水污染控制工程理想沉淀池理論P(yáng)PT課件

1、1第四節(jié)第四節(jié) 理想沉淀池理想沉淀池 前面所述沉淀曲線是前面所述沉淀曲線是靜止沉淀試驗(yàn)靜止沉淀試驗(yàn)的結(jié)果，雖然的結(jié)果，雖然它比較真實(shí)地反映了廢水中不同的懸浮顆粒沉降的特它比較真實(shí)地反映了廢水中不同的懸浮顆粒沉降的特性，但是性，但是并不能反映實(shí)際沉淀池中并不能反映實(shí)際沉淀池中水流運(yùn)動水流運(yùn)動對懸浮顆對懸浮顆粒沉降的種種復(fù)雜影響。粒沉降的種種復(fù)雜影響。 為了分析懸浮顆粒在沉淀池內(nèi)運(yùn)動的普遍規(guī)律及為了分析懸浮顆粒在沉淀池內(nèi)運(yùn)動的普遍規(guī)律及分離結(jié)果，分離結(jié)果，哈增和坎普哈增和坎普提出了一種概念化的沉淀池提出了一種概念化的沉淀池理想沉淀池理想沉淀池。 第1頁/共65頁2理想沉淀池的假定條件理想沉淀池的假

2、定條件： 進(jìn)出水均勻分布在整個(gè)橫斷面，亦即沉淀池中進(jìn)出水均勻分布在整個(gè)橫斷面，亦即沉淀池中各進(jìn)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)流速均相同；各進(jìn)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)流速均相同； 懸浮物在沉淀過程中以等速下沉；懸浮物在沉淀過程中以等速下沉； 懸浮物在沉降過程中的水平分速度等于水流速懸浮物在沉降過程中的水平分速度等于水流速度，水流是穩(wěn)定的。度，水流是穩(wěn)定的。 懸浮物落到池底污泥區(qū)懸浮物落到池底污泥區(qū)底部底部，不再上浮，即被，不再上浮，即被除去。除去。 第2頁/共65頁3 在沉淀區(qū)的每個(gè)顆粒一面下沉，一面隨水流水平在沉淀區(qū)的每個(gè)顆粒一面下沉，一面隨水流水平運(yùn)動，其軌跡是向下傾斜的直線。運(yùn)動，其軌跡是向下傾斜的直線。 沉速大于沉速

3、大于u u0 0的顆?？扇砍?；沉速的顆?？扇砍?；沉速uu0 0的顆粒因的顆粒因處于水面以下，也可以除去一部分。處于水面以下，也可以除去一部分。例如：例如：沉速為沉速為u u的顆粒被除去率為的顆粒被除去率為h/Hh/H或或u/uu/u0 0。 理想平流式沉淀池式意圖理想平流式沉淀池式意圖 寬度寬度(B)(B)高H/長度(L)第3頁/共65頁4 設(shè)：處理設(shè)：處理水量水量Q Q(m(m3 3/s)/s) 水平流水平流速度速度v v(m/s)(m/s) 沉淀池沉淀池寬度寬度B B(m)(m)，長度長度L L(m)(m)，高度高度H H(m)(m) 水面面積水面面積A A (m(m2 2) )：

4、 A=BL A=BL 沉淀池容積沉淀池容積V V (m(m3 3) )： V=BLH V=BLH 故：顆粒在沉淀池內(nèi)的故：顆粒在沉淀池內(nèi)的 沉淀時(shí)間沉淀時(shí)間t t，（，（也稱為停留時(shí)間也稱為停留時(shí)間t t） 為：為： t=L/v=H/u t=L/v=H/u0 0 V=Qt=HBL V=Qt=HBL Q=V/t=HBL/t=Au Q=V/t=HBL/t=Au0 0 有：有：u u0 0=Q/A=q=Q/A=q0 0第4頁/共65頁5 u u0 0=Q/A=q=Q/A=q0 0 Q/AQ/A的物理意義的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀是：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀池單位面積的流量，稱為池單位面積的流量，

5、稱為表面負(fù)荷或溢流率，表面負(fù)荷或溢流率，用用q q0 0表示。表面負(fù)荷的量綱表示。表面負(fù)荷的量綱m m3 3/(m/(m2 2s)s)或或m m3 3/(m/(m2 2h)h)。表面負(fù)荷表面負(fù)荷q q0 0的數(shù)值等于顆粒沉速的數(shù)值等于顆粒沉速u u0 0(m/s)(m/s) 。第5頁/共65頁6結(jié)論：結(jié)論： 若沉速若沉速u u0 0確定（由停留時(shí)間和水深確定）確定（由停留時(shí)間和水深確定）后，則沉淀池的表面負(fù)荷后，則沉淀池的表面負(fù)荷q q0 0值同時(shí)被確定。值同時(shí)被確定。 由于由于u u0 0=q=q0 0=Q/A=Q/A，表明沉淀效率取決于顆，表明沉淀效率取決于顆粒沉速或表面負(fù)荷，與池深和停留

