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第四章 沉淀与澄清 第四章 沉淀与澄清 水中悬浮颗粒 水中悬浮颗粒 离散颗粒 絮凝颗粒 离散颗粒 絮凝颗粒 在沉淀过程中，颗粒保持其原 如果颗粒在整个沉淀过程中由于絮凝 始的大小形状，彼此间不发生 作用而不断结成新的、粒度较大、沉 粘结现象时，称为离散颗粒。 淀较快的颗粒，从而原始的颗粒不复 存在时，则称为絮凝颗粒。 泥砂大都是属于离散颗粒一 类。 经过混凝过程的悬浮物以及活性构泥 的絮体，都属于絮凝颗粒。 悬浮颗粒在静水中的沉淀 悬浮颗粒在静水中的沉淀 自由沉淀 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 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 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。 度保持不变，经过一段时间后，沉速也不变。 拥挤沉淀 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 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 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 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。 状态，此过程称为拥挤沉淀。 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀 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： 1 3 假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力为： F π d ρ( ρ ) − g 1 6 p 1 u2 d 2 π F C ρ • 所受到的水的阻力： 所受到的水的阻力： 2 D 1 2 4 C 与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。 CD 与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。 D 根据牛顿第二定律可知： π du 1 u2 d3 π 根据牛顿第二定律可知： 3 2 − − • ρ π ρ ρ dd ρp ( g C ) p 1 D 1 6 dt 6 2 4 达到重力平衡时，加速度为零，式左边为零，加以整理，得沉速公式： 达到重力平衡时，加速度为零，式左边为零，加以整理，得沉速公式： ρ ρ −