悬浮颗粒在静水中的沉淀.ppt

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1、第五章沉淀第五章沉淀第一节悬浮颗粒在静水中的沉淀第二节理想沉淀池的沉淀原理第三节沉淀池第四节沉沙池第五节澄清池第一节悬浮颗粒在静水中沉淀1.悬浮颗粒在静水中的自由沉淀2.悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀1.悬浮颗粒在静水中的自由沉淀以球型颗粒为例，在水中作沉降运动时将受重力、浮力、摩擦阻力三种力的作用。颗粒下沉的速度可得自牛顿第二定律：（一）颗粒在水中的重力为：F1=1/6d3（p-l）gu——颗粒下沉速度；m——颗粒质量；t——时间。p——颗粒的密度；d—颗粒直径；（二）颗粒受到的阻力为：与颗粒在运动方向上的投影面积A及动压1/2lu2有关。

2、1——水的密度。CD——阻力系数A—颗粒在运动方向垂直面上的投影面积沉速基本公式颗粒下沉时，起始沉速为零，故以加速度下沉，随着u增加，阻力也相应增加，很快颗粒即等速下沉。du/dt=0不同水流流态下的沉速公式（1）层流下的Stokes公式（Re＜1）（2）紊流下的沉速公式（1000＜Re＜25000）（3）过渡区的Allen公式2.悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀第二节理想沉淀池的沉淀原理符合以下三个假定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，不在凝聚和破碎，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

3、水断面上，各点流速相等。在流动过程中，v始终不变。3.颗粒沉到池底即认为已被去除。一、理想沉淀池进水区出水区沉淀区污泥区Amvu0u0v出水理想沉淀池(1)Hazen理论：悬浮颗粒在理想沉淀池的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，与其他因素无关。(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，有效溶容积一定时，池身些，则明表面积大，去除率高。具有沉速ui（ui

4、淀池效果因素（1）沉淀池实际水流状况的影响短流：进水的惯性作用出水堰产生的水流抽吸较冷或较重的进水产生的异重流风浪池内存在导流墙和刮泥设施短流的结果，使沉淀池总的沉淀效果下降。平流沉淀池的水流状况水流紊动性：Re=4000-15000水流稳定性：Fr>10-5改善水流状况：降低Re，提高Fr减小水力半径RRR（2）凝聚作用的影响池深越大、停留时间越长，絮凝越完善，效果越好。实际沉淀池偏离理想沉淀池。第三节沉淀池1.沉淀池的类型（1）平流式沉淀池（2）斜板（管）沉淀池（3）辐流式沉淀池（4）竖流式沉淀池2.平流沉淀池出水区进水区沉淀区存泥区出水出水集水

5、堰桁车式吸泥机平流沉淀池设计计算控制指标：停留时间T表面负荷Q/A在混凝沉淀池中，絮凝体的u0与混水的混凝反应有关，其值实际上不易测定，所以沉淀池q一般都选取经验值。但在实际沉淀池中，由于存在许多影响沉淀效果的不利因素，只能选取比u0低的q值。（1）按表面负荷率计算在理想沉淀池中，可取q=u0以计算沉淀池A。=1.2~1.5q＜u0q=u0/q小，建筑费用高，但混凝剂投加量较小，运行费用降低了。相反，q大，建筑费用小，但混凝剂投加量较大，运行费用增高了，所以q的选定应根据条件相似的沉淀池通过技术经济原则来确定，一般混凝沉淀池的表面负荷：q=0.3

6、5~0.6mm/s或30~50m/日.米2在东北地区水温低，水的混凝性能较差，易选取低值，在南方可适当提高。3沉淀池长：L=3.6vTv—水平流速mm/s;T—沉淀时间（小时）一般1~3小时（低温低浊水采用高值）；沉淀池宽度：（2）按照停留时间计算V=QTV—沉淀池容积（M）；Q—产水量（m/h）；T—停留时间（小时）。根据选定的水深H，计算宽度B。L=3.6vT33沉淀池尺寸确定后，可以复合沉淀池中水流的稳定性，使费劳德数Fr控制在1×10-4~1×10-5。平流沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中变水头放空容器公式计算：d—排泥管直径（m）；B—

7、池宽（m）；L—池长（m）；H—池深（m）；T—放空时间（S）。沉淀池的出水渠采用薄壁溢流堰，渠道断面多采用矩形，当渠道底坡宽度为0时，渠道底坡水深H可根据下式计算：Q—沉淀池流量（m/s）；g—重力加速度（m/s）；B—渠道宽度（m）。33异向流斜管沉淀池3.斜板斜管沉淀池一、斜板与斜管沉淀池的特点按照理想沉淀池的理论，可知沉淀效率为：设原有沉淀池的长度为L，高度为H，如果将沉淀池分为四层，则每层高度为H/4。①设水平流速v和沉速u0不变，则分层后的沉降迹现坡度不变，从图上可以看出，沉淀池的长度可以缩小L/4。如仍保持原来的沉淀效率，则沉淀池的体积

8、可以缩小1/4。②设沉淀池长度L不变，从图上可见，v可以增加到4v。即分层后的流量可增加至4倍。分层后的沉淀