【正文】 G——速度梯度， s－ 1； p——對單位水體的攪拌功率， W/m3； μ ——水的動力粘度， Pa?s 。 速度梯度計算 機械攪拌： G——速度梯度， s－ 1； p——對單位水體的攪拌功率， W/m3； N—電機功率， kw μ ——水的動力粘度， Pa?s 。 η 1攪拌 設備機械效率：約為 η 2—傳動系統(tǒng)的效率：約為 ~ η 總 —總效率：約為 ~ 水力攪拌 ： G——速度梯度， s－ 1； ρ —水的密度（約為 1000kg/ m3,詳見 P98 表 145） ； h—流過水池的水頭損失， m。 μ ——水的動力粘度， Pa?s 。 dyduG ?V NVPpG ? ???? 211 0 0 0???TghG ??? T—水的停留時間： s g—重力加速度， G、 GT 值范圍 混合池： G＝ 500～ 1000s － 1 T=10～ 30s，（ 2min） 絮凝反應池： G＝ 20～ 70s－ 1 GT＝ 10 4～ 10 5 （ 10～ 30min） 例題： P98 混凝劑的投加 （ 1）投加量 ——通過實驗確定 （ 2）投加系統(tǒng) 濕法投加： 固體－溶解池－溶液池－計量設備－投加 固體儲存量 15～ 30 天（規(guī)范 ） *溶解池容積 W1=(~)W2 溶液池容積 W2 ＝ aQ/417 W1 ， W2—m3； a—混凝劑最大投加量， mg/L； Q—處理水量， m3 /h； c—配制的溶液濃度，一般取 5％～ 20％ (按固體重量計 )，帶入公式時為 5～ 20； n—每日調制 次數(shù)，一般不超過 3 次。 （規(guī)范 、 ） 五、混合設備 混合要求、 G、 T 值范圍 混合方式 ? 機械混合：水泵葉輪混合（取水泵距反應池 100m 以內）、機械混合池 ? 水力混合：管式靜態(tài)混合器、壓力水管混合（投藥點及流速要求 P102）等 絮凝要求； G、 GT 值范圍；反應池出口做法 絮凝池分類：機械攪拌、水力攪拌 機械攪拌絮凝池：水平軸式、垂直軸式 分 3～ 4 檔，串連流過 各自的適用范圍及設計參數(shù) 及例題 P103 例題 P103 六 、影響混凝效果的因素 水溫 原因 ：水溫影響混凝劑的 水解 提高低溫水混凝效果的方法 P107 濁度與懸浮物 原因 ：濁度大小決定了混凝劑的投量和礬花的核心 高濁水、低濁水所需混凝劑量都較大 提高高濁水、低濁水混凝效果的方法 P107~108 水的 PH 值 原因 ：每種混凝劑都有其最佳的 PH 值范圍 鋁鹽、鐵鹽水解時產生 H＋離子，消耗水的堿 度，堿度不足時投加石灰，石灰投量公式： ? AL2(SO4） 3： 【 CaO】 =3【 a】－【 x】 +【δ】 ? FeCL 3 ： 【 CaO】 =【 a】－【 x】 +【δ】 式中 【 CaO】－純石灰 CaO 投量 ,mmol/L； 【 a】－混凝劑投量， mmol/L。 【 x】－原水堿度， mmol/L，按 CaO 計 。 【δ】－剩余堿度，一般取 ~,按 CaO 計。 例題： 原水總堿度為 （以 CaO 計），投加精制硫酸鋁（含 Al2O3 約16％） 26 mg/L 。若剩余堿度取 ，試計算水廠石灰（市售品純度為50%）投量需多少 mg/L？ （已知原子量 Al=27， O=16， Ca=40） 解：投藥量折合 Al2O3 為 26 16％＝ mg/L Al2O3 分子量為 102，故投藥量相當于 ＝ 則【 CaO】 =3【 a】－【 x】 +【δ】 ＝ 3 － ＋ = mmol/L ＝ 56 mg/L= mg/L 水廠需投加市售石灰 ＝ mg/L 沉淀 離散顆粒的沉淀速度（自由沉淀） 三個區(qū)的沉淀速度公式 P109 例題 P110 理想沉淀池中 u0 與表面負荷 q0 的關系 ? L=vt0 ? H=u0t0 ? u0=Q/A=q0 ? 