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2-8 斜板沉淀池在线视频

下一节:讨论题

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2-8 斜板沉淀池课程教案、知识点、字幕

同学们好,在这一讲我们介绍第8节斜板斜管沉淀池

首先我们来看看,斜板斜管沉淀池的原理

前面我们介绍过,当颗粒的沉速小于截留沉速时

颗粒在沉淀池中的沉淀效率,可以用这个式子来表示

从这个式子我们可以看到,沉淀效率只与颗粒的沉淀速度u_i和沉淀池的表面负荷有关

而与沉淀池的深度无关

由此,我们知道,在保持沉淀池容积一定时

如果降低沉淀池水深,增大沉淀池面积,就可以增加处理水量,也就是提高处理能力

这就是哈真在1904年提出的著名的浅层沉淀理论

根据这个浅层沉淀理论,我们把一个池长为L、水深为H的沉淀池

分隔成n个水深为H/n的沉淀池

假设水流速度和颗粒沉淀速度不变,这样的话分层后的颗粒的沉淀轨迹线不变

但是沉淀时间减少为原来的1/n

如果仍保持原有的处理水量,则沉淀池的长度就可以减少为L/n

这说明,减少沉淀池深度,可以缩短沉淀时间

减少沉淀池体积,也就可以提高沉淀效率

同时,沉淀池分层还可以改善水力条件,降低雷诺数,增大弗劳德数

有利于降低水流的紊乱程度,提高水流的稳定性

在哈真浅层理论的指导下,出现了多层沉淀池

但是多层沉淀池在实际工程应用中,由于排泥困难,应用不多

后来进一步发展出了斜板沉淀池,如果各斜板之间进行分格,就成为斜管沉淀池

斜板斜管的断面形状一般有圆形、矩形、方形和多边形

除圆形以外,其它断面均可同相邻断面共用一条边

斜板斜管的材质通常要求轻质、无毒

目前使用较多的是聚氯乙烯或聚丙烯薄塑料波纹板

压合在一起,就形成了多边形断面

根据多边形断面的内切圆直径,我们可以计算水力半径

如果水力半径大于1/3的内切圆直径,通常称为斜板

如果水力半径小于或等于内切圆直径的1/3,则称为斜管

下面介绍斜板斜管沉淀池的分类

在斜板斜管沉淀池中,根据水流和沉降的相对方向

我们把斜板斜管沉淀池分成三类

首先是异向流,或称为逆向流的斜板斜管沉淀池

另外是同向流和横向流斜板斜管沉淀池,横向流也可以称为侧向流

异向流和同向流也可称为斜流式沉淀池

这是异向流斜板斜管沉淀池的工作过程示意

我们可以看到,水流从下往上,而沉淀的泥向下滑动

斜板一般按60度倾斜放置,主要是便于沉淀的泥下滑

水流在通过斜板的过程中,颗粒下沉,水变得澄清

这是同向流斜板斜管沉淀池的工作过程示意

我们可以看到,水流的方向从上往下,和沉淀泥的下滑方向是一致的,因此称为同向流

在同向流斜板斜管沉淀池中,斜板也是呈一定角度斜置

但由于水流向下对沉积污泥的下滑有促进作用

因此,斜板倾斜角可以降低到30-40度

同向流斜板斜管沉淀池的集水装置是设计的关键之一

它既要能收集清水,又不能干扰沉积的污泥,一般设置在斜板的底部

经过沉淀以后的清水在进水、出水的水压差推动下流入集水支渠

然后再汇集到集水渠后,从沉淀池表面的出水系统排出

与异向流相比,同向流斜板斜管沉淀池由于斜板倾角减少

沉淀面积增大,因此沉淀效果可以提高,但构造比较复杂

这个是横向流,也就是侧向流斜板沉淀池的工作过程示意

水流呈水平流动,泥往下滑动

斜板倾角为60度

横向流斜板沉淀池一般容易从平流式沉淀池进行改造

但其水力条件一般比较差,板与板之间难以支撑,在国内应用较少

下面我们来介绍斜板斜管沉淀池的工艺计算

首先介绍异向流的情况

这是异向流斜板斜管沉淀池的结构示意图

我们可以看到,中间是斜板区域,斜板按一定的角度倾斜放置,通常斜角为60度

斜板长一般为1-1.2米,板与板之间的间距一般在50-150毫米之间

原水首先进入进水区,然后进入到斜板底部的布水区

再均匀分配给斜板,由下往上,经过斜板沉淀区

再进入到清水区,经出水堰收集后排出

沉淀在斜板上的污泥下滑到底部排泥区,通过底部的排泥管排出

下面我们来看看,在异向流斜板中,颗粒是如何沉淀的呢?

