教學(xué)要求掌握沉淀理論理解各種沉淀類型的內(nèi)在聯(lián)系

教 學(xué) 要 求 ：1.掌 握 沉 淀 理 論 ， 理 解 各 種 沉 淀 類 型 的 內(nèi) 在 聯(lián) 系 和 區(qū) 別 ， 并學(xué) 會 分 析 沉 淀 池 的 影 響 因 素 。2.了 解 各 種 沉 淀 池 的 適 用 范 圍 ， 掌 握 其 相 關(guān) 的 工 程 設(shè) 計 ， 并結(jié) 合 流 體 力 學(xué) 理 解 其 設(shè) 計 要 求 。第 三 章 污 水 的 物 理 處 理 概 述 生 活 污 水 和 工 業(yè) 廢 水 中 都 含 有 大 量 的 漂 浮 物 與 懸 浮 物 ， 其 進(jìn)入 水 處 理 構(gòu) 筑 物 會 沉 入 水 底 或 浮 于 水 面 ， 對 設(shè) 備 的 正 常 運(yùn) 行帶 來 影 響 ， 使 其 難 以 發(fā) 揮 應(yīng) 有 的 功 效 ， 必 須 予 以 去 除 。 物 理 處 理 的 去 除 對 象 ： 漂 浮 物 、 懸 浮 物 。 物 理 處 理 方 法 ： 篩 濾 、 重 力 分 離 、 離 心 分 離 。 篩 濾 : 篩 網(wǎng) 、 格 柵 (去 除 漂 浮 物 、 纖 維 狀 物 和 大 塊 懸 浮 物 ) 濾 池 、 微 濾 機(jī) （ 去 除 中 細(xì) 顆 粒 懸 浮 物 ） 。 重 力 分 離 ： 沉 砂 池 、 沉 淀 池 （ 去 除 不 同 密 度 、 不 同 粒 徑 懸 浮物 ） 、 隔 油 池 與 氣 浮 池 (去 除 密 度 小 于 1或 接 近 1的 懸 浮 物 )。 一 、 格 柵 1.格 柵 (screening) 是 一 組 平 行 的 金 屬 柵 條 、 帶 鉤 的 塑 料 柵 條 或 金 屬 篩 網(wǎng) 組 成 。 安 裝 地 點 ： 污 水 溝 渠 、 泵 房 集 水 井 進(jìn) 口 、 污 水 處 理 廠 進(jìn) 水口 及 沉 砂 池 前 。 設(shè) 置 目 的 ： 根 據(jù) 柵 條 間 距 ， 截 留 不 同 粒 徑 的 懸 浮 物 和 漂 浮物 ， 以 減 輕 后 續(xù) 構(gòu) 筑 物 的 處 理 負(fù) 荷 ,保 證 設(shè) 備 的 正 常 運(yùn) 行 。 柵 渣 ： 被 截 留 的 污 染 物 ,其 含 水 率 70 80 ,容 重 750kg/m 3。 分 類 ： 平 面 格 柵 和 曲 面 格 柵 （ 又 稱 回 轉(zhuǎn) 式 格 柵 ） 。視 頻 照 片 圖 件 1） 格 柵 設(shè) 計 主 要 依 靠 水 量 大 小 、 柵 渣 量 多 少 來 確 定 (機(jī) 械清 渣 、 人 工 清 渣 )。 機(jī) 械 清 渣 采 用 回 轉(zhuǎn) 式 、 或 柵 條 置 于 外 側(cè)耙 頭 抓 渣 適 于 水 量 大 、 渣 多 或 機(jī) 械 程 度 、 自 動 化 程 度 較 高時 采 用 ;人 工 清 渣 適 于 水 量 小 、 少 柵 渣 ， 當(dāng) 柵 渣 多 為 纖 維 狀物 質(zhì) 而 難 于 用 耙 清 楚 時 ,也 多 采 用 定 時 吊 起 柵 渣 人 工 清 除 。 2） 設(shè) 計 參 數(shù) B、 L、 e和 b的 相 關(guān) 尺 寸 見 P55表 3 1。 長 度 L： 取 決 于 水 深 ， 以 200mm為 一 級 增 長 值 。 當(dāng) L1000mm時 ， 框 架 應(yīng) 加 橫 向 肋 條 。 柵 條 材 質(zhì) 為 A 3鋼 制 ， 柵 條 偏差 1/1000， 總 偏 差 2mm。 柵 條 間 隙 e： 10、 15、 20、 25、 30、 40mm（ 細(xì) 格 柵 ） ； 50、 60、 70 150mm（ 中 或 粗 格 柵 ） 。 a.水 泵 前 ： 人 工 清 渣 e 20mm； 對 大 中 型 泵 站 ， 采 用 機(jī) 械 清渣 ， e 20 150mm。b.水 泵 后 :人 工 清 渣 e 25 40mm,機(jī) 械 清 渣 e 15 25mm.