理想沉淀池的基本特性 ：特定顆粒沉速在數(shù)值上等于沉淀池的表面負荷（但兩者在物理意義上完全不同） ? u≥ u0 的顆粒被全部去除，其去除率為 1－ x0 ? u＜ u0 的顆粒能夠部分去除 三 、沉淀池的基本結構與基本設計參數(shù) 基本結構：進水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)、污泥區(qū) 沉淀池基本設計參數(shù) （ 1）基本設計參數(shù) u0（ q0 ）、 H、 T、 v， q0 是最基本參數(shù) （ 2）參數(shù)取值 ? 若 u0 由試驗得到，則 u0 設 ＝η u0 試 η＝ ～ ? 查設計手冊得到的 u0 值可直接應用，已考慮安全系數(shù) P117 平流式沉淀池 ? 結構、優(yōu)缺點 ? 《室外給水設計規(guī)范》規(guī)定的參數(shù)及要求 P118 ? 衡量沉淀池水流狀態(tài)的參數(shù)： Fr（弗勞德數(shù)） 和 Re（雷諾 數(shù)） ，希望 Fr大、 Re ?。ǚ椒?，設隔墻，減小水力半徑） Fr：一般在 1*104~1*105，Re：一般在 4000~15000， Fr=v2/RGg: v—水流速度 R—水力半徑 g—重力加速度 ? 設計方法 選 u0（ q0 ），再從 H、 T、 v 中選 2 個（按規(guī)范要求） 例題： V=18mm/s， B=3H， Fr＝ 10－ 5。在池的 1/3， 2/3 處各加一道隔墻，忽略隔墻厚度，求新的 Fr。 解：（ 1） Fr=v2/Rg （ 2） （ 3） Fr2/Fr1=(3H/5)/(H/3)=9/5= Fr2= 10－ 5 = 10－ 5 斜板（管）沉淀池 (1)斜板（管）沉淀池的原理與特點 ? 原理 根據(jù) Ei ＝ ui / u0 ＝ ui /(Q/A)= uiA/Q A 越大， Ei 越大；若 Ei 不變， A 也不變，池中加隔板，原池 A=BL，新池 A=BXn， 則 X＝ L/n。（ n 為層數(shù)） ,在去除率不變的情況下，池深越淺，池長就越短，池容越小 ————淺池理論 (2)斜板沉淀池產水量計算 ? 異向流斜板沉淀池 式 1423 式中η斜＝ ～ ? 同向流斜板沉淀池 式 1424 ? 側向流斜板沉淀池 式 1422 從公式看出：斜板沉淀池的產水量遠大于同體積的平流式沉淀池 ? 斜板沉淀池的液面負荷 q 斜＝ Q/A， A為斜板區(qū)池面面積，與平流式沉淀池中的表面負荷概念基本一致。表面負荷 U0= q0=Q/ A 斜。 異向流斜板沉淀池的 q 斜 ＝ ~() ? 斜管沉淀池利用 q 斜 計算，見《給水工程》 P306 斜管中水流速度： v=Q/(A39。sinθ ) (3)異向流斜板（管）沉淀池 適用范圍：濁度小于 1000NTU 設計參數(shù)： P124(或設計規(guī)范 ) 533233212HHHHHRHHHHHR???????? 例題： 異向流斜管沉淀池，設計能力 20200m3/d,平面凈尺寸 10 10m，結構系數(shù) , 斜管長 1m，安裝角 60 度。求斜管內軸向流速。（斜管中的停留時間） 解：《給水工程》教材 P306 （ 1） v=Q/(A39。sinθ ) 式中 Q－ －沉淀池流量 A?－－斜管凈出口面積 θ －－斜管軸向與水平面夾角 （ 2） A?＝ (10－ ) 10/= （ 3） smmhmv /0 ???? 過濾 沉淀（澄清）池出水濁度 10NTU 以下，濾 后可達 1NTU 以下，可去除 2～ 5μ m 以上的顆粒。 一、過濾原理 過濾技術分類 （ 1）表層過濾－－機械篩濾 （ 2）深層過濾－－機理為接觸絮凝 濾池工作機理： 接觸絮凝和機械篩濾，前者為主 強制濾速－－用于校核濾池設計是否合理 全部濾池中 的 1 個或 2 個停產檢修或反 沖洗時，其他濾池的濾速。不要太大。 