三三 重力沉降法重力沉降法自由沉降自由沉降絮凝沉降絮凝沉降理想沉淀池理想沉淀池沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程 沉砂池：用以去除污水中的无机性易沉物初次沉淀池：较经济的去除悬浮有机物，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等自由沉淀悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀，颗粒沉淀轨迹呈直线沉淀过程中，颗粒的物理性质不变发生在沉砂池中根据水中悬浮颗粒的 凝聚性能 和 浓度沉淀可分成 四 种类型 区域沉淀成层沉淀悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉将受到周围其它颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面二次沉淀池与污泥浓缩池中发生压缩沉淀悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。
二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀自由沉淀及其理论基础 假定条件沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量等不变颗粒为球形 颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和 其他颗粒影响静水中悬浮颗粒开始很短的时间后，颗粒的重力与水对其产生的阻力即平衡，颗粒成等速下沉 球状颗粒自由沉淀的沉速公式自由沉淀及其理论基础 当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态在层流状态下，=24/Re，带入式中，整理得自由颗粒在静水中的运动公式（亦称斯托克斯定律）斯托克斯公式斯托克斯公式 颗粒密度和液体密度是决定因素；颗粒密度和液体密度是决定因素； 粒径的大小可明显影响沉淀或上浮效果；粒径的大小可明显影响沉淀或上浮效果； 粘滞度由水温决定，温度高速度加快；粘滞度由水温决定，温度高速度加快； 本公式适用于球形颗粒本公式适用于球形颗粒 水中悬浮颗粒的去除，可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下水中悬浮颗粒的去除，可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下进行分离密度大于水的颗粒将下沉，小于水的则上浮沉淀法进行分离密度大于水的颗粒将下沉，小于水的则上浮。
沉淀法一般只适于去除一般只适于去除2020100100微米以上的颗粒（与颗粒的性质与比重有微米以上的颗粒（与颗粒的性质与比重有关）胶体不能用沉淀法去除，需经混凝处理后，使颗粒尺寸变关）胶体不能用沉淀法去除，需经混凝处理后，使颗粒尺寸变大，才具有下沉速度大，才具有下沉速度 自由沉淀及其理论基础 在同一沉淀时间t，下式成立：故 对于沉速为u1（u1u0）的全部悬浮颗粒，可被沉淀于池底的总量为： 而沉淀池能去除的颗粒包括uu0以及 u1u0的两部分，故沉淀池对悬浮物的去除率为： 设沉速为u1的颗粒占全部颗粒的dP%，其中的 的颗粒将会从水中沉到池底而去除式中：P0-沉速小于u0的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的百分数； （1-P0）-沉速u0的颗粒去除百分数理想沉淀池的基本假设：理想沉淀池的基本假设：颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变并在流动过程中流速始终不变颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。
理想沉淀池理想沉淀池 在沉淀区的每个颗粒一面下沉，一面随水流水平运动，其轨迹是向下倾斜的直线 沉速大于u0的颗粒可全部除去；沉速u0的颗粒因处于水面以下，也可除去一部分例如：沉速为u的颗粒被除去率为h/H或u/u0 理想平流式沉淀池示意图 宽度(b)HhL 颗粒运动轨迹中的相似三角形存在着如下的关系: 反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池的表面负荷率， 或称沉淀池的过流率，用符号q表示： 理想沉淀池中，u0与q在数值上相同，但它们的物理概念不同： u0的单位是m/h；q表示单位面积的沉淀池在单位时间内通过的流 量，单位是m3/m2h故只要确定颗粒的最小沉速u0，就可以求得 理想沉淀池的过流率或表面负荷率 u u0 0颗粒截留沉降速度颗粒截留沉降速度AA表面负荷表面负荷n n理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A A有关，与池深有关，与池深HH无关，即与池的体积无关，即与池的体积V V无无关理想沉淀池1515结论：结论： 若沉速若沉速u u0 0确定（由停留时间和水深确定）后确定（由停留时间和水深确定）后，则沉淀池的表面负荷，则沉淀池的表面负荷q q0 0值同时被确定。