污 水 處 理 廠 前 可 設(shè) 粗 細(xì) 二 道 格 柵 ,粗 格 柵 e 50 150mm,細(xì) 格 柵 e 15 40mm； 當(dāng) 提 升 泵 站 前 格 柵 e 25mm時 ,泵 后 可 不 住 設(shè) 格 柵 。c.格 柵 數(shù) 量 ： 當(dāng) 每 日 渣 量 0.2 m3時 ， 一 般 采 用 機(jī) 械 清 渣 ， 格柵 臺 組 數(shù) 不 宜 少 于 2臺 。 若 僅 為 1臺 時 ， 應(yīng) 另 設(shè) 一 條 人 工 清渣 格 柵 備 用 。d.格 柵 安 裝 角 度 ： 一 般 45 75 ,對 人 工 清 渣 ， 為 省 力 一 般 角度 60 ;對 機(jī) 械 清 渣 ， 角 度 一 般 60 75 ,特 殊 時 為 90 ;對 回 轉(zhuǎn) 式 一 般 60 90 。 e.流 速 ： 柵 前 渠 道 流 速 V 0.4 0.9m/s， 過 柵 流 速 0.6 1.0m/s， 通 過 格 柵 水 頭 損 失 宜 采 用 0.08 0.15m。f.高 度 ： 設(shè) 水 深 h， 格 柵 水 頭 損 失 h1 ， 柵 前 渠 道 超 高 h2（ 一 般采 用 0.3m） ， 則 后 槽 總 高 度 H h1 h2 h。 格 柵 工 作 臺 高 度 ： 高 出 柵 前 最 高 設(shè) 計 水 位 0.5m 工 作 臺 寬 度 ： 人 工 清 渣 1.2m， 機(jī) 械 清 渣 1.5m。g.柵 條 斷 面 形 狀 、 尺 寸 ： 正 方 形 20 20mm； 圓 形 =20； 長方 形 10 50mm， 迎 水 面 半 圓 矩 形 10 50mm。 3） 設(shè) 計 參 數(shù) 柵 槽 寬 度 ： 已 知 B或 Qmax 、 水 深 h、 流 速 V， 則 柵 條 間 隙數(shù) ： n Amax(sin) 0.5 /ehv,B en (n-1)， 柵 條 數(shù) n-1，柵 寬 s。 格 柵 的 水 頭 損 失 ： h1 Rh。 R為 倍 數(shù) ， 一 般 取 3。 h0 V sin /2g， (s/e) 4/3， 為 阻 力 系 數(shù) ； 對 圓 形 1.79， 矩 形 2.42， 迎 面 半 園 1.83， 迎 背面 半 圓 1.67。 柵 槽 總 高 度 ： H h1 h2 h， h2為 超 高 。 柵 槽 總 長 度 ： L L1 L2 1.0 0.5 H1 /tg ， 式 中 ： L 1 (B B1)/2tg1， L2 L1/2， H1 h2 h L1為 進(jìn) 水 渠 漸 寬 部 分 長 度 ； L2為 渠 出 水 漸 窄 處 長 度 。 1為 渠 道 展 開 角 ， 一 般 20 ； B1為 進(jìn) 水 渠 寬 度 。 0.5與 1.0為 格 柵 前 后 的 過 渡 段 長 度 。 每 日 柵 渣 量 ： W Amax W1 86400/K總 1000(m 3/d)。 式 中 ： W1為 柵 渣 量 (m3/10 3 m3污 水 )， 一 般 取 0.01 0.1。粗 格 柵 取 小 值 ， 中 格 柵 取 中 值 ， 細(xì) 格 柵 取 大 值 。 K總 為 生 活 污 水 變 化 系 數(shù) ， 見 p59表 3 3。 例 題 ： 見 p59例 3 1。 二 、 沉 淀 理 論 1.沉 淀 類 型 ： 沉 淀 是 實 現(xiàn) 固 液 分 離 或 泥 水 分 離 的 重 要 環(huán) 節(jié) ， 由 于 沉 淀 的對 象 和 空 間 不 同 ， 其 沉 淀 形 式 也 各 異 自 由 沉 淀 、 絮 凝 沉淀 、 區(qū) 域 沉 淀 、 壓 縮 沉 淀 。自 由 沉 淀 ： 指 SS濃 度 不 高 ,沉 淀 過程 中 顆 粒 間 互 不 碰 、 呈 單 顆 粒 狀 態(tài) ,各 自 獨(dú) 立 地 完 成 沉 淀 過 程 。絮 凝 沉 淀 (干 涉 沉 淀 )： 當(dāng) SS濃 度 較高 (50 500mg/L)， 沉 淀 過 程 中 顆粒 間 可 能 互 相 碰 撞 產(chǎn) 生 絮 凝 作 用 ，顆 粒 徑 與 質(zhì) 量 逐 漸 加 大 ,沉 速 加 快 。 