1、給水處理：沉淀 沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。 沉淀處理工藝的四種用法 沉砂池：用以去除污水中的無(wú)機(jī)易沉物。初次沉淀池：較經(jīng)濟(jì)地去除，減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。二次沉淀池：用來(lái)分離生物處理工藝中產(chǎn)生的生物膜、活性污泥等，使處理后的水得以澄清。污泥濃縮池：將來(lái)自初沉池及二沉池的污泥進(jìn)一步濃縮，以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理費(fèi)用等。沉淀的基本理論自由沉淀 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過(guò)程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和

2、濃度，沉淀可分成四種類(lèi)型 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過(guò)程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類(lèi)型。絮凝沉淀區(qū)域沉淀或成層沉淀壓縮沉淀 懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周?chē)渌w粒的影響，顆粒間相對(duì)位置保持不變，形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。 懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。自

3、由沉淀及其理論基礎(chǔ) 分析的假定沉淀過(guò)程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不變顆粒為球形 顆粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他顆粒影響 靜水中懸浮顆粒開(kāi)始沉淀時(shí), 因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí), 顆粒即等速下沉懸浮顆粒在水中的受力：重力、浮力重力大于浮力時(shí)，下沉；重力等于浮力時(shí)，相對(duì)靜止；重力小于浮力時(shí)，上浮。1.懸浮顆粒在水中受到的 力Fg Fg是促使沉淀的作用力， 是顆粒的重力與水的浮力之差： 式中：Fg水中顆粒受到的作 用力； V顆粒的體積； S顆粒的密度； L水的密度； g重力加速度。 2. 水對(duì)自由顆粒的阻力式中：FD水對(duì)顆粒的阻力； 阻力系

4、數(shù)； A自由顆粒的投影 面積； uS顆粒在水中的運(yùn) 動(dòng)速度，即顆粒 沉速。懸 浮 顆 粒 在 水 中 的 受 力 分 析)(LSLSggVgVgVF)2/(2SLDuAF球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，DgFF2/1LSSL3)(4dgu即)2/()(2SLLSuAgV234161dAdV，因得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過(guò)程中其周?chē)睦@流速度亦小時(shí)，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運(yùn)動(dòng)公式（亦稱斯托克斯定律）：2LSS181dgu式中:水的動(dòng)

5、力黏度。由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：2LSS181dgu斯托克斯定律:當(dāng)s大于L時(shí)，s-L為正值，顆粒以u(píng)s下沉；當(dāng)s與L相等時(shí)，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀去除；s小于L時(shí)，s-L為負(fù)值，顆粒以u(píng)s上浮，可用浮上法去除。us與顆粒直徑d的平方成正比，因此增加顆粒直徑有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。us與成反比，隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增大。沉淀池的工作原理理想沉淀池 分為：進(jìn)口區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域、污泥區(qū)域四個(gè)部分沉淀區(qū)過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的水流速度均相同，水平流速為v；懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為u；在沉

6、淀池的進(jìn)口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔?；顆粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：式中：v顆粒的水平分速； qv進(jìn)水流量； A沉淀區(qū)過(guò)水?dāng)嗝?面積， Hb； H沉淀區(qū)的水深； b沉淀區(qū)寬度。當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后另一方面，顆粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是顆粒的自由沉降速度u一方面隨著水流在水平方向流動(dòng)，其水平流速v等于水流速度顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡為其水平分速v和沉速u(mài)的矢量和，在沉淀過(guò)程中，是一組傾斜的直線，其坡度i=u/v)/(/bHqAqvvv 設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。I.當(dāng)顆粒沉速u(mài)u0時(shí)，無(wú)論這種顆粒

7、處于進(jìn)口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即左上圖中的跡線xy與xy。II.當(dāng)顆粒沉速u(mài)u0時(shí)，位于水面的顆粒不能沉到池底，會(huì)隨水流出，如左下圖中軌跡xy所示；而當(dāng)其位于水面下的某一位置時(shí)，它可以沉到池底而被去除，如圖中軌跡xy所示。 說(shuō)明對(duì)于沉速u(mài)小于指定顆粒沉速u(mài)0的顆粒，有一部分會(huì)沉到池底被去除。 在同一沉淀時(shí)間t，下式成立：故 對(duì)于沉速為u1（u1u0）的全部懸浮顆粒，可被沉淀于池底的總量為： 而沉淀池能去除的顆粒包括uu0以及 u1u0的兩部分，故沉淀池對(duì)懸浮物的去除率為：tuHtuh01；00010001d1d/uuPuuPuu0000d1)1 (uPuuPPHhd 設(shè)沉速為u