平均強制濾速： 三、濾料 濾料材質與規(guī)格 （ 2）濾料規(guī)格 表示濾料規(guī)格的參數(shù) ? dmax 和 dmin ? 有效粒徑 d10 反映細濾料尺寸 ? 不均勻系數(shù) K80 越大，對過濾和反沖越不利 K80=d80/d10＞ 1 我國采用 dmax、 dmin 和 K80 （新規(guī)范采用 d10 和 K80） 四、濾池的基本構造 濾料層 配水系統(tǒng)和承托層 （ 1）大阻力配水系統(tǒng) ? 構成： ―豐 ‖字型穿孔管＋卵石墊層 ＋沖洗水泵或高位水箱 ? 參數(shù)：開孔比為 ~% 正強 ＝ vnnv 1? v 孔， h 孔， d 孔， h 總＝ 6～ 8m 等， P140 ? 優(yōu)缺點：配水均勻；所需反沖洗水頭大 （ 2）小阻力配水系統(tǒng) ? 構成：底部進水空間＋穿孔板（濾頭或濾磚） ? 參數(shù)：開孔比為 ~% h 總＝ 1m 左右 ? 優(yōu)缺點：不需設反沖洗設備；配水均勻性比大阻力系統(tǒng)差 （ 3）中阻力配水系統(tǒng) ? 開孔比為 ~% 消毒 一、消毒概論 消毒目的 消毒標準：細菌學指標 消毒方法 氯、 二氧化氯、臭氧、紫外線 優(yōu)點及問題 消毒劑的投加點 ? 濾后加氯（清水池前投加） ? 出廠補充加氯（二泵站處） ? 預加氯（取水口或水廠入口，防止藻類繁殖），目前不提倡，改用 KMnO OH2O2 等。 ? 中途補氯（用于大型管網） 二、氯消毒 氯消毒原理 液氯轉化為氣態(tài)投加 ? 若水中無氨，則生成 HOCL 和 OCL－，＋ 1 價的 CL 具有氧化、殺菌作用。 氯消毒原理 P157, HOCL 起主要作用 HOCL 和 OCL－的比例與水的 PH 值及水溫有關， 低溫、低 PH 值消毒效果好 ? 若水中有氨氮，則生成氯胺，消毒 原理仍為 HOCL 殺菌。各種氯胺的比例與 PH 值及氯、氨比有關 ? 有效氯包含： 自由性（游離性）氯（ HOCL 和 OCL－ ） 化合性氯（各種氯胺） ? 余氯－－剩余的有效氯 加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯量 規(guī)范規(guī)定 P158 氯消毒工藝 （ 1）折點氯化法 水中氨氮含量少時采用。 經驗：原水氨氮含量小于 ； （ 2）氯胺消毒法 持續(xù)殺菌能力強；減少消毒副產物 ? 先氯后氨－－－－有大型管網時 清水池前折點加氯，出廠時加氨； CL2:NH3=3~6:1 (重量比 ) ? 化合性的氯胺消毒法－－－原水 氨氮含量高時 清水池前投加氯，利用清水池接觸（大于 2h）； 含氨量不高時，可氯、氨同時投加 加氯設備 加氯要求 規(guī)范 ~（新規(guī)范強制條款很多） 儲氯量 15～ 30 天 地下水除鐵除錳 一、含鐵含錳地下水 存在形態(tài)： Fe＋ Mn＋ 2 ，常共存， 一般濃度 Fe＋ 2 ＞ Mn＋ 2 二、地下水除鐵除錳原理 除鐵原理 （ 1）原理 Fe＋ 2 +［ O］→ Fe＋ 3 ， Fe（ OH） 3→過濾 （ 2）方法 ? 空氣氧化 P165 式 1442 要求： PH ＞ 6，最 好＞ 7；含硅水 PH ＜ 7 特點：屬自催化氧化 ? 藥劑氧化 （ CL2），需 CL2 計算 P166 2Fe2＋ Cl2 2 2 1 x 除錳原理 （ 1）原理 Mn＋ 2 +［ O］→ Mn＋ 4 ， MnO2→過濾 （ 2）方法 ? 空氣氧化 P166 式 1447,需 O2 計算 ? 藥劑氧化 （ CL2） P166 式 1448,需 CL2 計算 （ 3）特點 ? 反應慢 ，需自催化，濾料為錳砂 ? 要求 PH ＞ ? 鐵錳共存時，先除鐵后除錳。 Fe＋ Mn＋ 2 濃度低時，采用一個濾池，上層除鐵下層除錳；濃度高時，采用 2 個濾池 二、地下水除鐵除錳工藝與設備 處理方法 （ 1）原水曝氣→接