區(qū) 域 沉 淀 （ 成 層 、 擁 擠 沉 淀 ） ： 因 SS過 大 ， 沉 淀 過 程 中 相 鄰顆 粒 間 互 相 妨 礙 、 干 擾 ， 沉 速 大 的 顆 粒 也 無 法 超 越 沉 速 小 的顆 粒 ， 各 自 保 持 相 對 位 置 不 變 ， 顆 粒 群 以 整 體 向 下 速 度 沉 降 ，并 與 上 清 液 形 成 清 晰 的 固 液 界 面 。壓 縮 沉 淀 ： 顆 粒 間 相 互 支 撐 ， 上 層 顆 粒 在 重 力 作 用 下 擠 壓 下層 顆 粒 間 的 間 隙 水 ， 使 污 泥 得 到 濃 縮 。2、 沉 淀 類 型 分 析 1） 自 由 沉 淀 ： 假 設(shè) 顆 粒 為 球 形 ， 由 牛 頓 第 二 定 律 得 ： mdu/dt F 1 F2 F3 。 帶 入 整 理 得 ： u (g y)gd2/18， 即 斯 托 克 斯 公 式 。 可 見 沉 速 u與 g y以 及 d 2成 正 比 ， 與 成 反 比 。 但 由 于污 水 中 的 顆 粒 為 非 球 形 ， 直 接 采 用 斯 托 克 斯 公 式 會 油 很 大誤 差 ， 需 要 修 正 。 具 體 修 正 方 法 如 下 ： 多 個 沉 降 柱 試 驗 法 ： 見 p63， 沉 降 柱 6 8個 ， d 80 100mm， h 1500 2000mm， 出 水 口 位 于 1200mm處 ，出 泥 口 在 底 部 ， 進(jìn) 水 SS濃 度 為 C0， 經(jīng) 沉 淀 t1 、 t2、 t3 ti tn時 ， 分 別 在 1 8號 沉 淀 柱 取 水 樣 100ml， 得 出 水 SS濃 度 C1 C8， 沉 速 ui是 指 在 沉 淀 時 間 ti內(nèi) 能 從 水 面 恰 好 下沉 到 水 深 H處 的 最 小 顆 粒 的 沉 淀 速 度 。 對 于 u ui的 顆 粒 ，可 在 時 間 ti內(nèi) 全 部 沉 淀 去 除 ； 而 對 u ui的 顆 粒 ， 在 時 間 ti內(nèi) 能 否 被 沉 淀 去 除 取 決 于 顆 粒 所 在 位 置 ， 因 而 此 方 法 存 在誤 差 。 沉 降 柱 修 正 試 驗 法 ： 試 驗 方 法 同 前 ， 在 每 根 沉 降 柱 上 開 多個 取 樣 口 ， 取 H以 上 所 有 取 樣 口 的 水 樣 。 設(shè) 水 樣 中 的 SS濃 度 為 Ci， 則 出 水 中 的 剩 余 SS的 比 例 為 PiCi/C0， SS實 際 在 ti時 的 去 除 率 為 1 Pi， 作 的 P0 ut曲 線 ，凡 沉 速 ut u0 H/t的 所 有 顆 粒 都 可 能 去 除 ， 其 去 除 率 為 1 P0； 而 沉 速 utu0 H/t的 顆 粒 能 被 去 除 的 比 例 為 ut/u0，其 在 t時 刻 去 除 該 顆 粒 的 效 率 為 ut/u0dp； 故 總 去 除 率 為(1 P0)+ ut/u0dp 。 所 以 % (100 P0)+100/u0 utdp 。 例 題 （ 見 p65例 3 2） 2） 絮 凝 沉 淀 試 驗 思 路 同 前 ， 柱 略 高 略 粗 ， 取 樣 口 間 距 500mm， 取 樣 時間 間 隔 5或 10min， 則 SS在 ti時 的 去 除 率 為 ； (1 Ci/ C0 ) 100% 記 算 去 除 率 ， 并 記 錄 與 表 中 。 具 體 計 算 見 例 3 3， 首 先 計 算 臨 界 沉 速 ， 后 在 圖 上 作 中間 曲 線 ， 找 出 其 與 t時 刻 的 交 點 ， 計 算 對 應(yīng) 沉 速 ， 后 計 算去 除 率 。 1 u1/ u0(1 2） u2/u0 (2 3） . 3)區(qū) 域 沉 淀 和 壓 縮 沉 淀 安 排 在 第 八 章 講 解 。3.理 想 沉 淀 池 原 理 從 上 面 分 析 可 以 看 出 ， 沉 淀 理 論 與 實 際 沉 淀 池 的 運(yùn) 動 規(guī) 律有 所 差 距 ， 為 合 理 表 征 實 際 沉 淀 狀 態(tài) ， 提 出 了 “ 理 想 沉 淀池 ” 概 念 。 理 論 假 設(shè) 條 件 ： a.污 水 在 池 內(nèi) 沿 水 平 方 向 作 等 速 流 動 ， 速 度 為 v。 b.