第4章沉淀
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No. 14
(三)成层沉淀与压缩沉淀
当水中悬浮物质的浓度很高时 (5000mg/L以上)时，开始沉淀以后，水 样会很快形成上清液与污泥层之间的清 晰界面。污泥层内的颗粒之间的相对位 置稳定，沉淀表现为界面的下沉，而不 是单颗粒下沉，沉速用界面沉速表示。
No. 15
A：等速沉淀区 B:过度区 C:压缩区
C0 Ci 100 % C0
No. 12
No. 13
由图可见, 1、曲线斜率随着深度增加而增大。这符合絮 凝颗粒随沉淀深度增加而颗粒粒径增大，沉 速加大的特征。 2、沉淀深度越深所需沉淀时间也越长，沉淀 深度越浅所需沉淀时间也越短。这符合浅池 效率高的特征 3、图中絮凝颗粒都是从水面开始下沉的，实 际情况不完全是这样，但是这样是偏于安全 的。
第4章 沉淀
4.1杂质颗粒在静水中的沉淀 4.2沉砂池、平流式沉淀池、辐流式沉淀池 4.3斜板、斜管沉淀池 4.4澄清池 4.5浓缩 4.6水中造粒 4.7气浮
No. 1
4.1杂质颗粒在静水中的沉淀
一、概述 二、沉淀类型的分析 三、理想沉淀池的沉淀原理
No. 2
一、概述
沉淀法的处理对象：悬浮物质 根据悬浮物质的性质、浓度和絮凝性能， 沉淀可以分为四类： 1、自由沉淀 2、絮凝沉淀 3、成层沉淀 4、压缩沉淀
No. 16
1、界面下沉的初始阶段，由于浓度较 低，呈等速下沉 2、随着界面继续下沉，悬浮物浓度不 断增加，界面沉速变小，出现过渡段。 3、界面继续下沉，浓度更高，污泥层 内的下层颗粒能够机械地承托上层颗粒， 并产生压缩区
No. 17
三、理想沉淀池的沉淀原理
No. 18
以平流沉淀池为例 为了说明沉淀池的工作原理，假定：
水温温差和密度差引起的对流以及池内水
流死角等影响而产生偏差。这些因素影响
的综合结果，使达到一定沉淀效率所需的 停留时间比理论沉降时间要长，而过流率 则比理论值低。因此，在应用静置沉淀试 验资料时，应加以修正。通常可取
q
(1 1.25
1 1.75
)u0
t (1.5 ~ 2.0)t0
No. 24
q和t分别为沉淀池的设计过流率和设计沉 淀时间，而u0和t0分别为沉淀试验所得的 应去除的最小颗粒沉速和沉淀时间。
是一种通量的概念
No. 22
可见，沉淀池的截留速度u0等于其表面 负荷。也即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。 通过静置沉淀试验，根据要求达到的沉 淀总效率，求出颗粒沉速后也就确定了 沉淀池的溢流率。
No. 23
在实际沉淀池中，情况要比理想沉淀池复 杂得多，前面的假定都会因紊流、风吹、
No. 28
一、一般规定
1、城市污水处理厂一般均应设置沉砂池 2、沉砂池按去除密度2650kg/m3,粒径0.2mm以上 的砂粒设计 3、设计流量： 1 ) ：当污水自流进入时，按最大设计流量计算 2 ) ：当污水为提升进入时，按工作水泵的最大组 合流量计算 3 ) ：合流制处理系统中，按降雨时的设计流量设 计
No. 25
4.2 沉砂池、沉淀池
4.2.1、沉砂池 4.2.2、沉淀池
No. 26
4.2.1、沉砂池
工作原理： 自由沉淀
功能： 主要是去除水中砂粒、煤渣等比重较大的 无机颗粒杂质 同时也去除少量较大、较重的有机杂质， 如骨屑、种子等
No. 27
位置： 一般设在泵站、沉淀池之前，这样可以防 止对水泵和污泥处置设备的磨损，还可以 使沉淀池中的污泥具有良好的流动性 形式： 平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂 池、多尔式、涡流式
No. 3
1、自由沉淀
定义： 颗粒在沉淀过程中互不干扰，其形状、 尺寸、质量均不改变，下沉速度也不改 变。 常见于：沉砂池、初次沉淀池
No. 4
2、絮凝沉淀
定义： 颗粒在沉淀过程中发生絮凝作用。颗粒 的形状、尺寸、质量以及沉速随沉淀过 程的进展而变化。 常见于；混凝沉淀后、生物污泥的沉淀
No. 5
下为有效长、宽、深分别为L、B和H的理想平流沉 淀池示意图。（颗粒沉淀轨迹为直线，而非抛物线， 是水平速度和垂直速度的合成）
