水污染控制工程：第10章 污水的物理处理 (2).pptVIP

2.1 沉淀的基本类型 自由沉淀 絮凝沉淀 当悬浮物浓度约为50-500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能发生碰撞产生絮凝作用，颗粒粒径和质量增大沉淀速度加快，如二沉池上部的沉淀过程。 区域沉淀 压缩沉淀 2.1 沉淀的基本类型 自由沉淀 絮凝沉淀 区域沉淀（成层沉淀，拥挤沉淀） 悬浮物浓度高于5000mg/L，颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置不变，但整个颗粒形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面，如二沉池下部的沉淀过程。 压缩沉淀 2.1 沉淀的基本类型 自由沉淀 絮凝沉淀 区域沉淀 压缩沉淀 高浓度悬浮颗粒的沉降，颗粒间已挤集成团块结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间水在上层颗粒重力作用下被挤出，如污泥浓缩过程。 二次沉淀池中污泥的沉淀过程 2.2 球状颗粒自由沉淀速率公式 水中的悬浮颗粒，都因二种力的作用而发生运动：悬浮颗粒受到的重力，水对悬浮颗粒的浮力。重力大于浮力时，下沉；两力相等时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。 为分析简便起见，假定： ①颗粒为球形； ②沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量等不变； ③颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其它颗粒影响。 当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态。 在层流状态下，可得公式： 2.2 球状颗粒自由沉淀速率公式 球状颗粒自由沉淀速率公式（斯托克斯公式） 意义： 当ρsρL时， us为正值，颗粒下降，us为下沉速度。 当ρsρL时， us为负值，颗粒上浮，us为上浮速度。因此,沉降理论也适用于上浮过程 当ρs=ρL时，us=0，颗粒既不下沉，也不上浮，此时不能用重力沉降和自然上浮法去除。 颗粒速度与颗粒直径平方成正比，与液体粘度μ成反比。因此，增大颗粒粒径和密度，适当提高水温，都有助于增大颗粒沉速。 2.3 沉淀池的工作原理--理想沉淀池 理想沉淀池的假设条件是： 在沉淀池内各过流断面的所有点上，水都以流速v作水平流动； 在流入区，颗粒沿过水端面均匀分布，并处于自由沉淀状态； 悬浮颗粒在沉淀区等速下降，下沉速度为U 颗粒一经沉到池底即被除去而不再重新浮起。 在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上； 理想沉淀池分流入区、流出区、沉淀区和污泥区。 设沉速为u1的颗粒占全部颗粒的dP%，其中的h/H *dP%颗粒将会从水中沉淀到池底而去除。 同一沉淀时间： 对于沉速为u1( u1 u0)的全部悬浮颗粒，可被沉淀于池底的总量为： η：颗粒去除率， u：颗粒沉速 P0：沉速小于u0的颗粒在全部颗粒中所占百分数 沉淀池对悬浮颗粒的去除率： 运动轨迹可以得出： V: 颗粒的水平流速；qv: 进水流量 A1:沉淀区过水断面面积；H: 沉淀区水深 b: 沉淀区宽度；L: 沉淀区长度 u0: 颗粒下沉速度；A：沉淀池沉淀区面积 q q：表面水力负荷 理想沉淀池中， u0与q在数值上相同，但物理概念不同。 qv/A的物理意义：单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q表示，单位（量纲）是：m3/(m2?s)或m3/(m2?h)，反映的是沉淀池的效率。 理想沉淀池的沉淀效率与水面面积A有关，与池深、体积均无关 小结 格栅（回转式，钢丝牵引卷筒）工作机理； 格栅设计计算（设备选型）； 沉淀4种类型； 沉淀池工作原理。（q：表面水力负荷） 思考： 污水处理厂尾水排入Ⅲ类水体采用什么标准？ 一般工业废水排入下水管网采用几级标准？ 第10章 污水的物理处理 物理处理方法与设备 物理处理对象主要是：漂浮物质和悬浮物质，采用的处理方法与设备有： 筛滤截流法——格栅、筛网等； 重力分离法——沉砂池、沉淀池、隔油池，气浮池； 离心分离法——离心机与旋流分离器。 大纲(outline) 1. 格栅(Screening) 2. 沉淀的基础理论(basic theory of sedimentation) 3. 沉砂池和沉淀池(Grit chamber Settling tank) 4. 隔油池和气浮池(oil separator air flotation tank) 1.格栅(Screen) 1.1 格栅的定义 (Definition of screen) 由一组平行金属栅条(parallel bars)或筛网(wire mesh)制成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井进口处或污水处理厂端部。用于拦截较粗大的悬浮物或漂浮物(coarse solids such as sticks, rags and other debris)。 被拦截的物