(完整版)试说明沉淀有哪几种类型

1. 试说明沉淀有哪几种类型?各有何特点?并讨论各种类型的内在联系与区别，各
适用在哪些场合?
➢ 自由沉淀：离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变（ 沉砂池、初沉池前期） ➢ 絮凝沉淀：絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加（初沉池后期、二沉池前
期、给水混凝沉淀）
➢ 拥挤沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层（高浊水、二沉池、污泥
浓缩池）
➢ 压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，
污泥得到浓缩。

2. 设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何
区别?
➢ 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质
影响后续处理构筑物和设备的正常运行。

沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

➢ 平流式沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较
简单。

池的上部，实际是一个加宽了的明渠，两端设有闸门以控制水流。

曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约60～90Cm 处设置曝气装置，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。

由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净。

有机物含量只有5%左右的砂粒，长期搁置也不至于腐化。

3. 水的沉淀法处理的基本原理是什么?试分析球形颗粒的静水自由沉降(或上浮)的
基本规律，影响沉淀或上浮的因素有哪些?
➢ 斯托克斯定律218gd u l p μ
ρρ-= ➢ 当ρs 大于ρL 时，颗粒下沉；相等时，颗粒呈悬浮状态，这种颗粒不能用
沉淀法去除；小于时，颗粒上浮，可用浮上法去除。

➢us与颗粒直径d的平方成正比，因此，增加颗粒直径有助于提高沉淀速度(或上浮速度)，提高去除效果。

➢us与μ成反比，μ随水温上升而下降；即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。

4.已知某小型污水处理站设计流量Q=120m3/h，悬浮固体浓度ss=250mg/L。

设沉
淀效率为55％。

根据试验性能曲线查得u0=2.8m/h，污泥的含水率为98％，试为该处理站设计竖流式初沉池。

解：①采用竖流式沉淀池时，沉降速度u小于u0的颗粒无可去除，根据题意，当u<2.8m/h时，沉淀效率可满足要求。

沉淀池的总面积A=qv/u=120/2.8=43(m2)
竖井沉淀池的直径在（4～7米）范围内，可建设2座沉淀池以方便运行。

单个沉淀池面积为
A’=A/2=43/2=21.5m2
单个沉淀池直径为D=(21.5/3.14)0.5×2=5.2m
沉淀时间取1.5hr，沉淀池的有效深度为：
h=qv.t/A=120×1.5/43=4.2(m)(5)
②泥斗的体积
设污泥停留时间为48小时，则总的污泥量为：
W=200g/m3×55%×120m3/h×48hr=0.634×106g=0.634t
污泥的含水率为98%，并设含水污泥的密度为1，则污泥的总体积为：
V=W/1-98%)/1=0.634/0.02/1=32 (m3)
每个竖流沉淀池的泥斗体积为：
V’=V/N=32/2=16(m3)(5)
5.已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d，服务人口100000人，初沉
污泥量按25g/(人·日)，污泥含水率按97％计算，试为该厂设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。

解：（1）曝气沉砂池
设计要点
1)水平流速一般取0.08～0.12m/s；u=0.1m/s
2)污水在池内的停留时间为4～6min；5 min
3)池的有效水深为2～3m，池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比可达5，当池
长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板；
4)曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5～6.0mm，距池底约0.6～0.9m，
并应有调节阀门；
5)供气量可参照表。

表单位池长所需空气量
设计计算
1)总有效容积V=Q.t=20000m3/d÷（24×60）×5min= 70 m3
2)池断面面积A= Q/v = 20000m3/d÷（24×3600）÷0.1m/s =2.3m2
3)池总宽度B
4)池长度L
5)曝气量q=D Q
（2）平流式沉淀池
表10-8城市污水厂沉淀池设计参数
(1)沉淀池的表面积A ：A=Q vmax×3600/q ；
(2)沉淀区有效水深h2：h2=q·t
(3)沉淀区有效容积V，V1=A·×h2 或V1=qmax×t×3600
(4)沉淀池长度L L=v·t×3.6 v——最大设计流量时的水平流速，mm/s；一般不大于5 mm/s。

