《【环境课件】第四章 沉淀与上浮.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【环境课件】第四章 沉淀与上浮.ppt（87页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第四章 沉淀与上浮 第一节第一节 沉淀的基本理论沉淀的基本理论 第二节第二节 沉淀池沉淀池 第三节第三节 隔油池隔油池 第四节第四节 气浮池气浮池 第五节第五节 化学沉淀化学沉淀 旦 捐 翁 注 绊 傀 佐 滥 励 傣 抑 漾 邢 颇 职 搅 昧 导 佛 备 坯 垦 烛 舍 矫 分 宣 抑 古 趾 再 柴 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 第一节 沉淀的基本理论 根据水中悬浮物的密度、浓度及凝聚性，沉淀可分为四种根据水中悬浮物的密度、浓度及凝聚性，沉淀可分为四种 基本类型。各类沉淀发生的水质条件如图基本类型。各类沉淀
2、发生的水质条件如图4-14-1所示。所示。 (l) (l)自由沉淀自由沉淀 颗粒在沉淀过程中呈离散状态，互不干扰，其颗粒在沉淀过程中呈离散状态，互不干扰，其 形状、尺寸、密度等均不改变，下沉速度恒定。悬浮物浓度不形状、尺寸、密度等均不改变，下沉速度恒定。悬浮物浓度不 高且无絮凝性时常发生这类沉淀。高且无絮凝性时常发生这类沉淀。 (2(2）絮凝沉淀）絮凝沉淀 当水中悬浮物浓度不高，但有絮凝性时，在沉当水中悬浮物浓度不高，但有絮凝性时，在沉 淀过程中，颗粒互相凝聚其粒径和质量增大，沉淀速度加快。淀过程中，颗粒互相凝聚其粒径和质量增大，沉淀速度加快。 (3)(3)成层沉淀成层沉淀 当悬浮物浓度较高时
3、，每个颗粒下沉都受到周当悬浮物浓度较高时，每个颗粒下沉都受到周 围其他颗粒的干扰，颗粒互相牵扯形成网状的围其他颗粒的干扰，颗粒互相牵扯形成网状的“絮毯絮毯”整体下整体下 沉，颗粒群与澄清水层之间存在明显的界面。沉淀速度就是界沉，颗粒群与澄清水层之间存在明显的界面。沉淀速度就是界 面下移的速度。面下移的速度。 茫 能 鞋 纷 玉 菌 防 谤 洋 必 卒 叛 谜 彪 予 进 以 兵 劲 业 焚 墅 趋 况 竣 坤 仆 忆 宁 陡 才 谁 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 (4)(4)压缩沉淀压缩沉淀 当悬浮物浓度很高，颗
4、粒互相接触，互相当悬浮物浓度很高，颗粒互相接触，互相 支承时，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间的水被挤支承时，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间的水被挤 出，污泥层被压缩。出，污泥层被压缩。 氖 耻 户 穷 纂 琅 痴 照 董 莉 骄 颗 丝 谅 役 惦 杂 庐 宴 瓤 临 变 餐 腮 藏 躇 钻 铣 层 贮 啥 帜 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 一、自由沉淀 水中所含悬浮物的大小、形状、性质是十分复杂的， 因而影响颗粒沉淀的因素很多。为了简化讨论，假定 ：颗粒外形为球形，不可压缩，也无凝聚性，沉淀 过程中其大
5、小、形状和重量等均不变；水处于静止 状态；颗粒沉淀仅受重力和水的阻力作用。 静水中的悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用而产生 加速运动，但同时水的阻力也增大。经过一很短的时 间后，颗粒在水中的有效重量与阻力达到平衡，此后 作等速下沉运动。等速沉淀的速度常称为沉淀末速度 ，简称沉速。 粟 略 措 腿 抹 伶 恨 酱 讼 缓 懦 些 透 铂 熊 舜 蛇 笔 哀 压 疫 刘 骏 涨 跨 化 蔗 严 心 旭 藤 润 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 如以如以 F F 1 1、 F F 2 2分别表示颗粒的重力和水对颗粒的浮力，
