水的物理处理-广州大学

水质工程学Ⅱ

第三章污水的物理处理

主讲：方茜教授

内容

格栅

沉淀的基本理论

沉砂池

沉淀池

沉淀池的改进与强化

§3.1 格栅

一、功能和作用：

用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的物。

对后续处理构筑物或水泵机组有保护作用的处理设备。

二、分类：

按形状：平面格栅、曲面格栅

按栅条间距：粗、中、细三种格栅

按清渣方式：人工清渣、机械清渣

三、格栅的计算：

§3.2 沉淀的基本理论

一、概述

1.概念：

沉淀是水中的固体物质（主要是可沉固体）在重力作用下下沉，从而与水分离的一种过程。

¾功能：

a.一级处理系统中,是主要工艺,处理效率的高低由沉淀的效果来控制。

b.二级处理系统中具有多种功能。

2.沉淀的分类：

根据污水中可沉物质的性质、凝聚性能的

强弱及高低，沉淀分四类：

（1）自由沉淀：污水中悬浮固体浓度不高，而且具有凝聚的性能，在沉淀过程中，固体颗粒不改变形状、尺寸，也不互相粘合，各自独立地完成沉淀过程，颗粒在沉砂池内初期沉淀即属于此类。

（2）絮凝沉淀：悬浮q固体浓度不高，但有凝聚的性能，在沉淀过程中，互相粘合，结合成为较

大的絮凝体，其沉速是变化的。初沉池的后期，二沉池的初期就属于这种类型。

（3）集团沉淀：悬浮物浓度提高到一定程度后，每个颗粒的沉降将受到其周围颗粒存在的干扰，沉速有所下降，如浓度进一步提高，颗粒间的干扰影响加速，沉速大的颗粒也不能超过沉速小的颗粒，在聚合力的作用下，颗粒群结合成为一个整体，各自保持相对不变的位置，共同下沉。

活性污泥在二沉池的后期沉淀就属于此类型。

（4）压缩沉淀：悬浮固体浓度很高，颗粒互相接触、互相支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。

活性污泥在二沉池污泥斗和浓缩池的浓缩就属于此类型。

二、沉淀类型的分析

自由沉淀

1.力学分析：

假设条件：①颗粒为非压密性的，在沉淀过程中不改变自己的形状；

三、理想沉淀池的沉淀原理

假定条件：

①池内污水按水平方向流动，从入口到出口，分布均匀，每个质点都按水平流速v流动；

②悬浮颗粒沿整个水深均匀分布，其水平分速等于污水的水平流速v，每颗粒的沉速固定不变；

③颗粒沉到池底即认为被去除。

定，若处在靠近水面处，则不能被去除，

表面负荷与颗粒的沉速相同，若沉速已知，也就得q值。

②在水深以下入流的颗粒，可被全部沉淀去除，颗粒的去除率仅决定于表面负荷q和沉速u

，而与沉淀时间无关。

§3.3 沉砂池

一、功能与分类

¾功能：去除较重大的无机颗粒，如：泥沙、煤渣等。

¾位置：泵站、倒虹管前减轻机械、管道的磨损，初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

¾分类：平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池、钟式沉砂池。

§3.4 沉淀

池

一、分类

按工艺布置分：初次沉淀和二次沉淀池

按水流方向分：平流式、辐流式、竖流式沉淀池 平流式沉淀池：污水从池一端流入，按水平方向在池内流动，从另一端溢出，池呈长方形，在进口处的底部设贮泥斗。

辐流式沉淀池：池表面呈圆形或方形，污水从池

中心进入，澄清污水从池周溢出，在池内污水也

污泥区：贮泥、浓缩和排泥； 污泥斗：

排泥方式：

①静水压力法；

②机械排泥法。

2. 平流式沉淀池的设计

§3.5 沉淀池的改进与强化

)一般沉淀池的主要缺点：

①去除效率不高；

②池体大，深度深，占地面积大。

)改进方法：

①改善污水中悬浮物本身的沉淀性能；

②改进沉淀池的构造。

一、预曝气池

)原理：采用措施使污水中比重接近于1的悬浮颗粒互相碰撞，互相粘结，产生絮凝作用，

③逆向流；水流方向与颗粒沉降方向相反。

三、辐流式沉淀池的强化

辐流式的缺点：流速由大到小，水流不够稳定，存在股流、湍流等现象，对悬浮物的沉降有不利影响。

1. 回转配水式沉淀池

特点：污水在池内处于静止状态，悬浮颗粒的沉淀条件基本上与静止沉淀相同，可提高沉淀效率。

2. 向心辐流式沉淀池（周边进水沉淀池）

一般的辐流式沉淀池，原污水是从中心进入而在池四周出流，进口处流速很大，呈紊流，阻碍了颗粒的沉淀。

向心式就克服了此缺点，原水从池周流入，澄清水则从池中心流出。

浅池沉淀原理

WG 型机械格栅

弧形格栅除污机钢丝绳牵引格栅

进水泵房格栅除污机

自动机械格栅

砂水分离及砂泵装置

平流式沉淀池及吸泥方式

辐流式沉淀池吸泥方式

初沉池

二沉池

中心传动吸（刮）泥机