8、1的顆粒占全部顆粒的dP，其中的 的顆粒將會(huì)從水中沉到池底而去除。01/uuHhPuuPHhdd01式中：P0沉速小于u0的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的比例； （1-P0）沉速u(mài)0的顆粒去除率。 上頁(yè)圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)系： 將上式帶入式中 并簡(jiǎn)化后得出 qv/A反映沉淀池效力的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，或稱沉淀池的過(guò)流率，用符號(hào)q表示： 理想沉淀池中，u0與q在數(shù)值上相同，但它們的物理概念不同：u0的單位是m/h；q表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流量，單位是m3/（m2h）。故只要確定顆粒的最小沉速u(mài)0，就可以求得理想沉淀池的過(guò)流率或表面負(fù)荷率。 理想沉淀池

9、的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無(wú)關(guān)，即與池的體積V無(wú)關(guān)。HLuv/0)/(0HLuvAqq/vbHqAqv/vvAqu/v0AubHHLuq00v)/(沉 淀 池沉淀池按使用功能分生物處理法中的預(yù)處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物生物處理構(gòu)筑物后,是生物處理工藝的組成部分初次沉淀池二次沉淀池沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長(zhǎng)方形一端進(jìn)水,另一端出水貯泥斗在池進(jìn)口池內(nèi)水流由下向上池內(nèi)水流向四周輻流池型:多為圓形, 有方形或多角形池中央進(jìn)水，池四周出水貯泥斗在池中央沉淀池三種流態(tài)沉淀池三種流態(tài)沉淀池特點(diǎn)與適用條件池型池型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件適用條件平流式平流式1.

10、 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；力較強(qiáng)；2. 施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低采用多斗排泥，每個(gè)泥斗采用多斗排泥，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機(jī)械操作工作量大，采用機(jī)械排泥，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件排泥，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕均浸于水中，易銹蝕1. 適用地下水位較高適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；及地質(zhì)較差的地區(qū)；2. 適用于大、中、小適用于大、中、小型污水處理廠型污水處理廠豎流式豎流式1. 排泥方便，管理簡(jiǎn)排泥方便，管理簡(jiǎn)單；單；2. 占地面積較小占地面積較小1. 池深度大，施工困難；池深度大，施工困難；2

11、. 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差；的適應(yīng)能力較差；3. 造價(jià)較高；造價(jià)較高；4. 池徑不宜太大池徑不宜太大適用于處理水量不大適用于處理水量不大的小型污水處理廠的小型污水處理廠輻流式輻流式1. 采用機(jī)械排泥，運(yùn)采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單；行較好，管理較簡(jiǎn)單；2. 排泥設(shè)備已有定型排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品產(chǎn)品1. 池水水流速度不穩(wěn)定；池水水流速度不穩(wěn)定；2. 機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高施工質(zhì)量要求較高1. 適用于地下水位較適用于地下水位較高的地區(qū)；高的地區(qū)；2. 適用于大、中型污適用于大、中型污水處理廠水處理廠 沉淀池由五部分組成： 進(jìn)水

12、區(qū)、出水區(qū)的功能是使水流的進(jìn)入與流出保持平穩(wěn)，以提高沉淀效率。 沉淀區(qū)是沉淀進(jìn)行的主要場(chǎng)所。 貯泥區(qū)貯存、濃縮與排放污泥。 緩沖區(qū)避免水流帶走沉在池底的污泥。沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)緩沖區(qū)沉淀池的運(yùn)行方式連續(xù)式 污水中可沉顆粒的沉淀在流過(guò)水池時(shí)完成，這時(shí)可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動(dòng)的速度兩方面的作用污水連續(xù)不斷地流入與排出 污水中可沉淀的懸浮物在靜止時(shí)完成沉淀過(guò)程，由設(shè)置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作過(guò)程：進(jìn)水、靜止、沉淀、排水間歇式 1.設(shè)計(jì)流量 沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。 在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當(dāng)廢水是自流進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按最大流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)用水泵提升