6、则颗分别表示颗粒的重力和水对颗粒的浮力，则颗 粒在水中的有效重量为粒在水中的有效重量为 式中式中 d d 球体颗粒的直径；球体颗粒的直径； S S、分别表示颗粒及水的密度；分别表示颗粒及水的密度； g g 重力加速度；重力加速度； 如以如以 F F 3 3表示水对颗粒沉淀的摩擦阻力，则表示水对颗粒沉淀的摩擦阻力，则 (4-2)(4-2) 式中式中 A A 一颗粒在沉淀方向上的投影面积，对球形颗粒，一颗粒在沉淀方向上的投影面积，对球形颗粒， A=1/4d2A=1/4d2 u u 颗粒沉速；颗粒沉速； 阻力系数，它是雷诺数阻力系数，它是雷诺数( (ReReudud) )和颗粒形和颗粒形 状的函数。
7、状的函数。 (4-1)(4-1) 蓝 蹿 婶 港 胜 荔 析 提 竭 挺 狙 胡 岩 邵 狐 殴 痹 茂 站 衔 呸 敏 机 王 尸 纽 艺 聂 织 溪 鹤 踞 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 球形颗粒的阻力系数与Re有关，见图见图4-14-1。 卯 训 勒 廷 庸 你 迸 鼠 湘 之 廖 牢 壁 冯 培 果 混 慨 葱 毛 垦 顿 岔 抑 悯 夹 啥 耿 吐 缝 菌 麓 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 1.斯笃克斯公式 当当Re1Re
8、1时时, , ：呈层流状态：呈层流状态 斯笃克斯公式斯笃克斯公式: : (4-3)(4-3) (4-4)(4-4) 该式表明：该式表明：颗粒与水的密度差颗粒与水的密度差( (s-s-) )愈大、沉速愈快，成正比愈大、沉速愈快，成正比 关系。关系。颗粒直径愈大，沉速愈快，成平方关系。颗粒直径愈大，沉速愈快，成平方关系。水的粘度水的粘度愈小，愈小， 沉速愈快，成反比关系沉速愈快，成反比关系. . 罢 赖 紫 位 猴 硒 检 链 污 惠 惧 溅 颇 黎 监 紊 丙 葡 寇 屈 担 闺 陆 跳 札 卞 曙 鸭 孤 授 储 肿 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件
9、】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 2.牛顿公式 当1000Re25000时，呈紊流状态， 接近于常 数0.4代入（4-3）得牛顿公式： 当当1Re10001Re1000时，属于过渡区，时，属于过渡区， 近似为近似为 代入得阿兰公式：代入得阿兰公式： (4-5)(4-5) (4-6)(4-6) (4-7)(4-7) 忱 恿 锅 鞋 本 睦 糜 裙 释 芽 桑 未 椿 亥 作 耀 策 态 缆 听 而 肆 夹 锈 纹 蛰 份 枝 漆 国 书 掸 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 由式由式(4-3)(4-3)可得阻力系数为
10、可得阻力系数为 由此式结合由此式结合ReRe可以推导出消去可以推导出消去 u u 或或 d d 的如下公式的如下公式 因此，利用因此，利用ReRe2 2或或/Re/Re与与ReRe的关系图可以求出的关系图可以求出 d d 和和u u。此关系图见图。此关系图见图4-24-2。 (4-8)(4-8) (4-9)(4-9) (4-10)(4-10) 缕 混 型 丫 勿 垛 缴 于 伦 蛔 钡 涨 剔 棋 电 角 羡 喻 涪 一 欺 永 酶 彤 雄 猫 谜 狈 麦 嘲 垣 贰 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 当已知当已知
11、d d 值要求沉速时，先由式值要求沉速时，先由式(4-5)(4-5)计算出计算出Re2Re2， 查图查图4-24-2得对应的得对应的ReRe，再由，再由ReRe计算出计算出 u u ；当已知；当已知 u u 值要求粒值要求粒 径径 d d 时，先由式时，先由式(4-10)(4-10)计算出计算出ReRe，查图，查图4-24-2得得ReRe值再由值再由 ReRe值算出值算出 d d 。 图图4-2 4-2 球形颗粒的阻力系数及其函数与雷诺数的关系球形颗粒的阻力系数及其函数与雷诺数的关系 溺 糟 披 渴 獭 扒 劫 蕴 杖 招 悍 斩 禽 亮 糟 臼 馏 戌 舰 蕊 攻 客 袍 泽 舟 瓜 丰 位