6、時(shí)間無關(guān)。粒沉速或表面負(fù)荷，與池深和停留時(shí)間無關(guān)。 通過靜止沉淀試驗(yàn)，通過靜止沉淀試驗(yàn)，根據(jù)要求達(dá)到的沉根據(jù)要求達(dá)到的沉淀總效率，淀總效率，求出顆粒沉速后求出顆粒沉速后，也就確定了沉淀，也就確定了沉淀池的表面負(fù)荷池的表面負(fù)荷( (過流率過流率) )。 第6頁/共65頁7 （2 2）沉淀理論基礎(chǔ)）沉淀理論基礎(chǔ) 沉淀基本原理沉淀基本原理 污水中的懸浮物在重力作用下與水分離，實(shí)質(zhì)是懸浮物的密度大于污水的密度時(shí)下沉，小于時(shí)上浮。污水中懸浮物下沉和上浮的速度，是污水處理設(shè)計(jì)中對沉降分離設(shè)備要求的主要依據(jù)，是有決定性作用的參數(shù)。 沉淀池的工作原理沉淀池的工作原理 理想沉淀池的假定條件: 一是從入口到出口，

7、池內(nèi)污水按水平方向等速流動，顆粒水平分布均勻。第7頁/共65頁8 二是懸浮顆粒沿整個(gè)水深均勻分布，處于自由沉淀狀態(tài)，顆粒的水平分速等于水平流速，沉淀速度固定不變。 三是顆粒沉到三是顆粒沉到池底池底即認(rèn)為被除去。即認(rèn)為被除去。 沉淀池內(nèi)可分為流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)四部分. 圖圖2-14 2-14 理想平流沉淀池示意圖理想平流沉淀池示意圖 第8頁/共65頁9 某一顆粒從點(diǎn) A處進(jìn)入沉淀區(qū)，它的運(yùn)動軌跡為其水平分速和沉淀速度的矢量和，斜率為u/v。 沉于池底的顆粒，其水平流經(jīng)時(shí)間和垂直沉降時(shí)間是相同的， 那么要去除顆粒的最大沉淀時(shí)間（也即停留時(shí)間）（沉降最慢的顆粒停留時(shí)間不能大于、多于或長于

8、如下時(shí)間）即 設(shè)污水處理水量為Q(m3/h)，沉淀池面積為 式中，B為理想沉淀池的寬度。 沉淀池的容積為uHvLt)(2mLBAHBLQtV第9頁/共65頁10 通過沉淀池流量為 因?yàn)?因此 可寫成 Q/AQ/A的物理意義是：的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀池單位表面積的流量，一般稱為表面負(fù)荷或稱沉淀池的過流率。 tHBLtVQutH tHu LBA AuQ )102 ( quAQ第10頁/共65頁11 表面負(fù)荷以q表示，單位m3/(m2h)或m3/ /(m2s)。表面負(fù)荷的數(shù)值等于顆粒沉速。 沉淀池的沉淀率僅與顆粒沉速或沉淀池的沉淀池的沉淀率僅與顆粒沉速或沉淀池的表面負(fù)荷有關(guān)，而與池深和沉

9、淀時(shí)間無關(guān)。在表面負(fù)荷有關(guān)，而與池深和沉淀時(shí)間無關(guān)。在可能的條件下，應(yīng)該把沉淀池建得淺些，表面可能的條件下，應(yīng)該把沉淀池建得淺些，表面積大些，這就是顆粒沉淀的淺層理論。積大些，這就是顆粒沉淀的淺層理論。 2.3.2 2.3.2 沉砂池沉砂池 沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等相對密度較大的顆粒，以免這些顆粒影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。一般沉砂池作為污水處理前的預(yù)處理。 沉砂池的工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。 第11頁/共65頁12 主要是主要是由于池進(jìn)口及出口構(gòu)造的局限，由于池進(jìn)口及出口構(gòu)造的局限，使

10、水流使水流在整個(gè)斷面上分布不均勻，整個(gè)池子的有效容積未能在整個(gè)斷面上分布不均勻，整個(gè)池子的有效容積未能得到充分利用，一些沉淀池還得到充分利用，一些沉淀池還存在死水區(qū)存在死水區(qū)，因此，因此，廢廢水在沉淀池中實(shí)際停留的時(shí)間要比理論停留時(shí)間短。水在沉淀池中實(shí)際停留的時(shí)間要比理論停留時(shí)間短。 由于由于紊流的影響紊流的影響，懸浮顆粒的實(shí)際沉速比理想，懸浮顆粒的實(shí)際沉速比理想沉速小。沉速小。 實(shí)際沉速還受實(shí)際沉速還受水溫，風(fēng)吹水溫，風(fēng)吹等因素的影響。等因素的影響。實(shí)際沉淀池與理想沉淀池實(shí)際沉淀池與理想沉淀池是有區(qū)別的。是有區(qū)別的。第12頁/共65頁13 為考察為考察沉淀池的沉淀池的工作特性工作特性，可從以

