沉淀和澄清（给排水工程）

《沉淀和澄清（给排水工程）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、沉淀和澄清沉淀的分类自由沉淀：离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变（沉砂池、初沉池前期）絮凝沉淀：絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加（初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀）拥挤沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层（高浊水、二沉池、污泥浓缩池）压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩。悬浮颗粒在静水中的自由沉淀沉降的基本原理沉降试验和沉降曲线沉淀池及其设计计算悬浮颗粒在静水中的沉淀沉淀池中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥在环境领域沉降原理如何利用？应用水与废水处理：各种颗

2、粒物（无机砂粒、有机絮体……）的沉降比重较小絮体的上浮油珠的上浮气体净化：粉尘、液珠……沉淀二、流体阻力当某一颗粒在不可压缩的连续流体中做稳定运行时，颗粒会受到来自流体的阻力。该阻力由两部分组成：形状阻力和摩擦阻力。流体阻力的方向与颗粒物在流体中运动的方向相反，其大小与流体和颗粒物之间的相对运动速度u、流体的密度、粘度以及颗粒物的大小、形状有关。对于一般非球形的颗粒物，这种关系非常复杂。阻力公式如下图a曲面边界层分离现象使流体不再贴着圆柱体表面流动，而从表面分图a曲面边界层分离现象离出来，造成边界层分离，S

3、点称为分离点。形成的旋涡，不断地被主流带走，在圆柱体后面产生一个尾涡区。尾涡区内的旋涡不断地消耗有用的机械能，使该区中的压强降低，即小于圆柱体前和尾涡区外面的压强，从而在圆柱体前后产生了压强差，形成了压差阻力。压差阻力的大小与物体的形状有很大关系，所以又称为形状阻力。式中：As——运动方向的面积Cd——牛顿无因次阻力系数：Cd=f(Re)u——颗粒沉降速度当受力平衡时，沉速变为u（最终沉降速度）沉降动力学:颗粒受力情况分析沉降的基本原理对于球形颗粒：CD阻力系数，与Re有关。Re表示水流的惯性力与粘滞力之间的对

4、比:非球形颗粒：形状系数③紊流区（牛顿区）②过渡流区（艾伦区）①层流区（stokes区）:该公式难以反映实际，因为实际中颗粒大小不一，不是球形。但可以了解u的影响因素。此外，一般d难以测定，在层流区，颗粒太小。可以通过测定u，算出d（注意是名义上的）。拥挤沉淀特点：1.发生在SS浓度较高的情况2.分层沉淀，出现清水－浑水交接面3.出现4个区，参见图16－2。A：清水区B：等浓度区（与原水颗粒浓度相同）或称受阻沉降层颗粒沉速等于界面沉降速度，等速下降（Vs）C：变浓度区颗粒浓度由小变大D：压实区颗粒沉速从大――

5、小悬浮物缓慢下沉是这一区内悬浮物缓慢压实过程，压实区顶部界面以一定速度上升当t＝tc时，变浓度区刚好消失时，称为临界沉降点当再延长沉降时间，污泥层就会发生压实。分区的条件：最大颗粒粒径/最小颗粒粒径<6发生在：混凝后的矾花（>2-3g/L）活性污泥>1g/L高浓度泥沙>5g/L沉降过程曲线以交界面的高度为纵坐标，沉淀时间为横坐标，可作出沉降过程曲线。参考图16-2。b-c的斜率代表交界面的等速沉降Cc为临界点最后压实高度为H沉降过程曲线的相似性同一水样（当原水颗粒浓度一样时）A、B区交界面下降速度与水深无关

6、。OP1/OP2＝OQ1/OQ2不同水深沉淀过程存在着相似性；由一个水深的沉降过程曲线可以作出其它水深条件下的曲线；有可能用较短的沉淀管来推测实际沉淀效果界面沉降速度Vs与颗粒浓度有关Vs=f(C)平流沉淀池非凝聚性颗粒的沉淀过程理想沉淀池沉淀去除率凝聚性颗粒的沉淀过程凝聚性颗粒特点大小、形状和密度在变，沉速也随着沉淀的深度和时间而加快。沉淀效果根据沉淀试验加以预测理想沉淀池假设：颗粒为自由沉淀水流水平流动，在过水断面上，各点流速相等。颗粒到底就被去除。水平流速v=Q/(h0B)B:池宽考察顶点，流线

7、III：正好有一个沉降速度为u0的颗粒从池顶沉淀到池底，称为截留速度。uu0的颗粒可以全部去除u

8、定，增大A，可以增加产水量Q或增大E。当容积一定时，增加A，可以降低水深――“浅层理论”。入流区出流区污泥区理想沉淀池示意图刚好100%去除颗粒；可部分去除颗粒；可全部去除颗粒。静沉试验所得到的沉降规律用于理想沉淀池。去除效率为二、表面负荷q0①q0在数值上等于最小沉降速度；②q0↓，ET↑；③在自由颗粒沉降中，当处理水量为定值是，处理效率ET仅是沉降区表面积的函数，而与水深无关。A↑