給水處理講稿沉淀和澄清

第5章沉淀和澄清沉淀分類①自然沉淀：無絮凝性，d、ρ、v不變；②混凝沉淀：有絮凝性，d、ρ、v變化；二、沉淀設(shè)備平流沉淀池;②豎流沉淀池;③輻流沉淀池；④斜管（板）沉淀池三.澄清：反應(yīng)+沉淀澄清池5.2沉淀池一.理想沉淀池理想沉淀池假設(shè)條件：①ui不變：顆粒處于自由沉淀狀態(tài)。即在沉淀過程中，顆粒之間互不干擾，顆粒的大小、形狀、密度和沉速不變。②平流速v不變：水流沿著水平方向流動。在過水?dāng)嗝嫔希鼽c流速相等，并在流動過程中流速始終不變。③顆粒沉到池底即認(rèn)為已被去除，不再返回水中。二、理想沉淀池的沉淀過程分析①截流速度u0—全部去除顆粒中最小顆粒的沉速。②去除率Q/A—表面負荷率，在數(shù)值上等于截流沉速，m3/m2.h=m/.h;A—沉積面積，m2;去除率公式分析：①E只與ui、Q/A有關(guān)，與v、H、L、T無關(guān)；E、ui、Q/A、H等因素之間的關(guān)系1）E一定，若ui增大則Q/A增大——A不變，Q增大，產(chǎn)水量增大；——Q不變，A減小，造價降低；2）Q/A不變，若ui增大，則E增大，出水水質(zhì)提高；3）ui不變，Q不變，A增大E增大淺池理論：H—H/nA—nAE—nE“淺池理論”提高去除率途徑1）提高沉速ui—加強混凝；澄清池；2）增大A,降低u0（淺池理論）—斜板（管）沉淀池總?cè)コ视嬎愎剑豪硐氤恋沓嘏c實際沉淀池不同點沉到池底顆粒返回水中。沉到池底顆粒返回水中。顆粒沉到池底，被去除。水流有脈動，各點流速v不等，短流。水流各點水平流速v相等，且始終不變。顆粒沉速ui變化。顆粒沉速ui不變。實際沉淀池理想沉淀池三、影響沉淀池沉淀效果的因素1.進出口的影響2.水流紊動性平流Re：4000~15000紊流∵水溫不變,γ是常數(shù)；v減小(Q=ω×v),Q減小∴降低水力半徑R加隔墻：R減小,Re減小,紊動性減??；寬：3~8m3.異重流和水流穩(wěn)定性異重流：水流密度不同原因：水溫T降低,ρ增大；雜質(zhì)濃度C增大,ρ增大；R減小，F(xiàn)r增大，穩(wěn)定性增大。水平流速V降低——Re降低，利于降低紊動性；Fr降低，不利于提高穩(wěn)定性。故：v=10—25mm/s混凝條件ui∝d2T增大，d增大，ui增大，有利于沉淀。四、構(gòu)造（1）進、出水區(qū)要求①避免礬花破碎；②避免礬花帶出，水質(zhì)下降；③減少無效沉淀面積A無效。進水：配水花墻、縫隙出水：指形渠、非淹沒式孔口出流（2）沉淀區(qū)布置：直流式確定長、寬、高：①有效水深H：理論：H減小，A增大，E增大——淺池好；實際：a）抗異重流——最小水深；b)高程布置故：H=（3~4m）②寬：B=Q/(v×H)，v=10~25mm/s，分格B=3~8m③長：L=3.6vT，T：1~3hr(美國：2~4hr;日本：3~5hr)校核：L:B>4:1；L:H>10:1；Fr=10-4~10-5（3）積泥區(qū)排泥方式：①泥斗排泥；②穿孔管排泥；③機械排泥：刮泥；吸泥：虹吸式；泵吸式。五、設(shè)計計算①u0：A=Q/u0L=3.6vT；②T：斜板斜管沉淀池 一、構(gòu)造二、特點（1）表面負荷率高,占地面積小平流：u0斜板：q0>u0設(shè)計參數(shù)：平流：u0：1~3m3/m2斜板：q0：9~11m3/m2占地面積：F=Q/q0（2）縮短沉淀距離,減少沉淀時間例：平流：H=3m，ui=2m/h，T=3/2=1.5h斜板：H′=0.173m，ui=2m/h，T′=0.173/2=0.09h=5.4minH’=0.1×tg60o=0.173m（3）改善水力條件，利于沉淀斜板：R降低Re<500；Fr：10-3~10-4平流：Re：4000~15000;Fr：10-4~10-5斜板與斜管較(1)EA管>A板(2)ReRe<50故：斜管更優(yōu)于斜板(3)FrR=d/4二、設(shè)計與計算進水方向(1)長邊進水（2）水流方向傾角θaf=L·B·COSθ，θ減小，af增大；E增大，滑泥不利。異向流：θ=60°同向流：θ=30~40°自然滑瀉θ=5°水力滑瀉美國3.斜板（管）長L取14.斜板間距、斜管直徑及其斷面形狀斜板間距：50~100mm，常為100mm；斜管直徑：25~40mm，常為25mm材料斜板：木板斜管：塑料聚氯乙烯聚丙烯。表面負荷q=Q/FF=F凈q凈=Q/F凈F=F總=F凈+F結(jié)+F無q毛=Q/F總上升流速：v’=q毛板間流速（管內(nèi)流速）：v=Q/(F凈·sinθ)分類異向流（上）：水向上，泥向下，斜板、斜管；同向流（下）：水向下，泥向下，斜板；側(cè)向流（橫）：水水平，泥向下，斜板。三、同向流沉淀池簡介1.構(gòu)造與流程特點：（1）表面負荷率高斜板傾角θ=30o-40o，斜板間距d=35mmAf大，q高同向流：30-50m3/m2·h；異向流：9-11m3/m2·h；平流：1.2-2.2m（2）強制集水系統(tǒng)蘭美拉凈水器；管式集水裝置5.3澄清池一、懸浮澄清池3）運動a）調(diào)整濃度通過懸浮層運動自動調(diào)整泥渣濃度，C:2500―5000(2)濃度均布避免短流b)泥渣更新強制排泥3、懸浮層的形成（1）控制上升流速；始：v<v設(shè)且不排泥v設(shè)（2）增大原水濁度；（3）加大投藥量4