化学水处理沉淀与澄清课件 99页

沉淀与澄清\n1悬浮颗粒在静水中的沉淀2.1沉淀分类1.自由沉淀单个颗粒在无边际水体中沉淀，其下沉的过程颗粒互不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中颗粒的大小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也不变。2.絮凝沉淀在沉淀的过程，颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、形状、密度，并且随着沉淀深度和时间的增长，沉速也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。3.拥挤沉淀当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥的水便有一定的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀。\n1.2悬浮颗粒在静水中的自由沉淀假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力为：(7-1)所受到的水的阻力：(7-2)CD与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。根据牛顿第二定律可知：(7-3)达到重力平衡时，加速度为零，令式（7-3）左边为零，加以整理，得沉速公式：（7-4）\nCD与Re有关，见图6-1。\n1.斯笃克斯公式当Re<1时：呈层流状态(7-5)斯笃克斯公式：(7-6)\n2.牛顿公式当10004,L/H>10，每格宽度应在3～8m不宜大于15m。\n3出水区通常采用：溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）见图7-10。孔口流速宜为0.6～0.7m/s，孔径20～30mm，孔口在水面下15cm，水流应自由跌落到出水渠。为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰的长度，降低流量负荷。堰口溢流率一般小于500m3/md，目前我国增加堰长的办法如图7-11。\n4.存泥区及排泥措施泥斗排泥：靠静水压力1.5–2.0m，下设有排泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放空。机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用于3m以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半地下式时，用泥泵抽吸。还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。\n4平流沉淀池的工艺设计设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间。应根据原水水质、沉淀水质要求、水温等设计资料、运行经验确定。停留时间一般采用1～3h。华东地区水源一般采用1～2h。低温低浊水源停留时间往往超过2h。\n一、各参数间关系(7-27)(7-28)(7-29)\n二、第一种设计计算方法（实验计算方法）1.根据沉淀实验结果选取u0，用uo=Q/A可以计算得到沉淀池的面积A；2.选取沉淀时间t和沉淀池的水平流速v，用L=vt可以得到沉淀池的长度L；3.用公式B=A/L得到B；4.用公式H=Qt/A得到H；\n三、第二种计算方法（经验计算方法）1.根据经验选取平流式沉淀池的沉淀时间t，得到其体积V=Qt2.选取沉淀池的深度H，用公式A=V/H得到沉淀池的面积A；3.选取沉淀池的水平流速v，用L=vt可以得到沉淀池的长度L；4.用公式B=A/L得到B\n影响平流沉淀池沉淀效果的因素1、进水的影响水流经进水穿孔板孔眼的流速0.1～0.2m/s,较池中水流速3～20m/s高出很多，所以进池水流有很大的功能，它能在池内持续很长距离才逐渐消失，这种射流加剧水的紊动，从而影响沉淀效果。影响距离可达数米至数十米之遥。