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16沉淀和澄清

由图7-2可知曲线a-c段的悬浮物浓度为C0,c-d段浓度均大于C0。
设在c-d曲线任一点Ct作切线与纵坐标相交于a′点,得高度Ht。按照肯奇沉淀理论得:
(16-10)
作Ct点切线,这条切线的斜率表示浓度为Ct的交界面下沉速度:
(16-11)

当原水颗粒浓度一样时,不同沉降高度的界面沉降过程曲线的相似性(见图7-3),即
(16-12)


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。
理想沉淀池的工作情况见图7-4。
原水进入沉淀池,在进水区被均匀分配在A-B截面上其水平流速为:
(16-13)
考察顶点,流线III:正好有一个沉降速度为u0的颗粒从池顶沉淀到池底,称为截留速度。
u≥u0的颗粒可以全部去除,u<u0的颗粒只能部分去除。
对用直线III代表的一类颗粒而言,流速v和u0都与沉淀时间有关
(16-14)
将上式代入(16-13)得:
(16-15)
LB是沉淀池水面的表面积A,因此上式也表示产水
量。
(16-16)
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u0,但含义不同。
设原水中沉速为ui(ui<u0)的颗粒的浓度为C,沿着进水区高度
为h0的截面进入的颗粒的总量为QC=h0BvC,沿着m点以下的高度
为hi的截面进入的颗粒的数量为hiBvC(见图7-4),则沉速为ui
的颗粒的去除率为:
(16-17)
根据相似关系得:
即
(16-18)
将式(16-18)和(16-19)代入(16-17)得特定颗粒去除率:
(16-20)
将(16-16)代入(16-20)得:
(16-21)