13、時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量。在合流制系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量校核，但沉淀時(shí)間應(yīng)不小于30min。 2.沉淀池的只數(shù) 對(duì)于城市污水廠，沉淀池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2只。 3.沉淀池的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù) 對(duì)于城市污水處理廠，如無(wú)污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范【 6.5條規(guī)定】的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選用。 4.沉淀池的有效水深、沉淀時(shí)間與表面水力負(fù)荷的相互關(guān)系 見(jiàn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范【 6.5.1-6.5.3 條規(guī)定】 。 沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù) 5.沉淀池的幾何尺寸 池超高不少于0.3m；緩沖層高采用0.30.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60，圓斗不宜小于55；排泥管直徑不小于20

14、0mm。 6.沉淀池出水部分 一般采用堰流, 在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷:對(duì)初沉池, 應(yīng)不大于2.9L/(sm); 對(duì)二次沉淀池, 一般取1.52.9 L/(sm)。 亦可采用多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。 7.貯泥斗的容積 一般按不大于2d的污泥量計(jì)算。對(duì)二次沉淀池，按貯泥時(shí)間不超過(guò)2h計(jì)。 8.排泥部分 沉淀池一般采用靜水壓力排泥，靜水壓力數(shù)值如下：初次沉淀池不應(yīng)小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池應(yīng)不小于8.83 kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池應(yīng)不小于11.77 kPa（1.2mH2O）。沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)平流式沉淀池

15、進(jìn)水區(qū)有整流措施，保證入流污水均勻穩(wěn)定地進(jìn)入沉淀池。出水區(qū)設(shè)出水堰，控制沉淀池內(nèi)的水面高度，保證沉淀池內(nèi)水流的均勻分布。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單位長(zhǎng)度溢流量相等，對(duì)于初沉池一般為250m3/（md），二沉池為130250 m3/（md）。鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使堰板上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。堰前應(yīng)設(shè)置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。多斗式沉淀池，不設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備。每個(gè)貯泥斗單獨(dú)設(shè)置排泥管，各自獨(dú)立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作

16、特點(diǎn)平平流流沉沉淀淀池池的的構(gòu)構(gòu)造造及及工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（進(jìn)水）（進(jìn)水）平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（出水）（出水）平流式沉淀池的設(shè)計(jì)9.4.15 平流沉淀池的沉淀時(shí)間，一般宜為1.53.0h。9.4.16 平流沉淀池的水平流速可采用1025 mm/s，水流應(yīng)避免過(guò)多轉(zhuǎn)折。9.4.17 平流沉淀池的有效水深，一般可采用3.03.5m。沉淀池的每格寬度（或?qū)Я鲏﹂g距），宜為38m，最大不超過(guò)15m，長(zhǎng)度與寬度之比不得小于4；長(zhǎng)度與深度之比不得小于10。9.4.18 平流沉淀池宜采用穿孔墻配水和溢流堰集水，溢流率不

17、宜超過(guò)300m3/(md)。平 流 式 沉 淀 池 的 設(shè) 計(jì)沉淀池的總高度h式中：h1 沉淀池超高, m;一般 取0.3m； h2 沉淀區(qū)的有效深度，m； h3 緩沖層高度，m；無(wú)機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí),取0.5m；有機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí)，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m； h4 污泥區(qū)高度，m；h4泥斗高度，m；h4梯形的高度，m。443214321 hhhhhhhhhh斜流式沉淀池斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池的構(gòu)造 斜流式沉淀池是根據(jù)淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜板（管）沉淀區(qū)、進(jìn)水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成。 按斜板或斜管間水流域污泥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向來(lái)區(qū)分，斜流式沉淀池有同

18、向流和異向流兩種。污水處理中常采用升流式異向流斜流沉淀池。 異向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，長(zhǎng)度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80100mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為0.71.0m，底部緩沖層高度為1.0m。斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池的構(gòu)造上向流斜管沉淀池上向流斜管沉淀池9.4.199.4.19 斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷應(yīng)按相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，可采用5.09.0m3/ （m 2h）。9.4.209.4.20 斜管設(shè)計(jì)可采用下列數(shù)據(jù)：斜管管徑為3040mm；斜長(zhǎng)為1.0m；傾角為60。9.4.219.4.21 斜管沉淀池的清水區(qū)保護(hù)高度不宜小于1.0m；底部配水區(qū)高度不宜小于1.5m。側(cè)向流斜板沉淀池側(cè)向流斜板沉淀池9.4.229.4.22 側(cè)向流斜板沉淀池的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：1 1 斜板沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)顆粒沉降速度、液面負(fù)荷宜通過(guò)試驗(yàn)或參照相似條件下的水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，設(shè)計(jì)顆粒沉降速度可采用0.160.3mm/s,