在 流 入 區(qū) 顆 粒 沿 AB斷 面 均 勻 分 布 ， 并 處 于 自 由 沉 淀 狀 態(tài) ， 其 水 平 分 速 等 于 v。 c.顆 粒 沉 到 池 底 即 認(rèn) 為 被 去 除 。 1） 平 流 式 理 想 沉 淀 池 平 流 式 理 想 沉 淀 池 分 流 入 區(qū) 、 流 出 區(qū) 、 沉 淀 區(qū) 和 底 部 的 污泥 區(qū) 。 從 圖 中 可 以 看 出 ， 必 存 在 一 種 從 A點 進(jìn) 入 、 以 流 速 為u0 的 顆 粒 ， 最 后 剛 好 在 出 水 口 D點 沉 入 池 底 污 泥 區(qū) 。 根 據(jù)幾 何 相 似 原 理 ， 則 u0/v=H/L， 即 u0 vH/L。 所 以 凡 沉 速 大 于 u0者 全 部 沉 入 池 底 （ 代 表 I軌 跡 的 顆 粒 ） ；凡 沉 速 小 于 u0者 、 且 在 對 角 線 AD以 上 者 ， 均 不 能 被 去 除（ 代 表 軌 跡 的 顆 粒 ） ； 凡 沉 速 小 于 u0者 、 且 在 對 角 線 AD以 下 者 ， 仍 可 以 被 去 除 （ 代 表 虛 線 軌 跡 的 顆 粒 ） 。 設(shè) 沉 速 ut0.15m/s進(jìn) 行 驗 算 ， 保 證 沉 掉 0.21mm的 砂 ， 而 不 去 除 有 機(jī) 物 。 V min Qmin/n。 為 單 池 過水 斷 面 面 積 。 2.曝 氣 沉 砂 池 （ 可 去 除 11 的 有 機(jī) 物 ） 構(gòu) 造 ： 橫 斷 面 呈 矩 形 ， 底 坡 i 0.1 0.5， 坡 向 砂 槽 ； 砂 槽上 方 設(shè) 曝 氣 器 ， 其 安 裝 高 度 距 池 底 0.6 0.9m。 目 的 ： a.使 粘 在 砂 粒 上 的 污 泥 及 有 機(jī) 物 更 好 分 離 （ 通 過 摩 擦 作 用 實現(xiàn) ） ， 避 免 泥 沙 沉 于 初 沉 池 而 影 響 污 泥 的 處 理 . b.送 入 空 氣 ， 使 無 機(jī) 顆 粒 甩 向 外 側(cè) 沉 淀 。 c.預(yù) 曝 氣 ， 改 善 污 水 水 質(zhì) ， 減 輕 散 發(fā) 氣 味 。 設(shè) 計 參 數(shù) ： a.旋 流 速 度 ： 0.25 0.3m/s； b.水 平 流 速 ： 0.06 0.12 m/s； c.水 力 停 留 時 間 ： 1 3min； d.池 深 ： 2 3m;寬 深 比 1 1.5;長 寬 比 5;池 長 14 20m e.曝 氣 量 :0.1 0.2 m3 空 氣 /m3污 水 3 5 m3 空 氣 /m2 h 。 計 算 a.池 總 有 效 容 積 ： v 60 Qmaxt， t為 最 大 設(shè) 計 流 量 時 的 水 力停 留 時 間 。 b.水 平 斷 面 面 積 A Q max/v， v為 最 大 設(shè) 計 流 量 水 平 流 速 。 c.池 總 寬 ： B A/H， H為 有 效 水 深 。 d.池 長 L V/A。 e.曝 氣 量 ： q=3600DQmax， q為 每 小 時 的 曝 氣 量 ， D為 單 位污 水 量 所 需 氣 量 。 檢 驗 水 的 流 態(tài) ： 旋 流 。 其 旋 流 速 度 V （ V12 V22） 1/2 。 污 水 每 旋 轉(zhuǎn) 一 周 推 進(jìn) 的 距 離 ： Lr 2rtg， 式 中 r 0.5倍池 寬 ， 即 旋 流 半 徑 ； 為 旋 轉(zhuǎn) 角 ， tg V1/V2。 根 據(jù) 試 驗 必 須 旋 轉(zhuǎn) 3周 （ V 0.35m/s時 ） ， 能 取 得 較 好 的效 果 。 故 要 求 V1 t L 3Lr。3.多 爾 沉 砂 池 自 學(xué) 。4.鐘 式 沉 砂 池 自 學(xué) 。 四 、 沉 淀 池 1.概 述 分 類 ： 按 工 藝 布 置 分 ： 初 沉 池 (primary sedimentation tank )和二 沉 池 (secondary sedimentation tank)。 初 沉 池 是 一 級 污 水 處 理 的 主 體 構(gòu) 筑 物 ， 或 作 為 二 級 處 理 的 預(yù)處 理 ， 可 去 除 40 55 的 SS、 20 30 的 BOD， 降 低 后續(xù) 構(gòu) 筑 物 負(fù) 荷 。 