当前位置：文档之家 › 第10章 污水的物理处理--沉淀理论和沉砂池2

第10章 污水的物理处理--沉淀理论和沉砂池2

  • 格式：ppt
  • 大小：1.66 MB
  • 文档页数：57

下载文档原格式

  / 57

合集下载

污水的物理处理

污水的物理处理

第三章污水的物理处理教学要求：1)掌握沉淀理论，理解各种沉淀类型的内在联系和区别，并学会分析沉淀池的影响因素。

2)了解各种沉淀池的适用范围，掌握其相关的工程设计，并结合流体力学理解其设计要求。

生活污水和工业废水中都含有大量的漂浮物与悬浮物，其进入水处理构筑物会沉入水底或浮于水面，对设备的正常运行带来影响，使其难以发挥应有的功效，必须予以去除。

物理处理的去除对象：漂浮物、悬浮物。

物理处理方法：1)筛滤：筛网、格栅（去除漂浮物、纤维状物质和大块悬浮物），滤池、微滤机（去除中细颗粒悬浮物）。

2)重力分离：沉砂池、沉淀池（去除不同密度、不同粒径悬浮物）、隔油池与气浮池（去除密度小于1或接近1的悬浮物）。

3)离心分离：离心机、旋流分离器（去除比重大、刚性颗粒）。

本章主要就城市生活污水处理中使用的格栅、沉砂池、沉淀池进行讲授。

第一节格栅格栅由一组平行的金属栅条、带钩的塑料栅条或金属筛网组成。

安装在污水沟渠、泵房集水井进口、污水处理厂进水口及沉砂池前。

根据栅条间距，截留不同粒径的悬浮物和漂浮物，以减轻后续构筑物的处理负荷，保证设备的正常运行。

被截留的污染物称为栅渣，其含水率70～80％，容重750kg/m3。

一、格栅分类平面格栅：按形状分为曲面格栅：粗格栅：大于40mm按栅条间距分为细格栅：10~30mm密格栅：小于10mm栅条间隙e：10、15、20、25、30、40mm（细格栅）；50、60、70………150mm（中或粗格栅）。

人工清渣：小型污水处理厂按清渣方式分为机械清渣：栅渣量大于0.2m3/d二、格栅的设计计算格栅的设计计算实际上主要是栅室、栅槽的设计计算，包括栅槽断面、水力计算、栅渣量计算机清渣机械的选用。

1 注意的问题1)B、L、e和b的相关尺寸见p55表3-1。

2)长度L：取决于水深，以200mm为一级增长值。

当L>1000mm时，框架应加横向肋条。

栅条材质为A 3钢制，栅条偏差≦1/1000，总偏差≦2mm。

污水的物理处理沉砂池工程设计教学讲义

污水的物理处理沉砂池工程设计教学讲义
池底坡度一般为0.01~0.02,当设置除砂设备时，可 根据除砂设备的要求，考虑池底形状。
平流式沉砂池的计算公式
1.长度L
3.池总宽度b
L vt
b A/ h2
式中：v-最大设计流量时的
式中： h2-设计有效水深，m。 4.贮砂斗所需容积V
速度，m/s;
t-最大设计流量时的停留时 间，s。 2.水流断面面积A
PISTA沉砂池池型特点
沉砂池的超高不宜小于0.3m。
平流式沉砂池
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简 单，工作稳定。
平流式沉砂池的系统参数
污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速为 0.15m/s;
最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s,一 般为30~60s;
有效水深应不大于1.2m,一般采用0.25~1.0m,池宽 不小于0.6m；
V
qvmax X T 86400 kz 10 6
式中：X-城市污水的沉砂
A qvmax / v
量，一般采用30m3/106m3 （污水）；
式中： qvmax-最大设计流量，m3/s。
T-排砂时间的间隔，d；
kz –生活污水流量的总变化 系数。
平流式沉砂池的计算公式
5.贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b1=0.5m； 斗壁与水平面的倾角为60º；
工作流态：
Pista360°旋流沉砂池不同于其它旋流沉砂池，进水渠道改进成为 一条封闭的充满流倾斜进水渠，进水直接进入沉砂池底部，由于射 流的作用，在池内形成旋流，同时在中心轴向桨板的定速旋转驱动 下于中部形成一个向上的推动力，使水流在垂直面亦形成环流。在 垂面环流和射流的共同作用下，水流在沉砂池中以螺旋状前进，砂 粒在离心力作用下撞向池壁沿水流滑入池底。积于池底的砂粒由于 垂面环流的水平推动作用向池中心汇集跌入积砂斗，部分较轻的有 机物则在中部上升水流的作用下重新进入水中。水流在分选区内回 转一周(360°)后，进入与进水渠同流向但位于分选区上部的出水 渠道。去除的沉砂跌入砂斗盖板中心的开孔并存于砂斗内，为防止 砂粒板结，桨板驱动轴下端的叶片砂粒流化器不停搅动，砂粒便定 时由砂泵抽出池外。

