e<!时,为层流区,基本上是条直线,2=2,当Re= 599-150000时,为淄流区,;′=0.44,大致可看成为常 数当R=1~500时,为过区,是一条曲线。 在废水处理工程中,我们着重研究的是难沉悬浮物的沉 降。难沉悬浮物,由于其沉降速度小、颗粒细小,所以其沉 降属壬层流沉降。通常可用下式作为沉降基本规律,称为斯 托克斯定律。即: w d(y.-r)kd(p,-p29 18n 18T 由此式可以看出,当γ>γ时,出>0,颗粒下沉;Y <γ时,划<0〔为负数时),颗粒浮升。由于工业废水处 理中大多数属于前一种情况,故遥常将此类操作统称为沉阵 过程。如果γ=Y,则砌=0,则颗粒在流体中不袋生沉浮 运动,这样的悬浮系统则不能用重力沉降法加以分离。此式 表示的沉降规律,对气相悬浮系统是比较适的,但对液相 悬浮系统来说,由于沉降情况复杂得多,所以无法完全反映 其规律。 由于液体的重度和粘度比气体都大得多,因此同一微粒 在液体中的沉降速度远比在气体中小。颗粒在液体中停留时 长￥矶际诬度慢,容易出现颗粒浓度较大的恳浮系统,当 颗粒的浓度x颗粒之间距离较近时,在沉降过程中会产注 相互干扰,这种沉降称为干扰沉降,其情况与单个颗粒沉降 有很大的不同a 我们如将含悬浮物的废水,置于如图2-4的玻璃圆筒 中,观察其沉降情况。当颗粒浓度不太桥、粒度相差不大 时,放置一段时间后,在圆筒中会出现几个区域:A为清 一18
E、其中不含悬浮颗粒,或含有少量细小微粒,这捏细小 粒以自由沉降方式继续沉際;区为均匀浓度区,其浓度基 本上与原液相同;C区为浓缩区,其浓度由上至下逐渐变浓, 上部浓度接近R区,下部浓度接近D区;D区为沉淀区。玻 璃圆筒內含悬浮颗粒的废水如继续放置,则AB界面逐渐下 降,CD界面逐渐上移,B区逐渐消失,随后C区也逐渐消失, 只剩下A、D两区。再继续放置,D区将缓慢压缩。 液面 清液 A区 请浊渡界西 B C区 t区 图24跋水中悬浮物沉降情况 二、沉浤池 沉淀池是由水流部分(废水在这部分流动,悬浮物进行 沉降分离)、污泥部分(沉降下来的悬浮物在此聚集,并定 时排围)、緩冲层(是分隔水流部分和污泥部分的一个水 层)部分组成。沉淀池应尽饷浅,废水在沉流;滞留 时画为数分钟。沉淀池的形成,按池内水流方向射不同,可分 为乎流式、竖流式、辋流式三种。为了高废水中悬浮物的 9
去陈效率,在沉淀池中安装斜板或蜂窝(沉淀管见图2-5》。1 也有在沉淀池中使用合成树脂制的回路管见图2-6在沉淀池 中,沉淀物质作为污泥被除去,飘浮上来的油和轻质物质作为 浮渣而撇除,因此通过沉砂池处理后的废水,导入沉淀池, 经过处理,可以进一步除去微细的沉淀性物质和悬浮物质。 例如,废水在平流式沉淀池(见图2-7),先通过稳流板而 静静的流动,沉淀下来的沉淀物,用刮泥器聚集而排出,飘 浮上来的浮渣巴用刮泥器聚集、从浮渣梄排出。囚此,通过 沉砂池处理过的废水,进入沉淀池可进一步除去废水中的微 细沉淀物质和悬浮物质。 个连续操作的沉淀池大致可以分为四个区;(1)进 水区。进入进水区的废水,沿着与水流成垂直方向散布至整 个截面;(2)沉降区。在沉降区中废水的悬浮颗粒在流动 的水中沉降:(8)污泥区。废水中的固休悬浮物沉积在污 泥区,并从此区排除去;(4)出水区。澄清水通过出水 管送出。图2-8为平流式沉淀池中各区域分布情况。 2-5沉淀管 图2-6沉淀回路曾 20
森入门 消水出口 进 沉降区 水 水 污泥区 图2-7平流式沉淀池 板 浮渣档板 废水流入 洋槽 调节堪 排昆管 港泥 图28平流式沉淀区各区域分布 实际操作时,颗粒在沉淀池中的沉降过程是比较复杂 的,影响因秦很多,主要因素是颗粒在重力作用下沉降,对于 湍流、进出水流不均匀,悬浮颗粒絮凝等可以忽賂。由于在沉 淀池内,废水中的悬浮颗粒一方面随水流的流速向前流动, 另方面以沉降速度ω向下作重力沉降,所以悬浮颗粒通过沉 区的終线实际上是取决于颗粒沉降速度和水流速度的矢量 和 平流犬沉淀池的优点是:构造简单、沉淀效果良好、工. 作性能稳定。其缺点是污泥排放较困难。平流式沉淀池的设 计内容主要有:(1)沉淀区的尺寸:(2)污泥汁的尺 寸(3)沉淀池的总深度;〈4)池底;(5)进出口设 21
;(6)排泥设备等。在设计沉迒池时,还要考虑到废水在 沉隆区中际停留时间较理论停留时短,由丁湍流的影 响,悬浮糊粒的实际沉際速庶较理想的沉降速度小。此外 要考到水温的变化、风吹和进出口设备等因素的影响。图 2-9忌多斗型流式沉淀池。 排泥管 图 污洮斗 图2~9多斗型平流式沉淀油 竖流式沉淀池,一般釆用圆形。废水由中心管下部流 入,通过反射板的栏阻向四周分布,然后沿池子的整个断面 缓幔上升,悬浮物沉降下落于污泥斗中,澄清后的清水从池 四周流出。如图2-10所示,上部园筒部分沉降区,下邰圆 部分为污泥斗,污泥斗倾斜角采用45°~60°,利刑静水压力 将污泥由排泥管排出,为了防止飘浮物随出水流出可在出 日附近宏装挡板。 竖流式沉淀池也有方形的,其池底有四个污泥斗,可减 少污泥斗的深度,亦即减少池子的总深度。竖流式沉淀池的 侁烹是:排泥容易,不需设机械刮泥设备,便于管頲。其缺 点是:池子深度大,施工较困难,遣价高,单个池的容量 22