11、下三個(gè)方面，可從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析：進(jìn)行分析： 水流的紊動性，水流的紊動性，可用雷諾數(shù)可用雷諾數(shù)ReRe判斷，判斷， 注：注：雷諾數(shù)雷諾數(shù)Re=vR/ RRe=vR/ R為水力半徑（過水?dāng)嗝娣e為水力半徑（過水?dāng)嗝娣e/ /濕周），濕周），為運(yùn)動粘為運(yùn)動粘度系數(shù)。度系數(shù)。 （措施：需要減小流速（措施：需要減小流速或或減小水力半徑減小水力半徑R R） 當(dāng)當(dāng)Re500,Re500,Re500,水流成紊動狀態(tài)；水流成紊動狀態(tài)； 在平流式沉淀池中，在平流式沉淀池中，ReRe為為4000-50004000-5000時(shí)，呈紊流狀態(tài)，而且有上下左右時(shí)，呈紊流狀態(tài)，而且有上下左右的脈動分速度，并伴有水渦流體，不

12、利顆粒的沉淀。的脈動分速度，并伴有水渦流體，不利顆粒的沉淀。 第13頁/共65頁14 水流穩(wěn)定性：水流穩(wěn)定性：以弗羅德數(shù)以弗羅德數(shù)FrFr判斷，判斷，F(xiàn)rFr表示水流動能與重力能的比值。增大表示水流動能與重力能的比值。增大FrFr，可克，可克服股流密度影響。服股流密度影響。注：注：弗羅德數(shù)弗羅德數(shù)Fr=vFr=v2 2/gR /gR 一般認(rèn)為平流式沉淀池一般認(rèn)為平流式沉淀池FrFr宜宜10105 5. . （措施：需要增大流速（措施：需要增大流速或或減小水力半徑減小水力半徑R R） 在沉淀池中，增大水平流速，在沉淀池中，增大水平流速，一方面提高了雷諾數(shù)一方面提高了雷諾數(shù)ReRe而不利于沉淀，而

13、不利于沉淀，但另一方面卻提高了弗羅德數(shù)但另一方面卻提高了弗羅德數(shù)FrFr而加強(qiáng)了水流穩(wěn)定性，從而提高沉淀效而加強(qiáng)了水流穩(wěn)定性，從而提高沉淀效果。沉淀池的水平流速宜進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，通常為果。沉淀池的水平流速宜進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，通常?0-25mm/s10-25mm/s。第14頁/共65頁15 容積利用系數(shù)：容積利用系數(shù)：是水在池內(nèi)的實(shí)際停留是水在池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間和理論停留時(shí)間的比值。時(shí)間和理論停留時(shí)間的比值。 如果有如果有股流股流或或偏流偏流存在，或池內(nèi)存在存在，或池內(nèi)存在死水死水區(qū)區(qū)，實(shí)際的池內(nèi)停留時(shí)間將，實(shí)際的池內(nèi)停留時(shí)間將小于小于池容積和流量池容積和流量相除所得的理論停留時(shí)間。（相除所得的

14、理論停留時(shí)間。（V=QtV=Qt） 容積利用系數(shù)可作為考查沉淀池設(shè)計(jì)及運(yùn)容積利用系數(shù)可作為考查沉淀池設(shè)計(jì)及運(yùn)行好壞的指標(biāo)。行好壞的指標(biāo)。第15頁/共65頁16 要提高平流式沉淀池的效率，可降低要提高平流式沉淀池的效率，可降低ReRe和和提高提高FrFr，其有效措施是，其有效措施是減小水力半徑減小水力半徑R R。 在沉淀池中縱向分格及斜板（管）沉淀池在沉淀池中縱向分格及斜板（管）沉淀池也能達(dá)到上述目的。也能達(dá)到上述目的。實(shí)際應(yīng)用：實(shí)際應(yīng)用： 由于實(shí)際沉淀池受各種因素的影響，采用沉由于實(shí)際沉淀池受各種因素的影響，采用沉淀淀試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)考慮相應(yīng)的時(shí)，應(yīng)考慮相應(yīng)的放大系數(shù)放大系數(shù)。)75.

15、1()25 . 1 (5 . 175. 125. 110000tttqqq平均）（平均設(shè)設(shè)第16頁/共65頁17第五節(jié)第五節(jié) 沉淀池沉淀池 按池內(nèi)按池內(nèi)水流方向水流方向分類分類 平流式沉淀池平流式沉淀池 豎流式沉淀池豎流式沉淀池 輻流式沉淀池輻流式沉淀池 斜板式沉淀池斜板式沉淀池第17頁/共65頁18工作方式：工作方式： 間歇式和連續(xù)式。間歇式和連續(xù)式。特點(diǎn)及適用條件：特點(diǎn)及適用條件： 平流式沉淀池平流式沉淀池 豎流式沉淀池豎流式沉淀池 輻流式沉淀池輻流式沉淀池 第18頁/共65頁19一、平流式沉淀池一、平流式沉淀池 平流式沉淀池是廢水從池的一端進(jìn)入，從另一端流處，水流在平流式沉淀池是廢水從池

