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第2章水的物理化学处理方法（4学时）
本章教学内容：
粗大颗粒物质的去除，悬浮物质和胶体物质的去除，溶解物质的去除，消毒
本章教学要求：
（1）了解物化处理的主要方法，掌握粗大颗粒去除的原理，掌握悬浮物质和胶体物质去除的基本原理和常用方法；
（2）了解溶解物质的处理方法，掌握几种重要方法的去除机理，掌握消毒原理，熟悉常用的几种消毒方法；
（3）了解水的其他物理化学处理方法。
本章教学重点：
格柵、沉砂池、沉淀与混凝、软化、消毒
本章习题:P2001,7,9,18，30
2.1粗大颗粒物的去粗
格栅：去除污水中悬浮物，保证泵正常的工作，减轻提升水位，对于减少土方的开挖量有效。
设施：截流构筑物。截流构筑物的种类如：格栅，筛网，滤池。
重力分离——沉砂池，沉淀池，隔油池
2.１.1格栅
一、格栅的作用与分类：
1、定义（definition）:由一系列平行的栅条，2．去除大颗粒悬浮物，3．保证有序进行。
按形状分为：(1)平面格栅（2）曲面格栅
格栅按照间距来分：粗格栅；中格栅；细格栅
按清渣的方式来分：
人工清渣：W≤0.2m3/d；可采用人工清渣，安装角度为30°－45°
机械清渣：分为（1）固定式（2）活动式（3）回转耙式
2.格栅的安装
平面格栅的有关参数：L,B,S,e,b
组成：栅条和框架
型号：PGA-L×B-e
二、设计格栅的步骤：
设计尺寸；清渣方式；栅渣量计算
1、格栅尺寸的设计
（１）计算栅间隙数量
（２）格栅宽度的设计
（３）水头损失的计算
（４）栅槽总高度的计算
（５）栅槽总长度的计算
（６）栅渣量的计算
2.1.2沉砂池
作用：去除无机砂，并非有机砂。
分类：（1）平流式沉砂池（2）曝气沉砂池（3）多尔沉砂池（4）钟式沉砂池
??平流沉砂池
1、构造见课本71页
2、平流沉沙池的优点与缺点：
优点：平流沉沙池的适应性强，效果稳定
缺点：占地面积大，沉沙池中含有15%的有机物，为后续处理增加困难。
??曝气沉砂池
50年代以后，主要以曝气沉沙池为主，优点为：
特点：①沉砂中有机物含量小于5%
②具有预曝气、除臭、防止厌氧分解，除泡和加速分离作用
构造和工作原理
??构造：①形状：矩形②有I＝0.1－0.5坡度，坡向集砂槽③集砂槽侧有曝气装置，距池底0.6－0.9m
??工作原理：水平运动，旋流运动
??设计：
??设计参数①水平流速V：0.06－0.12m/s一般取0.1m/s
旋流流速0.25－0.3m/s
②停留时间1－3min
③有效水深2－3m宽深比1－1.5长宽比≤0.1m/s
④曝气量0.1－0.2m3空气/m3污水
⑤曝气装置距池底距离0.6－0.9m
计算公式P73
①②③④⑤
⑥池总高度H0＝h1+H+h2+h3
↓↓
超高0.3m有效水深
h2→沉砂槽高度0.6~1.0m
⑦核算tmax=V/(60Qmax)≤3min
2.2悬浮物质和胶体物质的去除（混凝、澄清和过滤部分自学）
2.2.1基础理论
（1）单个颗粒在水中的沉降
单个颗粒在稀悬浮液中的沉淀，不受周围颗粒的影响，其沉降速度仅仅是液体性质及颗粒本身特性的函数。任何一个静水中的固体颗粒，都受到两种基本力的作用，即重力Fg和浮力Ff。颗粒在水中的合力F为这两种力之差，即：
(2-1)
式中：Vp——颗粒体积；
ρp和ρl——分别为颗粒和水的密度；
g——重力加速度。
当ρpρl时，FgFf，颗粒在合力F的作用下作加速下沉运动。这时，颗粒便受到第三种力，即水的阻力的作用。根据因次分析和实验验证，阻力Fd可按下式计算：
(2-2)
式中：Cd——牛顿无因次阻力系数；
Ap——颗粒在垂直于运动方向上的投影面积；
u——颗粒的沉降速度。
颗粒在下沉运动过程中，净重F不变，而阻力Fd则随沉速u的平方增大。因次，经过某一短暂时间后，阻力Fd会增加到与净重F相平衡，即Fd＝F。此时颗粒的加速度为零，沉速为常数。由此可以得到自由沉降的沉降速度表达式为：
(2-3)
设颗粒