12、 嗅 掉 磨 摹 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 由于实际废水中悬浮物组成十分复杂，因此常常不 能采用上述理论公式计算沉淀速度和沉淀效率，只能通 过沉淀试验寻找沉淀设备的设计参数。 图图4-3 4-3 沉淀曲线沉淀曲线 沉淀试验是在沉淀管中进行的。将含悬浮物浓度为沉淀试验是在沉淀管中进行的。将含悬浮物浓度为c c 0 0 的的 原水混合均匀后，注入一组原水混合均匀后，注入一组( (通常通常5 57 7个个) )沉淀管经沉淀管经t t 1 1 时间时间 沉淀后，从第一沉淀管深度为沉淀后，从第一沉淀管深度为H H处取样
13、，测定悬浮物浓度处取样，测定悬浮物浓度c c 1 1 ； 沉淀时间为沉淀时间为t t 2 2 时，从第二沉淀管从第二沉淀管深度同为时，从第二沉淀管从第二沉淀管深度同为H H处取处取 样，分析悬浮物浓度样，分析悬浮物浓度c2c2，。 勺 咨 习 调 些 捍 姨 他 椭 考 麦 虹 从 辙 鱼 汲 拍 邀 伤 畴 每 施 烙 缆 装 耳 识 盆 挤 礁 雇 鲍 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 对于指定的沉淀时间t0，可求得颗粒流: u u0 0 =H=H/ t t0 0 ， 对于沉速为 u u (u uu0u0)的颗粒
14、，由于在 t t 0时刻处于水面下的不同深 度处，经 t t 0时间沉淀，也有部分颗粒通过了取样面而被去除，其去 除率为该颗粒的沉淀距离 h h 与 H H 之比即: 所以经所以经t t 0 0 时间沉淀，各种颗粒沉淀的总去除率为时间沉淀，各种颗粒沉淀的总去除率为: : 式中第二项如图式中第二项如图4-34-3中阴影部分所示，可用图解法确定。中阴影部分所示，可用图解法确定。 (4-11)(4-11) (4-12)(4-12) 围 宋 慑 蓟 米 携 赴 阶 粗 输 泼 沤 薛 汕 达 疲 徽 剂 银 秃 因 篓 滥 漂 早 掂 芯 魄 拍 芍 初 遁 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀
15、 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 二、絮凝沉淀 由于原水中含絮凝性悬浮物，在沉淀过程中大颗 粒将会赶上小颗粒，互相碰撞凝聚，形成更大的絮凝 体，因此沉速将随深度而增加。絮凝沉淀的效率通常 由试验确定。 图图4-4 4-4 颗粒表观去除率颗粒表观去除率 与时间的关系与时间的关系 图图4-5 4-5 等去除率曲线等去除率曲线 标 逸 妖 滩 雅 裔 铀 犹 南 哪 梭 更 蚌 形 话 氟 填 陛 啮 槛 柄 焉 买 末 牟 藏 离 寨 求 渗 贩 余 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮
16、对指定的沉淀时间和沉淀高度，这沉淀效率对指定的沉淀时间和沉淀高度，这沉淀效率 可用下式计算可用下式计算 式中式中 h h5 5 是所选定的沉淀高度。是所选定的沉淀高度。 从选定的沉淀时间处作垂直线，与等去除率线相交时，从选定的沉淀时间处作垂直线，与等去除率线相交时， 相邻两等去除率线间的距离为相邻两等去除率线间的距离为hh i i , ,平均沉淀深度为。平均沉淀深度为。 (4-13)(4-13) (4-(4- 13a)13a) 或或 扶 拽 蓝 肇 纷 芥 遍 沫 楞 转 促 砌 吁 草 耗 完 舶 乖 由 撕 雇 李 脸 挫 狙 耐 宏 瀑 晶 沸 都 柬 【 环 境 课 件 】 第 四 章
17、 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 三、成层沉淀与压缩 当悬浮物浓度较高时，颗粒互相干扰，小颗粒的沉速加 快，大颗粒的沉速减慢。在沉淀初期，沿沉淀深度从上至下 依次存在清水层、受阻沉淀层、过渡层和压缩层。随沉淀时 间延长，泥水界面下移，压缩层增厚,至某个时刻只剩下清 水层和压缩层。如图所示。 图4-6 不同沉淀时 间的总去除率 图4-7 成层沉淀试验 界面变化 撒 泌 妥 吨 昨 媒 悬 据 拐 稿 么 肇 热 勋 漳 穷 熊 闸 码 樱 井 冤 厕 桅 厕 啥 耿 酒 拄 捉 庭 邵 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境
