P=(C0-C)/C0*100%C:h/2处的浓度 、沉淀效率、表面负荷和停留时间之间的关系 要求一定的去除率-设计停留时间和表面负荷 假定不同的水力停留时间t计算总去除率 得出相应的表面负荷q 绘制三者之间的关系曲线 注意:曲线与水深有关。 回温一 沉淀效率 第4节拥挤沉淀( Hindered(Zone) settling) 特点 发生在SS浓度较高的情况 分层沉淀,出现清水一浑水交接面 出现4个区,参见图16 清水区 B:等浓度区(与原水颗粒浓度相同)或称受阻沉降层 颗粒沉速等于界面(1-1面)沉降速度,等速下降(Vs) C:变浓度区 颗粒浓度由小变大 D:压实区 颗粒沉速从大一一小 悬浮物缓慢下沉是这一区内悬浮物缓慢压实过程 界面(2-2面)以一定速度上升 沉淀开始,1-1面下降,2-2面上升 当t=tc时,1-1面和2-2面相遇时,临界沉降点 当再延长沉降时间,污泥层就会发生压实。 分区的条件:最大颗粒粒径/最小颗粒粒径<6 发生在:混凝后的矾花(>2-3gL) 性污泥>1g/L 高浓度泥沙>5g/ 二、沉降过程曲线 以1-1界面的高度为坐标,可以作出沉降过程曲线
21 P＝（C0-C）/C0*100% C：h/2 处的浓度 三、沉淀效率、表面负荷和停留时间之间的关系 要求一定的去除率---- 设计停留时间和表面负荷 假定不同的水力停留时间 t------计算总去除率 P 得出相应的表面负荷 q 绘制三者之间的关系曲线 注意：曲线与水深有关。 第 4 节 拥挤沉淀 (Hindered (Zone) settling) 一、特点 发生在 SS 浓度较高的情况 分层沉淀，出现清水－浑水交接面 出现 4 个区，参见图 16－2。 A：清水区 B：等浓度区（与原水颗粒浓度相同）或称受阻沉降层 颗粒沉速等于界面（1－1 面）沉降速度，等速下降（Vs） C：变浓度区 颗粒浓度由小变大 D：压实区 颗粒沉速从大――小 悬浮物缓慢下沉是这一区内悬浮物缓慢压实过程 界面（2－2 面）以一定速度上升 沉淀开始，1－1 面下降，2－2 面上升 当 t＝tc 时，1－1 面和 2－2 面相遇时，临界沉降点 当再延长沉降时间，污泥层就会发生压实。 分区的条件：最大颗粒粒径/最小颗粒粒径<6 发生在：混凝后的矾花（>2-3g/L） 活性污泥>1g/L 高浓度泥沙>5g/L 二、沉降过程曲线 以 1－1 界面的高度为坐标，可以作出沉降过程曲线。 停留时间 表面负荷 沉淀效率
b-c的斜率代表1-1界面的等速沉降 Cc为临界点 最后压实高度为H∞ 沉降过程曲线的相似性,与水深无关(当原水颗粒浓度一样时)。 OA1/OA2=OB1/OB2 B 由一个水深的沉降过程曲线可以作出其它水深条件下的 曲线 证明见: Kynch理论 界面沉降速度Vs与颗粒浓度有关 Vs= f(C) 对于活性污泥 Vs=ac (n>1) ●临界点图解近似求解法 第5节沉淀池 分类 平流式 竖流式 辐流式 斜流式 二、平流式沉淀池 进水区、沉淀区、存泥区、出水区 1.构造 )进水区 流量均匀分布 可采用配水孔或者缝 给水中,通常采用穿孔花墙ⅴ<0.15-0.2m/s 2)沉淀区 图16-12穿孔墙 水力条件要求