(5)沉淀池的总宽度b：b=A/L
(6)沉淀池的只数n：n=b/b’
(7)污泥区的容积。

对于生活污水，污泥区的总容积V：V=S.N.T/1000
式中：S——每人每日的污泥量，L/d·人，；
N——设计人口数，人；
T——污泥贮存时间，d。

6.加压溶气气浮法的基本原理是什么?有哪几种基本流程与溶气方式?各有何特
点?
➢浮上法是一种有效的固—液和液—液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。

➢水和废水的浮上法处理技术是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水—气—颗粒三相混合体系，颗粒粘附
上气泡后，密度小于水即上浮水面形成浮渣层，从水中分离出去。

➢电解法——产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适合于脆弱的絮状悬浮物。

主要用于工业废水处理方面，处理水量约在10～20m3/h。

由于
电耗高、操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型生产。

➢分散空气法——该法是将空气引入到一个高速旋转混合器或叶轮机的附近，通过高速旋转混合器的高速剪切，将引人的空气切割成细小气泡。

分
散空气浮上法用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含
有大量表面活性剂的污水。

➢溶气法——溶气法是使空气在一定压力的作用下溶解于水中，并达到过饱和状态，然后再突然使废水减到常压，这时溶解于水中的空气便以微小气
泡的形式从水中逸出，以进行浮选过程的方法。

7.微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么?有哪些影响因素?如何改善微气泡
与颗粒的黏附性能?
➢水中的悬浮颗粒是否能与气泡粘附，与水、气、颗粒间的界面能有关。

是否能粘附与该类物质的接触角有关。

当Θ→0时，∞sΘ→1，△E→0，这类
物质亲水性强(称亲水性物质)，无力排开水膜，不易与气泡粘附，不能用
，这类物质憎水性强(称气浮法去除。

当Θ→180时，∞sΘ→0，△E→2 s
水-气
憎水性物质)，易与气泡粘附，宜用气浮法去除。

➢“颗粒一气泡”复合体的大小不等，形状各异，颗粒表面性质亦不一样，它们在上浮过程中会进一步发生碰撞，相互聚合而改变上浮速度。

另外在浮
上池中因水力条件及池型、水温等因素，也会改变上浮速度。

一般的疏水
性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气
泡与颗粒的吸附。

8.气固比的定义是什么?如何确定适当的气固比?
➢气固比+(g释放的气体/g悬浮固体)，一般为0.005～0.006。

当悬浮固体浓度较高时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时，气固比采用0.03～0.04
9.在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何优缺点?
10.某工业废水水量为l200m3/d，水中悬浮固体浓度为800mg/L，需要进行气浮法
预处理，请为其设计平流式气浮池处理系统。

11.简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。

12.某种污水在一连续进水和完全均匀混合的反应器里进行处理，假设反应是不可
逆的，且符合一级反应(v=kS A)，反应速率常数k为0.15d-1，求解当反应池容积为20m3、反应效率为98％时，该反应器能够处理的污水流量为多大?
13.简述城填污水生物脱氮过程的基本步骤。

14.简述生物除磷的原理。

15.活性污泥法的基本概念和基本流程是什么?
16.常用的活性污泥法曝气池的基本形式有哪些?
17.活性污泥法有哪些主要运行方式?各种运行方式有何特点?
18.解释污泥泥龄的概念，说明它在污水处理系统设计和运行管理中的作用。

19.从气体传递的双膜理论，分析氧传递的主要影响因素。

20.生物脱氮、除磷的环境条件要求和主要影响因素是什么?说明主要生物脱氮、除
磷工艺的特点。

21.如何计算生物脱氮、除磷系统的曝气池容积、曝气池需氧量和剩余污泥量?。