水质工程学第七章沉淀与澄清

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1、第七章第七章 沉淀与澄清沉淀与澄清 7.1 7.1 悬浮颗粒在静水中的沉淀悬浮颗粒在静水中的沉淀悬浮颗粒在静水中的沉淀悬浮颗粒在静水中的沉淀7.2.1 7.2.1 沉淀分类沉淀分类沉淀分类沉淀分类 1. 1.自由沉淀自由沉淀自由沉淀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单个颗粒在无边际水体中沉淀，其下沉的过程颗粒互单个颗粒在无边际水体中沉淀，其下沉的过程颗粒互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不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中颗粒的大不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中颗粒的大不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中

2、颗粒的大小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也不变。不变。不变。不变。2. 2.絮凝沉淀絮凝沉淀絮凝沉淀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、在沉淀的过程，颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、在沉淀的过程，颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、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，沉速形状、密度，并且随着沉淀深度和时间的增长，沉速形状、密度，并且随着沉淀深度和时间的增长，沉速形状、密度，并且随着

3、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。也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。3. 3.拥挤沉淀拥挤沉淀拥挤沉淀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当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加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，被排斥到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥的水便有一定

4、的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增的水便有一定的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增的水便有一定的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增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。加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀。加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀。加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀。 7.1.2 7.1.2 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀悬浮颗粒在静水中的自由沉淀悬浮颗粒在静水中的自由沉淀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：假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力为：假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的

5、重力为：假设沉淀的颗粒是球形，其所受到的重力为：(7-1)(7-1) 所受到的水的阻力：所受到的水的阻力：所受到的水的阻力：所受到的水的阻力： (7-2) (7-2) CD CD与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。 根据牛顿第二定律可知：根据牛顿第二定律可知：根据牛顿第二定律可知：根据牛顿第二定律可知：(7-3) (7-3) 达到重力平衡时，加速度为零，令式（达到重力平衡时，加速度为零，令式（达到重力平衡时，加速度为零，令式（达到重力平衡时，加速度为零，令式（7-37-3）左边为零，加）

6、左边为零，加）左边为零，加）左边为零，加以整理，得沉速公式：以整理，得沉速公式：以整理，得沉速公式：以整理，得沉速公式： （7-47-4） CDCD与与ReRe有关，见图有关，见图6-16-1。 1. 1. 斯笃克斯公式斯笃克斯公式斯笃克斯公式斯笃克斯公式当当当当Re1Re1时：呈层流状态时：呈层流状态时：呈层流状态时：呈层流状态(7-5) (7-5) 斯笃克斯公式：斯笃克斯公式：斯笃克斯公式：斯笃克斯公式：(7-6)(7-6) 2. 2. 牛顿公式牛顿公式牛顿公式牛顿公式 当当当当1000Re250001000Re25000时，呈紊流状态，时，呈紊流状态，时，呈紊流状态，时，呈紊流状态，CD

7、CD接近于常数接近于常数接近于常数接近于常数0.40.4代入代入代入代入（7-57-5）得牛顿公式：）得牛顿公式：）得牛顿公式：）得牛顿公式：（7-77-7） 当当当当1Re10001Re1000时，属于过渡区，时，属于过渡区，时，属于过渡区，时，属于过渡区，CDCD近似为近似为近似为近似为（7-87-8） 代入得阿兰公式：代入得阿兰公式：代入得阿兰公式：代入得阿兰公式：（7-97-9） 7.1.3 7.1.3 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀1 1沉降过程分析沉降过程分析沉降过程分析沉降过程分析 如图如图如图如图7-27

8、-2，整个沉淀筒中可分为清水、等浓度区、变浓度，整个沉淀筒中可分为清水、等浓度区、变浓度，整个沉淀筒中可分为清水、等浓度区、变浓度，整个沉淀筒中可分为清水、等浓度区、变浓度区、压实区等四个区。区、压实区等四个区。区、压实区等四个区。区、压实区等四个区。 2. 2.肯奇沉淀理论肯奇沉淀理论肯奇沉淀理论肯奇沉淀理论 由图由图由图由图7-27-2可知曲线可知曲线可知曲线可知曲线a-ca-c段的悬浮物浓度为段的悬浮物浓度为段的悬浮物浓度为段的悬浮物浓度为C0C0，c-dc-d段浓度段浓度段浓度段浓度均大于均大于均大于均大于C0C0。 设在设在设在设在c-dc-d曲线任一点曲线任一点曲线任一点曲线任一点

9、CtCt作切线与纵坐标相交于作切线与纵坐标相交于作切线与纵坐标相交于作切线与纵坐标相交于aa点，得点，得点，得点，得高度高度高度高度HtHt。按照肯奇沉淀理论得：。按照肯奇沉淀理论得：。按照肯奇沉淀理论得：。按照肯奇沉淀理论得：（7-107-10） 作作作作CtCt点切线，这条切线的斜率表示浓度为点切线，这条切线的斜率表示浓度为点切线，这条切线的斜率表示浓度为点切线，这条切线的斜率表示浓度为CtCt的交界面的交界面的交界面的交界面下沉速度：下沉速度：下沉速度：下沉速度：（7-117-11） 3. 3.相似理论相似理论相似理论相似理论 当原水颗粒浓度一样时，不同沉降高度的界面沉降过程曲线当原水颗

10、粒浓度一样时，不同沉降高度的界面沉降过程曲线当原水颗粒浓度一样时，不同沉降高度的界面沉降过程曲线当原水颗粒浓度一样时，不同沉降高度的界面沉降过程曲线的相似性（见图的相似性（见图的相似性（见图的相似性（见图7-37-3），即），即），即），即(7-12)(7-12) 7.2 7.2 理想沉淀池的特性分析理想沉淀池的特性分析理想沉淀池的特性分析理想沉淀池的特性分析7.2.1 7.2.1 非凝聚性颗粒的沉淀过程分析非凝聚性颗粒的沉淀过程分析非凝聚性颗粒的沉淀过程分析非凝聚性颗粒的沉淀过程分析理想沉淀池的基本假设：理想沉淀池的基本假设：理想沉淀池的基本假设：理想沉淀池的基本假设：颗粒处于自由沉淀状态，

11、颗粒的沉速始终不变。颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等， 并在流动过程中流速始终不变。并在流动过程中流速始终不变。并在流动过程中流速始终不变。并在流动过程中流速始终不变。颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。颗粒沉到底就被认为去除，不再

