華北理工水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ課件16沉淀和澄清

第十六章

沉淀和澄清16-1懸浮顆粒在靜水中的沉淀沉淀：固體顆粒在重力的作用下，由水中分離出來的過程。(上浮也歸此類)沉淀分類：

1、自由沉淀：顆粒與顆粒和器壁之間互無

干擾，顆粒只受重力和水的阻力作用。

2、擁擠沉淀：顆粒互相干擾或受器壁干擾的沉淀。顆粒受重力作用和上升水流作用。

3、絮凝沉淀：沉淀過程中，顆粒大小、形狀、密度都有所變化(沉速越來越快，邊沉降邊聚結(jié))

一、固體顆粒在靜水中的自由沉淀。

1、假定：

(1)顆粒為圓球形體積=1/6πd3

(2)顆粒在水中僅受重力、浮力、水的阻力的作用。

(3)下沉過程，顆粒之間無影響。(體積濃度<0.002)也不受器壁影響。(距離大于50倍顆徑)F3—與顆粒的糙度、大小、形狀和沉速u有關(guān)，還與水的密度和粘度有關(guān)。3

D

1

22、受力分析：(1)重力F1：F1

=

d

3pp

g(2)浮力F2：F2

=d

3

p1g(3)水的阻力：F3F

=

C

p

A

u

22F3水阻力F2浮力F1重力A—沉淀方向的投影面積，球形3

D

1

2

4CD—阻力系數(shù)，與雷諾數(shù)Re有關(guān)

(4)合力為:F

=F1

+F2

+F3=d

3pp

g

d

3pl

g

CD

pl

=d

3g(pp

pl

)CD

pl

∴

F

=

C

p

u

d

222222m

=d

3g

(pp

pl

)CD

pl

m

=

d

3

p

—顆粒的質(zhì)量。

u

。3=F1

+F2

時。

=0u不再變化，此時，u就是我們一般所稱的沉速。增大到F0→增大F3由當(dāng)F3(5)

牛頓第二定律：

F

=

m

dudtd顆粒的下沉過程：u由0→增大,

dt

由大→0，6

p

得

u

=

.

.

d式中CD

—阻力系數(shù)，與雷諾數(shù)Re有關(guān)。ud

Vv—水的運動粘度，

(6)

速度公式：0

=

幾d3g(pp

pl

)

CD

pl

幾224d

由實驗可得CD與Re的關(guān)系。=eR

當(dāng)Re<1為層流:

CD

=

1≤Re≤500過渡區(qū):CD

=

500＜Re≤105

紊流區(qū):CD

=0.4

水處理中的沉淀為層流范圍,將代入式中得Stokes公式:u

=

.

.

p

p

.

d

ppppllppl一=g

Re

pp

pl

.dpl一

u

=

g

pp

pl

.du

=

g

.(pp

一pl

)d

2∴∴pl一

72

v

pl

4

g

ud

pp

一

pl

.d

∵R

=

ud

ev

g

pp一pl18

∵

v

=

p

lStokes公式。

解得:∴u

=2du

=過渡區(qū)得Allen公式:1u

=

))|

(ps

)

g2

d紊流區(qū)得牛頓公式:u

=

1.83

(改書)P289單位：ρ—密度，kg/m3;μ—絕對粘度，N

·s/m2(Pa

·s);ν—運動粘度，cm2/s;d—粒徑，m;g—重力加速度，m/s2;u—沉速，m/s。22222332山p1_p1

(7)問題及解決辦法:

ⅰ顆徑難測,并且非圓球形。

ⅱu和Re兩個未知數(shù)要用試算法。

(先假定u再計算)但測沉速較容易由u→d(相應(yīng)于球形的粒徑)還是不方便.現(xiàn)在我們用沉速代表有相同沉速的顆粒群,不去追究顆粒粒徑。以后講沉速是多少的懸浮物，而不提粒徑比重等。

1、什么是擁擠沉淀：自由沉淀是顆粒向下運動，顆粒排開的水以極小的速度向上流動。當(dāng)顆粒很多時，顆粒所排開的水是以某一流速向上流動，使顆粒所受到的阻力有所增加，即沉淀相互干擾了。