污水处理中常见的物理处理方法

污水处理中常见的物理处理方法

污水处理中常见的物理处理方法污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的有害物质去除或降低到达一定的标准，以保护环境和人类健康。

物理处理方法是其中的一种关键技术，本文将介绍污水处理中常见的物理处理方法。

一、颗粒物去除颗粒物是指废水中的悬浮颗粒物质，如沉积污泥、悬浮颗粒等。

常见的颗粒物去除方法包括：1. 沉砂池处理：通过设置沉砂池，利用重力作用将废水中的沉积物沉淀到池底，从而实现颗粒物的去除。

沉砂池通过不同的结构设计，如斜板、斜槽等，提高沉淀效果。

2. 气浮法：利用气体的浮力原理，通过对废水注入空气或其他气体，形成细小气泡，使废水中的悬浮颗粒物质附着在气泡上升到水面，再经过集水和除泡装置，实现颗粒物的去除。

3. 旋流器：旋流器是一种利用涡旋力和离心力将废水中的颗粒物质进行分离的设备。

通过旋流器内部的涡旋和离心力效应，将废水中的颗粒物质沉降到旋流器底部，从而实现去除。

二、悬浮物去除悬浮物是指废水中的微小悬浮物质，如悬浮菌群、胶体颗粒等。

常见的悬浮物去除方法包括：1. 滤料过滤：通过设置过滤装置，利用滤料对废水中的悬浮物进行截留，从而实现去除。

滤料可以选择砂滤料、活性炭等，根据不同的悬浮物质选择不同的滤料。

2. 膜分离：膜分离是一种常见的悬浮物去除技术，通过膜的选择性阻隔作用，将废水中的悬浮物质从水中分离，从而实现去除。

常用的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤等。

三、溶解物去除溶解物是指废水中的溶解性有机物、无机物等。

常见的溶解物去除方法包括：1. 活性炭吸附：活性炭是一种有机高分子，具有较大的比表面积和吸附能力。

通过将废水经过活性炭吸附装置，利用活性炭对溶解物质进行吸附，从而实现去除。

2. 厌氧氧化：通过将废水置于缺氧或无氧环境中，利用微生物的厌氧代谢作用，将溶解物质转化为无害物质，从而实现去除。

3. 化学沉淀：通过添加化学药剂，如铁盐、铝盐等，与废水中的溶解物质发生反应，形成沉淀物，从而实现去除。

以上是污水处理中常见的物理处理方法，通过颗粒物去除、悬浮物去除和溶解物去除，可以有效地去除废水中的有害物质，使其达到一定的排放标准。

废水的物理处理2沉淀

废水的物理处理2沉淀

Ci/C0= Xi X1 X2 X3······Xn H/ti=ui u1 u2 u3······un
H
沉降柱 1-x
悬浮污沉淀累积
x
x 取x+样dx口
分布曲线
u
u
沉速u
① 颗粒沉降到取样口 ② 沉降速度u：在指定时间t
被认为去除；
内，能从液面恰好沉到水深H处
③ Xi表示沉速u＜ui的颗 最小颗粒的沉速。u=H/t
② 为工程设计提供参数。
(2) 实验方法
沉速<u 的颗
粒与全部颗粒X
沉柱编号: 1 2 3···的···重··量n 比 x
原水浓度：C0 C0 C0······C0
有效水深：H H H········H 取样时间：t1 t2 t3······tn dxx 取样浓度：C1 C2 C3······Cn
① 颗粒为球形，沉淀过程中大小、形状和 质量均不发生变化；
② 液体为静止状态； ③ 颗粒沉淀不受容器器壁影响； ④ 颗粒沉淀仅受重力和水的作用。
(2)颗粒在静水中的运动情况
在静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因 受重力作用而产生加速运动，同时水的 阻力也逐渐增大。
经一很短时间后，当阻力F3增大到 与颗粒的“重力F1和浮力F2之差”相等 时，颗粒作等速下沉运动。
紊流状态：103<Re<105时，λ=0.44 ——Newton式
层流状态下：
24
Re
1 6
d
3

