浅池理论与理想沉淀池

作者:pokerking扑克王APP | 2020-03-21 04:34

  浅池理论与理想沉淀池_工学_高等教育_教育专区。斜管沉淀池 简介 斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。 组装形式有斜管和支管两种。 在平流式或竖 流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道 (有时可利用蜂窝填料) 分割成一系列 浅层沉淀层

  斜管沉淀池 简介 斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。 组装形式有斜管和支管两种。 在平流式或竖 流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道 (有时可利用蜂窝填料) 分割成一系列 浅层沉淀层, 被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。 根据其相互运动方向 分为逆(异)向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内) 相当于一个很浅的沉淀池。 其优点是: ①利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力; ②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间; ③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。 这种类型沉淀池的过流率可达 36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出 7-10 倍,是一 种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。 优点:去除率高,停留时间短,占地面积小。 浅池理论原理 设斜管沉淀池池长为 L,池中水平流速为 V,颗粒沉速为 u0,在理想状态下,L/H=V/ u0。可 见 L 与 V 值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板,将 H 分成 3 层,每层层深为 H/3,在 u0 与 v 不变的条件下,只需 L/3,就可以将 u0 的颗粒去除。也即 总容积可减少到原来的 1/3。如果池长不变,由于池深为 H/3,则水平流速可正加的 3v,仍 能将沉速为 u0 的颗粒除去,也即处理能力提高 3 倍。同时将沉淀池分成 n 层就可以把处理 能力提高 n 倍。这就是 20 世纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。 设计参数 (1)斜板(管)之间间距一般不小于 50mm,斜板(管)长一般在 1.0-1.2m 左右; (2) 斜板的上层应有 0.5-1.0m 的水深,底部缓冲层高度为 1.0m。斜板(管)下为废水分布 区,一般高度不小于 0.5m,布水区下部为污泥区; (3) 池出水一般采用多排孔管集水,孔眼应在水面以下 2cm 处,防止漂浮物被带走; (4) 废水在斜管内流速视不同废水而定,如处理生活污水,流速为 0.5-0.7mm/s。 (5)斜板(管)与水平面呈 60°角,斜板净距(或斜管孔径)一般为 80~100mm。 异向流斜板(管)沉淀池的设计计算式可由如下分析求的。 假定有一个异向流沉淀单元,倾斜角为 a,长度为 l,断面高度为 d,宽度为 w,单元内平均 水流速度 v,所去除颗粒的沉速为 u0,如下图所示。 浅池理论 浅池理论原理 设斜管沉淀池池长为 L, 池中水平流速为 V, 颗粒沉速为 u0, 在理想状态下, L/H=V/ u0。可见 L 与 V 值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔 板,将 H 分成 3 层,每层层深为 H/3,在 u0 与 v 不变的条件下,只需 L/3,就可 以将 u0 的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的 1/3。如果池长不变,由于池 深为 H/3,则水平流速可增加至 3v,仍能将沉速为 u0 的颗粒除去,也即处理能 力提高 3 倍。同时将沉淀池分成 n 层就可以把处理能力提高 n 倍。这就是 20 世 纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。 理想沉淀池 理想沉淀池的假设条件 1。同一水平断面上各点都按水平流速 V 流动; 2。整个水深颗粒分布均匀,按水平流速 V 流出,按 U 沉降速度下沉; 3。颗粒一经沉底,即认为被去除,不再浮起。 理想沉淀池沉淀过程分析: 颗粒下沉运动轨迹为 U 和 V 的矢量和,即斜率为 U/V 的斜线。下沉速度为 U,颗 粒水平速度 V=水速。由此可得去除率为:U/V = h/H(相似三角形)。设池宽= B, 长= L,高= H,OX//OX,对沉速=Uo 的颗粒,从 0 点进入沉淀区 后, 将沿着斜线 OX到达 X点而被除去;凡是具有沉速 U≥Uo 的颗 粒在未到达 X点之前都能沉于池底而被除去;凡是速度 UUo 的颗粒则不 能一概而论: 对于一部分靠近水面的颗粒将不能沉于池底, 并被水流带出池外; 一部分靠近池底的颗粒能沉于池底而被除去。由图:OX以上具有 Uo 的颗粒随水流流出池外;OX以下具有 Uo 的颗粒则沉于池底。 所以,对于水深为 H,宽为 B,沉降区池长 L,水平面积为 A,处理水量为 Q 的理 想沉淀池,由图中相似三角形得出:Uo/u=H/L,去除率:h/H=u/V,则 Uo=Hu/L=HuB/Lb=Q/A, 即 Uo=Q/A=q (u 为颗粒下沉速度,V 是池的体积,q 为表 面负荷或过流率(m3/m2·h) q— 单位沉淀池面积在单位时间内所能处理的水量。它的意义: 1.表面负荷 (过流率) 在数值上等于可从废水中全部分离的最小颗粒的沉速 Uo; Uo—最小颗粒沉速 2.q 越小, 具有沉速 u=Uo 的颗粒占悬浮固体总量的百分数越大。 即去除率越高。 3.沉降效率仅为沉淀池表面积的函数,而与水深无关。当沉淀池容积为定值时, 池子越浅,则 A 值越大,沉淀效率越高——浅池沉淀原理。 4.由 Uo=Hu/L=Q/A, Uo=Q/BL, A=Q/Uo,可求得池的面积。由此可求得沉淀池的尺 寸。 实际沉淀过程不可能是理想状态的, 水的流动一般处于紊流状态。 雷诺数 Re500, 所以 q 值要予修正:q=(1/1.25 ~ 1/1.75 )U0 沉淀时间 t 也相应延长 t=(1.5 ~ 2.0)t0


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