水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除(沉淀)

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1、第一篇水質(zhì)凈化與水污染控制工程第二章水的物理化學(xué)處理方法第二節(jié)水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除?通過顆粒與水的密度差異，水中懸浮物質(zhì)可在重力的作用下進(jìn)行分離。?20～100微米以上的顆?？梢杂弥苯映恋矸ㄈコ?較小顆粒必須采取一些措施或別的方法才能去除。?（混凝、澄清、過濾、氣浮等）沉淀理論基礎(chǔ)一沉淀（sedimentation）沉淀類型特征發(fā)生場合顆粒在沉淀過程中呈離散狀態(tài)，互不干懸浮物濃度不高，顆自由沉淀擾，其形狀、尺寸、密度等均不改粒無絮凝性變，下沉速度恒定。在沉淀過程中，顆粒互相凝集，其粒徑懸浮物濃度不高，顆絮凝沉淀和質(zhì)量逐漸增大，沉淀速度

2、逐漸加粒有絮凝性快。顆?；ハ酄砍缎纬删W(wǎng)狀的“絮毯”整體下懸浮物濃度較高，每擁擠沉淀沉，在顆粒群與澄清水層之間形成個(gè)顆粒下沉都受成層沉淀明顯的界面，沉淀速度就是界面下到周圍其他顆粒移的速度。的干擾。懸浮物濃度很高，顆下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用壓縮沉淀粒互相接觸，互下被擠出，由此污泥層被濃縮。相支撐。沉淀理論基礎(chǔ)球形顆粒阻力系數(shù)與雷諾數(shù)間的關(guān)系球形顆粒自由沉淀速度的確定假設(shè)?顆粒外形為球形，不可壓縮，也無凝聚性，沉淀過程中其大小、形狀和重量均不改變；?水處于靜止?fàn)顟B(tài)；?顆粒沉淀僅受重力、浮力和水的阻力作用。213uF=πdρgF=ζρAt2

3、3624gd(ρ?ρ)u=s13tF=πdρg3ζρ16s沉淀理論基礎(chǔ)顆粒沉速的計(jì)算程序顆粒的直徑為50um，密度顆粒粒徑為1200kg/m3，計(jì)算該顆粒在20℃水中的沉降速度。假設(shè)顆粒沉淀處于層流區(qū)、過渡區(qū)或者湍流區(qū)，解：查表可知，20℃水選擇相應(yīng)的沉速計(jì)算公式計(jì)算顆粒的沉速的粘度μ=0.00101Pa·s假設(shè)顆粒沉降處于層流區(qū)，采用Stokes公式顆粒沉速可得?4u=2.710×ms/=0.97/mht假設(shè)不成立校核假設(shè)校核雷諾數(shù)ρud成假Ret==0.0131<μ立設(shè)符合Stokes公式的應(yīng)用條件，可見假設(shè)成立。沉淀理論基礎(chǔ)自由沉淀試驗(yàn)一

4、般采用一根圓形管【如下圖1號管所示，其后各管為按粒徑系列對1號管的分解】或一組等徑圓形管（通常為5～7個(gè)）中進(jìn)行，在各個(gè)圓管下段設(shè)一取樣口，取樣口到管內(nèi)水面的高度均為H。Hu=0t=t0,剛好能完全去除所有沉速大于t0t=0,將懸浮物濃度為C0的原水混合均勻的顆粒，而沉速小于u0的顆粒盡管有部分后注入該組圓管，系列顆粒在管中分布如通過取樣面，但取樣面的濃度仍維持不變下t=0時(shí)，將懸浮物濃度為C0的原水混勻注入圓管，經(jīng)時(shí)間t1沉淀后，沉速大于u1=H/t1的顆粒均沉過了取樣面，而沉速小于u1的顆粒在取樣面的濃度維持不變，測得懸浮物濃度為C1，用C

5、1/C0表示這部分顆粒與全部顆粒的重量之比【1-C1/C0稱為表觀去除率】，記作x1，余類同。沉淀理論基礎(chǔ)沉速u∞842.6721.330.670cm/minx10.960.810.620.460.230.060沉淀理論基礎(chǔ)沉淀效率Hu=?指定沉淀時(shí)間t0，可得顆粒完全去除的最小沉速0t0η=?1x?凡是沉速大于u0的顆?？梢匀咳コ?，去除率為10x0表示沉速小于u0的顆粒與總顆粒之比。?對于沉速為u(u

6、有沉速小于u0的顆粒的去除率為2∫0∫0uu∫000?所以經(jīng)過時(shí)間沉淀，各種顆粒沉淀的總?cè)コ蕿?x0η=η+η=(1?x)+udx120u∫00沉淀理論基礎(chǔ)絮凝沉淀絮凝性顆粒(如活性污泥、混凝后形成的礬花等)在沉淀過程中大顆粒會趕上小顆粒,時(shí)間指定深度的SS濃度和表觀去除率E(min（括號中數(shù)字）互相碰撞凝聚,形成大的絮凝體,所以顆粒沉)0.6m1.2m1.8m速將隨著沉淀深度增加而增加。當(dāng)懸浮物濃度越高,碰撞幾率越大,絮凝的可能性就越大。5356.9(17.387.0(10.0)395.6(8.0)0)10309.0(28.346.2(19

7、.5)365.5(15.0)0)20251.6(41.298.9(30.5)316.1(26.5)5)30197.8(54.253.7(41.0)288.1(33.0)0)40163.4(62.230.1(46.5)251.6(41.5)0)50144.1(66.195.7(54.5)232.2(46.0)等去除率曲線5)每一水深h下沉淀時(shí)間t60116.1(73.178.5(58.5)204.3(52.5)與表觀去除率E的關(guān)系(圖例數(shù)據(jù)為相應(yīng)的去除百分率)0)75107.5(75.143.2(66.7)180.6(58.0)0)沉淀理論基礎(chǔ)擁

8、擠沉淀和壓縮沉淀?當(dāng)懸浮液濃度較高時(shí)，顆粒互相干擾，小顆粒沉速加快，大顆粒沉速減慢，彼此以集合體形式下沉，顆粒間的距離保持一定，上層清液與下層污泥間形