水質工程學沉淀學習教案

1、會計學1水質水質(shu zh)工程學工程學 沉淀沉淀第一頁，共50頁。第2頁/共50頁第二頁，共50頁。第3頁/共50頁第三頁，共50頁。3101Fdg6220udF24004u3gd21001F-F068udg第4頁/共50頁第四頁，共50頁。第5頁/共50頁第五頁，共50頁。24Re0duRe02118gud第6頁/共50頁第六頁，共50頁。（3-8）代入得：代入得：（3-9）10Re122300()4255gud00310ugd第7頁/共50頁第七頁，共50頁。4.1.2 懸浮(xunf)顆粒在靜水中的擁擠沉淀 水中有大量顆粒(kl)物在有限的水體中沉降時，由于顆粒(kl)相互之間會產(chǎn)

2、生影響，致使顆粒(kl)沉降速度較自由沉淀小，稱為擁擠沉淀。0uuVf C稱為沉速減低系數(shù)，1，一般認為(rnwi)，其僅與顆粒體積濃度Cv有關。對于非絮凝沉淀：nmCv為顆粒物體積濃度，n為指數(shù)，m=1-Cv第8頁/共50頁第八頁，共50頁。lgVKC 對于(duy)絮凝沉淀：K為系數(shù)，此式在Cv=025%范圍適用(shyng)，當體積濃度再大時，絮凝顆粒會相互連接成網(wǎng)狀構造。從而使=f（Cv）的關系破壞。 在較高的顆粒體積濃度和粒徑分布比較均勻的情況下，擁擠沉降過程中會出現(xiàn)(chxin)上部的澄清水和下部渾水之間出現(xiàn)(chxin)明顯的界面，這種現(xiàn)象稱為界面沉降（成層沉淀）第9頁/共50頁

3、第九頁，共50頁。沉降過程分析： 沉淀筒分為(fn wi)清水、等濃度、過渡、淤積層等4區(qū)第10頁/共50頁第十頁，共50頁。第11頁/共50頁第十一頁，共50頁。0H -Htu 沉淀開始t=0，渾液面從水面(shu min)開始沉降，渾液面起始高度為H0，于t時刻沉降到H的位置，則渾液面的沉速為： 高濁度的水、澄清池中的懸浮泥渣層沉降，污水(w shu)活性污泥沉降和濃縮都會出現(xiàn)界面沉降。第12頁/共50頁第十二頁，共50頁。第13頁/共50頁第十三頁，共50頁。第14頁/共50頁第十四頁，共50頁。第15頁/共50頁第十五頁，共50頁。 當顆粒沉速uu0時，無論這種顆粒處于進口端的什么位置

4、，它都可以沉到池底被去除，即左上圖中的跡線xy與xy。當顆粒沉速u0.20.7，兩種水體(shu t)交界面不能保持穩(wěn)定，互相混雜；Fr4, L/H10，每格寬度應在38m不宜大于15m?？偨Y(zngji)第30頁/共50頁第三十頁，共50頁。平流沉淀池的平流沉淀池的構造及工作構造及工作(gngzu)特特點點第31頁/共50頁第三十一頁，共50頁。第32頁/共50頁第三十二頁，共50頁。第33頁/共50頁第三十三頁，共50頁。3.沉淀區(qū)有效容積(rngj)V1或4.沉淀池長度L式中：v 最大設計流量時的水平流速, mm/s；。5.沉淀池總寬度B1.沉淀池的表面積AQmax 最大設計流量,m3/

5、s；q 表面水力負荷,m3/(m2h),初沉池一般取1.53 m3/(m2h)，二沉池一般取12m3/(m2h)。2.沉淀區(qū)有效水深h2式中：t 沉淀時間,h,初沉池一般取12h,二沉池一般取1.52.5h。 沉淀區(qū)有效水深h2通常取23m。qQA3600maxtqh221hAV3600max1tQV6 . 3tvLLAB/平 流 式 沉 淀 池 的 設 計第34頁/共50頁第三十四頁，共50頁。7.污泥區(qū)容積 對于(duy)生活污水，污泥區(qū)的總容積V： 式中：S 每人每日的污泥量， N 設計人口數(shù)，人； T 污泥貯存時間，d。6.沉淀池的個數(shù)n式中: b每個沉淀池寬度。 平流式沉淀池的長度一