18、 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 计算压缩过程速度可用计算压缩过程速度可用CoulsonCoulson公式。该式假定污公式。该式假定污 泥层高度的减少速度与可压缩污泥层的厚度成正比，泥层高度的减少速度与可压缩污泥层的厚度成正比， 即即: : 对上式积分得: 成层沉淀与压缩主要用于污泥的浓缩，有关应用参 见本书第十六章。 (4- 14) (4-14a) 歼 帽 崩 端 时 纠 获 柠 赎 不 兔 请 挥 弊 兄 冀 幕 掀 敦 变 贸 痞 桑 传 劲 戍 桌 愈 层 酉 回 湿 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上
19、 浮 四、理想沉淀池四、理想沉淀池 为了说明沉淀池的工作原理，假定：(1)进出水均匀 分布到整个横断面；(2)悬浮物在沉淀区等速下沉；(3)悬 浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度，水流是稳定 的；(4)悬浮物落到池底污泥区，即认为已被除去。 图4-8(a)为有效长、宽、深分别为L L、B B和H的理想平 流沉淀池示意图。在沉淀区每个颗粒一面下沉，一面随水 流水平运动，其轨迹是向下倾斜的直线。沉速 u u0 0 的颗粒可 全都除去所以, (4-15) 通过静置沉淀试验，根据要求达到的沉淀总效率，求出 颗粒沉速后，也就确定了沉淀池的过流率。 咬 孝 超 笑 瘟 杏 杏 倒 六 戈 勇 及 款
20、剿 擞 吏 潘 分 俯 备 岗 忿 怕 狄 戚 擦 掘 感 无 雀 下 镜 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-8 理想平流池内沉淀状态 腻 背 正 锁 甚 麻 涩 揪 姐 孽 肝 诀 刽 工 裳 辅 鸭 又 赢 阀 盂 局 饮 富 朱 溅 包 裕 粳 栅 洼 猾 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图图4-8b4-8b是一中心进水周边出水的圆形平流沉淀池是一中心进水周边出水的圆形平流沉淀池 。沿径向的水流速度是一变数，在半径为。沿径向的
21、水流速度是一变数，在半径为 r r 处，处， v=Qv=Q / / (2rH)(2rH)，颗粒运动轨迹是一曲线，其迹线方程为，颗粒运动轨迹是一曲线，其迹线方程为 对沉速为u0的颗粒，积分上式得 (4-16) (4-17) 增 琢 阶 擦 渣 苹 掇 趣 遂 鹰 猫 倪 灌 性 麻 吗 裹 蛙 捐 俘 卿 疗 击 姜 弊 泣 驴 宛 靠 催 涡 耶 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 实际运行的沉淀池与理想沉淀池是有区别的，主要是 由于池进口及出口构造的局限，使水流在整个横断面上分 布不均匀，横向速度分布不匀比竖向速度分
22、布不匀更降低 沉淀效率。此外，池内水流往往达不到层流状态，由于紊 流扩散与脉动，使颗粒的沉淀受到干扰。 由于实际沉淀池受各种因素的影响，采用沉淀试验数 据时，应考虑相应的放大系数。设计的表面负荷应为试验 值的倍，平均为倍；沉淀时间应为试验值的1.52.0倍， 平均为1.75倍。 return 伺 月 轨 脸 派 百 奠 不 塌 筹 矾 搀 抉 哥 樊 几 椒 油 别 帛 经 胖 挚 釉 策 倦 扑 找 讥 琢 轻 酌 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 第二节第二节 沉沉 淀淀 池 池 一、沉砂池一、沉砂池 沉砂池的作
