水处理工程沉淀与澄清.ppt

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沉淀与澄清
(Sedimentation, or settling and Clarification)
第1节 沉淀原理与分类
利用颗粒与水的密度之差，比重>1，下沉
比重<1，上浮
沉淀工艺简单，应用极为广泛，主要用于去除100um以上的颗粒
给水处理――混凝沉淀，高浊预沉
废水处理――沉砂池（去除无机物）
初沉池（去除悬浮有机物）
一、原理
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二沉池（活性污泥与水分离）
分类：
#2022
上澄水
自由沉淀带
絮凝干涉沉淀带
成层沉淀带
压缩沉淀
时间t
水深
A
B
C
D
沉淀过程示意图
阻力
重力
浮力
第2节 自由沉淀(discrete particle settling)
一、颗粒沉速公式（Stokes’ law）
假设条件：
①球状颗粒，不可压缩，无凝聚性，沉淀过程中大小、形状、重量不变；②水处于静止状态③颗粒仅受重力和水的阻力作用
水中重浮合力
阻力，量纲分析得到
在等速沉淀情况下
对于层流，Re<1时
对于非球形颗粒:
：形状系数
Stokes公式，
①颗粒与水的密度差(ρs –ρ)愈大，沉速愈快，成正比关系。当ρs >ρ时，u>0，颗粒下沉；当ρs <ρ ，u<0,颗粒上浮；当ρs=ρ,颗粒既不下沉又不上浮；②颗粒直径越大，沉速越快；③水的粘度越小，沉速越快，提高水温
经t0时间沉淀，各种颗粒沉淀的总去除效率为：
颗粒沉淀曲线
将含悬浮物浓度为c0的原水混合均匀后，注入一组沉淀管，经过t1时间后，从第一沉淀管深度为H处取样，测定浓度为c1；…..在t1时刻沉速大于u1的所有颗粒全部沉过了取样面，而沉速小于u1的颗粒浓度不变，仍为c1,c1/c0表示这部分颗粒与全部颗粒之比，记作x1,余类同。将xi与ui作图，得沉淀曲线。
对于指定沉淀时间t0， u0=H/t0 , u≥u0颗粒 全部除去
u<u0颗粒 部分除去，去除比例h/H，去除量
总去除量
衬底1
u
u0
x
沉速
dx
0
x0
h
u
H
u0
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×
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×
H
t=0
颗粒沉速
所占%
u1
x1
u2
x2
u3
x3
u*
x*
un-2
xn-2
un-1
xn-1
un
xn
×
×
×
×
×
×
t=t1
×
×
×
×
×
t=t*
hn-2
hn-1
hn
H高度时各种颗粒百分比为xj，沉淀h距离去除的量
衬底1
不同沉淀时间的总去除率