第七章沉淀与澄清
第七章 沉淀与澄清
71悬浮颗粒在静水中的沉淀 721沉淀分类 1.自由沉淀 单个颗粒在无边际水体中沉淀,其下沉的过程颗粒互 不干扰,且不受器皿壁的干扰,下沉过程中颗粒的大 小、形状、密度保持不变,经过一段时间后,沉速也 不变 2絮凝沉淀 在沉淀的过程,颗粒由于相互接触絮聚而改变大小 形状、密度,并且随着沉淀深度和时间的增长,沉速 也越来越快,絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生 3拥挤沉淀 当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加 到一定值后,大量颗粒在有限水体中下沉时,被排斥 的水便有一定的上升速度,使颗粒所受的摩擦阻力增 加,颗粒处于相互干扰状态,此过程称为拥挤沉淀
7.1 悬浮颗粒在静水中的沉淀 7.2.1 沉淀分类 1.自由沉淀 单个颗粒在无边际水体中沉淀，其下沉的过程颗粒互 不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中颗粒的大 小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也 不变。 2.絮凝沉淀 在沉淀的过程，颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、 形状、密度，并且随着沉淀深度和时间的增长，沉速 也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。 3.拥挤沉淀 当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加 到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥 的水便有一定的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增 加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀
712悬浮颗粒在静水中的自由沉淀 假设沉淀的颗粒是球形,其所受到的重力为: FI=-rd(p,-pug (7-1) 所受到的水的阻力: F=C pI CD与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。 根据牛顿第二定律可知: 元 rd(pn-pug-CpP dt 6 (7-3) 达到重力平衡时,加速度为零,令式(7-3)左边为零,加 以整理,得沉速公式: g Pp-PI (7-4) 尸1
7.1.2 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀 假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力为： (7-1) 所受到的水的阻力： (7-2) CD与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。 根据牛顿第二定律可知： (7-3) 达到重力平衡时，加速度为零，令式（7-3）左边为零，加 以整理，得沉速公式： （7-4） F d g p ( ) 6 1 1 3 1 = − 2 4 2 2 2 1 u d F C D = • 2 4 ( ) 6 1 6 2 3 1 1 3 2 u d d g C dt du d p p D = − − • d C g u p D 1 1 3 4 − =
CD与Re有关,见图6-1 0 0 C=24/Re 10 Cn10/Re 0.4 10101010 雷诺数Re 图7-1C与Re的关系(球型颗粒)
CD与Re有关，见图6-1。 10 10 10 10 1 0.4 0.1 阻力系数CD C=24/Re C=10/Re 雷诺数Re 图 7-1 CD与Re的关系（球型颗粒） 10 -3 -2 10 10 -1 1 10 10 2 10 3 4 5 10 10 10 6
1.斯笃克斯公式 当Re<1时:呈层流状态 24 (7-5) R 斯笃克斯公式: 1 Pn-p (7-6) gd 18
1. 斯笃克斯公式 当Re<1时：呈层流状态 (7-5) 斯笃克斯公式： (7-6) e D R C 24 = 1 2 18 1 u gd p − =