14.水质工程学-I-—沉淀与澄清-§3-5澄清池.ppt

水质工程学第三章第三章 沉淀和澄清沉淀和澄清3-5 3-5 澄清池澄清池主讲：荣宏伟主讲：荣宏伟 教授教授 地面水为水源的自来水厂一般处理流程地面水为水源的自来水厂一般处理流程地面水为水源的自来水厂一般处理流程地面水为水源的自来水厂一般处理流程:原水原水原水原水混凝剂混凝剂混凝剂混凝剂混合混合混合混合絮凝絮凝絮凝絮凝沉淀沉淀沉淀沉淀过滤过滤过滤过滤消消消消 毒毒毒毒清水池清水池清水池清水池二泵站二泵站二泵站二泵站用户用户用户用户一、澄清池特点一、澄清池特点澄清池澄清池澄清池澄清池澄清池是将絮凝和沉淀两个过程综合于一澄清池是将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成。个构筑物中完成。澄清池是依靠活性泥渣层与原水中的脱稳澄清池是依靠活性泥渣层与原水中的脱稳杂质相互接触，把杂质阻留实现澄清。杂质相互接触，把杂质阻留实现澄清。二、泥渣净水的作用二、泥渣净水的作用1 1、泥渣净水的作用原理、泥渣净水的作用原理 从泥渣充分利用的角度而言，沉淀从泥渣充分利用的角度而言，沉淀池单纯为了颗粒的沉降，池底沉泥还具池单纯为了颗粒的沉降，池底沉泥还具有相当的接触絮凝活性未被利用。澄清有相当的接触絮凝活性未被利用。澄清池则充分利用了活性泥渣的絮凝作用。池则充分利用了活性泥渣的絮凝作用。2 2、泥渣的形成、泥渣的形成 澄清池中泥渣层通常是在澄清池开澄清池中泥渣层通常是在澄清池开始运转时，在原水中加入较多的混凝剂，始运转时，在原水中加入较多的混凝剂，并适当降低负荷，经过一定时间运转后，并适当降低负荷，经过一定时间运转后，逐步形成；当原水浊度低时，为加速泥逐步形成；当原水浊度低时，为加速泥渣层的形成，也可人工投加粘土。渣层的形成，也可人工投加粘土。三、澄清池的分类三、澄清池的分类泥渣悬浮型澄清池、泥渣循环型澄清池泥渣悬浮型澄清池、泥渣循环型澄清池泥渣悬浮型澄清池、泥渣循环型澄清池泥渣悬浮型澄清池、泥渣循环型澄清池1 1 1 1、泥渣悬浮型澄清池、泥渣悬浮型澄清池、泥渣悬浮型澄清池、泥渣悬浮型澄清池(泥渣过滤型澄清池泥渣过滤型澄清池泥渣过滤型澄清池泥渣过滤型澄清池）（1 1 1 1）锥底悬浮澄清池）锥底悬浮澄清池）锥底悬浮澄清池）锥底悬浮澄清池澄清室澄清室泥渣浓缩室泥渣浓缩室澄清室澄清室 特点：特点：构造简单；构造简单；对进水量、水质、水温的变化适应性较对进水量、水质、水温的变化适应性较差，当进水流量、水质变化较大时，悬浮泥渣易差，当进水流量、水质变化较大时，悬浮泥渣易遭破坏；遭破坏；面积过大时，也容易导致配水和悬浮层面积过大时，也容易导致配水和悬浮层浓度分布不均匀；故适用于原水悬浮物含量小于浓度分布不均匀；故适用于原水悬浮物含量小于30003000mg/Lmg/L的中小型水厂。的中小型水厂。（1 1）悬浮泥渣层上升流速不超过）悬浮泥渣层上升流速不超过2 2mm/smm/s，泥渣浓泥渣浓度应控制在度应控制在25002500-5000mg/L-5000mg/L;（2 2）清水区上升流速宜控制在）清水区上升流速宜控制在0.70.7-1.0mm/s-1.0mm/s，出出水管流速为水管流速为0.40.4-0.6m/s-0.6m/s；（3 