这是两块斜板,斜板的长度是l,板之间的垂直间距是d

假设有一个颗粒从a出发,进入到斜板中,在流动过程中会受到两个速度的作用

一个是随水流的移动速度,另一个是受重力的沉降速度

如果这个颗粒从a点移动到b点,正好被去除,也就是为颗粒的临界沉淀轨迹

此时的沉速为颗粒截留沉速

这个过程我们可以理解为

在水流方向以速度v移动(l+l1)所需要的时间等于在垂直方向以沉速u_0下沉l2所需要的时间

同时,斜板的处理水量可以通过这个式子计算

把两个式子整合,并经推导整理后

得到在异向流斜板中颗粒的截留沉速为这个式子

这个式子的物理意义是什么呢?

我们来看看,分子是处理水量,分母是沉淀面积

第一项是斜板在水平面的投影面积;第二项是沉淀池表面积

因此,与平流式沉淀池相比,由于斜板的采用

带来沉淀面积增加,因此可以提高沉淀效率

进一步,我们可以由这个式子计算异向流斜板斜管沉淀池的设计处理水量

这里A斜为斜板在水平面的投影面积,A原为原来沉淀池面积

η为斜板效率系数,一般为0.6-0.8

对于同向流斜板斜管沉淀池,我们也可以做类似的分析

从a点到b点是颗粒在板内的临界沉淀轨迹

颗粒在垂直方向以沉速u0下沉l2距离所需要的时间等于沿水流方向

以流速v移动(l-l1)的距离所需要的时间

仿照前面介绍的异向流,经进一步推导和整理

得到同向流斜板沉淀池的设计处理水量计算式,如这个公式所示

虽然在这个计算式中,总沉淀面积需要减去沉淀池面积A原

但因为斜板的安装角度可以减少到30-40度,斜板在水平面的投影面积增大

因此与异向流相比,沉淀效率可以得到提高

第三个是横向流斜板沉淀池

在横向流斜板沉淀池中颗粒的临界沉淀轨迹是从a点到b点

颗粒在垂直方向以沉速u0下沉l2距离所需要的时间等于沿水流方向

以流速v移动沉淀池池长L的距离所需要的时间

经推导整理,我们得到横向流斜板沉淀池的设计处理水量计算式,如这个公式所示

最后我们介绍斜板斜管沉淀池的优缺点

首先从优点上来讲,由于沉淀面积增大

斜板斜管沉淀池的处理能力比平流式沉淀池大幅度提高

一般可以提高3倍以上

同时斜板沉淀池的水流状态得到改善,雷诺数一般小于200

而平流式沉淀池中的雷诺数一般大于500

斜板斜管沉淀池也有不足,由于停留时间比较短

对水质水量变化的缓冲能力比较差

有时沉淀的絮体的浓度比较高时,会发生堵塞

斜板斜管在给水处理中常用于混凝矾花的沉淀

在废水处理中常用于隔油池的除油

今天,关于斜板斜管沉淀池就介绍到这儿,谢谢

水处理工程-物化技术课程列表:

第0章 绪论

-0-1 课程定位

--讨论题

-0-2 给水处理工艺

--0-2 给水处理工艺

--讨论题

-0-3 废水处理工艺

--0-3 废水处理工艺

--讨论题

-第0章 绪论 测试题

第1章 混凝

-1-1 概述

--1-1 概述

--讨论题

-1-2 胶体的主要性质

-- 1-2 胶体的主要性质

--讨论题

-1-3 水的混凝机理与过程

--1-3 水的混凝机理与过程

--讨论题

-1-4 混凝剂与絮凝剂

-- 1-4 混凝剂与絮凝剂

--讨论题

-1-5 混凝动力学

--1-5 混凝动力学

--Announcement

--讨论题

-1-6 混凝效果的主要影响因素

--1-6 混凝效果的主要影响因素

--讨论题

-1-7 混凝设备

--1-7 混凝设备

--讨论题

-第1章 混凝 测试题

第2章 沉淀

-2-1 概述

--2-1 概述

--讨论题

-2-2 自由沉淀

--2-2 自由沉淀

--讨论题

-2-3 絮凝沉淀

--2-3 絮凝沉淀

--讨论题

-2-4 拥挤沉淀

--2-4 拥挤沉淀

--讨论题

-2-5 平流沉淀池

--2-5 平流沉淀池

--讨论题

-2-6 平流沉淀池工艺计算

--2-6 平流沉淀池工艺计算

--讨论题

-2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--讨论题

-2-8 斜板沉淀池

--2-8 斜板沉淀池

--讨论题

-2-9 澄清池

--2-9 澄清池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及说明

--竖流沉淀池

--浏览器设置方法

--机械搅拌澄清池

--辐流沉淀池

-第2章 沉淀 测试题

-第2章 沉淀 测试题2

第3章 气浮

-3-1 概述

--3-1 概述

--讨论题

-3-2 气浮理论基础

--3-2 气浮理论基础

--讨论题

-3-3 加压溶气气浮

--3-3 加压溶气气浮

--讨论题

-第3章 气浮 测试题

第4章 过滤

-4-1 概述

--4-1 概述

--讨论题

-4-2 普通快滤池构成与工作过程

--4-2 普通快滤池构成与工作过程

--讨论题

-4-3 滤池的水头损失

--4-3 滤池的水头损失

--讨论题

-4-4 滤池的过滤方式

--4-4 滤池的过滤方式

--讨论题

-4-5 滤料

--4-5 滤料

--讨论题

-4-6 配水系统

--4-6 配水系统

--讨论题

-4-7 滤池冲洗

--4-7 滤池冲洗

--讨论题

-4-8 虹吸滤池

--4-8 虹吸滤池

--讨论题

-4-9 重力无阀滤池

--4-9 重力无阀滤池

--讨论题

-4-10 移动罩滤池

--4-10 移动罩滤池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及设置说明

--普通快滤池

--浏览器设置说明

--虹吸滤池

--浏览器设置说明

-第4章 过滤 测试题

第5章 消毒

-5-1 概述

--5-1 概述

--讨论题

-5-2 消毒的影响因素

--5-2 消毒的影响因素

--讨论题

-5-3 氯消毒

--5-3 氯消毒

--勘误

--讨论题

-5-4 二氧化氯消毒

--5-4 二氧化氯消毒

--讨论题

-5-5 紫外线消毒

--5-5 紫外线消毒

--讨论题

-第5章 消毒 测试题

第6章 离子交换

-6-1 离子交换树脂

--6-1 离子交换树脂

--讨论题

-6-2 离子交换反应特性

--6-2 离子交换反应特性

--讨论题

-6-3 阳离子交换树脂特性

--6-3 阳离子交换树脂特性

--讨论题

-6-4 阴离子交换树脂特性

--6-4 阴离子交换树脂特性

--讨论题

-6-5 离子交换软化系统

--6-5 离子交换软化系统

--讨论题

-6-6 离子交换除盐系统

--6-6 离子交换除盐系统

--讨论题

-6-7 离子交换设备

--6-7 离子交换设备

--讨论题

-6-8 离子交换法处理工业废水

--6-8 离子交换法处理工业废水

--讨论题

-第6章 离子交换 测试题

第7章 膜分离

-第1节 概述

--第1节 概述

--讨论题

-第2节 电渗析原理与过程

--第2节 电渗析原理与过程

--讨论题

-第3节 电渗析器构造与组装

--第3节 电渗析器构造与组装

--讨论题

-第4节 电渗析工艺计算

--第4节 电渗析工艺计算

--讨论题

-第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--讨论题

-第6节 反渗透工艺计算

--第6节 反渗透工艺计算

--讨论题

-第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--讨论题

-第8节 超滤和微滤工艺计算

--第8节 超滤和微滤工艺计算

--讨论题

-第7章 膜分离 测试题

第8章 氧化还原

-8-1 氧化还原基础与分类

--8-1 氧化还原基础与分类

--讨论题

-8-2 臭氧氧化

--8-2 臭氧氧化

--讨论题

-8-3 光催化氧化

--8-3 光催化氧化

--讨论题

-8-4 超临界水氧化

--8-4 超临界水氧化

--讨论题

-8-5 电解

--8-5 电解

--讨论题

-第8章 氧化还原 测试题

第9章 吸附

-9-1 概述

--9-1 概述

--讨论题

-9-2 吸附平衡与吸附等温线

--9-2 吸附平衡与吸附等温线

--讨论题

-9-3 吸附穿透曲线

--9-3 吸附穿透曲线

--讨论题

-第9章 吸附 测试题

2-8 斜板沉淀池笔记与讨论

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