No. 20
在沉淀区每个颗粒一面下沉，一面随水流水平 运动，其轨迹是向下倾斜的直线。 沉速＞u0的颗粒可全部除去；沉速＜ u0的颗粒因 处于水面以下，也可以除去一部分。
No. 21
(1)进出水均匀分布到整个横断面； (2)悬浮物在沉淀区等速下沉； (3)悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流 速度，水流是稳定的； (4)悬浮物落到池底污泥区，即认为已被除去。 不再上浮 符合上述假设的沉淀池称为理想沉淀池。 (5)将理想沉淀池分为4个区：流入区、流出区、 污泥区、沉淀区
No. 19
3、成层沉淀
定义： 沉淀过程中絮凝的悬浮物形成层状物， 成整体沉淀状，形成较明显的固液界面。 常见于：活性污泥法的二沉池、污泥浓 缩池、化学凝聚沉淀
No. 6
4、压缩沉淀
定义： 沉淀过程中最后悬浮颗粒相聚于水底， 互相支撑，互相挤压，发生进一步沉降
No. 7
在实际的活性污泥法二沉池及浓缩池中 沉淀与浓缩的过程中，都顺序存在着1、 2、3、4这四种类型的沉淀过程，只是 产生各类沉淀的时间长短不同而已。
位于水面能够100％地去除的最小颗粒沉速 v*（此处为u0）实际就是沉淀池的设计溢流 率(overflow rate也称表面负荷或过流率)。
Q vBH
u0
H t
H L
H LBH
Q LB
Q A
vQ
沉淀池的流量 沉淀池的面积
令q=Q/A，则q为单位面积单位时间沉淀池
所处理的水量，一般称为表面负荷或溢流率， 单位m3/(m2·s)、m3/(m2·h)或m/h, m/s
No. 8
二、沉淀类型的分析
（一）、自由沉淀 （二）、絮凝沉淀 （三）、成层沉淀 （四）、压缩沉淀
No. 9
（一）、自由沉淀
1、自由沉淀的数学表达 2、自由沉淀试验
No. 10
1、自由沉淀的数学表达
No. 11
源自文库二)絮凝沉淀
试验装置: 直径D为150mm～200mm；高度 h:1500~2500mm的沉淀筒中进行，每隔一定 距离设置取样口。 将水样装满搅均后开始计时，每隔一定的时 间间隔在各取样口同时取样，测得各水样悬 浮物浓度，计算去除率
(三)成层沉淀与压缩沉淀
当水中悬浮物质的浓度很高时 (5000mg/L以上)时，开始沉淀以后，水 样会很快形成上清液与污泥层之间的清 晰界面。污泥层内的颗粒之间的相对位 置稳定，沉淀表现为界面的下沉，而不 是单颗粒下沉，沉速用界面沉速表示。
No. 15
A：等速沉淀区 B:过度区 C:压缩区
C0 Ci 100 % C0
No. 12
No. 13
由图可见, 1、曲线斜率随着深度增加而增大。这符合絮 凝颗粒随沉淀深度增加而颗粒粒径增大，沉 速加大的特征。 2、沉淀深度越深所需沉淀时间也越长，沉淀 深度越浅所需沉淀时间也越短。这符合浅池 效率高的特征 3、图中絮凝颗粒都是从水面开始下沉的，实 际情况不完全是这样，但是这样是偏于安全 的。
第4章 沉淀
4.1杂质颗粒在静水中的沉淀 4.2沉砂池、平流式沉淀池、辐流式沉淀池 4.3斜板、斜管沉淀池 4.4澄清池 4.5浓缩 4.6水中造粒 4.7气浮
No. 1
4.1杂质颗粒在静水中的沉淀
一、概述 二、沉淀类型的分析 三、理想沉淀池的沉淀原理
No. 2
一、概述
沉淀法的处理对象：悬浮物质 根据悬浮物质的性质、浓度和絮凝性能， 沉淀可以分为四类： 1、自由沉淀 2、絮凝沉淀 3、成层沉淀 4、压缩沉淀
No. 16
1、界面下沉的初始阶段，由于浓度较 低，呈等速下沉 2、随着界面继续下沉，悬浮物浓度不 断增加，界面沉速变小，出现过渡段。 3、界面继续下沉，浓度更高，污泥层 内的下层颗粒能够机械地承托上层颗粒， 并产生压缩区
No. 17
三、理想沉淀池的沉淀原理
No. 18
以平流沉淀池为例 为了说明沉淀池的工作原理，假定：
水温温差和密度差引起的对流以及池内水
流死角等影响而产生偏差。这些因素影响
的综合结果，使达到一定沉淀效率所需的 停留时间比理论沉降时间要长，而过流率 则比理论值低。因此，在应用静置沉淀试 验资料时，应加以修正。通常可取
q
(1 1.25
1 1.75
)u0
t (1.5 ~ 2.0)t0
No. 24