22 b-c 的斜率代表 1－1 界面的等速沉降 Cc 为临界点 最后压实高度为 H∞ z 沉降过程曲线的相似性，与水深无关（当原水颗粒浓度一样时）。 OA1/OA2＝OB1/OB2 由一个水深的沉降过程曲线可以作出其它水深条件下的 曲线 证明见：Kynch 理论 z 界面沉降速度 Vs 与颗粒浓度有关 Vs= f(C) 对于活性污泥 Vs=a c-n （n>1） z 临界点图解近似求解法 第 5 节 沉淀池 一、分类 平流式 竖流式 辐流式 斜流式 二、平流式沉淀池 进水区、沉淀区、存泥区、出水区 1．构造 1）进水区 流量均匀分布 可采用配水孔或者缝 给水中，通常采用穿孔花墙 v<0.15-0.2 m/s 2）沉淀区 水力条件要求： A1 A2 B1 B2
减少紊动性:紊动性指标Re=vR 动粘度 提高稳定性:弗劳德数Fr=v2/Rg(Fr高,表明对温差、密度差异重流和风浪的 抵抗能力强。 同时满足的只能降低水力半径R,措施是加隔板 L/B>4.L/H>10 水流速度的控制也很重要 适宜范围:10-25mm/s(给水) 5-7mm/s(污水 3)出水区 出水均匀。通常采用:溢流堰(施工难) 三角堰(对出水影响不大) 淹没孔口(容易找平) 控制单位堰长的出水量: 给水:<500m/(md) 初沉:<29L/(ms) 二沉:1.5-2.9L/(ms) 4)存泥区及排泥措施 泥斗排泥 靠静水压力1.5-2.0m,下设有排泥管 多斗形式,可省去机械刮泥设备(池容不大时) 机械排泥 带刮泥机,池底需要一定坡度 虹吸吸泥车 2.设计计算 )设计参数的确定 或To 由沉淀实验得到选υ时,絮凝性颗粒-池深要与实验柱高相等 选T时,无论颗粒的性质如何--池深要与实验柱高相等 考虑水流的影响 u设=u0/1.25-1.75T设=1.5-2.0T0 在数值上,q设三u设 根据经验: T i(h) 给水处理(混凝后) 1-3 初次沉淀池 二次沉淀池(生物膜法后) 15-2.5 (活性污泥法后) 1-1.5 1.5-2.5 2)设计计算
23 减少紊动性：紊动性指标 Re = vR/ν ν：运动粘度 提高稳定性：弗劳德数 Fr ＝v 2 /Rg （Fr 高，表明对温差、密度差异重流和风浪的 抵抗能力强。 同时满足的只能降低水力半径 R，措施是加隔板 L/B>4, L/H>10 水流速度的控制也很重要 适宜范围：10-25 mm/s（给水） 5－7mm/s（污水） 3）出水区 出水均匀。通常采用：溢流堰（施工难） 三角堰（对出水影响不大） 淹没孔口（容易找平） 控制单位堰长的出水量： 给水：<500 m3 /(m d) 初沉：<2.9L/(m s) 二沉：1.5- 2.9 L/(m s) 4）存泥区及排泥措施 z 泥斗排泥 靠静水压力 1.5 – 2.0m，下设有排泥管 多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时） z 机械排泥 带刮泥机，池底需要一定坡度 虹吸吸泥车 2．设计计算 1）设计参数的确定 u0 或 T0 由沉淀实验得到 选 u0 时，絮凝性颗粒-----池深要与实验柱高相等 选 T0 时，无论颗粒的性质如何-------池深要与实验柱高相等 考虑水流的影响 u 设＝u0/1.25-1.75 T 设＝1.5-2.0 T0 在数值上，q 设＝u 设 根据经验： q 设（m 3 /m2 h） T 设(h) 给水处理（混凝后） 1－2 1-3 初次沉淀池 1.5-3 1-2 二次沉淀池（生物膜法后） 1-2 1.5-2.5 （活性污泥法后） 1-1.5 1.5-2.5 2）设计计算
