水质工程学-第四章-沉淀1.ppt

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1、第四章沉淀内容：4.1杂质颗粒在静水中的沉降4.2平流沉淀池4.3斜板、斜管沉淀池4.4澄清池4.5水中造粒4.6辐流沉淀池4.7气浮重点：沉淀基本理论/理想沉淀池理论沉淀池的沉淀类型及计算难点：沉淀基本理论及计算4.0沉淀原理利用颗粒与水的密度之差,比重>1，下沉比重<1，上浮沉淀工艺简单，应用极为广泛，主要用于去除100um以上的颗粒。给水处理――沉砂池，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）（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

2、；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，沉淀显示为界面下沉（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

3、粒的间隙水，使污泥得到浓缩；活性污泥在二沉池中的沉淀具备上述四种类型的沉淀过程；4.1.1杂质颗粒在静水中的自由沉淀假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力与浮力之差为：（4-1)所受到的水的阻力：（4-2)CD为阻力系数，与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。根据牛顿第二定律可知：（4-3)达到平衡时，加速度(（3-3）左边)为零，得沉速公式：（4-4）阻力系数是雷诺数的函数当Re<1时：呈层流状态（4-5)斯托克斯公式：（4-6)应用：被去除的颗粒沉速远小于0.1mm泥砂沉速，即7mm/s,此时属于层流，沉速与粒径平方、颗粒与水的密度差成正比，与粘度系数成反比

4、2.牛顿公式当1000

5、状构造。从而使Β=f（Cv）的关系破坏。在较高的颗粒体积浓度和粒径分布比较均匀的情况下，拥挤沉降过程中会出现上部的澄清水和下部浑水之间出现明显的界面，这种现象称为界面沉降（成层沉淀）沉降过程分析：沉淀筒分为清水、等浓度、过渡、淤积层等4区界面沉降外观现象和沉淀过程分析基本特征：水沉降过程中出现清浑交界面（浊液面），整个过程就是界面下沉过程.清水区：浓度很小；（增加）等浓度区：浓度均匀；大小颗粒不同；大小颗粒互相干扰，由于大颗粒沉速变慢、小颗粒变快，形成等速下沉现象变浓度区：等浓度区和压实区的过渡区。淤积层：沉速很小，浓度很大。（增加）临界沉降点：界面沉降速

6、率开始减小。沉淀开始t=0，浑液面从水面开始沉降，浑液面起始高度为H0，于t时刻沉降到H的位置，则浑液面的沉速为：高浊度的水、澄清池中的悬浮泥渣层沉降，污水活性污泥沉降和浓缩都会出现界面沉降。4.2平流沉淀池4.2.1理想沉淀池理论理想沉淀池的基本假设：①颗粒处于自由沉淀状态。颗粒的沉速始终不变。②水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变。③颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。④在沉淀池的进口区域，水流的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面面上。当颗粒沉速u≥u0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即

7、左上图中的迹线xy与x′y′。当颗粒沉速u

8、得出Qv/A——反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池