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1、沉淀和澄清沉淀的分類自由沉淀：離散顆粒、在沉淀過程中沉速不變（沉砂池、初沉池前期）絮凝沉淀：絮凝性顆粒，在沉淀過程中沉速增加（初沉池后期、二沉池前期、給水混凝沉淀）擁擠沉淀：顆粒濃度大，相互間發(fā)生干擾，分層（高濁水、二沉池、污泥濃縮池）壓縮沉淀：顆粒間相互擠壓，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力下擠出，污泥得到濃縮。懸浮顆粒在靜水中的自由沉淀沉降的基本原理沉降試驗(yàn)和沉降曲線沉淀池及其設(shè)計(jì)計(jì)算懸浮顆粒在靜水中的沉淀沉淀池中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池示意圖進(jìn)水出水排泥在環(huán)境領(lǐng)域沉降原理如何利用？應(yīng)用水與廢水處理：各種顆粒物（無機(jī)砂粒、有機(jī)絮體……）的沉降比重較小絮體的上浮油珠的上浮氣體凈
2、化：粉塵、液珠……沉淀二、流體阻力當(dāng)某一顆粒在不可壓縮的連續(xù)流體中做穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，顆粒會受到來自流體的阻力。該阻力由兩部分組成：形狀阻力和摩擦阻力。流體阻力的方向與顆粒物在流體中運(yùn)動(dòng)的方向相反，其大小與流體和顆粒物之間的相對運(yùn)動(dòng)速度u、流體的密度?、粘度?以及顆粒物的大小、形狀有關(guān)。對于一般非球形的顆粒物，這種關(guān)系非常復(fù)雜。阻力公式如下圖a曲面邊界層分離現(xiàn)象使流體不再貼著圓柱體表面流動(dòng)，而從表面分圖a曲面邊界層分離現(xiàn)象離出來，造成邊界層分離，S點(diǎn)稱為分離點(diǎn)。形成的旋渦，不斷地被主流帶走，在圓柱體后面產(chǎn)生一個(gè)尾渦區(qū)。尾渦區(qū)內(nèi)的旋渦不斷地消耗有用的機(jī)械能，使該區(qū)中的壓強(qiáng)降低，即小于圓柱
3、體前和尾渦區(qū)外面的壓強(qiáng)，從而在圓柱體前后產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，形成了壓差阻力。壓差阻力的大小與物體的形狀有很大關(guān)系，所以又稱為形狀阻力。式中：As——運(yùn)動(dòng)方向的面積Cd——牛頓無因次阻力系數(shù)：Cd=f(Re)u——顆粒沉降速度當(dāng)受力平衡時(shí)，沉速變?yōu)閡（最終沉降速度）沉降動(dòng)力學(xué):顆粒受力情況分析沉降的基本原理對于球形顆粒：CD阻力系數(shù)，與Re有關(guān)。Re表示水流的慣性力與粘滯力之間的對比:非球形顆粒?：形狀系數(shù)③紊流區(qū)（牛頓區(qū)）②過渡流區(qū)（艾倫區(qū)）①層流區(qū)（stokes區(qū)）:該公式難以反映實(shí)際，因?yàn)閷?shí)際中顆粒大小不一，不是球形。但可以了解u的影響因素。此外，一般d難以測定，在層流區(qū)，顆粒太小
4、?？梢酝ㄟ^測定u，算出d（注意是名義上的）。擁擠沉淀特點(diǎn)：1.發(fā)生在SS濃度較高的情況 2.分層沉淀，出現(xiàn)清水－渾水交接面3.出現(xiàn)4個(gè)區(qū)，參見圖16－2。A：清水區(qū)B：等濃度區(qū)（與原水顆粒濃度相同）或稱受阻沉降層顆粒沉速等于界面沉降速度，等速下降（Vs）C：變濃度區(qū)顆粒濃度由小變大D：壓實(shí)區(qū)顆粒沉速從大――小懸浮物緩慢下沉是這一區(qū)內(nèi)懸浮物緩慢壓實(shí)過程，壓實(shí)區(qū)頂部界面以一定速度上升當(dāng)t＝tc時(shí)，變濃度區(qū)剛好消失時(shí)，稱為臨界沉降點(diǎn)當(dāng)再延長沉降時(shí)間，污泥層就會發(fā)生壓實(shí)。分區(qū)的條件：最大顆粒粒徑/最小顆粒粒徑<6發(fā)生在：混凝后的礬花（>2-3g/L）活性污泥>1g/L高濃度泥沙>5g/L
5、沉降過程曲線以交界面的高度為縱坐標(biāo)，沉淀時(shí)間為橫坐標(biāo)，可作出沉降過程曲線。參考圖16-2。b-c的斜率代表交界面的等速沉降Cc為臨界點(diǎn)最后壓實(shí)高度為H?沉降過程曲線的相似性 同一水樣（當(dāng)原水顆粒濃度一樣時(shí)）A、B區(qū)交界面下降速度與水深無關(guān)。 OP1/OP2＝OQ1/OQ2不同水深沉淀過程存在著相似性；由一個(gè)水深的沉降過程曲線可以作出其它水深條件下的曲線；有可能用較短的沉淀管來推測實(shí)際沉淀效果界面沉降速度Vs與顆粒濃度有關(guān)Vs=f(C)平流沉淀池非凝聚性顆粒的 沉淀過程 理想沉淀池 沉淀去除率凝聚性顆粒的沉淀過程 凝聚性顆粒特點(diǎn)大小、形狀和密度在變，沉速也隨著沉淀的深度和時(shí)間而加快
6、。 沉淀效果根據(jù)沉淀試驗(yàn)加以預(yù)測理想沉淀池假設(shè)：顆粒為自由沉淀水流水平流動(dòng)，在過水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等。顆粒到底就被去除。水平流速v=Q/(h0B)B:池寬考察頂點(diǎn)，流線III：正好有一個(gè)沉降速度為u0的顆粒從池頂沉淀到池底，稱為截留速度。u?u0的顆?？梢匀咳コ齯7、、產(chǎn)水量越高；或q（溢流率）不變，ui越大，E越大。ui與混凝效果有關(guān)，應(yīng)重視加強(qiáng)混凝工藝。2）ui一定，增大A，可以增加產(chǎn)水量Q或增大E。當(dāng)容積一定時(shí)，增加A，可以降低水深――“淺層理論”。入流區(qū)出流區(qū)污泥區(qū)理想沉淀池示意圖剛好100%去除顆粒；可部分去除顆粒；可全部去除顆粒。靜沉試驗(yàn)所得到的沉降規(guī)律用于理想沉淀池。去除效率為二、表面負(fù)荷q0①q0在數(shù)值上等于最小沉降速度；②q0↓，ET↑；③在自由顆粒沉降中，當(dāng)處理水量為定值是，處理效率ET僅是沉降區(qū)表面積的函數(shù)，而與水深無關(guān)