16、的一端進(jìn)入，從另一端流處，水流在池內(nèi)作水平運(yùn)動，池平面形狀呈長方形，可以是單個(gè)或多個(gè)串聯(lián)。池內(nèi)作水平運(yùn)動，池平面形狀呈長方形，可以是單個(gè)或多個(gè)串聯(lián)。第19頁/共65頁20 平流式沉淀池有平流式沉淀池有進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)和進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)和污泥區(qū)四部分組成。污泥區(qū)四部分組成。1 1、進(jìn)水區(qū)、進(jìn)水區(qū) 進(jìn)水區(qū)的作用進(jìn)水區(qū)的作用是使水流均勻分布在整個(gè)斷是使水流均勻分布在整個(gè)斷面上，盡可能減少擾動。面上，盡可能減少擾動。 入口流速小于入口流速小于25mm/s25mm/s。 為了保證不沖刷已有的底部沉積物，水的為了保證不沖刷已有的底部沉積物，水的流入點(diǎn)應(yīng)高出污泥層面流入點(diǎn)應(yīng)高出污泥層面0.5m0

17、.5m以上。以上。 水流入沉淀池后應(yīng)盡快消能，防止在池內(nèi)水流入沉淀池后應(yīng)盡快消能，防止在池內(nèi)形成短流或股流。形成短流或股流。設(shè)置整流裝置。設(shè)置整流裝置。 第20頁/共65頁21 沉淀池進(jìn)口整流沉淀池進(jìn)口整流多采用穿孔槽外加擋板（或穿多采用穿孔槽外加擋板（或穿孔墻）的方法，沉淀池進(jìn)水口布置形式如圖示：孔墻）的方法，沉淀池進(jìn)水口布置形式如圖示： 第21頁/共65頁222 2沉淀區(qū)沉淀區(qū) 如前所述，要降低沉淀池中水流的如前所述，要降低沉淀池中水流的ReRe數(shù)數(shù)和提高水流的和提高水流的FrFr數(shù)，必須設(shè)法減少水力半徑，數(shù)，必須設(shè)法減少水力半徑，采用導(dǎo)流墻，對平流式沉淀池進(jìn)行縱向分格等，采用導(dǎo)流墻，對平

18、流式沉淀池進(jìn)行縱向分格等，均可減小水力半徑，改善水流條件。均可減小水力半徑，改善水流條件。 沉淀區(qū)的高度沉淀區(qū)的高度（有效水深有效水深H H）與其前后有）與其前后有關(guān)處理構(gòu)筑物的高程布置有關(guān)，一般約關(guān)處理構(gòu)筑物的高程布置有關(guān)，一般約3-4m3-4m。 沉淀區(qū)的長、寬、深之間相互關(guān)聯(lián)，應(yīng)沉淀區(qū)的長、寬、深之間相互關(guān)聯(lián)，應(yīng)綜合考慮，還應(yīng)綜合考慮，還應(yīng)核算表面負(fù)荷。核算表面負(fù)荷。 一般，一般，L/BL/B4 4， L/HL/H1010，每格寬度，每格寬度3-3-8m8m，不宜大于，不宜大于15m15m。第22頁/共65頁233 3出水區(qū)出水區(qū) 沉淀后出水應(yīng)盡量在出水區(qū)均勻流出。沉沉淀后出水應(yīng)盡量在出

19、水區(qū)均勻流出。沉淀池常見出水口布置形式。淀池常見出水口布置形式。 第23頁/共65頁24 出流堰是沉淀效果好壞的重要條件，它不出流堰是沉淀效果好壞的重要條件，它不僅控制池內(nèi)水面的高程，而且對池內(nèi)水流的均僅控制池內(nèi)水面的高程，而且對池內(nèi)水流的均勻分布影響極大。勻分布影響極大。 應(yīng)防止池內(nèi)水流產(chǎn)生應(yīng)防止池內(nèi)水流產(chǎn)生偏流現(xiàn)象偏流現(xiàn)象。盡可能。盡可能減少單位堰長的過流量，因此堰的施工必須減少單位堰長的過流量，因此堰的施工必須精心，盡量做的水平。精心，盡量做的水平。第24頁/共65頁254 4污泥區(qū)（積泥區(qū)和排泥區(qū)）污泥區(qū)（積泥區(qū)和排泥區(qū)） 及時(shí)排出沉于池底的污泥是使沉淀池工及時(shí)排出沉于池底的污泥是使沉

20、淀池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項(xiàng)重要措施。作正常，保證出水水質(zhì)的一項(xiàng)重要措施。 沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管沉淀池排泥方式有斗形底排泥、穿孔管排泥及機(jī)械排泥。目前基本都采用機(jī)械排泥，排泥及機(jī)械排泥。目前基本都采用機(jī)械排泥，不需留存泥區(qū)，池底水平，略帶坡度以便放不需留存泥區(qū)，池底水平，略帶坡度以便放空?？?。第25頁/共65頁26排泥方式：排泥方式： （1 1）刮泥：設(shè)置刮泥機(jī)（車），池底設(shè)計(jì)）刮泥：設(shè)置刮泥機(jī)（車），池底設(shè)計(jì)坡度坡度0.01-0.020.01-0.02。 （2 2）污泥泵污泥泵排泥；排泥； （3 3）靜水壓力排泥（靜水壓力）靜水壓力排泥（靜水壓力1.5-2.0m1.5-2.