12、返回水流中。 理想沉淀池的工作情况见图理想沉淀池的工作情况见图理想沉淀池的工作情况见图理想沉淀池的工作情况见图7-47-4。 原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在A-BA-B截面上其水截面上其水截面上其水截面上其水平流速为：平流速为：平流速为：平流速为： 考察顶点，流线考察顶点，流线考察顶点，流线考察顶点，流线IIIIII：正好有一个沉降速度为的颗粒从池：正好有一个沉降速度为的颗粒从池：正好有一个沉降速度为的颗粒从池：正好有一个沉降速度为的颗粒从池顶沉淀到池底，称为截留速度。顶沉淀到池底

13、，称为截留速度。顶沉淀到池底，称为截留速度。顶沉淀到池底，称为截留速度。 u u的颗粒可以全部去除，的颗粒可以全部去除，的颗粒可以全部去除，的颗粒可以全部去除，uu的颗粒只能部分去除的颗粒只能部分去除的颗粒只能部分去除的颗粒只能部分去除 对用直线对用直线对用直线对用直线代表的一类颗粒而言，流速和都与沉淀时间代表的一类颗粒而言，流速和都与沉淀时间代表的一类颗粒而言，流速和都与沉淀时间代表的一类颗粒而言，流速和都与沉淀时间有关有关有关有关 （ 7-13 7-13） （7-147-14） 令（令（令（令（7-137-13）和（）和（）和（）和（7-147-14）相等，代入（）相等，代入（）相等，代入

14、（）相等，代入（7-127-12）得：）得：）得：）得： （7-157-15） 即：即：即：即：（7-167-16） 一般称为一般称为一般称为一般称为“ “表面负荷表面负荷表面负荷表面负荷” ”或或或或“ “溢流率溢流率溢流率溢流率” ”。表面负荷在数值上等于截留速。表面负荷在数值上等于截留速。表面负荷在数值上等于截留速。表面负荷在数值上等于截留速度，但含义不同。度，但含义不同。度，但含义不同。度，但含义不同。 设原水中沉速为设原水中沉速为设原水中沉速为设原水中沉速为u ui i（u ui iuu0 0）的颗粒的浓度为）的颗粒的浓度为）的颗粒的浓度为）的颗粒的浓度为C C，沿着进水区高度为，沿

15、着进水区高度为，沿着进水区高度为，沿着进水区高度为h0h0的的的的截面进入的颗粒的总量为截面进入的颗粒的总量为截面进入的颗粒的总量为截面进入的颗粒的总量为QC=hQC=h0 0BvCBvC，沿着，沿着，沿着，沿着mm点以下的高度为点以下的高度为点以下的高度为点以下的高度为h hi i的截面的截面的截面的截面进入的颗粒的数量为进入的颗粒的数量为进入的颗粒的数量为进入的颗粒的数量为h hi iBvCBvC（见图（见图（见图（见图7-47-4），则沉速为），则沉速为），则沉速为），则沉速为u ui i的颗粒的去除率的颗粒的去除率的颗粒的去除率的颗粒的去除率为：为：为：为：（7-177-17） 根据相

16、似关系得：根据相似关系得：根据相似关系得：根据相似关系得： 即即即即 （7-187-18） 同理得：同理得：同理得：同理得： （7-197-19） 将式（将式（将式（将式（7-187-18）和（）和（）和（）和（7-197-19）代入（）代入（）代入（）代入（7-177-17）得特定颗粒去除率：）得特定颗粒去除率：）得特定颗粒去除率：）得特定颗粒去除率： （7-207-20） 将（将（将（将（7-167-16）代入（）代入（）代入（）代入（7-207-20）得：）得：）得：）得： (7-21) (7-21) 7.2.27.2.2理想沉淀池理论理想沉淀池理论理想沉淀池理论理想沉淀池理论 由上式可

17、知，颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与由上式可知，颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与由上式可知，颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与由上式可知，颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关，而与其它因素（如水深、池长、表面负荷有关，而与其它因素（如水深、池长、表面负荷有关，而与其它因素（如水深、池长、表面负荷有关，而与其它因素（如水深、池长、水平流速、沉淀时间）无关。水平流速、沉淀时间）无关。水平流速、沉淀时间）无关。水平流速、沉淀时间）无关。 （1 1）E E一定，越大，表面负荷越大，或一定，越大，表面负荷越大，或一定，越大，表面负荷越大，或一定，越大，表面负荷越大，或q q不变但不变但不变但不变但E E增

18、大。与混凝效果有关，应重视加强混凝工艺。增大。与混凝效果有关，应重视加强混凝工艺。增大。与混凝效果有关，应重视加强混凝工艺。增大。与混凝效果有关，应重视加强混凝工艺。 （2 2）一定，增大）一定，增大）一定，增大）一定，增大A A，可以增加产水量，可以增加产水量，可以增加产水量，可以增加产水量QQ或增大或增大或增大或增大E E。当容积一定时，增加当容积一定时，增加当容积一定时，增加当容积一定时，增加A A，可以降低水深，可以降低水深，可以降低水深，可以降低水深“浅池浅池浅池浅池理论理论理论理论” ”。 7.2.3 7.2.3 理想沉淀池的总去除率理想沉淀池的总去除率理想沉淀池的总去除率理想沉淀

19、池的总去除率 所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于u uo o的的的的颗粒的去除率为：颗粒的去除率为：颗粒的去除率为：颗粒的去除率为：（7-227-22） 沉速大于和等于沉速大于和等于沉速大于和等于沉速大于和等于u u0 0的颗粒全部下沉去除率为（的颗粒全部下沉去除率为（的颗粒全部下沉去除率为（的颗粒全部下沉去除率为（1-1-p p0 0），因此理想沉淀池的总去除率为：），因此理想沉淀池的总去除率为：），因此理想沉淀池的总去除率为：），因此理想沉淀池的总去除率为： （7-237-23） 式中式中

