10.水质工程学-I-—沉淀与澄清-§3-3-平流沉淀池(2)(ppt文档).ppt

水质工程学第三章第三章 沉淀和澄清沉淀和澄清3-3 3-3 平流沉淀池（平流沉淀池（2 2）主讲：荣宏伟主讲：荣宏伟 教授教授BABAh0hiu0uibmvv进水区进水区理想沉淀区理想沉淀区出水区出水区沉沉 泥泥 区区 理想沉淀池的工作情况理想沉淀池的工作情况 b123A-B截面水平流速截面水平流速 一、非凝聚性颗粒沉淀过程分析一、非凝聚性颗粒沉淀过程分析流速流速v和和u0都与沉淀时间都与沉淀时间t有关有关 L L沉淀区的长度；沉淀区的长度；h h0 0沉淀区的水深；沉淀区的水深；V V水平流速；水平流速；B B沉淀区的宽度；沉淀区的宽度；A A沉淀区的面积；沉淀区的面积；u u0 0颗粒截流速度的沉速（截留沉速）；颗粒截流速度的沉速（截留沉速）；Q Q流量；流量；t t水在沉淀区中的停留时间。水在沉淀区中的停留时间。设沉速设沉速ui颗粒的浓度为颗粒的浓度为CBABAu0uibmvvb2沉淀效率沉淀效率E：悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，而与其他因素如水深、池长、水平流面负荷有关，而与其他因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间无关。速和沉淀时间无关。ABB Abb相似相似同样所以上一结论抓住了沉淀池的主要矛盾，阐明了决定沉淀效率的主要因素反应了下列两个问题：（1）当）当E一定时一定时ui越大，越大，q也越高，亦即产水量越也越高，亦即产水量越大，或当大，或当Q、A不变时不变时ui越大、越大、E越高。越高。ui的大小与的大小与混凝效果有关，因此，生产上一定要重视絮凝工艺。混凝效果有关，因此，生产上一定要重视絮凝工艺。（2）ui一定，一定，A增加、增加、E提高。当提高。当W（容积）一（容积）一定时，池深浅些，则表面积大些，沉淀效率可以高定时，池深浅些，则表面积大些，沉淀效率可以高些，此即些，此即“浅池理论浅池理论”，斜板、斜管沉淀池的发展，斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。即基于此理论。设设P0为所有小于为所有小于u0的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率，显的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率，显然然dpi为具有沉速为具有沉速ui的一种颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。按：的一种颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。按：式中：式中：p0所有沉速小于理想沉淀池截留沉速所有沉速小于理想沉淀池截留沉速u0的颗粒重量占原水中全部的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率；颗粒重量的百分率；u0理想沉淀池的截留沉速；理想沉淀池的截留沉速；ui小于截留沉速的颗粒沉速；小于截留沉速的颗粒沉速；pi所有沉速小于所有沉速小于ui的颗粒重量占原水中全的颗粒重量占原水中全 部颗粒重量的百分率；部颗粒重量的百分率；dpi 具有沉速为具有沉速为ui的颗粒重量占原水中全的颗粒重量占原水中全 部颗粒重量的百分率。部颗粒重量的百分率。能够在沉淀池中下沉的这种具有沉速能够在沉淀池中下沉的这种具有沉速ui的颗粒占原的颗粒占原水中全部颗粒重量百分率应为：水中全部颗粒重量百分率应为：ui/u0 dpi，因此所有，因此所有能够在沉淀池中下沉的，沉速小于能够在沉淀池中下沉的，沉速小于u0的颗粒重量占原水的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率及其去除率应为：中全部颗粒重量的百分率及其去除率应为：另外，沉速大于和等于另外，沉速大于和等于u0的颗粒已经的颗粒已经全部下沉，其去除率应为（全部下沉，其去除率应为（1-p0）,因理想因理想沉淀池总的去除率，即沉淀池效率沉淀池总的去除率，即沉淀池效率p为：为：以上的讨论是理想沉淀池中颗粒沉淀状况，尽管与实以上的讨论是理想沉淀池中颗粒沉淀状况，尽管与实际工作情况并不相符，而理想沉淀池的理论仍可反应颗粒在际工作情况并不相符，而理想沉淀池的理论仍可反应颗粒在动水中沉降的某些规律。对研究和发展沉淀工艺，具有一定动水中沉降的某些规律。对研究和发展沉淀工艺，具有一定的实际意义，后面的斜板、斜管沉淀池的工艺即基于理想沉的实际意义，后面的斜板、斜管沉淀池的工艺即基于理想沉淀池理论。淀池理论。如图：原水中各种颗粒如图：原水中各种颗粒的数量特性。的数量特性。横坐标表示颗粒的沉速横坐标表示颗粒的沉速u ui i用以反映颗粒的大小；用以反映颗粒的大小；纵坐标纵坐标P P表示所有小于和表示所有小于和等于等于u ui i的颗粒重量占原水中的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。全部颗粒重量的百分率。0204060801002468101214P沉速沉速（cm/s）dpiuiu0p0积累曲线积累曲线 在分析凝聚性颗粒沉淀过在分析凝聚性颗粒沉淀过程时，可采用沉淀实验筒。程时，可采用沉淀实验筒。筒长尽量接近实际沉淀池深筒长尽量接近实际沉淀池深度，一般可采用度，一般可采用2-3米，直径米，直径不小于不小于100毫米，设毫米，设56个取个取样口。样口。二、凝聚性颗粒沉淀过程的分析二、凝聚性颗粒沉淀过程的分析h这些这些“去除百分数等值线去除百分数等值线”代表着：对应所指明去除百代表着：对应所指明去除百分数时，取出水样中不复存在的颗粒的最远沉降途径。分数时，取出水样中不复存在的颗粒的最远沉降途径。深度与时间的比值则为指明去除百分数时的颗粒的最小深度与时间的比值则为指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。平均沉速。时间时间水水深深h1h2h3h4p1p2p3p4p5p6将各深度处的颗粒将各深度处的颗粒去除百分数的数据点绘去除百分数的数据点绘在座标纸上（在座标纸上（t、p），把），把去除百分比相同的点去除百分比相同的点p连连成光滑曲线，称为成光滑曲线，称为“去去除百分数等值线除百分数等值线”。h0t00