21、0m水頭，排泥管徑不小于水頭，排泥管徑不小于200mm200mm）。）。 （4 4）如設(shè)有多個(gè)泥斗時(shí)，則無需刮泥裝）如設(shè)有多個(gè)泥斗時(shí)，則無需刮泥裝置，每個(gè)泥斗設(shè)獨(dú)立的排泥管及排泥閥。置，每個(gè)泥斗設(shè)獨(dú)立的排泥管及排泥閥。第26頁/共65頁275 5、緩沖區(qū)、緩沖區(qū) 污泥區(qū)和清水區(qū)之間應(yīng)有一個(gè)緩沖區(qū)，其深度可取污泥區(qū)和清水區(qū)之間應(yīng)有一個(gè)緩沖區(qū)，其深度可取0.3-0.5m0.3-0.5m，以減輕水流對，以減輕水流對存泥的攪動，也為存泥留有余地。存泥的攪動，也為存泥留有余地。第27頁/共65頁28沉淀池設(shè)計(jì)的一般原則沉淀池設(shè)計(jì)的一般原則 1 1、設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)流量 2 2、池?cái)?shù)、池?cái)?shù) 3 3、沉淀池設(shè)

22、計(jì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)、沉淀池設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù) 第28頁/共65頁29若無沉淀數(shù)據(jù)可選取手冊設(shè)計(jì)參數(shù)。若無沉淀數(shù)據(jù)可選取手冊設(shè)計(jì)參數(shù)。 TO p65 豎沉第29頁/共65頁30平流式沉淀池的幾何尺寸計(jì)算平流式沉淀池的幾何尺寸計(jì)算 （1 1）沉淀區(qū)的長度）沉淀區(qū)的長度L L取決于水平流速取決于水平流速v v和停留時(shí)間和停留時(shí)間T T，即，即L=vL=v* *T T （2 2）沉淀池的寬度決定物流量）沉淀池的寬度決定物流量Q Q，池深，池深H H和水平流速和水平流速v v，即，即B=Q/HB=Q/H* *v v （3 3）沉淀區(qū)的長寬深之間的相互關(guān)系，應(yīng)綜合研究決定，并）沉淀區(qū)的長寬深之間的相互關(guān)系，應(yīng)綜合研究決

23、定，并核算核算表面負(fù)荷表面負(fù)荷率率, ,核算核算L/B4L/B4，L/H10L/H10。 第30頁/共65頁31 （4 4）有效水深）有效水深3-4m3-4m，超高大于，超高大于0.3m0.3m，緩沖，緩沖層高度層高度0.3-0.5m0.3-0.5m。 （5 5）進(jìn)水擋板）進(jìn)水擋板 ： （6 6）出水擋板）出水擋板 ： （7 7）污泥斗的傾角）污泥斗的傾角4545-6060 。 （8 8）放大系數(shù)放大系數(shù)：根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行放大。：根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行放大。 負(fù)荷縮小負(fù)荷縮小1.51.5倍倍 HRTHRT增大增大1.751.75倍倍第31頁/共65頁32 進(jìn)水區(qū) 沉淀區(qū) 出水區(qū)保護(hù)高度 沉淀高度 坡

24、度污泥斗高度 （ 污泥斗底部尺寸）第32頁/共65頁33二、豎流沉淀池二、豎流沉淀池 豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。速度相等。 動畫第33頁/共65頁34豎流沉淀池特點(diǎn)豎流沉淀池特點(diǎn) 豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流豎流沉淀池水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。速度與水流上升速度相等。 （1 1）當(dāng)顆粒發(fā)生自由沉淀時(shí)當(dāng)顆粒發(fā)生自由沉淀時(shí)，其沉淀效果比平流式，其沉淀效果比平流式沉淀池中低得多。沉淀池中低得多。 （2 2）當(dāng)顆粒具有絮凝性時(shí)，當(dāng)顆粒具有絮凝性時(shí)，則上升的

25、小顆粒和下沉則上升的小顆粒和下沉的大顆粒之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉的大顆粒之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。速加快。 （3 3）沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一）沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層懸浮層，對上升的小顆粒起攔截和過濾作用，因而，對上升的小顆粒起攔截和過濾作用，因而沉降沉降效率比平流沉淀池高。效率比平流沉淀池高。第34頁/共65頁35結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 豎流式沉淀池多為豎流式沉淀池多為圓形，直徑介于圓形，直徑介于4-7m4-7m之間。之間。沉淀池的上部為圓筒形的沉淀池的上部為圓筒形的沉淀區(qū)，下部為截頭圓錐沉淀區(qū)，下部為截頭圓錐狀的污泥區(qū)，中

