒群结合成一个整体向下沉淀形成清晰的液—固界面，沉淀显示为界面下（4）压缩沉淀(CompressionSettling)：颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩；3.u的影响因素（粒径，密度，粘度）。实用上常用沉速代表某一特定颗粒而不追究颗粒粒径。第二节理想沉淀池的沉淀原理一．符合以下三个假定1.颗粒处于自由沉淀状态。即在沉淀过程中颗粒之间互不干扰，不再凝聚和破碎，颗粒的大小、形状和密度不变，因此颗粒沉速始终不变。2.水流沿着水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等。并且在流动过程中，v始终

3、不变。3.颗粒沉到池底即认为已被去除。u0——截留沉速。凡是沉速等于或大于沉速u0的颗粒能够全部被沉掉.的沉速(1)Hazen理论：悬浮颗粒在理想沉淀池的去除率只与颗粒沉降速率及沉淀池的表面负荷有关，与其他因素无关。（水深，沉淀时间等）(2)混凝效果与沉淀效果的关系：混凝效果好，则ui大，沉淀效果好。(3)浅池理论：当颗粒沉速一定，有效池容积一定时，池身浅些，则表面积大，去除率高。第三节实际沉淀池沉淀效果的影响因素一、沉淀池实际水流状况的影响1.短流:实际沉淀池中，停留时间总是偏离理想沉淀池，表现为一部分水流通过沉淀区的时间小于t0，而另一部分水流则大于t0短流的结果

4、，使沉淀池总的沉淀效果下降。2.紊流的影响二、絮凝作用的影响池深越大、停留时间越长，絮凝越完善，效果越好注意：沉淀和混凝是两个密不可分的单元。第四节斜板与斜管沉淀池1.原理：由沉淀效率公式可知：在原体积不变时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一般60°左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，水流可从上向下或从下向上流动，颗粒沉于斜管底部，而后自动下滑。斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率。此外，浅池湿周长，水力半径大大降低，因此：a．Re大大降低，水流为层流状态，减少了水流及外

5、界因素造成的流；b．Fr大为提高，水流状态稳定，利于颗粒沉降缺点：因H小，排泥问题难解决，易堵塞。（悬浮物浓度高的沉淀池不推荐使用斜板）3.构造特征斜板（斜管）式沉淀池是它由进水配水区、斜板(管)沉淀区、清水出水区和污泥区组成。目前我国应用较多的是斜管沉淀池。?按斜板或斜管间水流与污泥的相对运动方向来区分，斜流式沉淀池有同向流和异向流两种。及横向流。4，适用于大、中、小型水厂。适用于新建、改建和扩建水厂。为提高产水量,和挖掘潜力，可在平流沉淀池和各种澄清池内加设斜管或斜板。受到建设场地限制，不能用平流沉淀池时。优点：停留时间短，容积小，沉淀效率高缺点：斜管费用高，斜管

6、内容易滋生藻类和积泥，同时由于斜管沉淀池内停留时间短，要求配套的絮凝池有良好的絮凝效果。第五节澄清池1、澄清池将混凝和沉淀两个工艺过程综合于一个构筑物中完成，原水在池中的净化是由混凝剂对水中微粒的脱稳，池中悬浮泥渣层对微絮粒的接触絮凝及泥渣的沉降分离等过程完成。2、接触絮凝：微絮粒一旦在运动中与相对巨大的泥渣颗粒接触碰撞，就被吸附于泥渣颗粒上,发生聚合形成絮粒，与水分离，从而被迅速去除（悬浮泥渣层作为接触介质的净水过程）。3、泥渣层形成方法：运行初期在原水中投入较多凝聚剂并降低负荷，经过一段时间后逐渐形成。保持悬浮状态且浓度相对均匀的泥渣区是处理效果保证的关键。与沉淀

7、池不同的是，沉淀池底的沉泥均被排除，未被利用，而澄清池则充分利用了沉淀泥渣的絮凝作用，排除的只是经过反复絮凝的多余泥渣，其排泥量与新形成的泥渣量取得平衡，泥渣层始终处于新陈代谢中，因而泥渣层能充分保持接触絮凝活性。澄清池重复利用了有吸附能力的絮粒来澄清原水，因此可充分发挥混凝剂的净水效能。