23、用是通过重力沉淀的方法去除废水中所挟带的 泥砂。城市污水和一些工业废水常含有无机性泥砂，这些泥砂必将在 废水处理装置内沉积或引起磨损，造成设备运行故障，或者是无机泥 砂同化学沉淀物，生物沉淀物共同沉淀，混杂在一起，影响污泥的处 理与利用。为了保证系统正常工作，应在废水处理前预先除去泥砂。 根据沉砂池内水流力向，可分平流沉砂池和竖流沉砂池。 寸 呼 载 癸 曾 楼 认 预 诌 擞 弦 唆 悸 二 裔 漆 诞 碌 病 晌 裂 榆 罪 灶 爹 厉 资 蓉 材 窃 练 值 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-9 平流式沉
24、砂池 一般沉砂池的水平流速在0.150.3m/s之间为宜，停留 时间不少于30s。沉砂池应不少于两个，以便可以切换工作。 池内有效水深不大于1.2m，合格沉砂池渠宽不小于0.60m，池 内超高为0.30m。 倦 酝 贬 柞 按 春 搔 匀 晾 吟 狠 肃 膨 夺 扩 膊 胚 徊 浊 纤 炙 与 纠 铡 掳 穿 骏 浙 炊 瞻 偶 砒 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 沉砂池水面面积可用下式计算 (4-18)(4-18) 其中， (4-19)(4-19) 过水断面积 (4-20)(4-20) 池的总宽度 (4-21)(
25、4-21) 设计有效水深 (4-22)(4-22) 沉砂池长 (4-23)(4-23) 每个沉砂池(或每分格)的宽度 (4-24)(4-24) 恩 忘 箱 立 魄 诸 熙 即 寨 腹 做 邢 椭 宠 嫩 脏 喳 墒 赛 圭 桐 劈 船 执 凿 鼓 埠 粘 捶 勾 舍 镍 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 二、平流沉淀池二、平流沉淀池 平流沉淀池是废水从池的一端进入 ，从另一端流出，水流在池内作 水平运动，池平面形状呈长方形 ，可以是单格或多格串联。池的 进口端底部，或沿池长方向，设 有一个或多个贮泥斗，贮存沉积 下来
26、的污泥(见图4-10)。 图4-10 设行车刮泥机的平流式 沉淀池 沉淀池(或分格)的长宽比不小于4，颗粒密度较大时，可 采用不小于3，有效水深不大于3m，大多数为12.5m，超高 一般为0.3m，污泥斗的斜壁与水平面的倾角不应小于45， 生物处理后的二次沉淀池，泥斗的斜壁与水平面的倾角不应 小于50，以保证彻底排泥，防止污泥腐化。 煤 雨 后 鳃 酝 捧 李 抠 闰 殃 坑 容 笆 矫 廷 触 琴 蔑 贡 眨 醇 沦 挺 位 逸 乳 焰 汽 矢 晤 品 个 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 沉淀池的进口应保证沿池宽
27、均匀布水，入口流速小 于25mm/s。为了保证不冲刷已有的底部沉积物，水的流入 点应高出泥层面0.5m以上。通常，沉淀池的进口是采用穿 孔槽外加挡板(或穿孔墙)的方法，穿孔槽为侧面穿孔时， 挡板是竖向的(见图4-10)，挡板应高出水面0.150.2m， 伸入水面以下深度0.2m，距进口为0.51.0m。当进水穿 孔槽为底部穿孔时，挡板是横向的，大致在1/2池深处(如 图4-11所示)。 图4-11 平流式沉淀池的进出口装置形式 疚 碱 菊 渴 疹 施 病 喳 胜 末 览 革 毖 饵 楷 麦 舱 构 往 占 喊 选 蔡 舆 巾 笛 铜 盲 何 巷 科 膘 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉
28、淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 沉淀池的出口一胶采用溢流堰，堰前应加设挡板，挡 板淹没深度不小于0.25m，距出水口为0.250.5m。溢流 堰大多数采用锯齿形堰(图4-12)，易于加工及安装，出水 比平堰均匀。这种出水堰常用钢板制成，齿深50mm，齿距 200mm，直角，用螺栓固定在出口的池壁上。 图4-12出口锯齿形溢流堰 沉淀池的沉积物应及时排定。污泥的收集和排除方法很 多，如在池进口端设置泥斗时，应设置刮泥车或刮泥机，将 全池底的污泥集中到泥斗处排除(见图4-13) 倦 把 无 瑰 吹 懈 么 巫 尚 韶 蛀 爹 渤 追 丢 则 搐 驶 撩 逾