26、間為緩沖狀的污泥區(qū)，中間為緩沖層。層。第35頁/共65頁36沉淀池的設(shè)計(jì)：沉淀池的設(shè)計(jì)： （1 1）沉淀時(shí)間）沉淀時(shí)間t=1.5-2.5ht=1.5-2.5h； （2 2）表面負(fù)荷表面負(fù)荷q q0 0= 1.0-1.5m= 1.0-1.5m3 3/m/m2 2.h.h； 對應(yīng)對應(yīng)u u0 0=q=q0 0（參數(shù)選取參數(shù)選取） （3 3）有效水深有效水深H= qH= q0 0t t； 池徑池徑D D與有效水深（與有效水深（H H）的比值不超過）的比值不超過3 3：1 1。 （4 4）池徑）池徑D D（4-7m4-7m） （5 5）中心管設(shè)計(jì)中心管設(shè)計(jì) 豎流沉淀池中心管內(nèi)流速對懸浮物的去除有很大豎

27、流沉淀池中心管內(nèi)流速對懸浮物的去除有很大影響。影響。（中心管中心管設(shè)計(jì)參數(shù)）設(shè)計(jì)參數(shù)）第36頁/共65頁37中心管設(shè)計(jì)方法中心管設(shè)計(jì)方法 中心管沉速小于中心管沉速小于30mm/s30mm/s。 第37頁/共65頁38 （5 5）緩沖層）緩沖層: :反射板底距污泥表反射板底距污泥表面為緩沖層面為緩沖層, ,高度為高度為0.3 -0.5m 0.3 -0.5m 。 （6 6）污泥斗：）污泥斗：貯泥斗貯泥斗傾角為傾角為4545-60-60，可采用，可采用靜壓排泥或污泥泵靜壓排泥或污泥泵排泥排泥。 （7 7）集水槽集水槽多采用平頂堰或三多采用平頂堰或三角形鋸齒堰，堰口最大負(fù)荷為角形鋸齒堰，堰口最大負(fù)荷為

28、1.5L/m1.5L/ms s。當(dāng)池的直徑大于。當(dāng)池的直徑大于7m7m時(shí)，時(shí)，為集水均勻，還可設(shè)置輻射式集水為集水均勻，還可設(shè)置輻射式集水槽。槽。第38頁/共65頁39三輻流式沉淀池三輻流式沉淀池 輻流式沉淀池是直徑較大（輻流式沉淀池是直徑較大（20-30m20-30m）的）的圓池，最大直徑可達(dá)圓池，最大直徑可達(dá)100m100m。中心深度為。中心深度為2.5-2.5-5.0m5.0m，周邊深度為，周邊深度為1.5-3.0m1.5-3.0m。第39頁/共65頁40輻流式沉淀池輻流式沉淀池 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第40頁/共65頁41中心進(jìn)水周邊進(jìn)水進(jìn)水方式進(jìn)水方式第41頁/共65頁42 排泥方式：排泥方式：

29、輻流式沉淀池大多數(shù)采用機(jī)械刮泥，將污泥收集到中心泥斗，通過靜壓力或污泥輻流式沉淀池大多數(shù)采用機(jī)械刮泥，將污泥收集到中心泥斗，通過靜壓力或污泥泵排出，泵排出，刮泥機(jī)一般每小時(shí)轉(zhuǎn)刮泥機(jī)一般每小時(shí)轉(zhuǎn)2-42-4周周。第42頁/共65頁43主要設(shè)計(jì)參數(shù)：主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 1 1、有效水深、有效水深H H不大于不大于4m4m； 2 2、池直徑、池直徑D D不宜小于不宜小于16m16m，D/H=6-12D/H=6-12。 3 3、沉淀時(shí)間、沉淀時(shí)間 初沉池初沉池1-2h1-2h 二沉池二沉池1.5-2.5h1.5-2.5h 4 4、表面負(fù)荷、表面負(fù)荷q q0 0= 1.5-3.0 m= 1.5-3.0 m3

30、 3/m/m2 2.h.h； 5 5、池底坡度為、池底坡度為0.05-0.100.05-0.10； 中心泥斗坡度中心泥斗坡度0.12-0.160.12-0.16。第43頁/共65頁四、斜板(管)沉淀池(一)淺池沉降理論 對一深度為對一深度為H H、體積為、體積為V V的的平流式理想沉淀池平流式理想沉淀池，其處，其處理水量：理水量： （1 1）在）在V V、H H一定一定時(shí)，若欲得時(shí)，若欲得要求的要求的(即即u u0 0一定），一定），處理水量處理水量Q Q 不能隨意變化；在給定不能隨意變化；在給定Q Q時(shí)，時(shí)，一定。一定。 （2 2）從式中可知：）從式中可知：Q Q與與u u0 0成正比成正比