在沉淀池的末端，以水流的出水溢流堰顶为轴心向上形成出流水舌，细粒杂质在出流水舌夹带下能随水流流出池外，从而使沉淀效果降低。2、异重流的影响浑水进入沉淀池后，因水中颗粒杂质不断沉淀而逐渐变清，流出沉淀池的水中浑水物质的含量已经很少，浑水和清水的比重是不同的。即进入沉淀池浑水的比重比流出沉淀池清水的比重大。比重大的浑水进沉淀池后，在重力作用下会潜入池的底部流动，形成所谓的浑水异重流。\n此外，水的比重与温度有关，当进水温度较池内水温高时，进水有可能趋向池表流动，形成温度异重流，当进水温度较池水温度低时，将会加剧浑水异重流。3、水流紊动性和稳定性对沉淀效果的影响水的紊动性以雷诺数Re判别浑水异重流是平流沉淀池中的基本现象之一，当进池浑水的浓度高时异重流的现象就明显一些，进池浑水的浓度低时，异重流现象就不如浓度高时明显。—水的流速；R—水力半径；—水的运动拈滞系数。\n一般认为，在明渠流中，Re＞500时，水流是紊流状态，平流沉淀池中水流的Re一般为4000～15000，属紊流状态。此时水流除水平流速外，尚有上、下、左、右的脉动分速，且伴有小的涡流体，对水中杂质颗粒的沉降是有影响的，因此，在沉淀池中，通常要求降低雷诺数以利于颗粒沉降。Fr高，惯性力作用相对增加，重力相对减少。水流对温差、密度异重流及风浪等影响的抵抗的能力强，使沉淀池中的水流流型保持稳定，一般认为平流沉淀池中Fr＞10-5。在沉淀池中，降低Re和提高Fr的有效措施是减小水力半径R，平流沉淀池的纵向分隔及斜板、斜管沉淀池都能达到上述目的。水的稳定性以费劳德数判别R—水力半径；—水平流速；g—重力加速度。\n在沉淀池中，增大，一方面提高Re，加强水力的紊动性而不利于沉淀，但另一方面也提高了Fr，而加强了水的稳定性，从而有利于沉淀效果的提高。所以，可在很宽的范围内选取，而不至于对沉淀效果有明显的影响。我国各地一般=10～25mm/s,最高可达30～50mm/s。4、絮凝过程的影响对于混凝沉淀池，杂质颗粒的絮凝过程在沉淀池内仍继续进行。如前所述，池内的水流流速的分布实际上是不均匀的，水流存在的速度梯度将引起颗粒相互碰撞而促进絮凝。此外，水中絮凝颗粒的大小也是不均匀的，它们将具有不同的沉速，沉速大的颗粒在沉降过程中能追上沉速小的颗粒而引起碰撞和絮凝。水在池内时间愈长，由速度梯度引起的絮凝便进行的愈完善，说明沉淀时间对沉淀效果是有影响的；池内的水深愈大，颗粒沉速不同引起的絮凝也进行的愈完善，所以沉淀池的水深对混凝效果也是有影响的。因此，实际生产性沉淀池的沉淀时间和水深均影响沉淀效果。\n5、其它影响因素平流沉淀池有时作成回流式这时在水流转弯区，因有时在池中设有支柱、刮泥桁架等障碍物，也会加强水流局部紊动性。有时由于池面风吹或配水不均也会在池内形成偏流、短流现象，使实际沉淀时间大大缩短，所有这些均使沉淀池的沉淀效果降低。四、平流沉淀池的构造（一）进水区进水区的作用是使水流均匀地分布在整个进水的截面上，并尽量减少扰动。1.穿孔配水墙一般在絮凝池和沉淀池之间设置穿孔花墙分布进池浑水。配水孔眼直径取100mm左右，在沉淀区均匀分布，以求将浑水在宽度和深度两个方向上都能均匀分配。孔眼的总面积由孔眼中的水流速度决定，孔眼速度大，配水均匀性好，但大颗粒絮凝体经过孔眼会被打碎，相反地，选小，配水均匀性差，但絮凝体被破坏就轻些，所以≯0.15~0.2M/S。\n穿孔配水花墙\n2.淹没堰配水装置淹没堰顶位于池内水面以下的距离按进水流速0.05m/s计算。淹没堰后设一消能档板，使水向下扩散并沿池下部以浑水异重流方式流向末端，这种配水装置能使进池浑水沿池宽方向均匀分布，进水甚小，絮凝颗粒不会被打碎，进水因档板消能，使进水影响大为减轻，经生产使用效果很好。(二)沉淀区采用导流墙对平流沉淀池进行纵向分格可以减小水力半径R达到改善水流条件的目的。沉淀池的高度与其前后有关净水构筑物的高程布置有关，一般约3~4米，沉淀区的长度L决定于水平流速和停留时间T，即：L=T沉淀池的宽度决定于流量Q、池深H和水平流速即：B=Q/H沉淀区的L、B、H之间互相关联，为获得良好的效果，沉淀池应具有合理的构造形式，一般认为狭长型较好。\n长宽比：h—堰前水深（以米计）。长深比：宽深比：（三）出水区1、溢流堰出水出水溢流堰顶要十分平整，保证在池宽方向上能均匀出流水，溢流堰如不平，会使出水不均，进而影响池内水流的均匀性。