【正文】 (23) CD與顆粒大小、形狀、 Re有關(guān)，見下圖 161。 Ti時(shí)刻（如圖），整個(gè)沉淀筒中可分為清水、等濃度區(qū)、變濃度區(qū)、壓實(shí)區(qū)等四個(gè)區(qū)。 32平流沉淀池 被廣泛應(yīng)用的用以沉淀分離絮凝體，以完成澄清 作用。 理想沉淀池的基本假設(shè)： ①顆粒處于自由沉淀狀態(tài)，顆粒的沉速始終不變。 圖 7 4 理 想沉淀池工作狀態(tài)沉淀區(qū) 出水區(qū)進(jìn)水區(qū)污泥區(qū)ⅠⅢⅡ1. 非凝聚性顆粒的沉淀過程分析 圖中直線 :I、 II、 III的分析 。該式表明表面負(fù)荷在數(shù)值上等于截留速度，但含義不同。與混凝效果有關(guān)，應(yīng)重視加強(qiáng)混凝工藝。 2）所有沉速小于 uo的顆粒的去除率為 設(shè) dpi為 ui顆粒在總顆粒中的比率， 3）總?cè)コ? 沉速大于和等于 u0的顆粒全部下沉去除率為 （ 1p0），因此理想沉淀池的總?cè)コ蕿椋? 式中 p0—沉速小于 u0的顆粒重量占所有顆粒重量的百 分率； 0i000u:uipiidpup dpu? ?則 其 去 除 率 為總 的 去 除 率 為214 215 00 001p iiup ( p ) dpu? ? ? ? 非凝聚性顆粒在靜水中的沉淀實(shí)驗(yàn)，用一個(gè)圓筒進(jìn)行，如圖 75所示。 00piiu dp?00000000111 ppii i iup ( p ) dp ( p ) u dpuu? ? ? ? ? ???216 2. 凝聚性顆粒的沉淀實(shí)驗(yàn)分析 采取圖 77的沉淀試驗(yàn)筒，筒長盡量接近實(shí)際沉淀池的深度，可采用 2～ 3m，直徑不小于 100mm，設(shè) 5～ 6個(gè)取樣口。 去除百分?jǐn)?shù)等值線含義： a. 對應(yīng)所指明去除百分?jǐn)?shù)時(shí)，取出水樣中不復(fù)存在的顆粒的最遠(yuǎn)沉 降途徑； b. 深度與時(shí)間的比值指明去除百分?jǐn)?shù)時(shí)的顆粒的最小平均沉速或代 表了不同時(shí)段試驗(yàn)筒所處沉淀池沿水流方向的位置處的去除率。 1) 進(jìn)水區(qū) 進(jìn)水區(qū)的作用是使流量均勻分布在進(jìn)水截面上，盡量減少擾動。 圖 7 9 穿孔 墻1 2 。為使礬花不宜破碎，通常采用穿孔花墻 V m/s，洞口總面積也不宜過大。 2） 與前述平流沉淀池中顆粒沉降軌跡中不同水深處的顆粒去除相同，即上部入口的雖不去除，但下部入口處的卻會去除，故其計(jì)算“基本”相同。 試驗(yàn)開始后，每隔一段時(shí)間，同時(shí)取出各取樣口的水測定懸浮物的濃度，計(jì)算相應(yīng)的去除百分?jǐn)?shù)，由此可得一群數(shù)據(jù)。即將下列數(shù)據(jù)繪制如圖示： 時(shí)刻 濃度 殘余率 沉速 t=0 C=C0 p0= C0/ C0 t1 C1 p1= C1/ C0 U1=h/t1 t2 C2 P2= C2/ C0 U2=h/t2 … … … … ti CI pi= Ci/ C0 Ui=h/ti 圖 7 5 沉淀 實(shí)驗(yàn)筒殘余顆粒分?jǐn)?shù)沉速圖 7 6 理 想沉淀池的去除百分比計(jì)算 在圖中左上陰影部分即為顆粒的總?cè)コ?。?dāng)容積一定時(shí)，增加 A，可以降低水深，使顆粒在較短時(shí)間內(nèi)就可沉底去除 ――― 淺池理論”。 1）設(shè)原水中沉速為 ui（ uiu0）的顆粒濃度為 C，沿著進(jìn)水區(qū) 高度為 h0的截面進(jìn)入的顆粒的總量為 h0BvC，沿著 m點(diǎn)以 下的高度為 hi的截面進(jìn)入的顆粒的數(shù)量為 hiBvC（見圖 74） 則沉速為 ui的顆粒的去除率為： 即 同理得： 代入 2—12 00ii//h Bv C hEh Bv C hAB B Ab b? ? ???去 除 量總 量由 與 相 似 得00h Lu ? ?0Luh ? ? ii Lu? 0iiuuEQuA??212 213 理想沉淀池理論 由上式可知，顆粒在理想沉淀池的沉淀效率只與表面負(fù)荷有關(guān)，而與其它因素（如水深、池長、水平流速、沉淀時(shí)間）無關(guān)。 即 u＞ u0的顆粒均能去除（直線 I ）；而 u＜ u0的 顆粒則 只能部分去除 （直線 II ），會隨水流流出。 ③顆粒沉到池底就被認(rèn)為去除，不再返回水流中。平流式沉淀池 的基本組成（ P293圖 164 即下頁圖）：進(jìn)水區(qū)、沉淀 區(qū)、污泥區(qū)、出水區(qū)。C0 當(dāng)原水顆粒濃度一樣時(shí)，不同沉降高度的界面沉降過程曲線的相似性（見圖 73）。 擁擠沉速可用實(shí)驗(yàn)方法測定。 擁擠沉淀：當(dāng)水中含有的凝聚性顆?；蚍悄坌灶w粒 的濃度增加到一定值后，大量顆粒在有限水體中下沉 時(shí)，被排斥的水便有一定的上升速度，使顆粒所受的 摩擦阻力增加，顆粒處于相互干擾狀態(tài)，此過程稱為 擁擠沉淀。 33斜板（管）沉淀池 ?167。