S
g

1 d 3g
6


A
u2 2
1 d 2
4
Stokes公式
u g(s ) d2 18
(4)影响沉淀速度的因素

江苏师范大学《水污染控制工程》课后练习题及答案第10章污水的物理处理

江苏师范大学《水污染控制工程》课后练习题及答案第10章污水的物理处理

第10章污水的物理处理1.下列说法不正确的是（）。

A.格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物B.格栅的水头损失主要在于自身阻力大C.格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10－15 cmD.格栅倾斜50－60°，可增加格栅面积2.集水井中的格栅一般采用（）。

A.格栅B.细格栅C.粗格栅D.一半粗，一半细的格栅3.污水过格栅流速宜采用（）m/s。

A．0.3～0.6 B．0.6～1.0 C．1.0～1.5 D．1.5～2.04.不属于平流式沉淀池进水装置的是（）。

A.横向潜孔B.竖向潜孔C.穿孔墙D.三角堰滤5.沉淀池的形式按 ( )不同，可分为平流、辐流、竖流3种形式。

A.池的结构B.水流方向C.池的容积D.水流速度6.浮选剂在破乳中的作用是（）。

A.提高悬浮物颗粒表面的水密性B.使亲水性物质转化为疏水性物质C.抑制某些物质的气浮性能D.调节废水的pH值7.采用混凝气浮法可去除废水中的乳化油。

（）A.对B.错8.压力溶气浮上法系统由（）三个部分组成。

A.压力溶气系统B.空气释放系统C.气浮分离系统D.压水泵9.（）式沉淀池深度大，施工困难，适合于处理水量不大的小型污水处理厂。

A.辐流B.竖流C.斜流D.平流10.根据斜板（管）沉淀池原理，若将池深H等分成三层，则（）。

，池长L缩短1/3A.不改变流速v和最小沉速u，池长L缩短2/3B.不改变流速v和最小沉速u，池长L增长1/3C.不改变流速v和最小沉速u，池长L增长2/3D.不改变流速v和最小沉速u11.颗粒在沉砂池中的沉淀属于（）。

A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.拥挤沉淀D.压缩沉淀12.颗粒在污泥浓缩池中的沉淀属于（）。

A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.拥挤沉淀D.压缩沉淀13.沉砂池的主要功能是去除（）。

A.无机颗粒B.有机污泥C.剩余污泥D.有机颗粒14.城市污水处理厂，斜板(管)沉淀池应设( )。

A.冲洗设施B.滗水器C.消泡装置D.灭火器15.污水物理处理重力分离法的主要构筑物有（）A．沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池B．平面格栅与曲面格栅C．离心机、旋流分离器D．筛网、格栅、滤池与微滤机16.下列污水处理方法中属于物理处理法的是( )。

3.3 沉淀理论

3.3 沉淀理论
(2)絮凝沉淀
特征:
悬浮物浓度高, 颗粒有凝聚作用,相互粘合,集结成大的絮凝体下 沉,沉速较快 ,颗粒形状、大小均发生变化. (二沉池初期)
(3)区域沉淀:
特征 :
悬浮物浓度高,颗粒有凝聚作用,一般集结为一个整体下沉,与 清水之间形成清晰界面,显示为界面下沉. (二沉池后期)
(4)压缩沉降:
特征 :
物理意义
令q = Q/A = u 表面负荷 m3/m2 ·s
在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量. q与u数值上相等,但物理意义不同.
讨论
H
沉淀区
流 入 区
u<u0 流
u0
出
h
u>u0
区
污泥区
h / Ut=L / v h=L ·Ut / v
L
沉速为Ut从h处入流的颗粒的去除率为:
L·Ut
Ut
Ut
η=
悬浮物浓度很高,颗粒间相互接触,相互支撑, 靠压缩作用挤出颗粒间的水. (浓缩池 、二沉池污泥斗)
二. 沉淀类型分析
㈠ 自由沉淀规律的分析
F浮
G=VS × ρS×g
f
F浮 = VS × ρl×g
G
G- F浮 =VS ×(ρs - ρl)×g
若ρs>ρl 颗粒下沉，沉速由无到有，同时产生水流阻力f
颗粒投影面积
去除率
η1= 1-P0
剩余量
去除率
η2 = 1/uo∫0 uPtd0 p
剩余量 P0=Ct/Co
取取样面以上全部水 样进行分析其Ci
P0
去
除
量
剩余量
0
U0
沉速U
总去除率
η = [(1 - P0) +∫0 P０