值同时被确定 由于由于u u0 0=q=q0 0=Q/A=Q/A，表明沉淀效率取决于颗粒沉，表明沉淀效率取决于颗粒沉速或表面负荷，与池深和停留时间无关速或表面负荷，与池深和停留时间无关 通过静止沉淀试验，通过静止沉淀试验，根据要求达到的沉淀总根据要求达到的沉淀总效率，效率，求出颗粒沉速后求出颗粒沉速后，也就确定了沉淀池的表，也就确定了沉淀池的表面负荷面负荷( (过流率过流率) ) 影响絮凝沉降速度的因素影响絮凝沉降速度的因素颗粒的絮凝程度越强沉降速度越快 沉降时间 越长速度越快 颗粒之间的碰撞几率越大速度越快 废水流量越小越快 沉降的深度越大速度越快 沉降装置的速度梯度越小越快颗粒浓度和粒径变化浓度越大，粒径变化范围越大速度越大 药剂一般添加药剂有利于沉降 絮凝沉降是比自由沉降复杂得多的过程，其沉降规律只能用实验的方法来确定凝聚沉降沉淀池特点与适用条件池型优点缺点适用条件平流式1. 对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；2. 施工简单，造价低采用多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀1. 适用地下水位较高及地质较差的地区；2. 适用于大、中、小型污水处理厂竖流式1. 排泥方便，管理简单；2. 占地面积较小1. 池深度大，施工困难；2. 对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；3. 造价较高；4. 池径不宜太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式1. 采用机械排泥，运行较好，管理较简单；2. 排泥设备已有定型产品1. 池水水流速度不稳定；2. 机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高1. 适用于地下水位较高的地区；2. 适用于大、中型污水处理厂沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算平流式沉淀池沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算n n平流式沉淀池平流式沉淀池 设计设计 中主要的控制指中主要的控制指标标是表面是表面负负荷或停留荷或停留时间时间沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。
出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（md），二沉池为130250 m3/（md）锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度平流式沉淀池的构造及工作特点斜管（斜板）沉淀池沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算斜管（斜板）沉淀池原理 由沉淀效率 公式可知： 在原体积不变时，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高 斜板（管）沉淀池与水平面成一定的角度（一般60左右）的板（管）状组件置于沉淀池中构成，水流可从上向下或从下向上流动，颗粒沉于斜管底部，而后自动下滑 斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池，因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率 沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算n n斜管（斜板）沉淀池斜管（斜板）沉淀池浅池理浅池理论论沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算 斜流式沉淀池是根据浅池理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。
它由斜板（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成 按斜板或斜管间水流域污泥的相对运动方向来区分，斜流式沉淀池有同向流和异向流两种污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池 异向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，长度通常为1.0m左右，斜板净距（或斜管孔径）一般为80100mm斜板（管）区上部清水区水深为0.71.0m，底部缓冲层高度为1.0m斜流式沉淀池的构造沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算n n斜管（斜板）沉淀池构造示意图斜管（斜板）沉淀池构造示意图沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算辐流式沉淀池沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.53.0m有中心进水、周边进水、周进周出、旋转臂配水等几种形式沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除，对辐流式沉淀池而言，目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等 辐流式沉淀池的构造及特点n n辐流式沉淀池辐流式沉淀池swf沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥n n沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算竖流式沉淀池沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算n有圆形、正方形。
为了池内水流分布均匀，池经一般采用47m，不大于10m，沉淀区拄形，污泥斗倒锥形 竖流式沉淀池占地面积小，排泥易，但深度大，施工难，造价高常用于处理水量小于20000m3/d的污水处理厂 n理论依据：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬 浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤 因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高 沉淀池的构造与计算沉淀池的构造与计算当颗粒属于自由沉淀类型时，其沉淀效果（在相同的表面水力负荷条件下）竖流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。