20、式中式中p p0 0沉速小于沉速小于沉速小于沉速小于u u0 0的颗粒重量占所有颗粒重量的颗粒重量占所有颗粒重量的颗粒重量占所有颗粒重量的颗粒重量占所有颗粒重量的百分率；的百分率；的百分率；的百分率； 7.2.4 7.2.4 非凝聚性颗粒的沉淀实验分析非凝聚性颗粒的沉淀实验分析非凝聚性颗粒的沉淀实验分析非凝聚性颗粒的沉淀实验分析 非凝聚性颗粒在静水中的沉淀实验，用一个圆筒非凝聚性颗粒在静水中的沉淀实验，用一个圆筒非凝聚性颗粒在静水中的沉淀实验，用一个圆筒非凝聚性颗粒在静水中的沉淀实验，用一个圆筒进行，如图进行，如图进行，如图进行，如图7-57-5所示。在圆筒水面所示。在圆筒水面所示。在圆筒水面

21、所示。在圆筒水面h h处开一个取样处开一个取样处开一个取样处开一个取样口，要求颗粒在在水中均匀分布，浓度为口，要求颗粒在在水中均匀分布，浓度为口，要求颗粒在在水中均匀分布，浓度为口，要求颗粒在在水中均匀分布，浓度为C C0 0；然；然；然；然后在分别在后在分别在后在分别在后在分别在t t1 1, , 、 t t2 2 、 t tn n时取样，分别测得浓度时取样，分别测得浓度时取样，分别测得浓度时取样，分别测得浓度为为为为C C1 1 、 C C2 2 、 C Cn n, ,对应的沉速分别为对应的沉速分别为对应的沉速分别为对应的沉速分别为h/th/t1 1=u=u1 1、 h/th/t2 2=u

22、=u2 2 、h/th/tn n=u=un n 。设。设。设。设p p1 1、p p2 2、ppn n 分别代表分别代表分别代表分别代表C C1 1/C/C0 0、C C2 2/C/C0 0、CCn n/C/C0 0则则则则1-p1-pi i表示所有速度大于等表示所有速度大于等表示所有速度大于等表示所有速度大于等于于于于u ui i的颗粒所占的比例，的颗粒所占的比例，的颗粒所占的比例，的颗粒所占的比例，p pi i代表沉速小于代表沉速小于代表沉速小于代表沉速小于u ui i的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒所占的比例，见图所占的比例，见图所占的比例，见图所占的比例，见图7-57-5。 具有沉速具有沉速具

23、有沉速具有沉速u u1 1、u u2 2的两种颗粒之间的颗粒浓度分数的两种颗粒之间的颗粒浓度分数的两种颗粒之间的颗粒浓度分数的两种颗粒之间的颗粒浓度分数为为为为p1-p2p1-p2。 7.2.5 7.2.5 凝聚性颗粒的沉淀实验分析凝聚性颗粒的沉淀实验分析凝聚性颗粒的沉淀实验分析凝聚性颗粒的沉淀实验分析 1. 1.实验实验实验实验 采取图采取图采取图采取图7-77-7的沉淀试验筒，筒长尽量接近实际的沉淀试验筒，筒长尽量接近实际的沉淀试验筒，筒长尽量接近实际的沉淀试验筒，筒长尽量接近实际沉淀池的深度，可采用沉淀池的深度，可采用沉淀池的深度，可采用沉淀池的深度，可采用2 23m3m，直径不小于，直

24、径不小于，直径不小于，直径不小于100mm100mm，设，设，设，设5 56 6个取样口。个取样口。个取样口。个取样口。 先均匀搅拌测定初始浓度，然后试验，每隔先均匀搅拌测定初始浓度，然后试验，每隔先均匀搅拌测定初始浓度，然后试验，每隔先均匀搅拌测定初始浓度，然后试验，每隔一段时间，取出各取样口的水测定悬浮物的浓度，一段时间，取出各取样口的水测定悬浮物的浓度，一段时间，取出各取样口的水测定悬浮物的浓度，一段时间，取出各取样口的水测定悬浮物的浓度，计算相应的去除百分数。以沉淀筒高度计算相应的去除百分数。以沉淀筒高度计算相应的去除百分数。以沉淀筒高度计算相应的去除百分数。以沉淀筒高度h h为纵坐标

25、，为纵坐标，为纵坐标，为纵坐标，沉淀时间沉淀时间沉淀时间沉淀时间t t为横坐标把去除百分比相同的各点连成为横坐标把去除百分比相同的各点连成为横坐标把去除百分比相同的各点连成为横坐标把去除百分比相同的各点连成光滑曲线，称为光滑曲线，称为光滑曲线，称为光滑曲线，称为“ “去除百分数等值线去除百分数等值线去除百分数等值线去除百分数等值线” ” 含义：对应所指明去除百分数时，取出水样含义：对应所指明去除百分数时，取出水样含义：对应所指明去除百分数时，取出水样含义：对应所指明去除百分数时，取出水样中不复存在的颗粒的最远沉降途径，深度与时间中不复存在的颗粒的最远沉降途径，深度与时间中不复存在的颗粒的最远沉

26、降途径，深度与时间中不复存在的颗粒的最远沉降途径，深度与时间的比值指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。的比值指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。的比值指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。的比值指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。 2. 2.计算计算计算计算 对于某一表面负荷而言，根据凝聚性颗粒去除百分数等值对于某一表面负荷而言，根据凝聚性颗粒去除百分数等值对于某一表面负荷而言，根据凝聚性颗粒去除百分数等值对于某一表面负荷而言，根据凝聚性颗粒去除百分数等值线，可以得出总的去除百分数（见图线，可以得出总的去除百分数（见图线，可以得出总的去除百分数（见图线，可以得出总的去除百分数（见图7-8

27、7-8）：）：）：）：（7-247-24） 7.3 平流沉淀池的基本结构平流沉淀池的基本结构 7.3.1 7.3.1 基本结构基本结构基本结构基本结构 平流式沉淀池分为进水区、沉淀区、存泥区、平流式沉淀池分为进水区、沉淀区、存泥区、平流式沉淀池分为进水区、沉淀区、存泥区、平流式沉淀池分为进水区、沉淀区、存泥区、出水区出水区出水区出水区4 4部分。部分。部分。部分。 1. 1.进水区进水区进水区进水区 进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面上，尽量减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池上

28、，尽量减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池上，尽量减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池上，尽量减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布在直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布在直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布在直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布在沉淀池的整个断面上，见图沉淀池的整个断面上，见图沉淀池的整个断面上，见图沉淀池的整个断面上，见图7-97-9。为使矾花不宜破。为使矾花不宜破。为使矾花不宜破。为使矾花不宜破碎，通常采用穿孔花墙碎，通常采用穿孔花墙碎，通常采用穿孔花墙碎，通常采用穿孔花墙 V0.15-0.2 m/s V4, L/B4, L/H