高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）章节题库-第十章污水的物理处理【圣才出品】

高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）章节题库-第十章污水的物理处理【圣才出品】第十章污水的物理处理一、选择题1．下列说法不正确的是（）。

A．调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度B．对角线出水调节池有自动均和的作用C．堰顶溢流出水调节池既能调节水质又能调节水量D．外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量【答案】C【解析】C项，在对角线调节池中，如果调节池采用堰顶溢流，调节池只能调节水质的变化，不能调节水质和水量波动。

如果后续构筑物要求处理水量比较均匀和严格，可把对角线出水槽放在靠近池底处开孔，在调节池外面设置水泵吸水井，通过水泵把调节池出水抽到后续构筑物种，水泵出水量认为是稳定的。

或者使出水槽能在调节池内随水位上下自由波动，以便贮存盈余水量，补充水量短缺。

2．下列关于格栅的说法不正确的是（）。

A．格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物B．格栅的水头损失主要在于自身阻力大C．格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10～15cmD．格栅倾斜50°～60°，可增加格栅面积【答案】B【解析】B项，水头损失的计算公式是h2＝k×h0，式中，h2为过栅水头损失，单位是m；h0为计算水头损失，单位是m；k为格栅受污物堵塞后的水头损失增大倍数，一般采用k＝3。

格栅的水头损失主要来自于污染物与格栅接触堵塞后产生的阻力。

3．颗粒在沉砂池中的沉淀属于（）。

A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】A【解析】自由沉淀是发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型。

颗粒在沉砂池中的沉淀为自由沉淀，因为沉淀过程悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线。

而且整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状、大小及相对密度等不发生变化。

4．颗粒在污泥浓缩池中的沉淀属于（）。

A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】D【解析】压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。

