最新5沉淀和澄清

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5.2.3 影响沉淀效果主要因素
➢ 沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响
理想沉淀池中,假定水流稳定,流速均匀分布,其理 论停留时间为: t0=V/Q ➢ 短流:在实际沉淀池中,有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,这种现象称 为短流. ➢ 产生短流的原因: 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;风浪引 起的短流;池内存在导流壁和刮泥设施等等.
5.2.2 平流沉淀池内颗粒的沉淀过程分析
理想沉淀池的假定: 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,颗粒的大小形状和密度不变.因此,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 在流动过程中始终不变. 3. 颗粒沉到池底即认为已被去除,不再返回水流中.
在沉淀池中通常要求降低雷诺数,提高弗劳得数, 有效的措施是减小水力半径R.池中纵向分格及 斜板斜管沉淀池都能达到上述目的.
凝聚作用的影响:
5.2.4 平流式沉淀池的构造与设计计算
进水区:通常使水流从絮凝池直接流入沉 淀池,通过穿孔花墙将水流均匀分布在整 个断面上,孔口流速不宜大于0.15-0.2m/s.
5沉淀和澄清
5.1 沉淀和气浮原理
5.1.1 沉淀分类
➢ 沉淀:水中悬浮颗粒依靠重力作用,从水中分离出来的过程. ➢ 分散颗粒自由沉淀:颗粒在沉淀过程中,彼此没有干扰,只受到
颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用. ➢ 絮凝颗粒自由沉淀:经过絮凝后的悬浮颗粒具有一定絮凝性能,
两颗粒相互碰撞后聚结,其粒径和质量逐渐增大,沉速随水深 增加而加快的沉淀. ➢ 拥挤沉淀:颗粒在沉淀过程中,彼此干扰,或受到容器壁的干扰, 虽然其粒度和第一种相同,但沉淀速度却较小. ➢ 压缩沉淀:即为污泥浓缩,沉降到沉淀池底部的悬浮颗粒组成 网状结构絮凝体,在上部颗粒的重力作用下挤出空隙水得以浓 缩的沉淀.
沉淀区:沉淀区的高度与其前后相关净水 构筑物的高程布置有关，一般约
3-4m。 沉淀区的长度L取决于水平流速v 和停留时间T，即L=vT。 沉淀区的宽度取决于流量Q，池深H 和水平流速v，即B=Q/Hv。 长宽比不小于4，长深比不大于10，每格宽度 宜在3-8m，不宜大于15m。
出水区：沉淀后的水应尽量在出水区均 匀流出，一般采用堰口布置, 或采用淹没孔口。孔口流速宜 为0.6-0.7m/s，孔径20-30mm， 孔口在水面下12-15cm。孔口水 流应自由跌落 到出水渠。 堰口溢流率一般小于300m3/m.d.
水流性能的评价参数: 雷诺数Re: 水流的紊动性用雷诺数判断,表示水 流的惯性力与粘滞力两者的对比:
Re vR
弗劳得数Fr: 用以判断水流稳定性,反映水流的 惯性力与重力之间的对比:
v2 Fr
Rg
Fr数增大,表明惯性力作用相对增强,重力作用 相对减小,来自百度文库流对温差、密度差异重流及风浪等 影响的抵抗力强,使沉淀池中的流态保持稳定. 要求Fr>10-5.
存泥区和排泥措施：目前基本采用机械排 泥装置，不考虑存泥区，池底水 平但略有坡度以便放空。
截留沉速u0: 沉淀池所能全部去除的颗粒中的最 小颗粒的沉速,凡是沉速等于或大于沉速u0的颗 粒能够全部被沉掉.
QQ
u0
LB
A
式中Q/A,一般称为“表面负荷”或“溢流率”, 即单位沉淀池表面积的产水量.
表面负荷在数值上等于截留沉速,但含义却不同.
•平流式沉淀池总的沉淀效率
沉速为ui(ui <u0)的颗粒去除百分比E为:
图5-3
5.1.5 气浮分离原理和特点
•产生大量微气泡黏附于杂质、絮粒之上，将悬浮颗粒浮 出水面而去除的工艺，称为气浮分离。 •气浮净水工艺有多种方式，其中加压溶气气浮是一种比 较成熟、应用广泛的净水工艺。该气浮池有称压力溶气 气浮池
溶气气浮池与其他沉淀池、澄清池相比，具有如下特点：
1）经混凝后的水中细小颗粒周围黏附了大量微细气泡， 很容易浮出水面，所以对混凝要求可适当降低，有助于 节约混凝剂投加量。
颗粒沉速ui一定时,增加沉淀池表面积可以提高 去除率.当沉淀池容积一定时,池深浅些则表面 积大些,去除率可以高些,此即“浅池理论”
设p0---所有沉速小于u0的颗粒重量占原水 中全部颗粒重量的百分率;
p---能够在沉淀池中去除的沉速小于u0 的所有颗粒重量占全部颗粒重量的 百分率;
dpi---具有沉速为ui的颗粒重量占全部颗 粒重量的百分率;
EhiBvC hi ui ui h0BvC h0 u0 Q /A
悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面 负荷有关,而与其它因素如水深池长水平流速和沉淀时 间均无关.
当去除率一定时,颗粒沉速ui越大则表面负荷也 越大,亦即产水量越大;或者当产水量和表面积 不变时, ui越大则去除率E越高.颗粒沉速与凝聚 效果有关,所以生产上一般均重视混凝工艺.
5.1.4 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀和污泥浓缩
当大量颗粒在有限的水体中下沉时,被排挤的水 便有一定的速度,使颗粒所受到的水阻力有所增 加,颗粒处于互相干扰状态,此过程称为拥挤沉 淀,此时的沉速称为拥挤沉速.
拥挤沉速可用实验方法测定.
• 高浊度水的拥挤沉淀过程分析
图5-2
任意时间内交界面下沉速度：
vt
Ht
H t
肯奇（Kynch)沉淀理论：
Ct
C0H0 Ht
•不同沉淀高度的沉降过程相似关系
如用同一水样，用不 同沉淀高度的水深作 实验，两条沉降过程 曲线之间存在相似关 系
当原水浓度相同时，A、 B区交界的混液面的下 沉速度是不变的。
沉淀过程与深度无关， 可以用较短的沉淀管 作实验，来推测实际 沉淀效果。
2）排除的泥渣含固率高，便于后续污泥处理。
3）池深较浅、构造简单、操作方便，且可间歇运行。
4）溶气罐溶气率和释放器释气率在95%以上，可去除水 中90%以上藻类以及细小悬浮颗粒。
5）需要配套供气、溶气装置和气体释放器。
5.2 沉淀池
5.2.1 沉淀池类型
• 按进水方向来划分:竖流式、平流式、辐流式