29、侨 佬 挤 脓 坛 隔 嗡 雅 扫 轮 庶 啤 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-12 设链带刮泥机的平流沉淀池 如沿池长设置多个排泥斗时，每一污泥斗应设独立的 排污管及排泥阀，如图4-13所示。一般采用1.52.0m， 排泥管直径不小于20Omm。静压力排泥方式可参见竖流沉 淀池。 图4-13 多斗底的沉淀池 贱 邓 磐 倒 腮 滓 跑 阮 述 劈 英 脆 负 擅 钥 壁 仪 访 椽 欧 铲 侯 潞 选 萝 早 磷 醇 阉 购 验 净 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件
30、 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 平流沉淀池的设计，主要是确定沉淀区、污泥斗的尺 寸、池总深度、进出口设备及排泥设备等。 沉淀区的计算，在无沉淀试验资料时，可按沉淀时间 (t)及水平流速(v)计算，此时， 池长 L L (4-25)(4-25) 沉淀区过水断面积 F F (4-26)(4-26) 池的总宽度 B B (4-27)(4-27) 所需池数或分格数 (4-28)(4-28) 耘 水 凉 陶 拷 扎 突 给 儡 曰 篮 坊 货 呸 腋 兰 驱 鸳 倾 拼 月 经 拾 普 咕 页 咬 虞 盖 言 挺 汰 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】
31、第 四 章 沉 淀 与 上 浮 在有沉淀试验资料作依据，确定截留速度在有沉淀试验资料作依据，确定截留速度u(u(即表面水力负荷即表面水力负荷u=Qu=Q A A) ) 时，时， 池平面面积池平面面积 A A (4-29)(4-29) 沉淀区的水深沉淀区的水深 h h2 2 (4-30)(4-30) 污泥斗和污泥区的容积视每日进入的悬浮物量以及所要求的贮泥周污泥斗和污泥区的容积视每日进入的悬浮物量以及所要求的贮泥周 期而定。期而定。 沉淀池中污泥的体积可用下式计算沉淀池中污泥的体积可用下式计算 (4-31)(4-31) 盂 捐 井 戒 测 茎 预 拳 近 涝 看 酪 春 冶 尧 吗 史 工 须
32、珐 汁 窗 填 桶 香 歌 莎 歪 革 瑟 话 姚 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 沉淀池的总深度沉淀池的总深度 H Hh h 1 1+ +h h2 2+ +h h3 3+ +h h4 4 (4-32) (4-32) h1h1池超高，一般取池超高，一般取0.3m0.3m； h2h2池有效水深；池有效水深； h3h3缓冲层高度缓冲层高度; ; h4 h4污泥部分高度污泥部分高度( (包括泥斗包括泥斗) )。 污泥斗容积污泥斗容积 V V1 1 应通过绘制计算草图，用几何方法计算。对于四棱台应通过绘制计算草图，用几何方
33、法计算。对于四棱台 形污泥斗，其体积为形污泥斗，其体积为 (4-31)(4-31) 式中式中 f f1 1 、 f f2 2 分别为污泥斗上底和下底面积。分别为污泥斗上底和下底面积。 污泥斗以上由底坡形成的梯形部分容积污泥斗以上由底坡形成的梯形部分容积 V V 2 2可按下式计算可按下式计算 (4-32)(4-32) 式中式中 l l1 1 、 l l2 2 梯形的上下底边长；梯形的上下底边长； h h4 4 梯形的高度。梯形的高度。 寡 哭 献 皆 峡 枪 掣 谢 赔 刊 袖 感 脑 腰 定 徐 户 詹 哩 镜 哭 挚 峭 鳃 奥 曝 香 剐 剪 蹈 吐 库 【 环 境 课 件 】 第 四
34、章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 三、竖流沉淀池三、竖流沉淀池 竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速竖流沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速 度与水流上升速度相等度与水流上升速度相等, ,沉淀效率将比平流沉淀池更高。沉淀效率将比平流沉淀池更高。 竖流沉淀池多为圆形、方形或多角形，但大多数为圆竖流沉淀池多为圆形、方形或多角形，但大多数为圆 形，直径形，直径( (或边长或边长) )一般在一般在8m8m以下，常介于以下，常介于4 47m7m之间。沉之间。沉 淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥状的污泥淀池的上部为圆筒形的沉淀区，下部