将溢流堰作成锯齿形状，即由许多小的三角堰组成，这样就能增大堰前水深，使堰顶不平引起的出水不均匀程度减轻，堰口夹角一般为60°～90°，对90°的三加薄壁堰出水的流量为：2、齿型溢流堰出水\n3、不淹没孔口出水不淹没孔口出水，在出水槽壁上设一排孔口，孔口设于沉淀池水面以下，而位于出水槽水面以上，这种出水装置比溢流堰出水要均匀一些，一个孔口的出流量为：0—每个孔口面积。Q正比与h1/2；孔口流速0.6~0.7m/s；d=20~30mm。（m/s）\n4、淹没孔口出水若出水槽壁上孔口的位置没于槽口水面以下，在水面以下12~15cm,便是淹没孔口出水。h为孔口前后的标高差，这样每个孔口的出水量只与孔口前后的水位差有关，而与孔口的位置无关。所以，淹没孔口出水时，孔口的位置不平，对出水的均匀性没有影响，这是比溢流堰出水优越的方面，担当孔口后出水槽中的水面有较大坡降时，出水的均匀性便受到影响，是其缺点。\n沉淀池出水时，会在出水堰（或孔）前形成一个出流水舌，将未沉下的细粒杂质带出池外，出水单宽流量愈大，出流水舌的影响就愈大，一般出水单宽流量为5~6l/s.m为宜，最好2~3l/s.m。当单宽流量过大时，可在池后部设几条出水槽，这样就能大大地降低出水的单宽流量，能减小出水时向上的流速，提高出水水质。\n（三）存泥区和排泥措施要求：1、池底做成向前倾斜的i=0.02坡度；2、在池底中部或一侧蛇排泥沟，排泥沟i=0.05横坡，池前设排泥斗，斗底设排泥管通向室外下水道，为避免堵塞，排泥管径≮200~300mm，排泥管底端设底阀或阀门，当池内集泥过厚时，需停池进行排泥，排泥时打开排泥管上的阀门，将池内水放空，然后用人力以压力水枪冲刷沉泥，直至全部积泥镜排泥管排出为止。3、人工排泥一次需一天，一年需排除一至数次。4、沉泥在池中经过长时间浓缩后，浓度可达400kg/m3。1、人工排泥\n2、斗底排泥前部池底设置许多排泥斗，可在不停水的情况下进行排泥，排泥斗壁倾角为30°~45°，每个斗底都有排泥管，管上设阀门或底阀。定期开启阀门，可将斗中积泥大部分排出。池后可设小倾角的积泥斗，以减少泥斗数目。此外，亦可采用穿孔排泥管，穿孔管置于排泥槽底部，排泥槽底部应做成长斗形，以使污泥自动流向中央穿孔排泥管。还有机械排泥、虹吸吸泥机、吸泥泵、水力排泥阀等。\n斜板与斜管沉淀池一、斜板与斜管沉淀池的特点按照理想沉淀池的理论，可知沉淀效率为：设原有沉淀池的长度为L，高度为H，如果将沉淀池分为四层，则每层高度为H/4。①设水平流速v和沉速u0不变，则分层后的沉降迹现坡度不变，从图上可以看出，沉淀池的长度可以缩小L/4。如仍保持原来的沉淀效率，则沉淀池的体积可以缩小1/4。\n②设沉淀池长度L不变，从图上可见，v可以增加到4v。即分层后的流量可增加至4倍。分层后的沉淀效率E′增加到原有的E四倍。③颗粒的沉速ui和流量Q不变，由于沉淀池分层后沉淀面积增加4倍，从下式可以看出：为解决好排泥问题，可以用四层斜板代替水平隔板，同样增加沉淀效率4倍。\n由上述可见，在保证同样的产水量，同样的效率的条件下，采用斜板、斜管沉淀池可以大大地缩小沉淀池的容积，使建筑费用大大地降低。但由于保持了相同的截流沉速u0，所以仍具有与平流沉淀池相同的沉淀效率。因此，多层沉淀池与平流沉淀池相比，是一种高效能的沉淀构筑物，沉淀距离的减小，从而缩短了沉淀池的长度和沉淀时间。斜板、斜管沉淀池，R大大地减小了，Re大大地降低了；Fr大大地增大，水流稳定；处于层流状态，从而提高了沉淀效率。\n斜板、斜管沉淀池由一系列倾斜的薄板组成，斜板斜管沉淀池按水流方向分为：上向流、平向流、下向流三种。\nQ/A为斜板、斜管的表面负荷率。因此，水力特征参数可以理解为：斜板斜管的截流速度与其表面负荷率之比。综上所述，讨论斜板、斜管沉淀池水力特征参数的依据是：1.水流在斜板（斜管）中的流态为层流；2.斜板（斜管）内纵向流速，随着板间（管内）断面上不同位置而变化。3.颗粒为分散性非絮凝颗粒，颗粒沉降速度不变。\n二、斜板斜管沉淀池设计计算1.上项流斜板、斜管沉淀池进水方向有三种：第一种不理想，在转弯处直冲斜板中的沉泥，不利沉泥下滑。第二、三种方向进水较好，在实际中应用较多。\n2.整流配水装置为了能使水流均匀地进入斜管下的配水区，絮凝池一般应考率整流措施。①.