二 沉 池 位 于 生 物 處 理 裝 置 后 ， 用 于 泥 水 分 離 ， 它 是 生 物 處 理的 重 要 組 成 部 分 。 經(jīng) 生 物 處 理 二 沉 池 沉 淀 后 ， 一 般 可 去 除70 90 的 SS和 65 95 的 BOD。 按 池 內(nèi) 水 流 流 態(tài) 分 ： 平 流 式 、 輻 流 式 和 豎 流 式 。 結(jié) 構(gòu) ： 各 種 沉 淀 池 均 含 有 五 個 區(qū) ： 進(jìn) 水 、 沉 淀 、 緩 沖 、 污 泥與 出 水 區(qū) 。 視 頻 照 片 圖 件 優(yōu) 缺 點 和 適 用 條 件 平 流 式 ： 沉 淀 效 果 好 ， 耐 沖 擊 負(fù) 荷 與 溫 度 變 化 ， 施 工 簡 單 ，造 價 較 低 。 但 配 水 不 易 均 勻 ， 采 用 多 個 泥 斗 排 泥 時 每 個 泥 斗需 單 獨(dú) 設(shè) 排 泥 管 ， 操 作 量 大 ； 采 用 鏈 式 刮 泥 設(shè) 備 ， 因 長 期 浸泡 水 中 而 生 銹 。 適 用 條 件 ： 大 中 型 污 水 處 理 廠 和 地 下 水 位 高 、地 質(zhì) 條 件 差 的 地 區(qū) 。 豎 流 式 ： 排 泥 方 便 ， 管 理 簡 單 ， 占 地 面 積 少 。 但 池 深 大 ， 施工 困 難 ， 對 沖 擊 負(fù) 荷 與 溫 度 變 化 適 應(yīng) 能 力 差 ， 造 價 高 ， 池 徑不 宜 過 大 ， 否 則 布 水 不 均 。 適 于 小 型 污 水 處 理 廠 輻 流 式 ： 機(jī) 械 排 泥 ， 運(yùn) 行 效 果 較 好 ， 管 理 較 方 便 ， 排 泥 設(shè) 備已 定 型 。 但 排 泥 設(shè) 備 復(fù) 雜 ， 對 施 工 質(zhì) 量 要 求 高 。 適 于 地 下 水位 較 高 地 區(qū) 和 大 中 型 污 水 處 理 廠 。一 般 規(guī) 定 ： a.沉 淀 池 數(shù) 目 不 應(yīng) 少 于 2座 ， 宜 按 并 聯(lián) 運(yùn) 行 設(shè) 計 。 b.沉 淀 池 的 超 高 h 0.3m,緩 沖 層 高 度 一 般 采 用 0.3 0.5m。 表 面 負(fù) 荷 率 q ( m3/m2 h ) 沉 淀 時 間 t（ h）H 2.m 2.5m 3.0m 3.5m 4.0m3.0 1.0 1.171.33 2.5 1.0 1.201.40 1.60 2.0 1.0 1.251.50 1.75 2.0 1.5 1.331.67 2.00 2.33 2.67 1.02.0 2.5 3.0 3.50 4.0c.初 沉 池 應(yīng) 設(shè) 撇 渣 設(shè) 施 。d.有 效 水 深 H、 沉 淀 時 間 t與 表 面 負(fù) 荷 率 的 關(guān) 系 如 下 ： e. 污 泥 區(qū) 容 積 按 2d污 泥 量 計 算 。 采 用 機(jī) 械 排 泥 時 ， 可 按 4h泥 量 計 算 ； 人 工 排 泥 應(yīng) 按 每 天 排 泥 量 計 算 。 初 沉 池 排 泥 靜 水 頭 1.5m； 二 沉 池 排 泥 靜 水 頭 為 ： 活 性 污 泥 法 0.9m， 膜 法 0.9m。 f.污 泥 斗 斜 壁 與 水 平 面 傾 角 :方 斗 60 ， 圓 斗 55 。 g.排 泥 管 d 200mm,采 用 多 泥 斗 時 設(shè) 單 獨(dú) 閘 閥 和 排 泥 管 。h.沉 淀 池 入 口 和 出 口 均 采 取 整 流 措 施 ， 入 流 口 設(shè) 調(diào) 節(jié) 閘 門 ，以 調(diào) 節(jié) 流 量 ； 出 口 堰 也 如 此 。i.重 力 排 泥 時 ， 污 泥 斗 的 排 泥 管 一 般 采 用 鑄 鐵 管 ， 其 下 端 伸入 斗 內(nèi) ， 頂 端 敞 口 ， 伸 出 水 面 ， 以 便 與 大 氣 連 通 ； 在 水 下0.9 1.5m處 接 水 平 排 泥 管 ， 污 泥 借 靜 水 壓 力 排 出 。