不同形式絮凝池配合使用，效果良好，但設(shè)備形式增多，應(yīng)根據(jù)具體情況決定。每組設(shè)計(jì)水量一般為 ～ m3/d之間。網(wǎng)格（柵條）絮凝池的示意圖見下頁圖。 穿孔旋流絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，施工方便，造價(jià)低，可用于中、小型水廠或與其他形式的絮凝池組合應(yīng)用。分格數(shù)一般不少于 6格。 攪拌器有漿板式和葉輪式，按攪拌軸的安裝位置分水平軸式和垂直軸式。 與隔板式相比，水流條件大大改善，可形成眾多小旋渦，有效能量消耗比例提高，絮凝時(shí)間縮短（一般為 1015min），池子體積減小，但安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。 1）同波折板：折板波峰對波谷平行安裝。往復(fù)式總水頭損失一般在 ~，回轉(zhuǎn)式的水頭損失比往復(fù)式的小 40％左右。 圖 6 13 管 式靜態(tài)混合器圖 61 4 擴(kuò)散 混合器藥劑原水管道 管道 單元混合體靜態(tài)混合器原水原水管投藥套管塑料管孔板錐帽擋板支架 機(jī)械混合 在池內(nèi)安裝攪拌裝置，攪拌器可以是槳板式、螺旋槳式或透平式，速度梯度 700~1000s1，時(shí)間 10~30s以內(nèi)，優(yōu)點(diǎn)是混合效果好，不受水質(zhì)影響，缺點(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備，增加維修工作。 ?；旌闲Ч茫?jié)省動 力，各種水廠均可用，常用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場 合，兩者間距不大于 150m。優(yōu)點(diǎn)是因子單一，不受混凝機(jī)理或品種的限制，不受水質(zhì)限制。混凝后膠體ξ電位變化反映了膠體脫穩(wěn)程度。 影響混凝效果的因素復(fù)雜，在某種情況下、某一特性參數(shù)是影響混凝效果的主要因素，這一因素的變化反映了混凝程度的變化。適用特定原水條件，水質(zhì)儀表多，投資大。一般水廠均是據(jù)實(shí)驗(yàn)室混凝 攪拌試驗(yàn)確定其最佳投量，然后對運(yùn)行進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，雖簡單， 但滯后 13小時(shí)，且條件的不同，也未必最佳。 （ 3）水射器投加：設(shè)備簡單，使用方便，溶液池高度 不會受太大限制，但效率低，易磨損，見圖。 224 100100 0 100 0 417aQ aQWc n c n????120 2 0 3( . . )W?? 混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、 投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等。 167。 例題 P271 雜質(zhì)濃度低，顆粒間碰撞機(jī)率下降，混凝效果差。 混凝時(shí)最佳 pH范圍與原水水質(zhì)、去除對象等密切有關(guān)。 24影響混凝的主要因素 影響混凝效果的因素比較復(fù)雜，主要包括： ①原水性質(zhì)，包括水溫、水化學(xué)特性、雜質(zhì)性質(zhì)和濃度等； ②投加的凝聚劑種類與數(shù)量； ③使用的絮凝設(shè)備及其相關(guān)水力參數(shù)。同向絮凝效果不僅與 G有關(guān)（由前碰撞速率公式知越大越好），還與時(shí)間有關(guān)。相應(yīng)設(shè)備有混合設(shè)備和絮凝設(shè)備。設(shè)在時(shí)間 內(nèi)，隔離體扭轉(zhuǎn)了 角度，于是角速度 為 ： （ 26） 2 3 2 304433uN n d n d Gz?????? x y z? ? ? ? ?t?? 1lu Gt t z z? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩 為： （ 27） 于是單位體積水所耗功率 p為： （ 28） 由于 ，故 （ 29） 當(dāng)采用機(jī)械攪拌時(shí)， p由機(jī)械攪拌器提供。 顆粒的碰撞速率可按由 Fich定律導(dǎo)出下式計(jì)算： (22) 式中： Np——單位體積內(nèi)的顆粒碰撞速率， 1/ d ——顆粒直徑， cm； n ——顆粒數(shù)量濃度，個(gè) /cm3 DB —— 布朗運(yùn)動擴(kuò)散系數(shù)，可由 StokesEinstein 公式導(dǎo)出 : (23) 28pBN dD n??3BKTDd? ? ??即 : （ 24） 式中： T—水的絕對溫度溫度， K； ν —水的運(yùn)動粘度， cm2/s； ρ—水的密度， g/cm3； K—波茲曼常數(shù)； 故 Np只與顆粒數(shù)量和水溫有關(guān)，而與顆粒粒徑無關(guān)。 異向絮凝：由布朗運(yùn)動引起的顆粒碰撞聚集稱 為異向絮凝。如投加 Cl O