◇以q来计算 L=36vT:T:水力停留时间 水流流速v=10-25mm/s(给水) (污水) 宽度B=AL 以T来计算 计算有效体积V=QT 选池深H(3.0-3.5m) 计算B=V/LH)L=36vT 校核水流的稳定性,Fr=104105之间。 、竖流式沉淀池 挡板,进水渠 进水渠 集水槽 中央管 排泥管 日反射板 集水槽 平面 水流上升速度v 颗粒沉速>,下沉 沉不下来 根据沉淀实验得u0-u设;V段≤u设 沉淀去除率=1-p0 无沉淀资料时,对于生活污水,ⅴ=1.5-3m/h,T设=1-20h 由ⅴ设→A=Qv设注意:A的算法 直径φ 由T φ/K3,使水流接近竖流,￠10m 注意:中心管的流速不宜太大,<30mm/s 适用于小水深,池深大,但沉淀效果较差 排泥方便,占地小
24 以 q 来计算 A ＝Q/q 设 L=3.6 v T；T：水力停留时间 水流流速 v＝10-25mm/s（给水） 5－7mm/s（污水） 宽度 B＝A/L 以 T 来计算 计算有效体积 V ＝Q T 选池深 H（3.0-3.5m） 计算 B＝V/(LH) L=3.6 v T 校核水流的稳定性，Fr ＝10-4~10-5 之间。 二、竖流式沉淀池 水流上升速度 v 颗粒沉速>v，下沉 ≤v, 沉不下来 根据沉淀实验得 u0---u 设；v 设≤u 设 沉淀去除率＝1－p0 无沉淀资料时，对于生活污水，v 设＝1.5- 3 m/h, T 设＝1 – 2.0 h 由 v 设→A=Q/v 设 注意：A 的算法 →直径φ 由 T 设→H＝v 设 T 设 φ/H<3，使水流接近竖流，φ<10m 注意：中心管的流速不宜太大，<30mm/s 适用于小水深，池深大，但沉淀效果较差 排泥方便，占地小。
三、幅流式沉淀池 1.中央进水幅流式 据动设备 一个桁架上的撤渣器 浮渣刮板出水堰 渣挡板 水位旋转式挡板 浮渣箱 水 水流一一 金属桁 排泥管 进水 (a)中心进水周边出水辐流式沉淀池 带刮泥机:中央驱动式 周边驱动式(使用较多) φ=20-30mm,φ>16mm 适用于大水量,但占地大,机械维修,配水条件差 由于水流速度由大一一小 颗粒沉降轨道是曲线。 计算:由q设一一A=Q设 u:1.5-3m/h,Ta:1.5-2.5h 2.向心幅流式 进水 进 出水 水力吸 泥装置 排泥 排泥 (c)周边进水中心出水辐流式沉淀池 (b)周边进水周边出水的辐流式沉淀池 周边进水一一中心进水:进水断面大,进水易均匀 周边进水一一周边出水 向心式的表面负荷可提高约1倍 四、斜板(管)沉淀池 沉淀效率=ui/QA 在原体积不变时,较少H,加大A,可以提高沉淀效率或提高Q →浅层理论
25 三、幅流式沉淀池 1．中央进水幅流式 带刮泥机：中央驱动式 周边驱动式（使用较多） φ＝20－30mm，φ>16mm 适用于大水量，但占地大，机械维修，配水条件差 由于水流速度由大――小 颗粒沉降轨道是曲线。 计算：由 q 设――A＝Q/q 设 H＝u 设 T 设 u 设:1.5-3m/h; T 设:1.5-2.5h 2．向心幅流式 周边进水――中心进水：进水断面大，进水易均匀 周边进水――周边出水 向心式的表面负荷可提高约 1 倍。 四、斜板（管）沉淀池 1．原理 沉淀效率＝ui/Q/A 在原体积不变时，较少 H，加大 A，可以提高沉淀效率或提高 Q ⇒浅层理论