采用缝隙栅条配水，缝隙前狭后宽；②采用穿空墙，配水孔v≯0.15m/s，（应不大于絮凝池出口流速）；3.倾斜角越小，沉淀面积越大，沉淀效率越高；越大，排泥容易根据生产经验，为使排泥通畅。52°＜＜60°，一般常取60°。\n4.斜管长度L斜管长度大则沉淀效果好。试验证明在斜管进口一段距离内，泥水混杂，水流紊乱，污泥浓缩也较大，此段称为过度段或紊流段。该段以上便看出泥水分离，此段称为分离段。过渡段的长度随管中上升流速而异，该段泥水虽然混杂，但由于浓度较大，反而有利于接触絮凝，从而有利于分离段的泥水分离。\n斜板的实际长度L=过渡段长度L0+分离段长度Lt过渡段长度一般估计约200mm.斜板过长会增加造价，而沉淀效率的提高有限，有分离段上部出现一段较长的清水段，并未利用。目前长度多采用800~1000mm。5.斜板的板距，斜管的管径d及端面形状斜板的板距从沉效率考虑，越小越高，但从施工、安装、排泥考虑，不宜太小。d=50~150mm,常取100mm；斜管管径d=25~40mm,（多边形内切圆直角），端面形状，多采用正六角形。实际应用中，采用斜管较多。d\n6.材料的选择要求：轻质、坚牢、无毒、价廉，目前使用较多的纸质蜂窝、薄雕朔料板（无毒聚乙烯），木质、石棉水泥板等，7.斜板（斜管）沉淀池的表面负荷率斜板（斜管）沉淀池的表面负荷率q就是单位面积的产水量，以m3/h.m2或mm/s,它是一个重要的经济参数。一般上向流斜板（斜管）沉淀池和平流斜板沉淀池的表面负荷率为10~20m3/h.m2（3~6mm/s）；下向流斜板（斜管）沉淀池表面负荷率为30~50m3/h.m2（8~14mm/s）。斜板（斜管）沉淀池的表面负荷率是沉淀池总平面面积而言的，沉淀池总平面面积F包括斜板（管）净出口面积F′，斜板（管）板材所占面积，无效面积△F（如第一块斜板所占面积等）部分。\n斜板（斜管）总平面面积：F=KF′+△FF—沉淀池的总平面面积；F′—斜板（管）净出口面面积；△F—沉淀池中的无效面积；K—斜板（管）的结构系数。它表示斜板板材所占面积比例（一般K=1.03~1.1）。斜板（管）沉淀池的表面负荷率为：上向流和下向流斜板板间（管内）流速为：—斜板板间（管内）流速；Q—沉淀池流量；—斜板倾角。平向流斜板板间流速为沉淀池Q除以与水流方向垂直的净出水面积F′\n8.沉淀池高度斜板下部为布水区1~1.5M，有利于减小水的流速，且便于检修和操作，为使布水均匀，布水区进口设布水装置（格栅穿孔板）；斜板的上部为清水区1M左右；斜板沉淀池排泥量很大，需要有比较完善的排泥设备，一般常用斗底或穿孔管排泥，也有用机械排泥方法。牵引式机械刮泥机。总水深4米左右，总停留时间为20分钟左右。构造比较简单，沉泥时间短，体积小，效能高，所以在生产中得到迅速推广。\n5斜板（管）沉淀池的特点与工艺设计5.1原理由沉淀效率公式可知：在原体积不变时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一般60°左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，水流可从上向下或从下向上流动，颗粒沉于斜管底部，而后自动下滑。斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率。\n5.2分类有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结构见图7-12。\n5.3优缺点优点：1.沉淀面积增大；2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点：1.由于停留时间短，其缓冲能力差；2.对混凝要求高；3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管）\n5.4设计计算1.沉淀池面积A（7-32）选定表面负荷（2.5~3.0mm/s），计算得到面积A。2．沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5（7-33）式中：h1为超高0.3m，h2为清水层高度1.2mh3为自身高度0.866m，h4为配水区高度1.5mh5为污泥斗高度0.8m\n6竖流式沉淀池竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布均匀，池经一般采用4～7m，不大于10m，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形\n7.6.1设计参数1.2.t=1.5～2h3.沉淀区上升速度V=0.5～1mm/s\n6.2设计要求1.D/H有效≤3，否则水流将变成辐流式2.中心管下口应设喇叭口和反射板·反射板距底泥面·喇叭口与反射板的设计应按图要求≥0.3m·喇叭口下端距反射板之间的间隙高度H3=0.25～0.5mm3.排泥管下端距池底排泥管上端超出水面4.浮渣挡板距集水槽0.25～0.50m浮渣挡板高出水面：0.15～0.20m浮渣挡板淹没水深：0.3～0.4m\n6.3设计计算1.中心管面积与直径（7-34）（7-35）2沉淀区的面积（7-36）3.沉淀池的总面积A和池径D（7-37）\n4．沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）（7-37）式中：V为上升流速0.5～1.0mm/st为沉淀时间，1.0～1.5h5.喇叭口距反射板之间的缝隙高度（7-38）式中：V1为出流速度，d1为喇叭口直径≤40mm/s\n6．污泥量W(m3)，其计算同平流式7．污泥区容积（7-39）式中：为上部半径，为下部半径要求：V>W8．总高度H（7-40）式中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缝隙高度h4为缓冲层高度，h5为圆锥高度\n7幅流式沉淀池辐流式沉淀池（圆形、正方形）直径6～60m池内水深1.5～3.0m,机械排泥,池底坡度不小于0.05,见图7-13和图7-14。为使布水均匀,设穿孔挡板,穿孔率10％～20％.\n\n\n7.1设计参数1.沉淀时间t2.表面负荷q（m3/m2.h）3.Qmax4.H有效≤4m7.2设计要求1.D/H有效=6～12m2.池底坡度3.机械刮泥、静水压力排泥（圆形）无机械刮泥、静水压力排泥（正方形）4.进、出水有三种布置方式(1)中心进水，周边出水：辐流式(2)周边进水，中心出水：向心式(3)周边进水，周边出水5.刮泥机旋转角度：1～1.5m/min（周边线速）6.穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的10～20%\n7.3设计计算1.每座沉淀池表面积A1与池径D（7-41）2.有效水深h23.污泥量W（与平流式相同）4.污泥区容积（7-42）\n（7-43）5.总高度（H）和周边处的高度（Hˊ）（7-44）其中：h1为超高，h2为有效水深，h3为缓冲高度层，h4为底坡落差，h5为污泥斗高度。\n8澄清池澄清池将絮凝和沉淀过程综合于一个构筑物完成，主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时被阻留下来使水获得澄清的现象，称为接触絮凝。在原水中加入较多絮凝剂，并适当降低负荷，经过一段时间，便能形成泥渣层，常用于给水处理。澄清池分为泥渣悬浮型和泥渣循环型两种。\n8.1悬浮澄清池1.悬浮澄清池悬浮澄清池结构简单，一般用于小水厂，运行适应性差（水温、水量、变化时，泥渣层工作不稳定），目前已很少用\n悬浮澄清池在泥渣悬浮层中上升流速恰好使颗粒受到的阻力与其在水中的重力相等（处于动力平衡状态），使泥渣颗粒处于悬浮状态。随着原水不断通过，处于动力平衡状态的泥渣颗粒逐渐累积，当浓度达到一定程度（约数千毫克/升），泥渣悬浮层即形成。加过药剂的原水经过气水分离器后，从穿孔配水管进入澄清池室，由下向上穿过悬浮泥渣层中进行絮凝和沉淀。\n悬浮层中不断增长的泥渣须随时由排泥窗口排到泥渣浓缩室中。泥渣浓缩室内装有强制出水管（穿孔管），此管的作用是，在排泥窗口两旁造成水位差，以强制排泥。聚集于悬浮泥渣层中的多余污泥随水流经池壁上的排泥口进入泥渣浓缩室，泥渣在浓缩室内与水分离后下沉，定期由底部穿孔排泥管排出。分离出的清水经上部穿孔强制出水管引至澄清池出水渠。原水通过悬浮层相当于泥渣在静水中的拥挤沉淀。