顆粒沉淀受到相互干擾的沉淀過程稱為擁擠沉淀。其沉速稱為：擁擠沉速。

2、擁擠沉淀的特征：靜沉一段時間后(1)有明顯的清水與渾水分界面—稱為渾液面。二、懸浮顆粒在靜水中的擁擠

沉淀(又稱分層沉淀)A清水區(qū)；B等濃度區(qū)：濃度均勻：一般最大粒度與最小粒度之比約為6:1以

下時，出現(xiàn)的現(xiàn)象。由于

相互干擾下沉，大顆粒變

慢。C變濃度區(qū)：由上至下濃度由小C0

大；D壓實區(qū)：由于筒底的作用最下部為壓

(2)沉淀過程中沉淀筒(量筒)分為四個區(qū)：污泥區(qū)或懸浮物區(qū)實區(qū)。當(dāng)

>6,并且各級粒度所占的百分數(shù)又特別懸殊時,不出現(xiàn)這種現(xiàn)象。度度粒粒小大最最

3、擁擠沉淀過程分析：

僅分三個區(qū):清水區(qū)

當(dāng)

<6時,才分四個區(qū)。 A清水區(qū)：在沉淀筒上部出現(xiàn)明顯渾液面。渾

液面上部為清水區(qū)，渾液面的下沉速度代表了顆粒的平均沉降速度。 B等濃度區(qū)：由于相互干擾下沉，大顆粒沉速變慢，形成共同下沉，區(qū)內(nèi)濃度均勻。 C變濃度區(qū)(過渡區(qū))：是由于底部出現(xiàn)了壓實區(qū)。其濃度由等濃度區(qū)的濃度C0→壓實區(qū)頂

部的濃度。度度粒粒小大最最變濃度區(qū)壓實區(qū)由Hc→0臨界沉降點：當(dāng)?shù)葷舛葏^(qū)剛消失時，稱為臨界沉

降點。 D壓實區(qū)：是由于筒底的支撐作用，顆粒沉到筒底便被截留，顆粒相互支撐，并在重力作用下，逐漸被壓實。其高度HD

由0→H∞

(當(dāng)t→∞1、形成節(jié)段：

由0→Hc2、不變節(jié)段；Hc不變3、消失節(jié)段：

是由三個節(jié)段構(gòu)成時HD

=H∞

)

(1)ab段：是上凸的曲線：是顆粒間絮凝的結(jié)果。沉速由0→v0

，時間較短。

(2)bc段：是等速下沉段，渾液面等速下沉，并且下沉速度達到最大。B區(qū)：濃度為C0

，C區(qū)高度HC不變，并上移。

(3)cd段，為下凹的曲線，C點即為臨

界沉降點。另外，B區(qū)剛剛開始消失，渾液面以下濃度都大于C0。 C區(qū)消失的過程從理論上講是一個t→∞的過程。4、渾液面的沉降過程：

在cd段取一點：渾液面下部高度為H

，過某點作一切線交縱坐標于a′，a

′高度為Ht肯奇理論 Ct

、Ht—為一虛擬沉降筒，混水區(qū)濃度均勻時的濃度為

Ct

，高度為Ht

按質(zhì)量守恒定律：設(shè)筒截面為W

則：H0W

·C0

=Ht

·W

·CtC

Ht

HtC

=

0

0Ct

點的下沉速度：vt

(任意時間，交界面ac段，vt

=C

(vc

)沉速不變，等速下沉cd段，vt

由vc→0Ct↗(看斜率)d之后，vt

=0不再壓縮，Ct

=C∞

(表

5、不同高度相同濁度水樣試驗的相似性：

不同高度(H1

，H2

)的沉淀曲線是相似

的曲線。的下沉速度：vt

)

v

=

tt示壓實濃度)H1

OP1

OQ1==H2

OP2

OQ2

意義：可

用沉淀距離短的實驗來推測，實際沉淀效果。是最基礎(chǔ)的沉淀池：其它沉淀池都是在平流池基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。16-2平流沉淀池

1、沉淀池進出水要求：

(1)出水濁度宜在10度以下

混濁度：1mgSiO2/L所構(gòu)成的混濁度為1度(懸浮物及膠體所造成水的不透明程度或光的散射現(xiàn)象)

(2)進水應(yīng)無砂：含砂量大時，應(yīng)先預(yù)沉(除砂)

。淀區(qū)截面均勻配水。前后分為：沉淀區(qū)：水中顆粒下沉去除出水區(qū)：沉淀后的收集，排出

沉淀池。

2、構(gòu)造簡介：上下分為：沉淀區(qū)(上)污泥區(qū)(下)

