水质工程学-第四章-沉淀1.ppt

第四章沉淀;4.0沉淀原理

利用颗粒与水的密度之差,比重1，下沉

比重1，上浮

沉淀工艺简单，应用极为广泛，主要用于去除100um以上的颗粒。

给水处理――沉砂池，混凝沉淀，高浊预沉

废水处理――沉砂池〔去除无机物〕

初沉池〔去除悬浮有机物〕

二沉池〔活性污泥与水别离〕;〔1〕自由沉淀(DiscreteSettling)：

?悬浮物质浓度不高；

?颗粒之间互不碰撞，呈离散状态；

?沉速不变，各自独立完成沉淀过程；

〔2〕絮凝沉淀(FlocculentSettling)：

?悬浮物质浓度为50-500mg/L；

?颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用；

?颗粒粒径与质量逐渐加大，沉速不断加快

;〔3〕区域沉淀〔成层/拥挤沉淀〕(ZoneSettling)：

?悬浮物质浓度〉500mg/L；

?相邻颗粒之间互相阻碍、干扰；

?沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒

?各自保持相对位置不变

?颗粒群结合成一个整体向下沉淀

?形成清晰的液—固界面，沉淀显示为界面下沉

〔4〕压缩沉淀(CompressionSettling)：

颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩；

活性污泥在二沉池中的沉淀具备上述四种类型的沉淀过程；;;;;;4.1.2悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀

;对于絮凝沉淀：;;界面沉降外观现象和沉淀过程分析

根本特征：水沉降过程中出现清浑交界面〔浊液面〕，整个过程就是界面下沉过程.

清水区：浓度很小；〔增加〕

等浓度区：浓度均匀；大小颗粒不同；大小颗粒互相干扰，由于大颗粒沉速变慢、小颗粒变快，形成等速下沉现象

变浓度区：等浓度区和压实区的过渡区。

淤积层：沉速很小，浓度很大。〔增加〕

临界沉降点：界面沉降速率开始减小。;;;;;

当颗粒沉速u≥u0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即左上图中的迹线xy与x′y′。

当颗粒沉速uu0时，位于水面的颗粒不能沉到池底，会随水流出，如左以下图中轨迹xy″所示；而当其位于水面下的某一位置时，它可以沉到池底而被去除，如图中轨迹x′y所示。

说明对于沉速u小于指定颗粒沉速u0的颗粒，有一局部会沉到池底被去除。;;

将上式带入式中并简化后得出

Qv/A——反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池的外表负荷

率，或称沉淀池的溢流率，用符号q表示：

理想沉淀池中，u0与q在数值上相同，但它们的物理概念不

同：u0的单位是m/h；q表示单位面积的沉淀池在单位时间内通过

的流量，单位是m3/〔m2·h〕。故只要确定颗粒的截留速度u0，就

可以求得理想沉淀池的溢流率或外表负荷率。

;;沉淀池由五局部组成：

进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳，以提高沉淀效率。

沉淀区是沉淀进行的主要场所。

贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。

缓冲区防止水流带走沉在池底的污泥。;密度大的浑水进入沉淀池后，在重力作用下会潜入池的下部流动，形成所谓浑水异重流，也称密度流。

浑水异重流发生时，清、浑水交界面应能保持稳定而不相互混杂。;弗罗德数的另一种表达式:;为了适应异重流的影响，许多水厂开始从池外表积水，有

的还将集水槽向池中部延伸，甚至到达池长1/4的距离，仍能

取到清澈的沉淀水。;;;;;;除浑水异重流外，还有以下一些因素影响池内水流：;增大水流的Fr可减小浑水异重流的影响，同时也可

减小其他上述各种水流的不良影响，所以现代平流沉

淀池采用较高的流速，一般为10~20mm/S，最高可达

50mm/S。

提高流速有一定的限度，以免流速过大，水流紊动

过强，使沉下的杂质重新被水冲起。

采用较小的水深，可使R减小，从而增大Fr，提高

水