给水处理沉淀ppt课件.ppt

给水处理：沉淀,沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。,沉淀处理工艺的四种用法,沉淀的基本理论,根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型,自由沉淀及其理论基础,分析的假定,悬浮颗粒在水中的受力：重力、浮力,重力大于浮力时，下沉；重力等于浮力时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。,1.悬浮颗粒在水中受到的 力Fg Fg是促使沉淀的作用力， 是颗粒的重力与水的浮力之差： 式中：Fg水中颗粒受到的作 用力； V颗粒的体积； S颗粒的密度； L水的密度； g重力加速度。,悬 浮 颗 粒 在 水 中 的 受 力 分 析,球状颗粒自由沉淀的沉速公式,当颗粒所受外力平衡时，,得球状颗粒自由沉淀的沉速公式：,当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的黏滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态。在层流状态下，=24/Re，带入式中，整理得自由颗粒在静水中的运动公式（亦称斯托克斯定律）：,式中:水的动力黏度。,由上式可知，颗粒沉降速度us与下述因素有关：,斯托克斯定律:,当s大于L时，s-L为正值，颗粒以us下沉；当s与L相等时，us=0，颗粒在水中呈悬浮状态，这种颗粒不能用沉淀去除；s小于L时，s-L为负值，颗粒以us上浮，可用浮上法去除。us与颗粒直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。us与成反比，随水温上升而下降；即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。,沉淀池的工作原理,理想沉淀池,分为：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分,沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v；悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。,理想沉淀池的几个假定：,由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线：,式中：v颗粒的水平分速； qv进水流量； A沉淀区过水断面 面积， Hb； H沉淀区的水深； b沉淀区宽度。,当某一颗粒进入沉淀池后,设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。当颗粒沉速uu0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即左上图中的迹线xy与xy。当颗粒沉速uu0时，位于水面的颗粒不能沉到池底，会随水流出，如左下图中轨迹xy所示；而当其位于水面下的某一位置时，它可以沉到池底而被去除，如图中轨迹xy所示。 说明对于沉速u小于指定颗粒沉速u0的颗粒，有一部分会沉到池底被去除。,上页图的运动迹线中的相似三角形存在着如下的关系： 将上式带入式中 并简化后得出 qv/A反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池的表面负荷率，或称沉淀池的过流率，用符号q表示： 理想沉淀池中，u0与q在数值上相同，但它们的物理概念不同：u0的单位是m/h；q表示单位面积的沉淀池在单位时间内通过的流量，单位是m3/（m2h）。故只要确定颗粒的最小沉速u0，就可以求得理想沉淀池的过流率或表面负荷率。 理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A有关，与池深H无关，即与池的体积V无关。,沉 淀 池,沉淀池,沉淀池,沉淀池三种流态,平流式,竖流式,辐流式,沉淀池特点与适用条件,沉淀池由五部分组成： 进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳，以提高沉淀效率。 沉淀区是沉淀进行的主要场所。 贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。 缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。,沉淀池由五部分组成,缓冲区,沉淀池的运行方式,1.设计流量 沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。 在合流制的污水处理系统中，当废水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中,应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。 2.沉淀池的只数 对于城市污水厂，沉淀池的个数不应少于2只。 3.沉淀池的经验设计参数 对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照室外排水设计规范【 6.5条规定】的经验参数选用。 4.沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系 见室外排水设计规范【 6.5.1-6.5.3 条规定】 。,沉淀池的一般设计原则及参数,5.沉淀池的几何尺寸 池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.30.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于55；排泥管直径不小于200mm。 6.沉淀池出水部分 一般采用堰流, 在堰口保持水平。出水堰的负荷:对初沉池, 应不大于2.9L/(sm); 对二次沉淀池, 一般取1.52.9 L/(sm)。 亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。 7.贮泥斗的容积 一般按不大于2d的污泥量计算。对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2h计。 8.排泥部分 沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池不应小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池应不小于8.83 kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池应不小于11.77 kPa（1.2mH2O）。,沉淀池的一般设计原则及参数,平流式沉淀池,进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（md），二沉池为130250 m3/（md）。锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。,平流式沉淀池的构造及工作特点,平流沉淀池的构造及工作特点,平流式沉淀池的构造及工作特点（进水）,平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）,平流式沉淀池的设计,9.4.15 平流沉淀池的沉淀时间，一般宜为1.53.0h。9.4.16 平流沉淀池的水平流速可采用1025 mm/s，水流应避免过多转折。9.4.17 平流沉淀池的有效水深，一般可采用3.03.5m。沉淀池的每格宽度（或导流墙间距），宜为38m，最大不超过15m，长度与宽度之比不得小于4；长度与深度之比不得小于10。9.4.18 平流沉淀池宜采用穿孔墙配水和溢流堰集水，溢流率不宜超过300m3/(md)。,平 流 式 沉 淀 池 的 设 计,斜流式沉淀池,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池是根据浅池理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。它由斜板（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成。 按斜板或斜管间水流域污泥的相对运动方向来区分，斜流式沉淀池有同向流和异向流两种。污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池。 异向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，长度通常为1.0m左右，斜板净距（或斜管孔径）一般为80100mm。斜板（管）区上部清水区水深为0.71.0m，底部缓冲层高度为1.0m。,斜流式沉淀池的构造,上向流斜管沉淀池9.4.19 斜管沉淀区液面负荷应按相似条件下的运行经验确定，可采用5.09.0m3/ （m 2h）。9.4.20 斜管设计可采用下列数据：斜管管径为3040mm；斜长为1.0m；倾角为60。9.4.21 斜管沉淀池的清水区保护高度不宜小于1.0m；底部配水区高度不宜小于1.5m。,侧向流斜板沉淀池9.4.22 侧向流斜板沉淀池的设计应符合下列要求：1 斜板沉淀区的设计颗粒沉降速度、液面负荷宜通过试验或参照相似条件下的水厂运行经验确定，设计颗粒沉降速度可采用0.160.3mm/s, 液面负荷可采用6.012m3/(m2h)，低温低浊水宜采用下限值；2 斜板板距宜采用80100mm；3 斜板倾斜角度宜采用60；4 单层斜板板长不宜大于1.0m。,斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用，在废水处理中应用不普遍。在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂含油废水的隔油等方面已有较成功的经验，在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。,斜流式沉淀池在废水处理中的应用,斜流式沉淀池水处理中应用实例,安装中的斜板/斜管沉淀池,斜板/斜管沉淀池运行进程中应防止斜板/斜管上浮,