進水區(qū)(配水區(qū))：在整個沉3.特點:水流受池身構(gòu)造和外界影響使顆粒沉淀復(fù)雜。(進口水流慣性，出口束流，風(fēng)吹池面，水質(zhì)濃度變化及溫差等形成的異重流)。

1、理想沉淀池的假定：

(1)顆粒互不干擾，沉速不變(無絮凝現(xiàn)象)

(2)水流沿水平方向流動，在沉淀區(qū)流速相等，

流速大小、方向不變。

(3)顆粒沉到池底即為去除，不再返回水流中。

2、分析：(1)水平流速：v

(m/s)v

=

Q

Q—流量,(m3/s)

h0

B h0—水流沉淀區(qū)高度,(m) B—沉淀區(qū)寬度,(m)一、非凝聚性顆粒的沉淀過程分析：

(2)截留沉速：u0

在池的最不利點，A點(沉淀區(qū)開始面最高點)以u0

下沉速度下沉，可在沉淀區(qū)末端最低點B

，進入污泥區(qū)，這個沉速稱為截留沉速u0

沉區(qū)長為L

，高為h0。

則有：

t

=

并

t

=

v

=

∴u0

=

或u0

=

A—沉淀池水表面面積。(㎡)

—表面負荷或溢流率(單位水表面積所負擔(dān)水量)截留沉速=表面負荷(意義不同)

(3)ui≥u0

的顆粒：在A—B面上分布(均勻分布)：全部可沉淀去除(在圖中，以I軌跡下沉)

。

(4)ui

＜u0

的顆粒：

不能全部下沉去除(在圖中，以II軌跡下沉)

其在A-B

面上分布點，設(shè)為m點，其高度為hi，設(shè)顆粒在A-B面上均勻分布，顆粒濃度為Ci，

其去除率E：

E

=

去除量

=

hi

BvCi

=

hi

總量h0

BvCi

h0其總量為QCi

=

h0BvCi

可去除量為

hi

BvCih0

hi

同理

hi

=

Lu

i

i

代入E式中：

E

=

=

由△ABB′及Abb′是相似△，即0

=L

O

vv

Lu

0=

∴u

vLuhhv0Q/A—沉淀池的表面負荷。3、(Hazen)哈真理論：懸浮顆粒在理

想沉淀池中的去除率只與沉淀池的表面負荷有關(guān)，與其它因素(池深、池長、水平流速等)無關(guān)(其實在實際池中有關(guān))E

=

ui

QAQu

=A∴04討論：(1)由E

=

可知，ui

↗Q/A↗

產(chǎn)水量越大。

A或：Q/A=C

(產(chǎn)水量不變)ui

越大↗E↗ui

—顆粒沉速是由絮凝所確定的，所以都要重視反應(yīng)池的絮凝。(2)ui

=C

增加A

，可以提高去除率。設(shè)沉淀池容積V不變時，即淺池可提高去除率，“淺池理論”。斜板，斜管沉淀池就是基于此理論發(fā)展的。

5、總的去除率：

上面分析的是ui

≥u0

全部去除了ui

<u0

的有一部分去除了。

由沉淀實驗：假想將不同沉速的顆粒分離開

總?cè)コ蔖：P

=[p1

+p2

+…p0

]+[E0+1p0+1

+E0+2p0+2

+…+En

1pn

1

+Enpn

]一————一一——————————————一

沉速>v0的顆粒

沉速<v0顆粒的百分數(shù)的總和去除百分率數(shù)的和

式右邊加上，再減去相同組數(shù)。+[p0+1+p0+2+…pn-1+pn]-[p0+1+p0+2+…pn-1+pn]

∴原式為:P

=[p1

+p2

+…p0

…+pn

][p0+1

+p0+2

…pn

1

+pn

]+[E0+1p0+1

+E0+2p0+2

+…+En

1pn

1

+Enpn

]一———————一一———————一

1

PP

=1P0

+[E0+1p0+1

+E0+2p0+2

+…+En

1pn

1

+Enpn

]