2.平 流 式 沉 淀 池 構(gòu) 造 : 由 進(jìn) 水 、 沉 淀 、 緩 沖 、 污 泥 、 出 水 五 區(qū) 以 及 排 泥 裝置 組 成 。 流 入 有 側(cè) 向 配 水 槽 、 擋 流 板 組 成 ,起 均 勻 布 水 的 作 用 。 擋 板入 水 深 度 0.25m,高 處 水 面 0.15 0.2m,距 流 入 槽 0.5 1.0m. 流 出 由 出 水 槽 和 擋 板 組 成 。 流 出 槽 為 自 由 溢 流 堰 ， 其 要 求 水平 ， 以 保 證 出 流 均 勻 ， 控 制 沉 淀 池 水 位 。 堰 口 采 用 鋸 齒 形 ，最 大 負(fù) 荷 2.9L/(m.s)（ 初 沉 池 ） 、 1.7L/(m.s)（ 二 沉 池 ） 。為 改 善 出 水 水 質(zhì) ， 可 設(shè) 多 出 水 槽 ， 以 降 低 出 水 負(fù) 荷 。 緩 沖 層 ： 避 免 已 沉 淀 污 泥 被 水 流 攪 起 。 污 泥 區(qū) ： 貯 存 、 濃 縮和 排 泥 作 用 。 排 泥 裝 置 與 方 法 ： 利 用 進(jìn) 水 壓 力 。 底 坡 I 0.01 0.02； 機(jī) 械刮 渣 速 度 1m/min（ 初 沉 池 ） 。 如 二 沉 池 采 用 平 流 式 沉 淀 池 ，因 污 泥 絮 體 含 水 率 為 99 ， 密 度 接 近 1， 不 宜 掛 起 ， 而 只 能采 用 泵 抽 吸 （ p80圖 3 30） ， 目 前 少 用 。 設(shè) 計 參 數(shù) a.長 寬 比 以 3 5為 宜 ， 對 大 型 沉 淀 池 宜 設(shè) 導(dǎo) 流 墻 ； L/H=812， L一 般 30 50m。 b.采 用 機(jī) 械 排 泥 時 ， 池 寬 應(yīng) 根 據(jù) 排 泥 設(shè) 備 確 定 ， 此 時 底 坡 一般 0.01 0.02； 刮 泥 機(jī) 行 進(jìn) 速 度 1.2m/min， 一 般 0.6 0.9 m/min. c.表 面 負(fù) 荷 ： 最 大 水 平 流 速 ,初 沉 池 3mm/s,二 沉 池 5mm/s。 計 算 當(dāng) 無 沉 淀 試 驗 資 料 時 ， 按 沉 淀 時 間 與 表 面 負(fù) 荷 計 算 。 a.池 子 總 面 積 ： A 3600.Qmax/q。 b.有 效 水 深 :h2 qt (初 沉 池 t 1 2h,二 沉 池 1.5 2.5h） c.沉 淀 區(qū) 有 效 容 積 ： V1 A h2或 Qmax t。 d.沉 淀 區(qū) 長 度 ： L 3.6vt， v為 最 大 設(shè) 計 流 量 時 的 水 平 流速 ， 一 般 小 于 5mm/s。 e.沉 淀 區(qū) 總 寬 度 ： B A/L。 f.沉 淀 池 座 數(shù) ： n B/b， b為 每 座 寬 度 ， 一 般 5 10m。 g.污 泥 區(qū) 容 積 ： 按 人 算 ， W SNt/1000。 S為 每 人 每 天 產(chǎn)泥 量 ， 取 0.3 0.8L； N為 人 口 數(shù) ； t為 二 次 清 泥 時 間 間 隔 .按 進(jìn) 出 水 SS濃 度 計 算 ,W Q max.24(C0 C1).100t/r(100 p) Qmax. (C0 C1).86400.100t/Kzr(100 p)。 h.池 子 總 高 度 ： H h1 h2 h3 h4 ， h1為 超 高 ，取 0.3m； h3為 緩 沖 層 高 度 ， 無 刮 泥 機(jī) 時 取 0.5m， 有則 取 0.3m。 h4泥 斗 區(qū) 高 度 。 i.泥 斗 容 積 ： V2 h4 (f1+f2+f10.5f20.5)/3。 f1為 斗 上 口面 積 ， f2為 斗 下 口 面 積 。 而 對 有 沉 淀 試 驗 數(shù) 據(jù) 時 因 u0=q,A=Qmax/q=Qmax/u0 h2 qt= u0 t 其 它 計 算 同 前 。 例 題 ： p82例 3 4 3.輻 流 式 沉 淀 池 (radial flow sedimentation tank) 構(gòu) 造 ： 一 般 為 圓 形 ， 可 分 為 中 心 進(jìn) 水 周 邊 出 水 、 周 邊 進(jìn) 水 周邊 出 水 二 種 。 