试说明沉淀有哪几种类型
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试说明沉淀有哪几种类型
1. 试说明沉淀有哪几种类型?各有何特点?并讨论各种类型的内在联系与区别,各
适用在哪些场合?
➢ 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。
2. 设置沉砂池的目的和作用是什么?曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何
区别?
➢ 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,以免这些杂质影
响后续处理构筑物和设备的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。
➢ 平流式沉砂池是最常用的一种型式,它的截留效果好,工作稳定,构造亦较简
单。池的上部,实际是一个加宽了的明渠,两端设有闸门以控制水流。曝气沉砂池是一个长型渠道,沿渠道壁一侧的整个长度上,距池底约60~90Cm 处设置曝气装置,整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用,污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用,使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除,沉于池底的砂粒较为纯净。有机物含量只有5%左右的砂粒,长期搁置也不至于腐化。
3. 水的沉淀法处理的基本原理是什么?试分析球形颗粒的静水自由沉降(或上浮)
的基本规律,影响沉淀或上浮的因素有哪些? ➢
斯托克斯定律
2
18gd u l p μ
ρρ-=
➢ 当ρs 大于ρL 时,颗粒下沉;相等时,颗粒呈悬浮状态,这种颗粒不能用沉
淀法去除;小于时,颗粒上浮,可用浮上法去除。
➢us与颗粒直径d的平方成正比,因此,增加颗粒直径有助于提高沉淀速度(或上浮速度),提高去除效果。
➢us与μ成反比,μ随水温上升而下降;即沉速受水温影响,水温上升,沉速增大。
4.已知某小型污水处理站设计流量Q=120m3/h,悬浮固体浓度ss=250mg/L。设沉
淀效率为55%。根据试验性能曲线查得u0=2.8m/h,污泥的含水率为98%,试为该处理站设计竖流式初沉池。
解:①采用竖流式沉淀池时,沉降速度u小于u0的颗粒无可去除,根据题意,当u<2.8m/h时,沉淀效率可满足要求。
沉淀池的总面积A=qv/u=120/2.8=43(m2)
竖井沉淀池的直径在(4~7米)范围内,可建设2座沉淀池以方便运行。
单个沉淀池面积为
A’=A/2=43/2=21.5m2
单个沉淀池直径为D=(21.5/3.14)0.5×2=5.2m
沉淀时间取1.5hr,沉淀池的有效深度为:
h=qv.t/A=120×1.5/43=4.2(m)(5)
②泥斗的体积
设污泥停留时间为48小时,则总的污泥量为:
W=200g/m3×55%×120m3/h×48hr=0.634×106g=0.634t
污泥的含水率为98%,并设含水污泥的密度为1,则污泥的总体积为:
V=W/1-98%)/1=0.634/0.02/1=32 (m3)
每个竖流沉淀池的泥斗体积为:
V’=V/N=32/2=16(m3)(5)
5.已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d,服务人口100000人,初
沉污泥量按25g/(人·日),污泥含水率按97%计算,试为该厂设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。
解:(1)曝气沉砂池
设计要点
1)水平流速一般取0.08~0.12m/s;u=0.1m/s
2)污水在池内的停留时间为4~6min;5 min
3)池的有效水深为2~3m,池宽与池深比为1~1.5,池的长宽比可达5,当池长
宽比大于5时,应考虑设置横向挡板;
4)曝气沉砂池多采用穿孔管曝气,孔径为2.5~6.0mm,距池底约0.6~0.9m,并
应有调节阀门;
5)供气量可参照表。
表单位池长所需空气量
曝气管水下浸没深度/m 最低空气用量
/(m3·m-1·h-1)
最大空气量
/(m3·m-1·h-1)
1.5 1
2.5~15.0 30
2.0 11.0~14.5 29
2.5 10.5~14.0 28
3.0 10.5~1
4.0 28
4.0 10.0~13.5 25
设计计算
1)总有效容积V=Q.t=20000m3/d÷(24×60)×5min= 70 m3
2)池断面面积A= Q/v = 20000m3/d÷(24×3600)÷0.1m/s =2.3m2
3)池总宽度B
4)池长度L
5)曝气量q=D Q
(2)平流式沉淀池
表10-8城市污水厂沉淀池设计参数
沉淀池类型在处
理工
艺中
的作
用
沉淀
时间
t/h
表面水力负荷
q’/m3·m-1·h-1)
污泥量
/(g·d-1
人-1)
污泥
含水
率/%
初沉池单独
沉淀
法
1.5~
2.0
1.5~
2.5 15~27
95~
97
初沉池二级
处理
前
1.0~
2.O
1.5~3.0 14~25
95~
97
二沉池活性
污泥
法后
1.5~
2.5
1.O~1.5 10~21
99.2~
99.6
二沉池生物
膜法
后
1.5~
2.5
1.0~
2.0 7~19
96~
98
(1)沉淀池的表面积A :A=Q vmax×3600/q ;
(2)沉淀区有效水深h2:h2=q·t