6、般為3050m，為了保證污水在池內分布均勻，池長與池寬比不小于4，以45為宜。長深比不宜小于8/ bBn 1000SNTV平 流 式 沉 淀 池 的 設 計第35頁/共50頁第三十五頁，共50頁。平 流 式 沉 淀 池 的 設 計 9.污泥斗的容積V1式中:S1 污泥斗的上口面積,m2； S2 污泥斗的下口面積，m2。10.污泥斗以上(yshng)梯形部分污泥容 積V2式中：L1 梯形上底邊長, m； L2 梯形下底邊長，m。8.沉淀池的總高度h式中：h1 沉淀池超高, m;一般 取0.3m； h2 沉淀區(qū)的有效深度，m； h3 緩沖層高度，m；無機械刮泥設備時,取0.5m；有機械刮泥設備時，

7、其上緣應高出刮板0.3m； h4 污泥區(qū)高度，m； h4泥斗高度，m； h4梯形的高度，m。443214321 hhhhhhhhhh)(31212141SSSShVbhLLV4212 )2(第36頁/共50頁第三十六頁，共50頁。沉速公式沉速公式(gngsh)及使用條件及使用條件第37頁/共50頁第三十七頁，共50頁。h h h1 1 B B 0 0 t t A A t t 自由沉淀自由沉淀(chndin)的靜水試驗的靜水試驗 h h 取樣取樣(qyng)口口 直徑直徑100mm100mm；高度；高度(god)1500(god)15002000mm2000mm沉淀筒沉淀筒 第38頁/共50頁第

8、三十八頁，共50頁。 自由沉淀顆粒去除率自由沉淀顆粒去除率 1.T=0, 1.T=0,水中懸浮顆粒在整個水深中均勻分布水中懸浮顆粒在整個水深中均勻分布, ,懸浮固體濃度為懸浮固體濃度為C0C0，去除率為，去除率為0; 0; 2. 2.隨著時間的推移，在隨著時間的推移，在t1t1、 t2 t2 、tt* *、 tn tn等時刻取樣，分等時刻取樣，分別測得懸浮固體濃度為別測得懸浮固體濃度為C1C1、C2C2、CC* *、CnCn。 3.3.那么在那么在t1t1、 t2 t2 、tt* *、 tn tn 等時刻，沉速分別為等時刻，沉速分別為h/t1 h/t1 =V1;h/t2=v2; h/t=V1;

9、h/t2=v2; h/t* *=v=v* *; h/tn=vn; h/tn=vn； 4.4.令令p1p1、p2pp2p* *pnpn表示水中的懸浮物濃度占原有懸浮物濃度表示水中的懸浮物濃度占原有懸浮物濃度C0C0的比值，稱為剩余的比值，稱為剩余(shngy)(shngy)量，即：量，即： P1=C1/C0;P2=C2/C0PP1=C1/C0;P2=C2/C0P* *=C=C* */C0Pn=Cn/C0 /C0Pn=Cn/C0 相應的去除量為：相應的去除量為：1-P11-P1、1-P21-P1-P21-P* *1-Pn1-Pn第39頁/共50頁第三十九頁，共50頁。取樣取樣(qyng)口水樣中的

10、殘余懸浮物濃度與沉速關系口水樣中的殘余懸浮物濃度與沉速關系v=h/t*1p*p0dp第40頁/共50頁第四十頁，共50頁。以沉速為以沉速為v v分析整個水樣中懸浮物的去除量：分析整個水樣中懸浮物的去除量： 1.t 1.t* *時刻，沉速大于時刻，沉速大于v v的顆粒在取樣口上部的整個高度的顆粒在取樣口上部的整個高度h h中被中被100100去除了，這些去除了，這些顆粒的去除量為：顆粒的去除量為：1 1P P* * 2. 2.沉速小于沉速小于v v的顆粒的顆粒 Vn Vn2 2 ，由于顆粒當時，由于顆粒當時(dngsh)(dngsh)所處的位置不同，因所處的位置不同，因此，在取樣口上部的整個水樣

11、高度此，在取樣口上部的整個水樣高度h h中還殘存一部分，以沉速中還殘存一部分，以沉速VnVn2 2的顆粒為例的顆粒為例，在沉淀時間，在沉淀時間t t內的下沉距離為內的下沉距離為hn-2= thn-2= t* * VnVn2 2，在，在hn-2hn-2的距離內不含的距離內不含VnVn2 2這些顆粒了，這些顆粒了，VnVn2 2的顆粒去除率為：的顆粒去除率為： 所有沉速小于所有沉速小于V V* *的顆粒去除率：的顆粒去除率：總去除率：總去除率： 1 1P P* * + +2n*2n2n*2n2n2npVVptVtVphhp0*2n*2ndpvvpVVp0*dpvv第41頁/共50頁第四十一頁，共50頁。第42頁/共50頁第四十二頁，共50頁。t=0t=tih第43頁/共50頁第四十三頁，共50頁。ipidpuupp0000)1 (第44頁/共50頁第四十四頁，共50頁。第45頁/共50頁第四十五頁，共50頁。第46頁/共50頁