3）强制出水量占总出水量的）强制出水量占总出水量的2020-30%-30%，强制出，强制出水管内流速不大于水管内流速不大于0.50.5m/sm/s，孔口流速不小于孔口流速不小于1.51.5m/sm/s，孔径不小于孔径不小于2020mmmm；设计参数：设计参数：（4）水在气水分离器中的停留时）水在气水分离器中的停留时间不小于间不小于45s，水深不小于水深不小于1.0m，分离器底应低于澄清池水面分离器底应低于澄清池水面0.5m；（5）穿孔管进口流速为）穿孔管进口流速为0.50.6m/s，孔眼流速为孔眼流速为1.52.0m/s，孔眼直径为孔眼直径为2025mm。（2 2 2 2）脉冲澄清池）脉冲澄清池）脉冲澄清池）脉冲澄清池真空泵脉冲发生器真空泵脉冲发生器钟罩式脉冲发生器钟罩式脉冲发生器 特点：特点：宜用于浑浊度长期低于宜用于浑浊度长期低于30003000度的原水。度的原水。适用于各种水量的水厂。适用于各种水量的水厂。池身较浅，可用于平流沉淀池改造。池身较浅，可用于平流沉淀池改造。（1）总停留时间为）总停留时间为1.01.3h。（2）清水区上升流速宜控制在）清水区上升流速宜控制在0.71.0mm/s，处理处理高浊度或低浊度水宜采用较低流速。高浊度或低浊度水宜采用较低流速。（3）脉冲周期采用）脉冲周期采用3040s，充水和放水的时间比，充水和放水的时间比为为3：14：1。进水室的高水位和低水位相差一般。进水室的高水位和低水位相差一般为为0.60.8m。设计参数：设计参数：（4）悬浮层高度和清水层高度一般为）悬浮层高度和清水层高度一般为1.52.0m。（5）池总高度为）池总高度为45m，其中池底到稳流，其中池底到稳流板顶的高度板顶的高度0.81.0m。（6）污泥浓缩室面积占澄清池面积的）污泥浓缩室面积占澄清池面积的1525，原水浊度较高时，宜有自动排泥装置。，原水浊度较高时，宜有自动排泥装置。最早应用的脉冲澄清池最早应用的脉冲澄清池 南京中华门水厂南京中华门水厂,1967,1967年建成年建成1.5101.5104 4m m3 3/d/d（采采用罗茨鼓风机抽吸真空脉冲发生装置）。用罗茨鼓风机抽吸真空脉冲发生装置）。最大的脉冲澄清池最大的脉冲澄清池 上海南市水厂上海南市水厂,规模规模30003000m m3 3/h/h，采用，采用钟罩（虹吸）式脉冲发生器。钟罩（虹吸）式脉冲发生器。（1 1 1 1）机械搅拌澄清池（机械加速澄清池）机械搅拌澄清池（机械加速澄清池）机械搅拌澄清池（机械加速澄清池）机械搅拌澄清池（机械加速澄清池）第一反应室第一反应室第二反应室第二反应室导流室导流室分离室分离室2 2 2 2、泥渣循环型澄清池泥渣循环型澄清池泥渣循环型澄清池泥渣循环型澄清池搅拌提升装置搅拌提升装置加速澄清池由于采用机械搅拌的方法来悬加速澄清池由于采用机械搅拌的方法来悬浮泥渣，驱使泥渣回流，所以它具有较好的调浮泥渣，驱使泥渣回流，所以它具有较好的调节性能（泥渣浓度、搅拌速度、泥渣循环量）。节性能（泥渣浓度、搅拌速度、泥渣循环量）。通常提升流量为进水流量的通常提升流量为进水流量的35倍，因此所形倍，因此所形成的循环泥渣量为进水量的成的循环泥渣量为进水量的24倍。倍。特点：特点：1 1、能适应水质水量的变化，工作稳定性较、能适应水质水量的变化，工作稳定性较好；好；2 2、它需要设置变速电动机和减速装置等机、它需要设置变速电动机和减速装置等机电设备，结构较复杂。电设备，结构较复杂。