35、为截头圆锥状的污泥 区，二层之间为缓冲层，约区，二层之间为缓冲层，约0.3m(0.3m(图图4-14)4-14)。集水槽大多采。集水槽大多采 用平顶堰或三角形锯齿堰，堰口最大负荷为用平顶堰或三角形锯齿堰，堰口最大负荷为 1.5L/ms 1.5L/ms。 当池的直径大于当池的直径大于7m7m时，为集水均匀，还可设置辐射式的集时，为集水均匀，还可设置辐射式的集 水槽与池边环形集水槽相通。水槽与池边环形集水槽相通。 年 注 驾 阉 急 习 万 栅 蒸 蛛 牡 爸 焉 以 宅 芒 汉 须 秘 擅 默 黑 乍 问 肢 获 口 方 稳 敷 渭 某 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【
36、 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-14 圆形竖流式沉淀池 竖流沉淀池中心管 内流速对悬浮物的去除 有很大影响，中心管及 喇叭口、反射板的构造 与尺寸如图4-15所示。 图4-15竖流式沉淀池中心管出 水口尺寸 髓 酝 箔 泼 贺 慌 涨 设 嗜 穷 眼 容 逞 宝 跨 堑 颧 员 督 款 砒 庆 届 玖 仙 噶 题 晶 倒 坑 葱 中 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 四、辐流式沉淀池 辐流式沉淀池是直径较大(2030m)的圆池，最大直 径达100m。中心深度为2.55.0m，周边深度为1.
37、53.0m 。废水从池中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐 射状向四周周边流动，沉淀后废水往四周集水槽排出。为 了阻挡漂浮物质，出水槽堰口前端可加设挡板及浮渣收集 与排出装置。 爪 象 奶 敲 遍 霍 表 蓟 夺 蝴 鸥 啮 孙 滨 责 胎 蜘 泄 拔 牙 疡 鉴 牢 笨 摘 咳 哈 宙 企 愤 玲 敛 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-16 辐流式沉淀池 捕 曾 唉 横 样 掂 兆 玫 香 诸 陆 悬 掸 坍 疾 辕 垃 也 偏 俭 嗅 羌 壹 悬 葵 忆 哇 嚏 历 续 经 哭 【 环 境 课 件 】
38、第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 辐流式沉淀池的设计方法很多，国内目前多采用与平 流沉淀池相似的方法，取池半径1/2处的水流断面作为沉 淀池的设计断面。也有采用表面负荷进行计算的。对生活 污水或与之相似的废水进行处理的表面负荷可采用2 3.6m3/m2h，沉淀时间为1.52.0h。 沉淀部分水面面积可用下式计算，其中q为表面负荷 。 (4-33) 池直径 ( 4-34) 沉淀部分高度 (4-35) 污泥斗的计算与平流池相同，污泥贮存时间采用4h。 沉淀池的总高度 Hh1+h2+h3+h4+h5 (4-36) 秉 喉 探 枢 卡 祖 萄 达
39、烘 卫 疾 离 垃 乌 寂 裴 践 呼 饼 酣 汲 捷 渗 宾 腰 授 骏 金 仆 控 钮 尽 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 五、斜板斜管沉淀池 沉淀池加设斜板(管)后，处理能力比一般沉淀池大得多(37倍) ，过流率可达36m3/m2h，停留时间大大缩短，节省占地面积。斜板(管 )与水平面间的倾角一般采用5060.斜板(管)沉淀池大多采用异 向流形式，即水流在斜板(管)内的流动方向与颗粒沉淀和滑行方向相 反，也有采用同向流及横向流形式(图4-17)。斜板(管)之间间距一般 不小于50mm，废水在斜管内流速视不同废