污水物理处理概念及工艺

污水物理处理概念及工艺污水物理处理是指通过物理方法将污水中的固体物质、悬浮物、沉淀物等进行分离、去除和浓缩的过程。

它是污水处理的第一道工序，通常与化学处理和生物处理相结合，构成完整的污水处理工艺。

一、污水物理处理概念1. 污水物理处理的目的污水物理处理的主要目的是去除污水中的固体物质，包括悬浮物、沉淀物和浮油等。

通过物理方法将固体物质与水分离，达到净化水质、改善水体环境、保护生态系统和人类健康的目的。

2. 污水物理处理的原理污水物理处理主要依靠物理力学原理，如重力沉降、过滤、吸附、搅拌等。

通过这些原理，可以使污水中的固体物质与水分离，达到净化水质的效果。

3. 污水物理处理的工艺流程污水物理处理的工艺流程包括预处理、沉砂池、格栅、沉淀池、浮油池等。

预处理主要是去除大块固体物质，如树叶、纸张等。

沉砂池用于去除沉降速度较快的沉淀物，格栅用于去除较大的悬浮物，沉淀池用于去除细小的悬浮物，浮油池用于去除浮油。

二、污水物理处理工艺1. 格栅格栅是污水物理处理中常用的一种设备，主要用于去除污水中的大块固体物质。

它由一组水平或倾斜排列的金属栅条组成，栅条之间的间隙可以根据需要进行调整。

当污水通过格栅时，大块固体物质会被格栅拦截，而水会通过格栅进入下一个处理单元。

2. 沉淀池沉淀池是污水物理处理中用于去除细小悬浮物的设备。

它通常是一个大型的容器，污水在其中停留一段时间，使悬浮物沉降到底部。

沉淀池的设计要考虑到水流速度、停留时间和沉淀物的排出方式等因素。

3. 浮油池浮油池是污水物理处理中用于去除浮油的设备。

它通常是一个浅而宽的池子，污水在其中停留一段时间，使浮油浮起并集中在池表面。

浮油可以通过溢流口或专门的排油管道排出。

4. 沉砂池沉砂池是污水物理处理中用于去除沉淀物的设备。

它通常是一个较深的池子，污水在其中停留一段时间，使沉淀物沉降到底部。

沉砂池的设计要考虑到水流速度、停留时间和沉淀物的排出方式等因素。

5. 过滤过滤是污水物理处理中常用的一种方法。

《污水的物理处理》PPT课件


V
Qmax x1 t' 8 k总105
6
4Hale Waihona Puke 002.水流断面面积A
式中：x1-城市污水的沉砂量，
AQmax/v
一般采用3m3/105m3（污水）； t’--排砂时间的间隔，d；
式中：
k总 –生活污水流量的总变化
Qmax-最大设计流量，m3/s。编辑ppt系数，表3-3。
5
平 流 式 沉 砂 池 的 计 算公 式
城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约 为60%，容重约1500kg/m3。
贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于 55º~60°。排砂管直径不应小于200mm。
沉砂池的超高不宜小于0.3m。
编辑ppt
2
平流式沉砂池
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单， 工作稳定。排砂方法主要有重力排砂与机械排砂 。
5.贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b1=0.5m； 斗壁与水平面的倾角为60º；
则贮砂斗的上口宽b2为：
7.池总高度H
Hh1h2h3
b2
2h3 tg60
b1
式中：h1-超高，m； h3-贮砂斗总高度，m。
贮砂斗的容积V1：
V 11 3h '3(S 1S 2S 1S 2)
式中：h’3-贮砂斗高度，m；
曝 气 沉 砂 池 的 计 算公 式
1.总有效容积
3.池总宽度b
V60Qm atx
b A/H
式中：Qmax-最大设计流量， m3/s; t-最大设计流量时的
式中： 4.池长
H-设计有效水深，m。
停留时间，min。 2.水流断面面积A

城市污水处理厂物理处理单元之沉砂池ppt课件


几种沉砂池的比较
方案
平流式沉淀池
曝气沉淀池
项目
沉砂质量
清洁
清洁
沉砂效果
一般
较好
浮渣去除
不能去除浮渣
可去除浮渣及油 脂等
对后续处理工 无氧气进入后续处理 有少量氧气进入
艺氧的贡献
后续出理
国内应用实例 较多
很多
旋流沉砂池
清洁 较好 不能去除浮渣
无氧气进入后续 处理 很多
构筑物占地 大
大
小
综合评价
一般
一般
③易导致排泥管道的堵塞，加剧污泥泵叶轮磨损。 ④砂粒进入污泥消化池中，将减少有效容积，缩 短清理周期。 ⑤污泥中含砂量的增加会大大影响污泥脱水设备 的运行。
2.沉砂池的设计原则
沉砂池设计中，必需按照下列原则： （1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2
座(格)，并按并联运行原则考虑。 （2）设计流量应按分期建设考虑： a) 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； b)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流
3.2 平流式沉砂池
2 可调闸门
栏杆 1 启闭机
0.06 60°
A-A剖面图
A
A
20°
平面图
3.3 曝气沉砂池
曝气沉砂池的设计参数 (1)水平流速一般取0.08～0.12m/s； (2)污水在池内的停留时间为4—6min；当雨天最大流量时为1～
3min。如作为预曝气，停留时间为10～30min。 (3)池的有效水深为2—3m，池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比
水量波动大的场合需慎重应用；设计时水力布置尤为重要， 并应注意流速的控制。
⑤从池型来看，比氏沉砂池的处理效果优于钟氏池，且
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11
悬浮颗粒在水中的受力：
重力F1、浮力F2、下沉中的摩擦阻力F3
F1
重力大于浮力和摩擦力时， 下沉；
ρ
s
ρ
L
重力等于浮力和摩擦力时， 相对静止； 重力小于浮力和摩擦力时， 上浮。
12
F2，F3
悬 浮 颗 粒 在 水 中 的 受 力 分 析
用牛顿第二定律表达颗粒的自由沉淀过程:
式中： m—颗粒质量，kg； u—颗粒沉速，m/s； t—沉淀时间，s； F1—颗粒的重力 F2—颗粒的浮力 F3—颗粒沉淀过程中受到的摩擦阻力。
1 P0 (1 P0 ) udP u0 0
则：η=(1-0.67)+1.07/3=0.687 以此计算出各时总沉淀效率η。
32
（4）以总效率η为纵坐标，以沉淀时间t为横纵 标作图的效率-时间曲线
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 15 30 45 60 t(min)
2
式中：λ—阻力系数，当颗粒周围绕流处于 层流状态时， λ=24/Re；Re为颗粒绕流雷偌 数，与颗粒的直径、沉速、液体的粘度等有 关， ud
Re
A—自由沉淀颗粒在垂直面上的投影面积，