\n特点：①构造简单；②对进水量、水质、水温的变化适应性较差，当进水流量、水质变化较大时，悬浮泥渣易遭破坏；③面积过大时，也容易导致配水和悬浮层浓度分布不均匀；故适用于中小型水厂。\n2．脉冲澄清池特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化，这种变化是由脉冲发生器引起的。靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期性的收缩和膨胀，见图7~23。脉冲澄清池的特点如下：(1)有利于颗粒和悬浮层接触；(2)悬浮层污泥趋于均匀。(3)还可以防止颗粒在池底沉积(4)处理效果受水量、水质、水温影响较大；(5)构造复杂。\n\n原水由进水管进入进水室，由真空泵造成的真空而使进水室的水位上升，此为冲水过程。当水面达到进水室最高水位时，进气阀开启，进水室通大气，这时进水室内水位迅速下降，向澄清池放水，此为放水过程。脉冲澄清池\n多余的泥渣进入泥渣浓缩室沉淀浓缩后，定期排出。脉冲发生器有多种形式，设备复杂、噪音大。在进水室与池内水为差的作用下，上升流速突然增大，悬浮泥渣层相应地膨胀。竖井充水时，这时进入池内的水量减少，上升流速降低，悬浮泥渣层便彻底地收缩，由于充水和放水交替地进行，使悬浮泥渣层交替地上升（膨胀）和下降（收缩）的运动，故称为脉冲澄清池。\n8.2循环型澄清池1.机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池的构造如图7~24所示\n2.设计要点机械搅拌澄清池的设计要点：①清水区上升流速为0.8~1.1mm/s；②水在澄清池内总的停留时间可采用1.2~1.5h；③叶轮提升流量为进水流量的3~5倍；④原水进水管、三角配水槽的水流流速分别为1m/s、0.4m/s；⑤第一絮凝室的容积：第二絮凝室的容积（含导流室）：分离室为2：1：7，第二絮凝室与导流室的水流流速一般为40~60mm/S；⑥直径大于6m时用6~8条集水槽，直径小于6m时用4~6条集水槽\n机械搅拌澄清池的优点：①能适应水质水量的变化，工作稳定性较好②适用于大、中水厂机械搅拌澄清池的缺点：①维修维护工作量较大；②启动时有时需人工加土和加大加药量。③它需要设置变速电动机和减速装置等机电设备，结构较复杂\n机械搅拌澄清池主要由第一、第二反应室和分离室组成，加过药剂的原水在第一、第二反应室与高浓度的回流泥渣相接触，达到较好的絮凝效果，结成大而重的絮凝体，在分离室中进行分离。泥渣的循环回流用机械抽升，故称机械加速澄清池。第一反应室第二反应室原水进入环型三角配水槽，通过缝隙均匀流入第一反应室，因原水中可能含有气体，汇集在三角槽顶部故应安装透气管，加药地点可在进水管、三角配水槽，也可数处同时加注药剂，由实验决定。\n第一反应室搅拌设备的作用是，提升叶轮将泥渣提升至第二反应室，循环利用，搅拌浆使第一反应室的泥渣循环流动并与进水进行混合和反应。提升叶轮和搅拌浆安装在同一轴上，宜采用无级变速电动机驱动或用普通电动机通过变速装置带动搅拌设备。加速澄清池由于采用机械搅拌的方法来悬浮泥渣，驱使泥渣回流，所以它具有较好的调节性能（泥渣浓度、搅拌速度、泥渣循环量）。在清水分离区中，由于沉淀面积很大，上升流速很小，悬浮泥渣不断下沉，分离出来的清水经清水保护层汇集于上部集水槽，引出池外。下沉的泥渣随水往下又回流至第一反应室，，在清水分离区内设有泥渣浓缩室，用以收集多余的泥渣，泥渣经浓缩后，定期排除池外。\n8.3水力循环澄清池水力循环澄清池的简图如图7-25所示，水力循环澄清池现已很小使用。水力循环澄清池的优点：不需机械搅拌，结构简单水力循环澄清池的缺点：反应时间短，运行不稳定，泥渣回流控制较难，不能适应水温、水质、水量的变化，只能用于小水厂\n水力循环澄清池原水从池底进入，先经喷嘴高速喷入喉管，在喉管下部的喇叭口附近造成真空而系入回流泥渣。原水与回流泥渣在喉管中剧烈混合后，被送入第一反应室和第二反应室。从第二反应室流出的泥水混合液，在分离室中进行泥水分离，清水向上汇集于上部集水槽，下流的泥渣随水流回流至喷嘴，多余的泥渣进入泥渣浓缩室，如此周而复始。原水流量与泥渣回流量之比一般为1：3~1：4。喉管和喇叭口的高低可用池顶的升降阀调节，以调整喷嘴与喉管的间距，借以控制回流泥渣量。