29、10L/H10，每格宽度应在，每格宽度应在，每格宽度应在，每格宽度应在3 38m8m不宜大于不宜大于不宜大于不宜大于15m15m。 3 3出水区出水区出水区出水区 通常采用：溢流堰（施工难），淹没孔口（容通常采用：溢流堰（施工难），淹没孔口（容通常采用：溢流堰（施工难），淹没孔口（容通常采用：溢流堰（施工难），淹没孔口（容易找平）见图易找平）见图易找平）见图易找平）见图7-107-10。孔口流速宜为。孔口流速宜为。孔口流速宜为。孔口流速宜为0.60.60.7m/s0.7m/s，孔径孔径孔径孔径202030mm30mm，孔口在水面下，孔口在水面下，孔口在水面下，孔口在水面下15cm15cm，水流

30、应自，水流应自，水流应自，水流应自由跌落到出水渠。由跌落到出水渠。由跌落到出水渠。由跌落到出水渠。 为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰为了不使流线过于集中，应尽量增加出水堰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的长度，降低流量负荷。堰口溢流率一般小于的长度，降低流量负荷。堰口溢流率一般小于的长度，降低流量负荷。堰口溢流率一般小于500 500 m3/m dm3/m d，目前我国增加堰长的办法如图，目前我国增加堰长的办法如图，目前我国增加堰长的办法如图，目前我国增加堰长的办法如图7-117-11。 4. 4.存泥区

31、及排泥措施存泥区及排泥措施存泥区及排泥措施存泥区及排泥措施 泥斗排泥：靠静水压力泥斗排泥：靠静水压力泥斗排泥：靠静水压力泥斗排泥：靠静水压力 1.5 2.0m 1.5 2.0m，下设有排，下设有排，下设有排，下设有排泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不泥管，多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）大时）大时）大时） 穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度穿孔管排泥：需存泥区，池底水平略有坡度以便放空。以便放空。以便放空。以便放空

32、。 机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度，适用于适用于适用于适用于3m3m以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半以上虹吸水头的沉淀池，当沉淀池为半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。地下式时，用泥泵抽吸。地下式时，用泥泵抽吸。地下式时，用泥泵抽吸。 还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的吸还有一种单口扫描式吸泥机，无需成排的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

33、。口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。口和吸管装置。沿着横向往复行走吸泥。 7.3.2 7.3.2 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素影响平流式沉淀池沉淀效果的因素影响平流式沉淀池沉淀效果的因素影响平流式沉淀池沉淀效果的因素 1. 1.沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响 主要为短流的影响，产生的原因有：主要为短流的影响，产生的原因有：主要为短流的影响，产生的原因有：主要为短流的影响，产生的原因有： (1) (1)进水的惯性作用；进水的惯性作用；进水的惯性作用；进

34、水的惯性作用； (2) (2)出水堰产生的水流抽吸；出水堰产生的水流抽吸；出水堰产生的水流抽吸；出水堰产生的水流抽吸； (3) (3)较冷或较重的进水产生的异重流；较冷或较重的进水产生的异重流；较冷或较重的进水产生的异重流；较冷或较重的进水产生的异重流； (4) (4)风浪引起的短流；风浪引起的短流；风浪引起的短流；风浪引起的短流； (5) (5)池内存在的导流壁和刮泥设施等池内存在的导流壁和刮泥设施等池内存在的导流壁和刮泥设施等池内存在的导流壁和刮泥设施等 2. 2.凝聚作用的影响。凝聚作用的影响。凝聚作用的影响。凝聚作用的影响。 由于实际沉淀池的沉淀时间和水深所产生的絮由于实际沉淀池的沉淀

35、时间和水深所产生的絮由于实际沉淀池的沉淀时间和水深所产生的絮由于实际沉淀池的沉淀时间和水深所产生的絮凝过程均影响了沉淀效果，实际沉淀池也就偏离凝过程均影响了沉淀效果，实际沉淀池也就偏离凝过程均影响了沉淀效果，实际沉淀池也就偏离凝过程均影响了沉淀效果，实际沉淀池也就偏离了理想沉淀池的假定条件。了理想沉淀池的假定条件。了理想沉淀池的假定条件。了理想沉淀池的假定条件。 7.4平流沉淀池的工艺设计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、运行经验淀水质要求、水

36、温等设计资料、运行经验确定。停留时间一般采用确定。停留时间一般采用13h。华东地区。华东地区水源一般采用水源一般采用12h。低温低浊水源停留时。低温低浊水源停留时间往往超过间往往超过2h。 一、各参数间关系一、各参数间关系一、各参数间关系一、各参数间关系(7-27) (7-27) (7-28) (7-28) (7-29) (7-29) 二、第一种设计计算方法（实验计算方法）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根据沉淀实验结果选取u0 ，用，用uo=Q/A可以可以计算得到沉淀池的面积计算得到沉淀池的面积A； 2.选取沉淀时间选取沉淀时间t和沉淀池的水平流速和沉淀池的水

37、平流速v，用，用L=vt可以得到沉淀池的长度可以得到沉淀池的长度L； 3.用公式用公式B=A/L得到得到B； 4.用公式用公式H=Qt/A得到得到H； 三、第二种计算方法（经验计算方法）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根据经验选取平流式沉淀池的沉淀时间t，得到其体积得到其体积V=Qt 2.选取沉淀池的深度选取沉淀池的深度H，用公式，用公式A=V/H得到得到沉淀池的面积沉淀池的面积A； 3.选取沉淀池的水平流速选取沉淀池的水平流速v，用，用L=vt可以得可以得到沉淀池的长度到沉淀池的长度L； 4.用公式用公式B=A/L得到得到B； 四、其它参数四、其它参

38、数四、其它参数四、其它参数 平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中平流式沉淀池的放空排泥管直径，根据水力学中变水头放空容器公式计算：变水头放空容器公式计算：变水头放空容器公式计算：变水头放空容器公式计算： （7-307-30） 当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算：当渠道底坡度为零时，渠道起端水深可根据下式计算： （7-317-31） 式中式中式中式中QQ沉淀池的流量，沉淀池的流量，沉淀池的流量，沉淀池

