3-2-水污染控制工程_理想沉淀池理論.ppt

《3-2-水污染控制工程_理想沉淀池理論.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第3章重力沉淀1第四節(jié)理想沉淀池前面所述沉淀曲線是靜止沉淀試驗(yàn)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性，但是并不能反映實(shí)際沉淀池中水流運(yùn)動(dòng)對(duì)懸浮顆粒沉降的種種復(fù)雜影響。為了分析懸浮顆粒在沉淀池內(nèi)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律及分離結(jié)果，哈增和坎普提出了一種概念化的沉淀池——理想沉淀池。2理想沉淀池的假定條件：①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；②懸浮物在沉淀過(guò)程中以等速下沉；③懸浮物在沉降過(guò)程中的水平分速度等于水流速度，水流是穩(wěn)定的。④懸浮物落到池底污泥區(qū)底部，不再上浮，即被除去。3◆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(dòng)，其軌跡是向下傾斜的直

2、線?！舫了俅笥趗0的顆?？扇砍?；沉速

3、面負(fù)荷的量綱m3/(m2·s)或m3/(m2·h)。表面負(fù)荷q0的數(shù)值等于顆粒沉速u(mài)0(m/s)。6結(jié)論：★若沉速u(mài)0確定（由停留時(shí)間和水深確定）后，則沉淀池的表面負(fù)荷q0值同時(shí)被確定?！镉捎趗0=q0=Q/A，表明沉淀效率取決于顆粒沉速或表面負(fù)荷，與池深和停留時(shí)間無(wú)關(guān)?！锿ㄟ^(guò)靜止沉淀試驗(yàn)，根據(jù)要求達(dá)到的沉淀總效率，求出顆粒沉速后，也就確定了沉淀池的表面負(fù)荷(過(guò)流率)。7（2）沉淀理論基礎(chǔ)①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(duì)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)。②沉

4、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，池內(nèi)污水按水平方向等速流動(dòng)，顆粒水平分布均勻。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。三是顆粒沉到池底即認(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2-14理想平流沉淀池示意圖9某一顆粒從點(diǎn)A處進(jìn)入沉淀區(qū)，它的運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)于如下時(shí)間）即設(shè)污水處理水量為Q(m3/h)，沉淀池面積為

5、式中，B為理想沉淀池的寬度。沉淀池的容積為10通過(guò)沉淀池流量為因?yàn)橐虼丝蓪?xiě)成Q/A的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(guò)流率。11表面負(fù)荷以q表示，單位m3/(m2?h)或m3/(m2?s)。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表面負(fù)荷有關(guān)，而與池深和沉淀時(shí)間無(wú)關(guān)。在可能的條件下，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。2.3.2沉砂池沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等相對(duì)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

6、基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。12①主要是由于池進(jìn)口及出口構(gòu)造的局限，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得到充分利用，一些沉淀池還存在死水區(qū)，因此，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。②由于紊流的影響，懸浮顆粒的實(shí)際沉速比理想沉速小。③實(shí)際沉速還受水溫，風(fēng)吹等因素的影響。實(shí)際沉淀池與理想沉淀池是有區(qū)別的。13為考察沉淀池的工作特性，可從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析：①水流的紊動(dòng)性，可用雷諾數(shù)Re判斷，注：雷諾數(shù)Re=vR/γR為水力半徑（過(guò)水?dāng)嗝娣e/濕周），γ為運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)。（措施：需要減小流速或減小水

7、力半徑R）當(dāng)Re<500,水流處于層流狀態(tài)。在明渠流中，Re>500,水流成紊動(dòng)狀態(tài)；在平流式沉淀池中，Re為4000-5000時(shí)，呈紊流狀態(tài)，而且有上下左右的脈動(dòng)分速度，并伴有水渦流體，不利顆粒的沉淀。14②水流穩(wěn)定性：以弗羅德數(shù)Fr判斷，F(xiàn)r表示水流動(dòng)能與重力能的比值。增大Fr，可克服股流密度影響。注：弗羅德數(shù)Fr=v2/gR一般認(rèn)為平流式沉淀池Fr宜>105.（措施：需要增大流速或減小水力半徑R）在沉淀池中，增大水