.p0+

1

+p0+2

…

pn

1

+

pn代入上式，括號中變成為：E

=

unnu0Ei

=

O+1u0E0+1

=u0當(dāng)取△p→0時，則成了

j0

dpi∴p

u式中：P?！谐了傩∮诶硐氤恋沓亟亓舫了賣00pp0的顆粒重量占原水中全部顆粒重量的百分率。u0

—理想沉淀池的截留沉速。ui

—小于截留沉速的顆粒沉速。P

=

1

-

P0

+

j0

dpi00Pi—所有(累加)沉速小于ui

的顆粒重量占原水中全部顆粒重量的百分數(shù)。dpi—具有沉速為ui

的顆粒重量點原水中全

部顆粒重量的百分率。單筒沉淀的試驗：在時間t1

、t2

、…t0

…tn

取樣測得濃度為：C1

、C2

、…C0

…Cn同時可得沉速：u

=

h

h

u

=

h1

t1

；

u2

=

t2

；

n

tn

取樣時表明，ti取樣，即ui顆粒即達到了取樣口下沉，池中已不存在ui顆粒了。

如果以P1

,P2

…Pn代表c1/c,c2/c,

…cn/c

。即為取樣口處，水樣中所殘存的懸浮顆粒的濃度分數(shù)。

即：小于該顆粒沉速的顆粒濃度分數(shù)。

1－P1

，1－P2

……表示取樣口水樣中已經(jīng)去除的懸浮物顆粒的分數(shù)。

點繪P-u

曲線，得圖示曲線。水處理中多數(shù)是凝聚性沉淀過程(給水、污水、工業(yè)水處理)(一)凝聚性沉淀：在沉淀過程中，顆粒的大小，形狀和密度都有變化，沉速越來越快。這種沉淀，情況十分復(fù)雜，變數(shù)太多，只能用試驗來預(yù)測沉淀效果。(二)絮凝沉淀試驗1、試驗裝置主要是絮凝試驗沉淀筒：直徑(內(nèi))D≥100mmH=2~3m設(shè)取樣口5~6個(均分試驗區(qū)高度)二、凝聚性顆粒的沉淀過程分析

2、試驗過程：

筒內(nèi)水樣懸浮物濃度要均勻(攪拌用泵循環(huán))

測試初始濃度C0

每隔一定時間，同時取出各取樣口水樣并測定其濃度，計算出相應(yīng)的去除百分數(shù)。

=

1

3、數(shù)據(jù)整理及結(jié)果

以時間為橫坐標，以水深為縱坐標

將去除百分數(shù)點標在坐標系中，再用內(nèi)差法求出“去除百分數(shù)等值線”

“去除百分數(shù)等值線”是彎曲的。

表明：其對應(yīng)的“去除百分率”是取出水樣中不去除的顆粒的最遠沉降途徑。

而hi/t是去除百分數(shù)對應(yīng)的顆粒其最小平均沉速。

設(shè)想我們以恒速v

，向右水平移動沉淀筒，當(dāng)時

間為t0

，t1

，t2

…tn

時，各取樣口的濃度變化。4、“去除百分數(shù)等值線圖”的應(yīng)用:

池深為h

，沉淀時間為t0h

Q

u0

=

t0

=

A

其表面負荷為:

t0

時，在h內(nèi)濃度分布是變化的，而沉淀池則把h內(nèi)不同濃度的水全部收走了。其總的去除率P

，就應(yīng)該是去除的，再加上

上面各段的去除率平均值。P

=

p2

+

(p3

-

p2

)+

(p3

-

p4

)+

(p5

-

p4

)+

…p2—沉降高度為h

，沉降時間為t0

時的去除

分數(shù)。是沉速大于等于u0

的已全部沉掉的

顆粒的去除分數(shù)。h1—t0

時，p2與p3之間的中點高度。h2

，h3—t0

時意義同上。注意：實際沉淀池還要乘經(jīng)驗系數(shù)。

因為還有非理想沉淀池的因素，異重流，流速不均，污泥泛起等因素。

(一)水流非理想：短流的存在。

1、原因：(1)進水的慣性不同，出水產(chǎn)生的

水流抽吸。(2)不同水溫的水產(chǎn)生的異重流。(3)風(fēng)浪引起的水流。(4)池內(nèi)導(dǎo)流壁和刮泥設(shè)備等造成的流速梯度。@三、影響平流沉淀池沉淀效果的因

素

有兩方面：實際沉淀池與理論沉淀池的差異，沉淀池中還有絮凝過程。 v—m/s流速

R—水力半徑m

ν—水的運動粘度m2/s

平流沉淀池中水流Re=4000~15000

屬紊流狀態(tài)。有小渦流體。Re

=.