31、，增大，增大Q Q，則，則u u0 0 增大，增大， q q0 0 增大，增大，降低；反之，若要提高降低；反之，若要提高，需減小，需減小u u0 0，處理，處理的流量的流量Q Q就必須減小。就必須減小。兩者不能同時(shí)滿足。兩者不能同時(shí)滿足。HVuuHVtVQ00第44頁/共65頁 知識點(diǎn)一：知識點(diǎn)一： 對于自由沉降沉速對于自由沉降沉速：在相同沉淀在相同沉淀時(shí)間時(shí)間t t內(nèi)，內(nèi)，沉降高度沉降高度H H越低越低，u u0 0 （u u0 0=H/t=H/t）越?。┰叫。w粒的，顆粒的去除效率去除效率越高越高。 知識點(diǎn)二：知識點(diǎn)二： 從理想沉淀池的特性分析：對于給定的沉從理想沉淀池的特性分析：對于給定

32、的沉淀池，沉降效率僅與淀池，沉降效率僅與u u0 0或或q q0 0有關(guān)，與沉降高度有關(guān)，與沉降高度H H和沉降時(shí)間和沉降時(shí)間t t無關(guān)。無關(guān)。第45頁/共65頁 若將沉淀池（若將沉淀池（Q Q、V V、H H、 u u0 0 ）用平隔）用平隔板分為板分為n n層淺池，則每個(gè)淺池深度為層淺池，則每個(gè)淺池深度為h=H/nh=H/n，進(jìn)，進(jìn)入每個(gè)淺池的流量為入每個(gè)淺池的流量為q=Q/nq=Q/n。 （假定水平流速（假定水平流速不變）不變） 結(jié)論一：結(jié)論一： 淺池沉速淺池沉速u u0 0=q=q0 0=q/A=(Q/n)A =q=q/A=(Q/n)A =q0 0/n=u/n=u0 0/n/n，沉速減

33、少了沉速減少了n n倍，從而使效率大大提高。倍，從而使效率大大提高。 結(jié)論二：結(jié)論二： 當(dāng)每個(gè)淺池保持原有的沉速當(dāng)每個(gè)淺池保持原有的沉速u u0 0不變時(shí)，每個(gè)淺池不變時(shí)，每個(gè)淺池處理的處理的流量為流量為qq=q=q0 0A=uA=u0 0A=QA=Q，則，則n n個(gè)淺池的總處理個(gè)淺池的總處理能力提高了能力提高了n n倍倍。第46頁/共65頁 結(jié)論三：結(jié)論三： 在實(shí)際應(yīng)用中，在實(shí)際應(yīng)用中，沉淀池的分格和分層還沉淀池的分格和分層還可可改善水力條件改善水力條件（減小水力半徑（減小水力半徑R R、ReRe，增大，增大FrFr），降低水的紊動性、提高水流穩(wěn)定性，增），降低水的紊動性、提高水流穩(wěn)定性，增

34、大池的容積利用系數(shù)，從而提高去除效率大池的容積利用系數(shù)，從而提高去除效率。 工程應(yīng)用：工程應(yīng)用： 在工程實(shí)際應(yīng)用中，采用分層沉淀池，排在工程實(shí)際應(yīng)用中，采用分層沉淀池，排泥十分困難，所以一般將分層的隔板傾斜一個(gè)泥十分困難，所以一般將分層的隔板傾斜一個(gè)角度，以便能自行排泥，這種形式即為角度，以便能自行排泥，這種形式即為斜板沉斜板沉淀池淀池。如各斜隔板之間還進(jìn)行分格，即稱為如各斜隔板之間還進(jìn)行分格，即稱為斜斜管沉淀池管沉淀池。第47頁/共65頁48進(jìn)水區(qū)分離區(qū)出水區(qū)污泥區(qū)緩沖區(qū)清水區(qū)（二）斜板（二）斜板(管管)沉淀池沉淀池第48頁/共65頁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （1 1）斜板（管）斜板（管）傾角傾

35、角多采用多采用6060，斜板，斜板（管）（管）長長一般在一般在1.0-1.2m1.0-1.2m左右，板間距一般左右，板間距一般不小于不小于50mm50mm。斜管管徑。斜管管徑25-35mm25-35mm。 （2 2）斜板材料：斜板材料：大多采用聚氯乙烯平板大多采用聚氯乙烯平板或波紋板；或波紋板；斜管斜管多為塑料片、波形石棉板、波多為塑料片、波形石棉板、波形玻璃鋼板粘合而成的蜂窩狀管，斷面有正六形玻璃鋼板粘合而成的蜂窩狀管，斷面有正六邊形、圓形、橢圓形等，常制成邊形、圓形、橢圓形等，常制成組裝件組裝件，便于，便于安裝。安裝。第49頁/共65頁 （3 3）斜板沉淀池的結(jié)構(gòu)形式：）斜板沉淀池的結(jié)構(gòu)形

