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。

曝气管水下浸没深度/m 最低空气用量/(m3·m-1·h-1) 最大空气量/(m3·m-1·h-1)

1.5 1

2.5～15.0 30

2.0 11.0～14.5 29

2.5 10.5～14.0 28

3.0 10.5～1

4.0 28

4.0 10.0～13.5 25

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

沉淀池类型在处理工艺中

的作用

沉淀时间

t/h

表面水力负荷

q’/m3·m-1·h-1)

污泥量/(g·d-1

人-1)

污泥含水率/%

初沉池单独沉淀法 1.5～2.0 1.5～2.5 15～27 95～97 初沉池二级处理前 1.0～2.O 1.5～3.0 14～25 95～97 二沉池活性污泥法后 1.5～2.5 1.O～1.5 10～21 99.2～99.6 二沉池生物膜法后 1.5～2.5 1.0～2.0 7～19 96～98

(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