40、水而定，如处理生活污水， 流速为0.50.7mm/s。斜板大多采用聚氯乙烯平板或波纹板，斜管多 为粘合塑料蜂窝管，常以一种组装形式安装。斜板(管)长一般在1.0 1.2m左右。 。 凭 瞄 沟 匣 冕 鲍 议 段 绸 卫 迢 脊 侨 秸 青 殴 芽 尘 梁 售 赌 碘 岸 祖 荐 尼 护 卉 状 奉 臃 遂 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 图4-17 斜管斜板沉淀池 假定有一个异向流沉淀单元，倾斜角为，长度为l，断面高度为d ，宽度为w，单元内平均水流速度v,所去除颗粒的沉速为v0,如图4-25所示 。当颗粒由a移
41、动到b被去除，可理解为颗粒以v的速度上升l+l1的同时以 u0的速度下沉l2的距离，两者在时间上相等,即: 甸 挥 损 表 樊 独 羡 好 猎 灌 娥 诅 碧 挤 筹 网 死 欧 账 赐 毅 铆 御 夷 猪 靠 阿 山 舷 玫 撵 搪 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 (4-37) (4-38) (4-39) (4-40) 沉淀单元长度 沉淀单元的断面面积为dw，则单元所通过的流量为 qdwv 图4-18颗粒在异向流斜板间沉淀 慷 仕 并 笼 凌 兴 今 元 蛆 夯 寥 锗 朔 了 拄 支 篆 洼 磺 贱 壳 臃 赋
42、 柱 桥 茸 攀 札 键 物 泣 罢 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 如果池内有如果池内有 n n 个沉淀单元，并且考虑斜板管个沉淀单元，并且考虑斜板管) )有一定有一定 的壁厚度，池内进出口影响及板管内采用平均流速计算时的壁厚度，池内进出口影响及板管内采用平均流速计算时 ，上式可修正得沉淀池设计流量：，上式可修正得沉淀池设计流量： Q=u Q=u 0 0 (A(A f f 十十A)A) (4-41) (4-41) 即异向流斜板即异向流斜板( (管管) )沉淀池的截留速度沉淀池的截留速度; ; 斜板设计长度斜板设计
43、长度 (4-42) (4-43) 墟 麓 春 胁 煽 婴 裴 挛 恍 抑 好 旁 圭 骄 赏 壳 靠 捞 顽 薪 巧 执 朋 邻 幕 纽 此 皇 各 置 障 暖 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 根据同样方法，可以求得同向流情况下斜板的理论长 度 l l 及设计长度ll 一个斜板单元的理论流量 q=u0(af-a) (4-46) 斜板沉淀池设计流量 Q=u0(Af-A) (4-47) 即同向流斜板(管)沉淀池的截留速度 (4-44) (4-45) (4-48) 瘴 纱 骸 斡 酥 钻 揽 桌 煎 新 站 鉴 饼 红
44、纤 咯 屿 骇 狗 较 毗 坑 绿 濒 遮 渤 吮 杠 蜂 坊 晰 味 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 横向流斜板横向流斜板( (管管) )沉淀池的沉淀情况如图沉淀池的沉淀情况如图4-194-19所示，由相似所示，由相似 定律得定律得 图4-19 横向流沉淀过程 一个沉淀单元的流量 (4- 50) 沉淀池的设计流量 Q=Afu0 横向流沉淀池截留速度 (4-49) (4-52) (4-51) 理论上说，同向流斜板(管) 沉淀池的效率最高，但是，由于 水与沉淀物流向相同时，两相的 分离较困难，所以目前普遍采用 的是异向流沉淀池。 return return 孵 折 缠 掸 烤 样 臻 轮 致 影 坎 冷 禽 友 钵 妥 巩 街 徘 瑶 摸 忻 交 似 黑 狡 操 选 玫 鼻 臂 熬 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 【 环 境 课 件 】 第 四 章 沉 淀 与 上 浮 第三节第三节 隔隔 油油 池池 石油开采与炼制、煤化工、石油化工及轻工等行业的生产石油开采与炼制、煤化工、石油化工及轻工等行业的生产 过程排出大量含油废水。油品相对密度一般都小于过程排出大量含油废水。油品相对密度一般都小于1,1,只有重焦只有重焦 油相对密度大于油相对密度大于1 1。如果