39、的流量，mm3 3/s /s； g g重力加速度重力加速度重力加速度重力加速度9.81m/s9.81m/s2 2； B B渠道宽度，渠道宽度，渠道宽度，渠道宽度，mm。 7.5 7.5 斜板（管）沉淀池的特点与工艺设计斜板（管）沉淀池的特点与工艺设计斜板（管）沉淀池的特点与工艺设计斜板（管）沉淀池的特点与工艺设计 7.5.1 7.5.1 原理原理原理原理 由沉淀效率由沉淀效率由沉淀效率由沉淀效率 公式可知：公式可知：公式可知：公式可知： 在原体积不变在原体积不变在原体积不变在原体积不变时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提

40、高。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（一斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一般般般般6060左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，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，颗粒沉于斜管底水流可从上向下或从下向上流动，颗粒沉于斜管底水流可从上向下或从下向上流动，颗粒沉于斜管底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。部，而后自动下滑。部，而后

41、自动下滑。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斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式斜板（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沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率。效率。效率。效率。 7.5.2 7.5.2 分类分类分类分类 有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际有异向流、同向流、横向流三种，目前在实际工程中

42、应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结工程中应用的是异向流斜板（管）沉淀池，其结构见图构见图构见图构见图7-127-12。 7.5.3 7.5.3 优缺点优缺点优缺点优缺点 优点：优点：优点：优点： 1. 1.沉淀面积增大；沉淀面积增大；沉淀面积增大；沉淀面积增大； 2. 2.沉淀效率高，产水量大；沉淀效率高，产水量大；沉淀效率高，产水量大；沉淀效率高，产水量大； 3. 3.水力条件好，水力条件好，水力条件好，水力条件好，ReRe小，小，小，小，FrFr大，有利于沉淀；大，有利于沉淀；大，有利于沉淀；大，有利于沉

43、淀； 缺点：缺点：缺点：缺点： 1. 1.由于停留时间短，其缓冲能力差；由于停留时间短，其缓冲能力差；由于停留时间短，其缓冲能力差；由于停留时间短，其缓冲能力差； 2. 2.对混凝要求高；对混凝要求高；对混凝要求高；对混凝要求高； 3. 3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜维护管理较难，使用一段时间后需更换斜维护管理较难，使用一段时间后需更换斜维护管理较难，使用一段时间后需更换斜 板（管）板（管）板（管）板（管） 7.5.4 7.5.4 设计计算设计计算设计计算设计计算 1. 1.沉淀池面积沉淀池面积A A （7-327-32） 选定表面负荷（选定表面负荷（2.53.0mm/s2.53.0

44、mm/s），计算得到面积），计算得到面积A A。 2 2沉淀池总高度沉淀池总高度 H=h H=h1 1+h+h2 2+h+h3 3+h+h4 4+h+h5 5 （7-337-33）式中：式中：h h1 1为超高为超高0.3m0.3m，h h2 2为清水层高度为清水层高度1.2m1.2m h h3 3为自身高度为自身高度0.866m0.866m，h h4 4为配水区高度为配水区高度1.5m1.5m h h5 5为污泥斗高度为污泥斗高度0.8m0.8m 7.6 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池竖流式沉淀池：有圆形、正方形的。为了池内水流分布均匀，池经一般采用内水流分

45、布均匀，池经一般采用47m，不，不大于大于10m，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形。，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形。 7.6.1 设计参数设计参数 1. 2.t=1.52h 3.沉淀区上升速度沉淀区上升速度V=0.51mm/s 7.6.2 7.6.2 设计要求设计要求设计要求设计要求 1. 1. D/HD/H有效有效有效有效3，否则水流将变成辐流式否则水流将变成辐流式否则水流将变成辐流式否则水流将变成辐流式 2. 2.中心管下口应设喇叭口和反射板中心管下口应设喇叭口和反射板中心管下口应设喇叭口和反射板中心管下口应设喇叭口和反射板 反射板距底泥面反射板距底泥面反射板距底泥面反射板距底泥面 喇叭口与反射板的设

46、计应按图喇叭口与反射板的设计应按图喇叭口与反射板的设计应按图喇叭口与反射板的设计应按图 要求要求要求要求0.3m 喇叭口下端距反射板之间的间隙高度喇叭口下端距反射板之间的间隙高度喇叭口下端距反射板之间的间隙高度喇叭口下端距反射板之间的间隙高度 H H3 3=0.25=0.250.5mm0.5mm 3. 3.排泥管下端距池底排泥管下端距池底排泥管下端距池底排泥管下端距池底 排泥管上端超出水面排泥管上端超出水面排泥管上端超出水面排泥管上端超出水面4. 4.浮渣浮渣浮渣浮渣 挡板距集水槽挡板距集水槽挡板距集水槽挡板距集水槽0.250.250.50m0.50m 浮渣挡板高出水面：浮渣挡板高出水面：浮渣

47、挡板高出水面：浮渣挡板高出水面：0.150.150.20m0.20m 浮渣挡板淹没水深：浮渣挡板淹没水深：浮渣挡板淹没水深：浮渣挡板淹没水深：0.30.30.4m0.4m 7.6.3 设计计算设计计算1.中心管面积与直径中心管面积与直径（7-34）（7-35）2沉淀区的面积沉淀区的面积（7-36）3.沉淀池的总面积沉淀池的总面积A和池径和池径D （7-37） 4沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面沉淀区的有效水深（中心管喇叭口出水面高度）高度）（7-37） 式中：式中：V为上升流速为上升流速0.51.0mm/s t为沉淀时间，为沉淀时间，1.01.5h5. 喇叭口距反射板之间的缝隙高度喇叭口距

48、反射板之间的缝隙高度 （7-38） 式中：式中：V1为出流速度，为出流速度， d1为喇叭口直径为喇叭口直径40mm/s 40mm/s 6 6污泥量污泥量污泥量污泥量W(mW(m3 3) )，其计算同平流式，其计算同平流式，其计算同平流式，其计算同平流式7 7污泥区容积污泥区容积污泥区容积污泥区容积（7-397-39） 式中：为上部半径，为下部半径式中：为上部半径，为下部半径式中：为上部半径，为下部半径式中：为上部半径，为下部半径 要求：要求：要求：要求：V WV W8 8总高度总高度总高度总高度HH（7-407-40）式中：式中：式中：式中：h1h1为超高，为超高，为超高，为超高，h2h2为有

