环境工程学课件PPT推荐.ppt

环境工程学课件PPT推荐.ppt

《环境工程学课件PPT推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境工程学课件PPT推荐.ppt（98页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

h0计算水头损失，m；

v污水流经格栅的速度，m/s；

阻力系数，其值与栅条断面的几何形状有关；

格栅的放置倾角；

g重力加速度，m/s2；

k考虑到格栅受污染物堵塞后阻力增大的系数，可用式：

k=3.36v-1.32求定，一般采用k=3。

城市污水一般取0.10.4m。

格栅的设计与计算,水头损失,含义：

水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失原因：

外因：

边界对水流的阻力内因：

液体的粘滞性,格栅的建筑尺寸,1.格栅的间隙数量n式中：

qvmax最大设计流量，m3/s；

d栅条间距，m；

h栅前水深，m；

v污水流经格栅的速度，m/s,格栅的建筑尺寸,4.格栅的总建筑长度L式中：

L1进水渠道渐宽部位的长度，m；

其中:

b1进水渠道宽度m；

1进水渠道渐宽部位的展开角度，一般1=20；

L2格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般L2=0.5L1；

H1格栅前的渠道深度,m。

格栅设计计算例题,例1-1已知某城市污水处理厂最大设计污水量qvmax=0.2m3/s,KZ=1.5，计算格栅各部尺寸。

解：

设栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,取用中格栅，栅条间隙d=20mm,格栅安装倾角=60。

（1）栅条的间隙数n：

（2）格栅的建筑宽度b：

栅条宽度s=10mm,（3）进水渠渐宽部分长度L1若进水渠宽b1=0.65m,进水渠内流速0.77m/s,渐宽部分展开角1=20（4）栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度L2（5）过栅水头损失h2,（6）栅后槽总高度h总取栅前水深h=0.4m，栅前渠道超高h1=0.3m（7）栅槽总长度L（8）每日栅渣量WW1取0.07m/103m3采用机械清渣,作用用于废水过滤或短小纤维的回收,形式振动筛网水力筛网,筛网目数,目是指每平方英吋筛网上的孔眼数目，50目就是指每平方英吋（1英寸=25.4mm）上的孔眼是50个，除了表示筛网的孔眼外，它同时用于表示能够通过筛网的粒子的粒径，目数越高，孔眼越多，粒径越小。

筛网目数与粒径对照表,填埋焚烧（820以上）堆肥将栅渣粉碎后再返回废水中，作为可沉固体进入初沉池,格栅、筛网截留的污染物的处置方法：

第二节沉淀的基础理论,沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。

沉淀处理工艺的四种用法,根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型,自由沉淀及其理论基础,分析的假定,1.悬浮颗粒在水中受到的力FgFg是促使沉淀的作用力，是颗粒的重力与水的浮力之差：

式中：

Fg水中颗粒受到的作用力；

V颗粒的体积；

S颗粒的密度；

L水的密度；

g重力加速度。

悬浮颗粒在水中的受力分析,球状颗粒自由沉淀的沉速公式,当颗粒所受外力平衡时，,得球状颗粒自由沉淀的沉速公式：

当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的黏滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态。

在层流状态下，=24/Re，带入式中，整理得自由颗粒在静水中的运动公式（亦称斯托克斯定律）：

式中:

水的动力黏度。

由上式可知，颗粒沉降速度us与下述因素有关：

斯托克斯定律:

当s大于L时，s-L为正值，颗粒以us下沉；

当s与L相等时，us=0，颗粒在水中呈悬浮状态，这种颗粒不能用沉淀去除；

s小于L时，s-L为负值，颗粒以us上浮，可用浮上法去除。

us与颗粒直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。

us与成反比，随水温上升而下降；

即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。

沉淀池的工作原理,理想沉淀池,分为：

进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分,沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v；

悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；

在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；

颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。

理想沉淀池的几个假定：

由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线：

v颗粒的水平分速；

qv进水流量；

A沉淀区过水断面面积，HbH沉淀区的水深；

b沉淀区宽度。

当某一颗粒进入沉淀池后,设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。

1当颗粒沉速uu0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即左上图中的迹线xy与xy。

2当颗粒沉速uu0时，位于水面的颗粒不能沉到池底，会随水流出，如左下图中轨迹xy所示；

而当其位于水面下的某一位置时，它可以沉到池底而被去除，如图中轨迹xy所示。

说明对于沉速u小于指定颗粒沉速u0的颗粒，有一部分会沉到池底被去除。

第三节沉砂池,沉砂池的作用,沉砂池的工作原理,沉砂池的几种形式,沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数,城市污水厂一般均设置沉砂池，并且沉砂池的个数或分格数应不小于2；

工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。

设计流量应按分期建设考虑：

最大时流量、最大组合流量、合流制流量沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。

城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约为60%，容重约1500kg/m3。

贮砂斗的容积应按2d沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55,排砂管直径不应小于200mm。

沉砂池的超高不宜小于0.3m。

是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定。

平流式沉砂池,污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；

最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s，一般为3060s；

有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251.0m，池宽不小于0.6m；

池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。

平流式沉砂池的系统参数,3.池总宽度b式中：

h2-设计有效水深。

4.贮砂斗所需容积V式中:

X-城市污水的沉砂量,一般采用30m3/（106m3污水）;

T-排砂时间的间隔,d;

kz-生活污水流量的总变化系数,平流式沉砂池的计算公式,7.池总高度h式中:

h1超高，m；

h2有效水深,m;

h3贮砂斗高度,m。

8.核算最小流速vmin式中:

qvmin-设计最小流量，m3/s；

N1-最小流量时工作的沉砂池数目;