第一第二\n特点：在清水分离区的上升流速是一个重要参数过大，会使出水水质恶化，过小，会降低负荷量，增加建筑费用。一般=0.8~1.2mm/s，北方宜采用低值；为了保证接触絮凝时间，一般悬浮泥渣层厚度取1.5~2.5M，对低温低浊的原水宜采用大的厚度值。①这种澄清池反应时间短，反应进行的不完善，所以需多投一些药剂，才能获得较好的效果；②池深较大，宜用于小规模水厂中；③因构造较简单，不须复杂的机电设备，投资较省，故小水量时较合适。澄清池主要设计参数\n为了避免悬浮泥渣被带出池外，清水保护区厚度取1.5~2.0M；水在澄清池中的停留时间一般取1.0~1.5小时。\n10沉砂池沉砂池的主要作用有：分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀池的负荷.沉砂池的主要类型：平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池.10.1平流式沉砂池平流沉砂池结构如图7-26，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。\n\n1.设计参数（1）Q设计污水重力自流进入污水厂，按Qmax设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计平流沉砂池结构如图7-26，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。（2）vmax=0.3m/s,vmin=0.15m/s使无机颗粒下沉，而有机颗粒不会下沉（按砂粒比重2.65，去除d≥0.2mm砂粒来设计（3）t停留≥30"，一般为30"~60"（4）H有效=0.25~1.0m,≤1.20m,每格宽度b≥0.6m（5）沉砂量标准生活污水：0.01~0.02l/人.d城市污水：3m3/105m3污水砂含水率60%，容重1500㎏/m3，贮砂斗的容积按2d沉砂量计算，砂斗倾角55º~60º（6）超高≥0.3m\n2.设计计算（1）水流部分的长度L（m）：L=v·t：v：最大水平流速vmaxt：水力停留时间（2）水流断面积A：（3）池总宽度B：（4）沉砂斗容积V（m3）（5）沉砂池总高度H（6）验算最小流速验算在Qmin时，污水流经沉砂池时的\n3排砂装置（1）重力排砂：排砂管、排砂罐（2）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗\n10.2曝气沉砂池一般沉砂中夹杂有15%的有机物，使后续处理增加难度，影响环境。通入空气，使砂粒互相磨擦，并承受剪切力，使砂粒或砂团吸附夹杂的有机物进入水中，使沉砂中有机物含量<10%，称为清洁砂。如图7-27所示。\n\n1.设计参数（1）V水平=0.08～0.12m/s,最大旋流速度为0.25～0.30m/s（2）Qmax时的t停留=1～3min（3）h有效=2～3m,L/B=5,B/H=1～1.5（4）穿孔管曝气，孔径2.5～6.0mm，曝气量：0.2m3/m3污水\n2．计算首先确定t停留、V水平、h有效等设计参数（1）池子总有效容积V（m3）V=Qmax×t停留×60（m3）\n（2）水流断面积A（m2）（3）池总高度B（m）每格宽其中n为分格数（4）池长L（m）（5）每小时所需空气量q(m3/h)（6）贮砂斗计算与平流式沉砂池相同\n10.3多尔沉砂池1984年美国提出，沉砂被旋转刮砂机刮到排砂坑，用往复齿耙把有机物洗掉，洗下来的有机物随污水一起回流到沉砂池，沉砂池有机物含量<10%，最大设计流速为0.3m/s。主要设计参数表见表7-1。表7-1多尔沉砂池设计参数表沉砂池直径（m）3.06.09.012.0最大流量（m3/s）要求去除砂粒直径为0.21mm要求去除砂粒直径为0.15mm0.170.110.700.451.581.022.801.81沉砂池深度（m）1.11.21.41.5最大设计流量时的水深（m）0.50.60.91.1洗砂机宽度（m）0.40.40.70.7洗砂机斜面宽度（m）8.09.010.012.0\n10.4钟式沉砂池1984年由英国提出，钟式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果，见图7~28