49、效水深，为有效水深，为有效水深，为有效水深，h3h3为缝隙高度为缝隙高度为缝隙高度为缝隙高度 h4 h4为缓冲层高度，为缓冲层高度，为缓冲层高度，为缓冲层高度，h5h5为圆锥高度为圆锥高度为圆锥高度为圆锥高度 7.7 幅流式沉淀池幅流式沉淀池 辐流式沉淀池辐流式沉淀池辐流式沉淀池辐流式沉淀池 （圆形、正方形）直径（圆形、正方形）直径（圆形、正方形）直径（圆形、正方形）直径6 660m60m池内水池内水池内水池内水深深深深1.51.53.0m,3.0m,机械排泥机械排泥机械排泥机械排泥, ,池底坡度不小于池底坡度不小于池底坡度不小于池底坡度不小于0.05,0.05,见图见图见图见图7-137-1

50、3和图和图和图和图7-147-14。为使布水均匀。为使布水均匀。为使布水均匀。为使布水均匀, ,设穿孔挡板设穿孔挡板设穿孔挡板设穿孔挡板, ,穿孔率穿孔率穿孔率穿孔率10102020. . 7.7.17.7.1设计参数设计参数设计参数设计参数 1. 1.沉淀时间沉淀时间沉淀时间沉淀时间t t 2. 2.表面负荷表面负荷表面负荷表面负荷q q（mm3 3/m/m2 2.h.h） 3. 3. Qmax Qmax 4. 4. HH有效有效有效有效4m4m7.7.27.7.2设计要求设计要求设计要求设计要求 1. 1. D/HD/H有效有效有效有效=6=612m12m 2. 2.池底坡度池底坡度池底坡

51、度池底坡度 3. 3.机械刮泥、静水压力排泥机械刮泥、静水压力排泥机械刮泥、静水压力排泥机械刮泥、静水压力排泥 （圆形）（圆形）（圆形）（圆形） 无机械刮泥、静水压力排泥无机械刮泥、静水压力排泥无机械刮泥、静水压力排泥无机械刮泥、静水压力排泥 （正方形）（正方形）（正方形）（正方形） 4. 4.进、出水有三种布置方式进、出水有三种布置方式进、出水有三种布置方式进、出水有三种布置方式 (1) (1)中心进水，周边出水：辐流式中心进水，周边出水：辐流式中心进水，周边出水：辐流式中心进水，周边出水：辐流式 (2) (2)周边进水，中心出水：向心式周边进水，中心出水：向心式周边进水，中心出水：向心式周

52、边进水，中心出水：向心式 (3) (3)周边进水，周边出水周边进水，周边出水周边进水，周边出水周边进水，周边出水 5. 5.刮泥机旋转角度：刮泥机旋转角度：刮泥机旋转角度：刮泥机旋转角度：1 11.5m/min 1.5m/min （周边线速）（周边线速）（周边线速）（周边线速） 6. 6.穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的穿孔挡板开孔面积为挡板处池断面面积的101020%20% 7.7.3 7.7.3 设计计算设计计算设计计算设计计算1. 1.每座沉淀池表面积每座沉淀池表面积每座沉淀池表面积每座沉淀池表面积A A1 1与

53、池径与池径与池径与池径D D （7-417-41） 2. 2.有效水深有效水深有效水深有效水深h h2 23. 3.污泥量污泥量污泥量污泥量W W （与平流式相同）（与平流式相同）（与平流式相同）（与平流式相同）4. 4.污泥区容积污泥区容积污泥区容积污泥区容积（7-427-42） （7-437-43） 5. 5.总高度（总高度（总高度（总高度（HH）和周边处的高度（）和周边处的高度（）和周边处的高度（）和周边处的高度（HH） （7-447-44）其中：其中：其中：其中：h h1 1为超高，为超高，为超高，为超高，h h2 2为有效水深，为有效水深，为有效水深，为有效水深，h h3 3为缓冲高

54、度层，为缓冲高度层，为缓冲高度层，为缓冲高度层，h h4 4为底坡落差，为底坡落差，为底坡落差，为底坡落差，h h5 5为污泥斗高度。为污泥斗高度。为污泥斗高度。为污泥斗高度。 7.8 澄清池澄清池澄清池将絮凝和沉淀过程综合于一个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，称为时被阻留下来使水获得澄清的现象，称为接触絮凝。接触絮凝。 在原水中加入较多絮凝剂，并适当降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

55、，低负荷，经过一段时间，便能形成泥渣层，常用于给水处理。常用于给水处理。澄清池分为泥渣悬浮型和泥渣循环型澄清池分为泥渣悬浮型和泥渣循环型两种。两种。 7.8.1 7.8.1 悬浮澄清池悬浮澄清池悬浮澄清池悬浮澄清池 1. 1.悬浮澄清池悬浮澄清池悬浮澄清池悬浮澄清池 其结构见图其结构见图其结构见图其结构见图722722。悬浮澄清池结构简单，一般用于小水。悬浮澄清池结构简单，一般用于小水。悬浮澄清池结构简单，一般用于小水。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，泥渣层工作不厂，运行适应性差（水温、水量、变化时，泥渣层工作不厂，运行适应性差（水温、水量、变化时，泥渣层

56、工作不厂，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。稳定），目前已很少用。稳定），目前已很少用。稳定），目前已很少用。 2 2脉冲澄清池脉冲澄清池脉冲澄清池脉冲澄清池 特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化，这种变化是特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化，这种变化是特点是澄清池的上升流速发生周期性的变化，这种变化是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，悬浮层发生周期由脉冲发生器引起的。靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期由脉冲发生器引起的。靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期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

57、缩和膨胀，见图性的收缩和膨胀，见图性的收缩和膨胀，见图性的收缩和膨胀，见图723723。 脉冲澄清池的特点如下：脉冲澄清池的特点如下：脉冲澄清池的特点如下：脉冲澄清池的特点如下： (1) (1)有利于颗粒和悬浮层接触；有利于颗粒和悬浮层接触；有利于颗粒和悬浮层接触；有利于颗粒和悬浮层接触； (2) (2)悬浮层污泥趋于均匀。悬浮层污泥趋于均匀。悬浮层污泥趋于均匀。悬浮层污泥趋于均匀。 (3) (3)还可以防止颗粒在池底沉积还可以防止颗粒在池底沉积还可以防止颗粒在池底沉积还可以防止颗粒在池底沉积 (4) (4)处理效果受水量、水质、水温影响较大；处理效果受水量、水质、水温影响较大；处理效果受水量

