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给水处理课程总结——沉淀
关易辰 0703180113
一、沉淀理论
1、沉淀的分类:取决于颗粒浓度
自由沉淀
单个颗粒在无边际水体中沉淀,其下沉的过程颗粒互不干扰,且不受器皿壁的干扰,下沉过程中颗粒的大小、形状、密度保持不变,经过一段时间后,沉速也不变。
絮凝沉淀
在沉淀的过程,颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、形状、密度,并且随着沉淀深度和时间的增长,沉速也越来越快,絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。
拥挤沉淀
当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加到一定值后,大量颗粒在有限水体中下沉时,被排斥的水便有一定的上升速度,使颗粒所受的摩擦阻力增加,颗粒处于相互干扰状态,此过程称为拥挤沉淀。
压缩沉淀
发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,颗粒相互之间互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。
2、斯笃克斯公式:
呈层流状态时:
3、悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀
4、理想沉淀池的基本假设:
①颗粒处于自由沉淀状态,颗粒的沉速始终不变。
②水流沿水平方向流动,在过水断面上,各点流速相等,并在流动过程中流速始终不变。
③颗粒沉到底就被认为去除,不再返回水流中。
一般称为“表面负荷”或“溢流率”。表面负荷在数值上等于截留速度,但含义不同。
5、理想沉淀池理论
颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关,而与其它因素(如水深、池长、水平流速、沉淀时间)无关。
(1)E一定,越大,表面负荷越大,或q不变但E增大。与混凝效果有关,应重视加强混凝工艺。
(2)一定,增大A,可以增加产水量Q或增大E。当容积一定时,增加A,可以降低水深。
6、沉淀效果的影响因素:
①温差——异种流——E降低
②断面流速
③刮泥设备
④风速和风向
⑤流速在泥平面内流速不相等
⑥絮体大小
⑦水流惯性
二、沉淀池
1、平流池沉淀池:
①进水区:
进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面上,尽量减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池直接流入沉淀池,通过穿孔墙将水流均匀分布在沉淀池的整个断面上,见图7-9。为使矾花不宜破碎,通常采用穿孔花墙 V<- m/s,洞口总面积也不宜过大。
②沉淀区:
沉淀区的高度一般约3~4m,平流式沉淀池中应减少紊动性,提高稳定性。
平流式沉淀池长/宽>4, 每格宽度应在3~8m 不宜大于15m。
③出水区:
通常采用:溢流堰(施工难),淹没孔口(容易找平)。
~,孔径20~30mm,孔口在水面下15cm,水流应自由跌落到出水渠。
为了不使流线过于集中,应尽量增加出水堰的长度,降低流量负荷。堰口溢流率一般小于500 m3/md。
④存泥排泥:
泥斗排泥:靠静水压力 – ,下设有排泥管,多斗形式,可省去机械刮泥设备(池容不大时)穿孔管排泥:需存泥区,池底水平略有坡度以便放空。
机械排泥:带刮泥机,池底需要一定坡度,适用于3m以上虹吸水头的沉淀池,当沉淀池为半地下式时,用泥泵抽吸。
还有一种单口扫描式吸泥机,无需成排的吸口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。
2、斜板(管)沉淀池
原理:
由沉淀效率公式可知: 在原体积不变时,增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高。
斜板(管)沉淀池与水