理想沉淀池详解.docx

理想沉淀池理想沉淀池的假设条件　1。颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速U始终不变。 　2。水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速V始终不变。 3。颗粒一经沉底，即认为被去除，不再浮起。 理想沉淀池沉淀过程分析：理想沉淀池中颗粒的运动轨迹颗粒的运动轨迹:1.ut=u0：　u0/v=H/L(相似三角形)==u0=v·H/L 颗粒正好被去除2.utu0：　颗粒全部被去除;3.utu0：　h/H 部分颗粒被去除理想沉淀池对颗粒的去除效率1、沉速ut≥u0的颗粒的去除效率:因其都可在D点之前沉淀掉，所以对于这一部分颗粒其被全部去除，见轨迹I、III代表的颗粒。 去除率为（100-P0）%2、沉速utu0颗粒的去除效率:颗粒是否被去除(颗粒流入沉淀区的时(AB面)的位置,见轨迹II与II′。) 若所有utu0的颗粒重量为全部颗粒重量的P0%，对于某一沉速的颗粒（utu0），其重量为全部颗粒重量的dP%，其去除率h/H·dP%。（全部颗粒的总重量为1）因此，对于所有utu0的颗粒的去除量可用下面积分表示：理想沉淀池的原理，可说明以下两点：的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，称为表面负荷或溢流率，量纲为m3/（m2·s）或m3/（m2·h）,可以简化为m/s或m/h。沉淀池设计的一个重要参数，初次沉淀池一般取2~4，二次沉淀池一般取1.5~3。①u0与q在数值上相等，若需要去除的颗粒的沉速确定，则沉淀池的表面负荷也同时被确定。②沉淀池的表面负荷q越小，颗粒去除效率越高。这和浅池理论是一致的。q— 单位沉淀池面积在单位时间内所能处理的水量。它的意义： 1.表面负荷（过流率）在数值上等于可从废水中全部分离的最小颗粒的沉速Uo；Uo—最小颗粒沉速　 2.q越小，具有沉速 u≥Uo的颗粒占悬浮固体总量的百分数越大。即去除率越高。 3.沉降效率仅为沉淀池表面积的函数，而与水深无关。当沉淀池容积为定值时，池子越浅，则A值越大，沉淀效率越高——浅池沉淀原理。 4.由Uo=Hu/L=Q/A, Uo=Q/BL, A=Q/Uo,可求得池的面积。由此可求得沉淀池的尺寸。 实际沉淀过程不可能是理想状态的，水的流动一般处于紊流状态。雷诺数Re500，所以q值要予修正：q=(1/1.25 ~ 1/1.75 )U0 沉淀时间t也相应延长t=(1.5 ~ 2.0)t0水平流速v;截留速度u0;单位沉淀池表面积的产水量q;特定颗粒去除率E【理想沉淀池详解】理想沉淀池的工作情况见(图7-4)。原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在A-B截面上其水平流速v为：考察顶点，流线III：正好有一个沉降速度为u0的颗粒从池顶沉淀到池底，称为截留速度。　u≥u0的颗粒可以全部去除　uu0的颗粒只能部分去除对与直线Ⅲ代表的一类颗粒而言，流速v和u0都与沉淀时间t有关：………………………………………………（7-13）………………………………………………（7-14）令（7-13）和（7-14）相等，代入（7-12）得：………………………………………………（7-15）上式中LB是沉淀池水面的表面积A，上式右边就是单位沉淀池表面积的产水量：…………………………………………………（7-16）一般称为“表面负荷”或“溢流率”，表面负荷在数值上等于截留速度，但含义不同。后者表示自池顶开始下沉所能全部去除的颗粒中最小颗粒的沉速。理想沉淀池中的去除率设原水中沉速小于截留沉速的颗粒的浓度为，沿着进水区高度为的截面进入的颗粒的总量为 ，沿着m点以下的高度为的截面进入的颗粒的数量为，（见图7-4），则沉速为的颗粒的去除率为：………………………………………………………（7-17）　根据相似关系得：，即 …………………………………………………（7-18）同理得： …………………………………………………（7-19）将式（7-18）和（7-19）代入（7-17）得特定颗粒去除率：…………………………………………………（7-20）将（7-16）代入（7-20）得：…………………………………………………(7-21)理想沉淀池理论由上式可知，颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关，而与其它因素（如水深、池长、水平流速、沉淀时间）无关。从上式反映以下两个问题：1）E一定，越大，表面负荷越大，或q不变但E增大。与混凝效果有关，应重视加强混凝工艺。2）一定，增大A，可以增加产水量Q或增大E。当容积一定时，增加A，可以降低水深――“浅层理论”。理想沉淀池的总去除率　所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于的颗粒的去除率为：…………………………………………………（7-22）　沉速大于和等于的颗粒全部下沉去除率为（1-），因此理想沉淀池的总去除率为：…………………………………………………（7-23）