36、式： 包括：包括：異向流、同向流及橫向流。異向流、同向流及橫向流。第50頁/共65頁 （4 4）進(jìn)水方式：進(jìn)水方式：大多采用異向流。大多采用異向流。 （5 5）斜板（管）上部）斜板（管）上部清水區(qū)清水區(qū)為為0.7-1.0m0.7-1.0m，斜板（管）下部為配水區(qū)大于斜板（管）下部為配水區(qū)大于1.5m1.5m（目的：布（目的：布水均勻），布水區(qū)下部為水均勻），布水區(qū)下部為污泥區(qū)污泥區(qū)。 （6 6）出水方式：出水方式：采用穿采用穿孔集水管集水孔集水管集水。 （7 7）排泥方式：排泥方式：采用多斗排泥采用多斗排泥。第51頁/共65頁 斜板（管）沉淀池的優(yōu)點(diǎn)：斜板（管）沉淀池的優(yōu)點(diǎn)： （1 1）水力條

37、件好。）水力條件好。 水流雷諾數(shù)可降至水流雷諾數(shù)可降至200200以下，以下， 弗羅德數(shù)可達(dá)弗羅德數(shù)可達(dá)1010-3-3-10-10-4-4數(shù)量級。數(shù)量級。 （2 2）處理能力比一般沉淀池大得多，）處理能力比一般沉淀池大得多， 表面負(fù)荷通常表面負(fù)荷通常9-11m9-11m3 3/m/m2 2.h.h（設(shè)計(jì)負(fù)（設(shè)計(jì)負(fù)荷）荷）。 （3 3）處理效率高。）處理效率高。第52頁/共65頁53第六節(jié)第六節(jié) 沉砂池沉砂池 （1 1）沉砂池的功能沉砂池的功能：從廢水中分離比重較大：從廢水中分離比重較大的無機(jī)顆粒，如砂粒，爐灰渣、煤渣等。的無機(jī)顆粒，如砂粒，爐灰渣、煤渣等。 （2 2）沉砂池位置沉砂池位置：設(shè)

38、在泵站及沉淀池之前。：設(shè)在泵站及沉淀池之前。 （3 3）沉砂池作用沉砂池作用： A A、保護(hù)水泵及管道免受磨損；保護(hù)水泵及管道免受磨損； B B、使沉淀池中的污泥具有良好的流動性，使沉淀池中的污泥具有良好的流動性，能防止排放與輸送管道堵塞；能防止排放與輸送管道堵塞； C C、使無機(jī)顆粒和有機(jī)顆粒分離，便于分使無機(jī)顆粒和有機(jī)顆粒分離，便于分別處理和處置。別處理和處置。第53頁/共65頁54（4 4）沉砂池的形式：）沉砂池的形式： A A、平流式沉砂池、平流式沉砂池 B B、豎流式沉砂池、豎流式沉砂池 C C、曝氣沉砂池、曝氣沉砂池第54頁/共65頁55一平流式沉砂池一平流式沉砂池 平流式沉砂池是

39、最常用的一種沉淀池，它平流式沉砂池是最常用的一種沉淀池，它的截流效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，而且易的截流效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，而且易于排除泥砂。于排除泥砂。第55頁/共65頁56結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 平流式沉砂池的水流部分，實(shí)際上是平流式沉砂池的水流部分，實(shí)際上是一個(gè)一個(gè)加深加寬的明渠加深加寬的明渠，兩端設(shè)有閘板，以控制水流。，兩端設(shè)有閘板，以控制水流。 在池底部設(shè)在池底部設(shè)1-21-2個(gè)貯砂斗，下設(shè)排砂管。開個(gè)貯砂斗，下設(shè)排砂管。開啟貯砂斗的閘閥，即能將沉砂排出。還可利用啟貯砂斗的閘閥，即能將沉砂排出。還可利用射流泵和螺旋泵排除泥砂，或利用高地或?qū)⒊辽淞鞅煤吐菪门懦嗌?，或利用高地?/p>

40、將沉砂池筑于高地，也利于排砂。砂池筑于高地，也利于排砂。第56頁/共65頁57二曝氣沉砂池二曝氣沉砂池（一）工作特點(diǎn)一）工作特點(diǎn) 普通沉砂池的一大普通沉砂池的一大缺點(diǎn)缺點(diǎn)是其是其截流的沉砂中截流的沉砂中夾雜一些有機(jī)物夾雜一些有機(jī)物。對被有機(jī)物包覆的砂礫的截。對被有機(jī)物包覆的砂礫的截流效果不高，而且沉渣容易腐敗發(fā)臭，難以處流效果不高，而且沉渣容易腐敗發(fā)臭，難以處置。置。 曝氣沉砂池能夠克服上述缺點(diǎn)。曝氣沉砂池能夠克服上述缺點(diǎn)。 沉砂中有沉砂中有機(jī)物的含量低于機(jī)物的含量低于5%5%，一般長期存放不腐敗。，一般長期存放不腐敗。 第57頁/共65頁58動畫動畫第58頁/共65頁59 曝氣的作用：曝氣的作用： 水力旋流使砂粒與有機(jī)物分離，沉渣水力旋流使砂粒與有機(jī)物分離，