水的物理化学处理方法

平流式沉砂池的系统参数
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30~60s；
有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池 宽不小于0.6m；
池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时， 可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。
平流沉砂池设计步骤
沉砂部分的长度 水流断面积 池的总宽度 贮砂斗的容积、尺寸
平流式沉砂池的计算公式
1.长度L
L vt
式中：v——最大设计流量时
的速度，m/s；
t——最大设计流量时
的停留时间, s。
2.水流断面面积A
A qvmax / v
式中：qvmax——最大设计流
量，m3/s。
3.池总宽度b
池中前期、混凝沉淀） （3）拥挤（成层）沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分
层（高浊水、二沉池后期） （4）压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗
粒的重力下挤出。（沉淀池污泥斗、污泥浓缩池）
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自由沉淀及其理论基础
以重力或离心力分离为基础， 即将进入沉砂池的污水流速控制在 只能使相对密度大的无机颗粒下 沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走
沉砂池的 几种形式
平流式、曝气沉砂池、旋流式 沉砂池等
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，个数或分格数应不小于2； 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。
曝气沉砂池的设计参数
水平流速一般取0.08~0.12m/s。 污水在池内的停留时间为2~4min；雨天最大流量时为1~3 min 。如作为预曝气，停留时间为10~30min。 池的有效水深为2~3m，池宽与池深比为1~1.5，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2.5~6.0mm，距池底约 为0.6~0.9m，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。 曝气量：0.1~0.2m3/m3污水，或3~5m3/h.
水泵机组、曝气器、管道阀门、 配水设施，进出水口
作用：去除可能堵塞水 泵机组及管道阀门的较 粗大悬浮物，并保证后 续处理设施能正常运行 。
选用栅条间距的原则：不 堵塞水泵和水处理厂、站 的处理设备。规模、污水 性质、后续构筑物
格栅的种类
按栅条的间距 粗：50-100mm 中：10-40mm 细: 1.5-10mm
曝气沉砂池实景
第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除
一、 沉淀的理论基础
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。
（一）理论基础（四种类型）
（1）自由沉淀：离散颗粒、沉速不变（沉砂池、初沉池前期） （2）絮凝沉淀：絮凝性颗粒，沉速增加（初沉池后期、二沉
h3 h'3 0.06 l2 h'3 0.06(L 2b2 b') / 2
7.池总高度h
h h1 h2 h3
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
vm in qv m in / n1 Am in
式中:qvmin ——设计最小流量，
第二章 水的物理化学处理方法
第一节 水中粗大颗粒物质的去除 一、格栅、筛网和微滤机
作用：去除水中粗大物质，保护后续设备。 （一）格栅 （二）筛网 （三）微滤机
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格栅的 作用
格栅由一组（或多组）相平行 的金属栅条与框架组成，倾斜 安装在进水的渠道，或进水泵 站集水井的进口处，以拦截污 水中粗大的悬浮物及杂质。
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60~90cm处设置曝气 装置； 在池底设置沉砂斗，池底有i=0.1~0.5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。
曝气沉砂池的特点：
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。
按清渣方式: 人工和机械 形状：平面和曲面
回转式格栅除砂机及 栅渣皮带输送机
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格栅、筛网截留的污染物的处置方法：
填埋 焚烧（820℃以上） 堆肥 当有回收利用价值 时,可送至粉碎机 或破碎机被破碎后再用
二、沉砂池
沉砂池 的作用
沉砂池的 工作原理
从污水中去除砂子、煤渣等密 度较大的无机颗粒，以免这些杂质 影响后续处理构筑物的正常运行
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55º, 排砂管直径不应小于200mm。
沉砂池的超高不宜小于0.3m。
1.平流式沉砂池
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简 单，工作稳定。
设贮砂斗底宽b1=0.5m；斗
壁与水平面的倾角为60º；则贮
砂斗的上口宽b2为：
b2
2h'3 tg60
b1
贮砂斗的容积V1：
V1来自百度文库
1 3
h'3 (S1
S2
S1 S2 )
式中:h’3 ——贮砂斗高度，m； S1，S2 ——贮砂斗上口和
下口的面积。
6.贮砂室的高度h3 设采用重力排砂，池底坡度i=
6%，坡向砂斗，则
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。
例题
某城市污水最大设计流量0.3m3/s，最小设 计流量为0.15m3/s，总变化系数Kz=1.45， 请为该污水处理厂设计平流式沉砂池。
2. 曝气沉砂池
曝气沉砂池剖面示意
曝气沉砂池的构造
b A/ h2
式中： h2——设计有效水深。
4.贮砂斗所需容积V
V
qvmax X T 86400 kz 106
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
5.贮砂斗个部分尺寸计算