均 由 進(jìn) 水 、 沉 淀 、 緩 沖 、 污 泥 、 出 水 五 區(qū) 以 及排 泥 裝 置 組 成 。 設(shè) 計 參 數(shù) a.D/H一 般 取 6 12， D 16m。 b.池 底 底 坡 0.05 0.1。 采 用 機(jī) 械 刮 泥 時 ， 若 D 20m， 一般 采 用 單 臂 中 心 傳 動 刮 泥 機(jī) ； 反 之 采 用 周 邊 傳 動 刮 泥 機(jī) 。 刮泥 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 1 3周 /h， 或 外 周 線 速 度 3.0m/min， 一 般 1.5m/min 。 c.周 邊 進(jìn) 水 的 沉 淀 效 率 高 ， 起 設(shè) 計 表 面 負(fù) 荷 可 提 高 1倍 左 右 ，即 3 4 m3 /m2 h 。 d.若 為 靜 水 壓 力 排 泥 ， 其 設(shè) 計 參 見 p84圖 3 34， 要 求 排 泥槽 泥 面 低 于 沉 淀 池 水 面 0.3m。 計 算 a.沉 淀 池 表 面 積 、 座 數(shù) 及 單 池 直 徑 ： A1 Qmax /n.q ， D (4 A1 /) 0.5 。 b.沉 淀 池 有 效 水 深 ： h2 qt。 c.池 子 總 高 度 ： H h1 h2 h3 h4 h5 ， h1為 超 高 ，取 0.3m； h3為 緩 沖 層 高 度 ， 無 刮 泥 機(jī) 時 取 0.5m， 有 則 取0.3m。 44為 底 坡 落 差 ， h5為 泥 斗 高 度 。 d.污 泥 區(qū) 容 積 ： 按 人 算 ， W SNt/1000n。 S為 每 人 每 天產(chǎn) 泥 量 ， 取 0.3 0.8L； N為 人 口 數(shù) ； t為 二 次 清 泥 時 間 間隔 （ d） 。 按 進(jìn) 出 水 SS濃 度 計 算 ， W Qmax.24(C0 C1).100t/r(100 p) Qmax. (C0 C1).86400.100t/Kzr(100 p)n. e.泥 斗 容 積 ： V 1 h5 /3.(r1 2 +r1 r2+r2 2 ) , r1 、 r2為泥 斗 上 下 半 徑 。 泥 斗 以 上 錐 體 部 分 容 積 ： V2 h4/3.(R2+r1R+r1 2 )。 具 體 計 算 見 p85例 3 5和 圖 3 35。 對 周 邊 進(jìn) 水 （ 周 邊 出 和 中 間 出 ） 沉 淀 池 ， 其 效 率 提 高 。 原 因 ： 中 間 進(jìn) 水 的 進(jìn) 水 筒 流 速 V 100mm/s。 流 速 大 ，污 泥 難 絮 凝 ， 且 易 沖 擊 或 擾 動 池 底 。 構(gòu) 造 ： 周 邊 進(jìn) 水 ， 中 間 出 水 。 出 水 位 置 ： R處 （ 即 周 邊 ） 、1/2R處 、 1/3R、 1/4R處 。 其 中 以 周 邊 最 好 。 其 在 流 入 槽底 均 勻 開 設(shè) 布 水 孔 ； 導(dǎo) 流 絮 凝 區(qū) 設(shè) 擋 流 板 ， 使 布 水 均 勻 ，污 泥 絮 凝 沉 淀 區(qū) 流 速 小 而 改 善 沉 淀 效 果 。 設(shè) 計 計 算 布 水 孔 孔 徑 50 100mm， 孔 內(nèi) 流 速 0.3 0.8m/s（ Vn ） ，即 Vn （ 2t) 0.5 Gm。 式 中 Gm2 (V12 V22 / 2t) 2 式 中 t為 導(dǎo) 流 絮 凝 區(qū) 平 均 停 留 時 間 ， 取 360 720s； 為 運(yùn)動 粘 滯 系 數(shù) ； Gm為 導(dǎo) 流 絮 凝 區(qū) 平 均 速 度 梯 度 ， 取 10 30s 1； V1為 配 水 孔 水 流 收 縮 斷 面 流 速 ， V1 Vn /= Vn ； V2為 導(dǎo) 流 絮 凝 區(qū) 平 均 下 向 流 速 ， V2 Q1/f， Q1為 單 池 最 大設(shè) 計 流 量 。 