L
1 2 A d 4
15
颗粒下沉开始时，沉速为0，逐渐加速， 阻力F3也随之增加，很快三种力达到平衡，颗 粒等速下沉，du/dt=0，代入公式：
§10-2 沉淀的基础理论
1
本节内容
一、概述 二、沉淀类型 三、自由沉淀及分析 四、沉淀池工作原理
2
一、概述
1、沉淀的概念 是利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重 力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一 种过程。
3
2、应用场合
按照废水的性质与所要求的处理程度的不同，沉淀处理 工艺可以是整个水处理过程中的一个工序，亦可以作为唯一 的处理方法。
另一方面，颗粒在重力 作用下沿垂直方向下沉， 其沉速即是颗粒的自由 沉降速度u。
颗粒运动的轨迹为其水平分速v和沉速u的矢量和，在 沉淀过程中，是一组倾斜的直线，其坡度为i=u/v。
式中：v-颗粒的水平分速； qv-进水流量； A′-沉淀区过水断面面积，H×b H -沉淀区的水深； b -沉淀区宽度。
实例：生化处理中污泥在二沉池下部的 沉降和在浓缩池内的初期沉降。
8
4、压缩沉淀
当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒 之间便互相接触，彼此上下支承。在上下颗粒 的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出， 颗粒相对位置不断靠近，颗粒群体被压缩。 实例：生化污泥在二沉池污泥斗和浓缩池 内的浓缩过程。
9
A
13
du m F1 F2 F3 dt
（1）颗粒的重力：
F1
d
6
3
S g
其中：ρS为颗粒密度，kg/m3； d为颗粒直径，m； g为重力加速度。 （2）颗粒的浮力：
F2
d
6
3
L g
14
其中：ρL为液体密度，kg/m3；
（3）颗粒沉淀过程中受到的摩擦阻力：
u F3 A L 2
在同一沉淀时间t，下式成立：
h u1 t；H u0 t
故:
h / H u1 / u0
h u1 dP dP H u0
24
对于沉速为u（u<u0）的全部悬浮颗粒，可 被沉淀于池底的总量为：

P0
0
1 P0 u / u 0 dP udP u0 0
而沉淀池能去除的颗粒包括u≥u0以及 u<u0 的两部分，故沉淀池对悬浮物的总去除率为：
29
实际中，常按以下经验公式确定设计表 面负荷q和沉降时间t：
1 1 q ~ u 0 1.25 1.75 t 1.5 ~ 2.0 t 0
式中：u0、t0——分别为由沉降曲线上 查得的理论沉降速度和沉降时间。
30
例题
某自由沉淀试验数据如下表所示，沉淀高度 H=120cm。试绘制沉淀曲线P-u曲线，并计算不同 沉淀时间条件下的悬浮颗粒的总去除率η，并绘制 η-t、η-u曲线。
沉砂池的 几种型式
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数： (1) 城市污水厂一般均应设置沉砂池，工业污 水是否设置视水质情况而定。城市污水厂的沉 砂池的只数或分格数应不少于2，并按并联运 行原则考虑。 (2) 设计流量应按分期建设考虑：①当污水自 流进入时，应按每期的最大设计流量计算；② 当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最 大组合流量计算；③在合流制处理系统中，应 按降雨时的设计流量计算。
1 P0 (1 P0 ) udP u0 0
25
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.67 1.33 2 u,cm/min 2.67 4 8
η
不同沉淀速度的总去除率
26
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 15 30 45 60 t(min)