58、、水质、水温影响较大；处理效果受水量、水质、水温影响较大； (5) (5)构造复杂。构造复杂。构造复杂。构造复杂。 7.8.2 7.8.2 循环型澄清池循环型澄清池循环型澄清池循环型澄清池1. 1.机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池的构造如图机械搅拌澄清池的构造如图机械搅拌澄清池的构造如图机械搅拌澄清池的构造如图724724所示所示所示所示 2. 2.设计要点设计要点设计要点设计要点 机械搅拌澄清池的设计要点：机械搅拌澄清池的设计要点：机械搅拌澄清池的设计要点：机械搅拌澄清池的设计要点： 清水区上升流速为清水区上升流速为清水区上升流速为清水区上升流速为0.8

59、1.1mm/s0.81.1mm/s； 水在澄清池内总的停留时间可采用水在澄清池内总的停留时间可采用水在澄清池内总的停留时间可采用水在澄清池内总的停留时间可采用1.21.5h1.21.5h； 叶轮提升流量为进水流量的叶轮提升流量为进水流量的叶轮提升流量为进水流量的叶轮提升流量为进水流量的3535倍；倍；倍；倍； 原水进水管、三角配水槽的水流流速分别为原水进水管、三角配水槽的水流流速分别为原水进水管、三角配水槽的水流流速分别为原水进水管、三角配水槽的水流流速分别为1m/s1m/s、 0.4m/s0.4m/s； 第一絮凝室的容积：第二絮凝室的容积（含导流室）：第一絮凝室的容积：第二絮凝室的容积（含导

60、流室）：第一絮凝室的容积：第二絮凝室的容积（含导流室）：第一絮凝室的容积：第二絮凝室的容积（含导流室）： 分离室为分离室为分离室为分离室为2 2：1 1：7 7，第二絮凝室与导流室的水流流速一般，第二絮凝室与导流室的水流流速一般，第二絮凝室与导流室的水流流速一般，第二絮凝室与导流室的水流流速一般为为为为4060mm/S4060mm/S； 直径大于直径大于直径大于直径大于6m6m时用时用时用时用6868条集水槽，直径小于条集水槽，直径小于条集水槽，直径小于条集水槽，直径小于6m6m时用时用时用时用4646条条条条集水槽集水槽集水槽集水槽 机械搅拌澄清池的优点：机械搅拌澄清池的优点：机械搅拌澄清池

61、的优点：机械搅拌澄清池的优点： 处理效果好，稳定；处理效果好，稳定；处理效果好，稳定；处理效果好，稳定； 适用于大、中水厂适用于大、中水厂适用于大、中水厂适用于大、中水厂 机械搅拌澄清池的缺点：机械搅拌澄清池的缺点：机械搅拌澄清池的缺点：机械搅拌澄清池的缺点： 维修维护工作量较大；维修维护工作量较大；维修维护工作量较大；维修维护工作量较大； 启动时有时需人工加土和加大加药量。启动时有时需人工加土和加大加药量。启动时有时需人工加土和加大加药量。启动时有时需人工加土和加大加药量。 7.8.3 7.8.3心心心心 水力循环澄清池水力循环澄清池水力循环澄清池水力循环澄清池 水力循环澄清池的简图如图水力

62、循环澄清池的简图如图水力循环澄清池的简图如图水力循环澄清池的简图如图7-257-25所示，水力循环澄清所示，水力循环澄清所示，水力循环澄清所示，水力循环澄清池现已很小使用。池现已很小使用。池现已很小使用。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优点：不需机械搅拌，结构简单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，水力循环澄清池的缺点：反应时间短，运行不稳定，水力循环澄清池的缺点：反应时间短，运行不稳定，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

63、，不能适应水温、水质、水量的变化，泥渣回流控制较难，不能适应水温、水质、水量的变化，泥渣回流控制较难，不能适应水温、水质、水量的变化，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。只能用于小水厂。只能用于小水厂。只能用于小水厂。 7.10 7.10 沉砂池沉砂池沉砂池沉砂池 沉砂池的主要作用有：分离比重较大的无机颗粒；减沉砂池的主要作用有：分离比重较大的无机颗粒；减沉砂池的主要作用有：分离比重较大的无机颗粒；减沉砂池的主要作用有：分离比重较大的无机颗粒；减轻磨损；减轻沉淀池的负荷轻磨损；减轻沉淀池的负荷轻磨损；减轻沉淀池的负荷轻磨损；减轻沉淀池的负荷. . 沉砂池的主要类型

64、：沉砂池的主要类型：沉砂池的主要类型：沉砂池的主要类型： 平流式沉砂池，曝气沉砂池，多平流式沉砂池，曝气沉砂池，多平流式沉砂池，曝气沉砂池，多平流式沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池尔沉砂池，钟式沉砂池尔沉砂池，钟式沉砂池尔沉砂池，钟式沉砂池. . 7.10.1 7.10.1 平流式沉砂池平流式沉砂池平流式沉砂池平流式沉砂池 平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图7-267-26，它具有截留无机颗粒效果，它具有截留无机颗粒效果，它具有截留无机颗粒效果，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。较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便

65、等优点。较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。较好，工作稳定，构造简单，排沉砂方便等优点。 1. 1.设计参数设计参数设计参数设计参数（1 1）QQ设计设计设计设计 污水重力自流进入污水厂，按污水重力自流进入污水厂，按污水重力自流进入污水厂，按污水重力自流进入污水厂，按QQmaxmax设计设计设计设计 污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量设计污水由泵提升进入，按泵房最大组合流量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平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图平流沉砂池结构如图7-267-26，它具有截留无机颗粒效果较好，它具有截留

66、无机颗粒效果较好，它具有截留无机颗粒效果较好，它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳工作稳工作稳工作稳 定，构造简单，排沉砂方便等优点。定，构造简单，排沉砂方便等优点。定，构造简单，排沉砂方便等优点。定，构造简单，排沉砂方便等优点。（2 2）v vmax max =0.3m/s, v=0.3m/s, vminmin=0.15m/s =0.15m/s 使无机颗粒下沉，而有机颗使无机颗粒下沉，而有机颗使无机颗粒下沉，而有机颗使无机颗粒下沉，而有机颗粒不会下沉粒不会下沉粒不会下沉粒不会下沉 （按砂粒比重（按砂粒比重（按砂粒比重（按砂粒比重2.652.65，去除，去除，去除，去除d d 0.2mm0.2m