平流沉淀池A大，χ小.χ-過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界線，稱為濕周

增加χ是有效的降低Re的一種方法(斜板斜管池)

2、水流的紊動性和穩(wěn)定性

(1)紊動的判別：雷諾數(shù)R

=

vReV

(2)穩(wěn)定性：

抵抗外界干擾(風(fēng)、濃差、溫差異重流等)的能

力。

即水流應(yīng)有一定的動能。

由Froude數(shù)來判別2

2

F

=

v

=

v

Xr

Rg

gA

Fr大抵抗外界干擾能力強，取平流池Fr大于10-5

(3)降低Re

，增加大Fr的途徑：增大濕周χ

可縱向分格，加斜板、斜管。

(4)水平流速：Re和Fr中都有流速v的因素。混凝沉淀池可取10~25mm/S

沉淀池中由于流速的不均勻，存在著速度梯度G

，顆粒

的碰撞使沉淀池中的懸浮物在沉淀的過程中，繼續(xù)混

凝。

引起混凝的原因(1)流速不均，有速度梯度G(2)顆粒大小不同→沉速不同，大顆?？勺飞闲☆w粒

使實際沉淀偏離了理想沉淀池的假定條件。(二)

混凝作用

(一)進水區(qū)：

1、要求：水流均勻地分布在整

個進水截面上，盡量減少擾動。

2、措施：利用穿孔墻均勻配水?；炷亍M水區(qū)→穿孔墻孔口流速<0.15~0.2m/s(防止礬花破碎)孔口總面積也不要太大。(要保證穿孔墻的

強度)

洞口形狀宜沿水流方向漸進擴大。(減少進口四、平流沉淀池的構(gòu)造要求：射流)

(二)沉淀區(qū)：

1、要求：Re小Fr大(層流)(少受外界干擾)

2、措施：減小水力半徑R

，增大濕周χ

，來改善水力條件，可采用導(dǎo)流墻，將池縱向分格。

控制:Fr(弗勞德數(shù))=1×10-4~1×10-5之間；

沉淀區(qū)高：一般3~3.5m

(有效水深+超高0.3~0.5m)；

長深比宜大于10；

長寬比大于4；

每池寬宜在3~8m

，不大于15m。(三)出水區(qū)：1、要求：沉淀后水要均勻流出，減少短流。2、措施：增加出水堰長度,U型堰;多指堰。

出水口收水:三角堰：收水較均勻。堰口流率小于500m3/(m·d)穿孔槽：可截留漂浮物(優(yōu)點)收水較均勻?？卓诹魉伲?.6~0.7m/s

孔徑:20~30mm孔口在水面下12~15cm宜跌入槽中(原因：水量均勻)薄壁堰：收水不易控制均勻。不能截漂浮物(缺點)。出水堰：(四)存泥區(qū)及排泥：1、分類：斗形排泥(排泥斗)有存泥區(qū)機械排泥—無存泥區(qū)(現(xiàn)多為機

2、形式：(1)多斗排泥：穿孔管排泥械排泥)(2)泵吸泥：適用半地下式(虹吸水位小時)(3)單口掃描式(用的較少)吸泥口掃描池底。

3、機械排泥、(1)多口虹吸式吸泥車：適用3米以上虹吸水頭。刮泥板吸口

吸泥管

真空泵

2)穿孔管排泥：五、平流沉淀池的設(shè)計計算：

兩個指標：

Q表面負荷u

0

=

AQ水力停留時間：T

=

V

1、按表面負荷：已知u

0=

Q

，v水平流速(10~25mm/S)T(1~3hr)

(1)

由u0

，Q定A:

u

=

A

=

00(2)定池長：L

(m)L=3.6·v·Tv—水平流速，mm/sT—水力停留時間。

h(3)定池寬：B

(m)B

=

(4)定池：深H

(m)BLQT

H

=

2、按水力停留時間T：已知：Q、T

選定池深H

(3.0~3.5mm)

、v(1)有效容積V：V=QT

(m3

)

(2)池長：L=3.6νT

(m)