q和t分别为沉淀池的设计过流率和设计沉 淀时间，而u0和t0分别为沉淀试验所得的 应去除的最小颗粒沉速和沉淀时间。
是一种通量的概念
No. 22
可见，沉淀池的截留速度u0等于其表面 负荷。也即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。 通过静置沉淀试验，根据要求达到的沉 淀总效率，求出颗粒沉速后也就确定了 沉淀池的溢流率。
No. 23
在实际沉淀池中，情况要比理想沉淀池复 杂得多，前面的假定都会因紊流、风吹、
No. 28
一、一般规定
1、城市污水处理厂一般均应设置沉砂池 2、沉砂池按去除密度2650kg/m3,粒径0.2mm以上 的砂粒设计 3、设计流量： 1 ) ：当污水自流进入时，按最大设计流量计算 2 ) ：当污水为提升进入时，按工作水泵的最大组 合流量计算 3 ) ：合流制处理系统中，按降雨时的设计流量设 计
No. 25
4.2 沉砂池、沉淀池
4.2.1、沉砂池 4.2.2、沉淀池
No. 26
4.2.1、沉砂池
工作原理： 自由沉淀
功能： 主要是去除水中砂粒、煤渣等比重较大的 无机颗粒杂质 同时也去除少量较大、较重的有机杂质， 如骨屑、种子等
No. 27
位置： 一般设在泵站、沉淀池之前，这样可以防 止对水泵和污泥处置设备的磨损，还可以 使沉淀池中的污泥具有良好的流动性 形式： 平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂 池、多尔式、涡流式
No. 3
1、自由沉淀
定义： 颗粒在沉淀过程中互不干扰，其形状、 尺寸、质量均不改变，下沉速度也不改 变。 常见于：沉砂池、初次沉淀池
No. 4
2、絮凝沉淀
定义： 颗粒在沉淀过程中发生絮凝作用。颗粒 的形状、尺寸、质量以及沉速随沉淀过 程的进展而变化。 常见于；混凝沉淀后、生物污泥的沉淀
No. 5
下为有效长、宽、深分别为L、B和H的理想平流沉 淀池示意图。（颗粒沉淀轨迹为直线，而非抛物线， 是水平速度和垂直速度的合成）
No. 20
在沉淀区每个颗粒一面下沉，一面随水流水平 运动，其轨迹是向下倾斜的直线。 沉速＞u0的颗粒可全部除去；沉速＜ u0的颗粒因 处于水面以下，也可以除去一部分。
No. 21
(1)进出水均匀分布到整个横断面； (2)悬浮物在沉淀区等速下沉； (3)悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流 速度，水流是稳定的； (4)悬浮物落到池底污泥区，即认为已被除去。 不再上浮 符合上述假设的沉淀池称为理想沉淀池。 (5)将理想沉淀池分为4个区：流入区、流出区、 污泥区、沉淀区
No. 19
3、成层沉淀
定义： 沉淀过程中絮凝的悬浮物形成层状物， 成整体沉淀状，形成较明显的固液界面。 常见于：活性污泥法的二沉池、污泥浓 缩池、化学凝聚沉淀
No. 6
4、压缩沉淀
定义： 沉淀过程中最后悬浮颗粒相聚于水底， 互相支撑，互相挤压，发生进一步沉降
No. 7
在实际的活性污泥法二沉池及浓缩池中 沉淀与浓缩的过程中，都顺序存在着1、 2、3、4这四种类型的沉淀过程，只是 产生各类沉淀的时间长短不同而已。
位于水面能够100％地去除的最小颗粒沉速 v*（此处为u0）实际就是沉淀池的设计溢流 率(overflow rate也称表面负荷或过流率)。
Q vBH
u0
H t
H L
H LBH
Q LB
Q A
vQ
沉淀池的流量 沉淀池的面积
令q=Q/A，则q为单位面积单位时间沉淀池
所处理的水量，一般称为表面负荷或溢流率， 单位m3/(m2·s)、m3/(m2·h)或m/h, m/s
No. 8
二、沉淀类型的分析
（一）、自由沉淀 （二）、絮凝沉淀 （三）、成层沉淀 （四）、压缩沉淀
No. 9
（一）、自由沉淀
1、自由沉淀的数学表达 2、自由沉淀试验
No. 10
1、自由沉淀的数学表达
No. 11
源自文库二)絮凝沉淀
试验装置: 直径D为150mm～200mm；高度 h:1500~2500mm的沉淀筒中进行，每隔一定 距离设置取样口。 将水样装满搅均后开始计时，每隔一定的时 间间隔在各取样口同时取样，测得各水样悬 浮物浓度，计算去除率