67、m砂粒来设计砂粒来设计砂粒来设计砂粒来设计（3 3）t t停留停留停留停留 3030，一般为，一般为，一般为，一般为30603060（4 4）HH有效有效有效有效=0.251.0m, =0.251.0m, 1.20m, 1.20m, 每格宽度每格宽度每格宽度每格宽度b b 0.6m0.6m（5 5）沉砂量标准）沉砂量标准）沉砂量标准）沉砂量标准 生活污水：生活污水：生活污水：生活污水：0.010.02l/0.010.02l/人人人人.d.d 城市污水：城市污水：城市污水：城市污水：3m3m3 3/105m/105m3 3污水污水污水污水 砂含水率砂含水率砂含水率砂含水率60%60%，容重，容重

68、，容重，容重15001500/m/m3 3，贮砂斗的容积按，贮砂斗的容积按，贮砂斗的容积按，贮砂斗的容积按2d2d沉沉沉沉砂量计算，砂量计算，砂量计算，砂量计算， 砂斗倾角砂斗倾角砂斗倾角砂斗倾角55605560 （6 6）超高）超高）超高）超高 0.3m 0.3m 2.设计计算设计计算 （1 1）水流部分的长度）水流部分的长度）水流部分的长度）水流部分的长度L L（mm）：）：）：）：L=vtL=vt：v v：最大水平流速：最大水平流速：最大水平流速：最大水平流速v vmax max t t：水力停留时间：水力停留时间：水力停留时间：水力停留时间 （2 2）水流断面积）水流断面积）水流断面积

69、）水流断面积A A： （3 3）池总宽度）池总宽度）池总宽度）池总宽度B B： （4 4） 沉砂斗容积沉砂斗容积沉砂斗容积沉砂斗容积V V（mm3 3） （5 5）沉砂池总高度）沉砂池总高度）沉砂池总高度）沉砂池总高度H H （6 6）验算最小流速）验算最小流速）验算最小流速）验算最小流速 验算在验算在验算在验算在QminQmin时，污水流经沉砂池时的时，污水流经沉砂池时的时，污水流经沉砂池时的时，污水流经沉砂池时的 3 3排砂装置排砂装置排砂装置排砂装置（1 1）重力排砂：排砂管、排砂罐）重力排砂：排砂管、排砂罐）重力排砂：排砂管、排砂罐）重力排砂：排砂管、排砂罐（2 2）机械排砂：单口泵吸

70、式排砂、链板刮砂与抓斗）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗）机械排砂：单口泵吸式排砂、链板刮砂与抓斗 7.10.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 一般沉砂中夹杂有一般沉砂中夹杂有15%的有机物，使后的有机物，使后续处理增加难度，影响环境。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进入水中，使沉砂中有机物含量10%，称，称为清洁砂。为清洁砂。如图如图7-27 所示。所示。 1.设计参数设计参数 （1）V水平水

71、平=0.080.12m/s,最大最大旋流速度为旋流速度为0.250.30m/s （2）Qmax时的时的t停留停留=13min（3）h有效有效=23m, L/B=5, B/H=11.5 （4）穿孔管曝气，孔径）穿孔管曝气，孔径2.56.0mm，曝气量：，曝气量：0.2m3/m3污水污水 2计算计算 首先确定首先确定t停留、停留、V水平、水平、h有效等有效等设计参数设计参数 （1）池子总有效容积）池子总有效容积V（m3） V=Qmaxt停留停留60（m3） （2 2）水流断面积）水流断面积）水流断面积）水流断面积A A（mm2 2）（3 3）池总高度）池总高度）池总高度）池总高度B B（mm）每格

72、宽每格宽每格宽每格宽 其中其中其中其中 n n 为分格数为分格数为分格数为分格数 （4 4）池长）池长）池长）池长L L（mm）（5 5）每小时所需空气量）每小时所需空气量）每小时所需空气量）每小时所需空气量q(mq(m3 3/h)/h)（6 6）贮砂斗计算与平流式沉砂池相同）贮砂斗计算与平流式沉砂池相同）贮砂斗计算与平流式沉砂池相同）贮砂斗计算与平流式沉砂池相同 7.10.3 7.10.3 多尔沉砂池多尔沉砂池多尔沉砂池多尔沉砂池 1984 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，用往复齿耙把有机年美国提出，沉砂被旋转刮砂机刮到

73、排砂坑，用往复齿耙把有机年美国提出，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%10%，最大设计流速为，最大设计流速为，最大设计流速为，最大设计流速为0.3m/s0.3m/s。主要设计参数表见表主要设计参数表见表主要设计参数表见表主要设计参数表见表7-17-1。表表表表7-1 7-1 多尔沉砂池设计参数表多尔沉砂池设计参数表多尔沉砂池设计参数表

74、多尔沉砂池设计参数表沉砂池直径（沉砂池直径（沉砂池直径（沉砂池直径（mm） 3.0 3.0 6.0 6.0 9.0 9.0 12.0 12.0最大流量（最大流量（最大流量（最大流量（mm3 3/s /s）要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径为为0.21mm0.21mm要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径要求去除砂粒直径为为0.15mm0.15mm 0.17 0.17 0.11 0.11 0.70 0.70 0.45 0.45 1.58 1.58 1.02 1.02 2.80 2.80 1.81 1.81沉砂池深度（沉砂池深度（沉砂池深度（沉砂池深度（mm

75、） 1.1 1.1 1.2 1.2 1.4 1.4 1.5 1.5最大最大最大最大设计设计流量流量流量流量时时的水深（的水深（的水深（的水深（mm） 0.5 0.5 0.6 0.6 0.9 0.9 1.1 1.1洗砂机洗砂机洗砂机洗砂机宽宽度（度（度（度（mm） 0.4 0.4 0.4 0.4 0.7 0.7 0.7 0.7洗砂机斜面洗砂机斜面洗砂机斜面洗砂机斜面宽宽度（度（度（度（mm） 8.0 8.0 9.0 9.0 10.0 10.0 12.0 12.0 7.10.47.10.4钟式沉砂池钟式沉砂池钟式沉砂池钟式沉砂池 19841984年由英国提出，钟式沉砂池是利用机械力控制水年由英国提出，钟式沉砂池是利用机械力控制水年由英国提出，钟式沉砂池是利用机械力控制水年由英国提出，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流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的流流态与流速，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，见图沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果，见图沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果，见图沉砂装置。调整转速，可达到最佳沉砂效果，见图728728。