3 3、适用于原水悬浮物长期低于、适用于原水悬浮物长期低于50005000mg/Lmg/L的的大、中、小型水厂。大、中、小型水厂。（4）原水进水管中流速一般在）原水进水管中流速一般在1m/s左右。配水槽和缝隙左右。配水槽和缝隙的流速均采用的流速均采用0.4m/s左右。左右。（5）第一反应室、第二反应室和分离室的容积比一般）第一反应室、第二反应室和分离室的容积比一般控制在控制在2：1：7左右。第二絮凝室和导流室的流速一般为左右。第二絮凝室和导流室的流速一般为4060mm/s。（6）泥渣浓缩室容积约为澄清池容积的泥渣浓缩室容积约为澄清池容积的14%。设计参数：设计参数：设计参数：设计参数：（1）清水区上升流速一般采用）清水区上升流速一般采用0.81.1mm/s。（2）水在澄清池内总停留时间可采用）水在澄清池内总停留时间可采用1.21.5h。（3）叶轮直径可为第二絮凝室内径的）叶轮直径可为第二絮凝室内径的7080%，并应设，并应设调整叶轮转速和开启度的装置。调整叶轮转速和开启度的装置。最早应用的机械加速澄清池最早应用的机械加速澄清池 上海宏文造纸厂，上海宏文造纸厂，19471947年随同该厂全套美国进年随同该厂全套美国进口的设备建成投产。该池为处理黄浦江原水供自发口的设备建成投产。该池为处理黄浦江原水供自发电厂用。最大处理能力为电厂用。最大处理能力为300 300 m m3 3/h/h。国内自行设计的第一座机械加速澄清池国内自行设计的第一座机械加速澄清池北京水源六厂，处理水量为北京水源六厂，处理水量为1 1.710.7104 4m m3 3/d/d。19651965年投产。年投产。（二）水力循环澄清池（二）水力循环澄清池特点：特点：特点：特点：1、因构造较简单，不须复杂的机电设备，、因构造较简单，不须复杂的机电设备，投资较省，故小水量时较合适。适用于中小型水投资较省，故小水量时较合适。适用于中小型水厂，单池流量一般不宜大于厂，单池流量一般不宜大于7500m3/d。2、宜用于浊度长期低于、宜用于浊度长期低于2000度的原水。度的原水。3、因池身较高，与无阀滤池配套较多。、因池身较高，与无阀滤池配套较多。4、原水浊度低或短时间内水量水温变化较、原水浊度低或短时间内水量水温变化较大时，工作不稳定，选用时应加注意。大时，工作不稳定，选用时应加注意。设计参数：设计参数：设计参数：设计参数：（1）停留时间）停留时间11.5小时，第一反应室、第二小时，第一反应室、第二反应室的停留时间分别为反应室的停留时间分别为12min和和57min。（2）喷嘴流速）喷嘴流速69m/s，喉管流速，喉管流速23m/s。喷。喷嘴直径和喉管直径之比为嘴直径和喉管直径之比为1：31：4，截面积之比，截面积之比1：121：13。（3）回流水量可为进水量的）回流水量可为进水量的24倍。倍。（4）第一反应室出口流速）第一反应室出口流速5080mm/s，第二反，第二反应室进口流速应室进口流速4050mm/s。（5）清水区上升流速）清水区上升流速0.71.0m。（6）清水区高度为）清水区高度为23m，超高，超高0.3m，喷嘴离，喷嘴离池底不大于池底不大于0.6m，以免积泥。，以免积泥。（7）池底进水管流速为池底进水管流速为1.0m/s左右。左右。（8）与无阀滤池配套使用时，澄清池的出水槽）与无阀滤池配套使用时，澄清池的出水槽即可作为滤池的配水箱。即可作为滤池的配水箱。不同类型澄清池的特点比较不同类型澄清池的特点比较