為 便 于 施 工 和 安 裝 ， 當(dāng) 導(dǎo) 流 絮 凝 區(qū) 槽 寬 B 0.4m時 ， 與 配水 槽 等 寬 ， 此 時 要 檢 驗 G m， 若 Gm 10 30s 1 時 滿 足 ，否 則 調(diào) 整 B。 同 時 還 要 對 堰 口 負(fù) 荷 機(jī) 械 校 核 ， q1 Q1 /（ 2 3.6 D） ， 要 求 q1 4.34L/s.m。 4.豎 流 式 沉 淀 池 1） 構(gòu) 造 ： 由 進(jìn) 水 、 沉 淀 、 緩 沖 、 污 泥 、 出 水 五 區(qū) 以 及 排 泥裝 置 組 成 。 排 泥 為 重 力 排 泥 ， 錐 體 角 度 陡 ， 55 60 。水 流 經(jīng) 中 心 管 流 入 ， 經(jīng) 反 射 板 布 水 折 向 上 流 。 中 心 管 下 口 設(shè)喇 叭 口 和 反 射 板 。 沉 淀 區(qū) 顆 粒 沉 速 受 向 上 水流 流 速 和 向 下 重 力 沉 速 二者 之 和 的 影 響 ， 即 u v上時 ， 顆 粒 能 被 去 除 ,此 時 去除 率 少 1/ u0 utdp, 但顆 粒 在 上 升 過 程 中 碰 撞 次數(shù) 增 加 ， 顆 粒 變 大 ， 沉 速隨 之 增 大 ， 又 提 高 了 顆 粒的 去 除 率 。 2） 設(shè) 計 參 數(shù) D/H 3， 一 般 4 7m,不 宜 大 于 8m,最 大 10m。 中 心 管 內(nèi) 流 速 7m時 ， 采 用 周 邊 出 水 ； 當(dāng) D 7m時 ， 應(yīng) 增 加 集水 支 渠 。 排 泥 管 為 200mm， 其 在 初 沉 池 中 排 泥 三 通 管 口 的 水 下深 度 h 1.5m； 對 膜 法 污 泥 h 1.2m； 對 活 性 污 泥 h 0.9m（ 即 與 污 泥 性 質(zhì) 有 關(guān) ） ； 排 泥 管 下 端 距 池 底 距離 小 于 0.2m， 管 上 端 超 出 水 面 距 離 大 于 0.4m。3） 計 算 （ 參 見 p90）4） 例 題 p91例 3 7。5.斜 板 （ 管 ） 沉 淀 池 理 論 基 礎(chǔ) ： 根 據(jù) 理 想 沉 淀 池 的 結(jié) 論 ： L/H=V/U， 當(dāng) L、V不 變 時 ， 池 深 H越 淺 ， 則 U越 小 ， 即 可 被 沉 淀 去 除 的懸 浮 顆 粒 粒 徑 越 小 。 或 者 當(dāng) U、 V不 變 時 ， 如 進(jìn) 水 深 度分 為 三 層 ， 則 長 度 只 需 原 來 的 1/3就 可 將 沉 速 U的 顆 粒去 除 ； 或 深 為 H/3時 ， 水 平 流 速 增 大 到 3V時 ， 仍 能 將沉 速 U的 顆 粒 去 除 。 即 把 沉 淀 池 分 成 n層 ， 可 把 處 理 能力 提 高 n倍 淺 池 理 論 。 該 理 論 的 關(guān) 鍵 在 于 水 動 力 學(xué) 條 件 無 水 動 力 擾 動 。 對 排 水 ，因 污 泥 絮 體 密 度 小 于 1， 實 現(xiàn) 有 一 定 難 度 ， 而 對 給 水 相 對 容易 些 。 適 用 范 圍 與 優(yōu) 缺 點 ： 去 除 率 高 ， 停 留 時 間 短 ， 占 地 面 積 小 ，但 因 污 泥 粘 附 ， 易 導(dǎo) 致 堵 塞 ， 在 缺 氧 條 件 下 會 發(fā) 生 厭 氧 硝 化 ，影 響 沉 淀 效 果 （ 上 海 曹 楊 污 水 處 理 廠 使 用 效 果 不 理 想 ） 。該 法 在 給 水 和 工 業(yè) 廢 水 化 學(xué) 處 理 中 常 用 。 分 類 ： 側(cè) 向 流 、 同 向 流 和 逆 向 流 三 類 。 設(shè) 計 例 題 p93， 自 學(xué) 。 右邊是關(guān)于格柵的錄像介紹，雙擊可以全屏播放，關(guān)閉后可以點擊“返回文字”繼續(xù)授課。返 回 文 字 返回文字 返回文字 右邊是關(guān)于沉砂池的錄像介紹，雙擊可以全屏播放，關(guān)閉后可以點擊“返回文字”繼續(xù)授課。返 回 文 字 返回文字 返回文字 右邊是關(guān)于二沉池的錄像介紹，雙擊可以全屏播放，關(guān)閉后可以點擊“返回文字”繼續(xù)授課。返 回 文 字 返回文字 返回文字