(3)池寬：B

(m)B

V

=

L

H

3、水流穩(wěn)定性復(fù)核：F

=

V

2Fr=1×10-4

~1×10-5

r

Rg

4、排泥管直徑d

(m)由要求泄空時間定，書上公式有問題要求泄空時≤6小時。多管共同工作，據(jù)水力學(xué)中變水頭放空容器計算定。

(積分公式的確定)變水頭出流。終點水深：h2

=

q

b—槽寬；

vbv—終點流速；

q—集水槽總流量。

5、排水渠的計算：(書上有問題)薄壁溢流堰i

L主要是確定起點的水深。三角堰淹沒孔口起點終點21hhhk

=

α=1(系數(shù))b—槽寬孔口或堰頂高于起點水深0.1m跌水的目的：不要影響堰或孔口的收水

起點水深：

h1

=

_

il水量。16-3斜板斜管沉淀池沉淀效率很高的池型，原理：淺池理論。一、特點：據(jù)去除率公式：A的增大使去除率E增大。曾有人建了多層沉淀池，增加沉淀池的面積A，但排泥成了問題。有人把多層的隔板斜置，既解決了排泥，又增加了A，淺池理論得與應(yīng)用。由于斜板支撐有問題，進一步發(fā)展成斜管沉淀池。

（1）提高了沉淀池的效率，淺池理論的應(yīng)用。（2）斜板和斜管便于排泥（與水平呈60°夾角）（3）濕周增加，使Re降低，F(xiàn)r增加，

Re<200(斜管)

Fr=10-3～10-4(斜板)

R—水力半徑（4）縮短了沉淀距離，減少了沉淀時間。一、構(gòu)造：材料要求：板管材料無毒、質(zhì)輕、堅固、不易老化、價低。1、

斜板沉淀池：分類：上向流側(cè)向流下向流

分區(qū)：清水區(qū)（收水區(qū)）沉淀區(qū)（斜板區(qū)）配水區(qū)積泥區(qū)

2、

斜管沉淀池：分類：下向流（少用）逆向流（上向流）

（1）斜管：六角形截面；內(nèi)切圓直徑25mm~30mm(給水用25mm)；與水平面成60度夾角（有利排泥）；管長1000mm；制成塊體，平面1m×1m。

（2）分區(qū)：清水區(qū)，斜管區(qū)，配水區(qū)，積泥區(qū)三、設(shè)計計算：1、斜板池：

上向流：側(cè)向流：下向流：Q—水流量（m3/s）η—有效系數(shù)，常用0.6～0.8。因水流進入斜板有一段紊流過渡。u0—顆粒截留沉速（m/s）A—沉淀池水平面積（m2）Af—斜板水平投影面積的總和（m2）

N—斜板間隔數(shù)（實板數(shù)減一）af′—每塊板實際面積（m2）θ—斜板與水平間夾角，一般為滑泥取60°Re、Fr復(fù)核2、

斜管池：（1）配水區(qū)：高度不易小于1.5m目的：配水均勻整流配水：可用穿孔墻，流速不大于絮凝池出口流速。柵條縫隙流速通常<0.15m/s

(2)斜管(沉淀)區(qū)過渡段:進水口200mm左右,計算取200mm,泥水混雜,水流分成兩個段也較亂,污泥濃度大。特點：有利于再絮凝沉淀段：渾水在此段沉淀。（3）清水區(qū)：懸浮物，礬花極少，礬花沉速很小，隨清水流出。若沉淀效果不佳，一般不要采用過濾法去除。應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化沉淀池要求：d=25～35mm;L=1000m六角形無毒聚氯乙烯或聚丙烯板,δ=0.4～0.5mm

布置:反向配水,原因有利排泥平面尺寸小于1m×1m與水平夾角60°表面負荷:

Q—水流量m3/hF—沉淀池清水區(qū)表面積m2規(guī)范要求：q=9～11m3/m2h（2.5～3.0mm/s）斜管內(nèi)流速:F′—斜管的凈出口面積

沉淀時間T：l—斜管長度（3）清水區(qū)：高度不小于1.0m。最后，Re；Fr復(fù)核。書上P306有例題。16-4澄清池將混凝和沉淀去除合并在一個水處理設(shè)施中的水處理構(gòu)筑物。一、特點：1、澄清池：將混凝和沉淀去除合并在一個水處理設(shè)施中的水處理構(gòu)筑物。2、特點：利用懸浮泥渣層作為一種接觸介質(zhì)，按接觸凝聚原理，濾水，使水得到澄清，凝聚效果好。P307混凝反應(yīng)，沉淀在一個構(gòu)筑物中完成，構(gòu)造簡單，造價低。二、分類：泥渣懸浮型泥渣循環(huán)型（一）泥渣懸浮型澄清池1、