Amin-最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2。

平流式沉砂池的计算公式,沉砂中含有机物的量低于5%；

由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。

曝气沉砂池的特点：

曝气沉砂池是一个长形渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约6090cm处设置曝气装置；

在池底设置沉砂斗，池底有i=0.10.5的坡度，以保证砂粒滑入砂槽；

为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。

曝气沉砂池的构造：

曝气沉砂池示意图,曝气沉砂池的工作原理,污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动（一般流速0.1m/s），同时在池的横断面上产生旋转流动（旋转流速0.4m/s），整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。

由于曝气及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净，有机物含量只有5%左右，长期搁置也不至于腐化。

曝气沉砂池实景,水平流速一般取0.080.12m/s。

污水在池内的停留时间为46min；

雨天最大流量时为13min。

如作为预曝气，停留时间为1030min。

池的有效水深为23m，池宽与池深比为11.5，池的长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。

曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.56.0mm，距池底约为0.60.9m，并应有调节阀门。

曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。

曝气沉砂池的设计参数,第四节沉淀池,沉淀池,沉淀池,沉淀池三种流态,平流式,竖流式,辐流式,沉淀池由五部分组成：

进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳，以提高沉淀效率。

沉淀区是沉淀进行的主要场所。

贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。

缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。

沉淀池由五部分组成,缓冲区,沉淀池的运行方式,1.设计流量沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。

在合流制的污水处理系统中，当废水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；

当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。

在合流制系统中,应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。

2.沉淀池的只数对于城市污水厂，沉淀池的个数不应少于2只。

3.沉淀池的经验设计参数对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照教材表10-8的经验参数选用。

4.沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系,沉淀池的一般设计原则及参数,5.沉淀池的几何尺寸池超高不少于0.3m；

缓冲层高采用0.30.5m；

贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于55；

排泥管直径不小于200mm。

6.沉淀池出水部分一般采用堰流,在堰口保持水平。

出水堰的负荷:

对初沉池,应不大于2.9L/（sm）;

对二次沉淀池,一般取1.52.9L/（sm）。

亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。

7.贮泥斗的容积一般按不大于2d的污泥量计算。

对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2h计。

8.排泥部分沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：

初次沉淀池不应小于14.71kPa（1.5mH2O）；

活性污泥法的二沉池应不小于8.83kPa（0.9mH2O）；

生物膜法的二沉池应不小于11.77kPa（1.2mH2O）。

沉淀池的一般设计原则及参数,平流式沉淀池,进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。

出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。

沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（md），二沉池为130250m3/（md）。

锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。

为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。

堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。

多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备。

每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。

平流式沉淀池的构造及工作特点,平流沉淀池的构造及工作特点,平流式沉淀池的构造及工作特点（进水）,平流式沉淀池的构造及工作特点（出水）,3.沉淀区有效容积V1或4.沉淀池长度L式中：

v最大设计流量时的水平流速,mm/s;

一般不大于5mm/s。

5.沉淀池总宽度b,平流式沉淀池的设计,7.污泥区容积对于生活污水，污泥区的总容积V：

S每人每日的污泥量，L/（d人；

N设计人口数，人；

T污泥贮存时间，d。

平流式沉淀池的设计,平流式沉淀池的设计,9.污泥斗的容积V1式中:

S1污泥斗的上口面积,m2；

S2污泥斗的下口面积，m2。

10.污泥斗以上梯形部分污泥容积V2式中：

L1梯形上底边长,m；

L2梯形上底边长，m。

竖流式沉淀池,竖流式沉淀池的工作原理,竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。

竖流式沉淀池的深、宽（径）比一般不大于3，通常取2。

竖流式沉淀池的中心管如下图所示。

竖流式沉淀池的构造,中心流速：

无反射板：

30mm/s有反射板：

100mm/s,流出速度：

20mm/s,中心导流筒设计,中心管尺寸,辐流式沉淀池,辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.53.0m。

有中心进水、周边进水、周进周出、旋转臂配水等几种形式。

沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除，对辐流式沉淀池而言，目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。

辐流式沉淀池的构造及特点,辐流式沉淀池剖面,中心进水,周边进水,进水槽断面较大，而槽底的孔口较小，布水时的水头损失集中在孔口上，故布水比较均匀。

进水挡板的下沿深入水面下约2/3深度处，距进水孔口有一段较长的距离，这有助于进一步把水流均匀地分布在整个入流渠的过水断面上，而且废水进入沉淀区的流速要小得多，有利于悬浮颗粒的沉淀。

周边进水辐流式沉淀池的入流区在构造上的特点,辐流式沉淀池刮泥机中心移动系统,斜流式沉淀池,斜流式沉淀池是根据浅池理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。

它由斜板（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成。

按斜板或斜管间水流域污泥的相对运动方向来区分，斜流式沉淀池有同向流和异向流两种。

污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池。

异向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，长度通常为1.0m左右，斜板净距（或斜管孔径）一般为80100mm。

斜板（管）区上部清水区水深为0.71.0m，底部缓冲层高度为1.0m。

斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池的构造,斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用，在废水处理中应用不普遍。

在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂含油废水的隔油等方面已有较成功的经验，在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。

斜流式沉淀池在废水处理中的应用,安装中的斜板/斜管沉淀池,斜板/斜管沉淀池运行进程中应防止斜板/斜管上浮,提高沉淀池沉淀效果的有效途径,沉淀池均存在去除率不高的问题，且占地面积较大，体积庞大,沉淀池特点与适用条件,思考,作业：

沉淀有哪几种类型？

各有何特点，并讨论各种类型的内在联系与区别，各适应在哪些场合？

Thankyou！