u 与μ成反比，μ随水温上升而下降；即沉速受水 温影响，水温上升，沉速增大。
S
18
四、沉淀池工作原理 为了便于说明沉淀池的工作原理以及 分析水中悬浮颗粒在沉淀池内运动规律， Hazen和Camp提出了理想沉淀池的概念。 理想沉淀池划分为4个区域，即进口区域、 沉淀区域、出口区域及污泥区域。
19
21
v qv / A' qv / H b
从沉淀区顶部x点进入的颗粒中，必存 在着某一粒径的颗粒，其沉速为u0，到达沉 淀区末端时刚好能沉至池底。 当颗粒沉速ui≥u0时，无论这种颗粒处于 进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去 除。大颗粒.ppt 当颗粒沉速ui<u0时，从沉淀区顶端进入 的颗粒不能沉淀到池底，会随水流排出，而 当其位于水面下的某一位置进入沉淀区时， 它可以沉到底部而被去除。小颗粒.ppt
70 60
总去除率E(%)
50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 颗粒沉降速度u0 (m/h) 自由沉降总去除率与颗粒的沉降速度的关系
35
§10-4 沉砂池
36
污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和 管道，降低活性污泥活性，而且会板积 在反应池底部减小反应器有效容积，甚 至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。 沉砂池设置目的就是去除污水中泥沙、 煤渣等相对密度较大（比重为2.65）的无 机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正 常运行。
22
自 由 沉 淀 实 验
设在一水深H的沉淀柱内进行自由沉淀实 验，实验开始，沉淀时间为0，此时沉淀柱 内悬浮物分布是均匀的，即每个断面上颗粒 的数量与粒径的组成是相同的，悬浮物浓度 为C0（mg/L）,此时去除率E=0。
自由沉淀图解
23
设沉速u1<u0的颗粒占全部颗粒的dP(%)，其中
h dP(%) 的颗粒将会从水中沉到池底而去除。 H
17
斯托克斯定律 讨论
1 S L uS g d2 18
由上式可知，颗粒沉降速度uS与下述因素有关：
当ρS大于ρL时，ρS-ρL为正值，颗粒以uS下沉； 当ρS与ρL相等时，uS=0，颗粒在水中呈悬浮状 态，这种颗粒不能用沉淀去除； ρS小于ρL时，ρS-ρL为负值，颗粒以uS上浮，可 用浮上法去除。 uS与颗粒直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有 助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。
上澄水 自由沉淀带
水深
絮凝干涉沉淀带
B
成层沉淀带
C
时间t
压缩沉淀D
沉淀过程示意图
10
三、自由沉淀及分析 颗粒为球形
分 析 的 假 定
沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量 等不变
颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和 其他颗粒影响。
静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用 产生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的 重力与水对其产生的阻力平衡时，颗粒即成 等速下沉。
沉淀试验数据
沉淀时间 t,min Pi=ci/c0 表观去 除率 E=1-Pi u=H/t, cm/min η 0 1 15 0.96 30 0.81 45 0.62 60 0.46 90 0.23 180 0.06
31
解：（1）计算各沉淀时间相应的沉速u， 表观去除率E （2）以Pi为纵坐标，u为横纵标作图得沉淀曲线： P-u曲线 （3）图解计算各沉速下的总去率,u0=3.0为例，小 于此沉速的颗粒与全部颗粒之比P0=0.67, 积分项等于各矩形面积之和。
η
总去除率 表观去除率
90
180
不同沉淀时间的总去除率
27
下图的运动迹线中的相似三角形存在着如下的关系：
v / u0 L / H
将上式带入式
v u0 ( L / H )
中并简化后得出
v qv / A' qv / H b
qv u0 ( L / H ) H b u0 A
37
一、概论
沉砂池 的作用 从污水中去除砂子、煤渣等比重 较大的无机颗粒，以免这些杂质影 响后续处理构筑物的正常运行。 以重力或离心力分离为基础，将 进入沉砂池的污水流速控制在只能 使比重大的无机颗粒下沉，而有机 悬浮颗粒则随水流带走。 平流式、曝气沉砂池、旋流式 沉砂池等、
38
沉砂池的 工作原理
作如下假设 (1) 沉淀区过水断面上各点的水流速度均 相同，水平流速为ν； (2) 悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速 度为u； (3) 在沉淀区的进口区域，水流中的悬浮 颗粒均匀分布在整个过水断面上； (4) 颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。
20
当某一颗粒进入沉淀池后
一方面随着水流在水平 方向流动，其水平流速 v等于水流速度；