廊道式懸浮澄清池：（1）構(gòu)造流程：加藥原水→氣水分離器→向池中配水→向上進入懸浮泥渣區(qū)→清水室→清水泥渣濃縮（接觸凝聚）排泥（2）原理：接觸凝聚濃度大的懸浮物處于擁擠沉淀狀態(tài)。

原水通過懸浮層，相當(dāng)于泥渣在靜水中的擁擠沉淀，擁擠沉速與泥渣體積濃度Cv有關(guān)。u′—擁擠沉速u—自由沉速

n—指數(shù)

Cv—體積濃度濃度的平衡調(diào)節(jié)：當(dāng)上升流速大u′↗Cv↘u′↘Cv↗P308

（3）優(yōu)缺點：ⅰ構(gòu)造簡單；ⅱ水處理效果好；ⅲ造價低；ⅳ對水質(zhì)、水溫、水量的變化敏感（受沖擊負荷能力差）；ⅴ處理效果不穩(wěn)定。2、脈沖式澄清池:（1）特點：澄清池中，水流上升流速發(fā)生周期性變化。

上升流速小時：泥渣層收縮；上升流速大時：泥渣層膨脹。脈沖作用:①微絮體與活性泥渣接觸絮凝池內(nèi)懸浮層濃度均勻。②防止顆粒在池底沉淀。（2）構(gòu)造：多了一個脈沖發(fā)生器：電磁閥，真空泵鐘罩式

（3）原理：懸浮層上下運動（膨脹、收縮）便于絮體絮凝。（4）優(yōu)缺點：ⅰ效果好；ⅱ配水均勻；ⅲ混合效果好；ⅳ清水區(qū)斷面積大；ⅴ底部無沉泥；ⅵ脈沖器易損，使用壽命短。

（5）脈沖發(fā)生器ⅰ電磁閥真空泵脈沖發(fā)生器：a充水過程：真空泵造成進水室負壓，進水管進水慢慢充滿進水室達最高水位。b放水過程：進氣閥開，進水室進入空氣，水位自動下降水進入澄清池。水位下降達最低水位，進氣閥閉。ⅱ鐘罩式脈沖發(fā)生器：利用虹吸造成脈沖，現(xiàn)脈沖澄清池已用的不多，脈沖發(fā)生器易損。

（二）泥渣循環(huán)形澄清池：使泥渣在池中循環(huán)，接觸絮凝。1、機械攪拌澄清池：（1）

構(gòu)造：第一絮凝室，第二絮凝室和分離室

（2）流程：原水進入，加藥，進入三角配水槽（2），→進入第一絮凝室Ⅰ，（攪拌(5)）與回流泥渣絮凝，→由提升葉輪(6)，提升至第二絮凝室Ⅱ，接觸絮凝，→水流進入導(dǎo)流室Ⅲ，（導(dǎo)流板，消除水的旋轉(zhuǎn)，）→進入→上部清水區(qū)→上部集水槽→流出?！蛛x室Ⅳ

→一部分進主泥斗→排除?！虏磕嘣鼘印徊糠诌M入第一絮凝室。（3）原理：利用回流泥渣與源水中的懸浮物接觸凝聚，然后沉降分離。（4）優(yōu)缺點：利用了活性強的泥渣；可調(diào)節(jié)（攪拌轉(zhuǎn)速）提升量（回流量）。管理水平要求高，不能停止運行（沉泥）。設(shè)計計算：一、

計算內(nèi)容：1、

進水管配水槽；2、

反應(yīng)室；（I，II反應(yīng)室）3、

分離室；4、

集水槽；5、

泥渣濃縮室；6、

攪拌提升設(shè)備；

二、設(shè)計參數(shù)選擇1、清水區(qū)上升流速一般采用0.8～1.1mm／s。2、水在澄清池內(nèi)總停留時間可采用1.2～1.5h。3、葉輪提升流量可為進水流量的3～5倍。葉輪直徑可為第二絮凝室內(nèi)徑的70～80％，并應(yīng)設(shè)調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速和