水的沉淀与澄清
14.水质工程学 I —沉淀与澄清 §3-5澄清池(ppt文档)
（4）第一反应室出口流速50～80mm/s，第二反 应室进口流速40～50mm/s。
（5）清水区上升流速0.7～1.0m。
（6）清水区高度为2～3m，超高0.3m，喷嘴离 池底不大于0.6m，以免积泥。
（7）池底进水管流速为1.0m/s左右。
（8）与无阀滤池配套使用时，澄清池的出水槽 即可作为滤池的配水箱。
3、因池身较高，与无阀滤池配套较多。
4、原水浊度低或短时间内水量水温变化较 大时，工作不稳定，选用时应加注意。
设计参数：
（1）停留时间1～1.5小时，第一反应室、第二 反应室的停留时间分别为1～2min和5～7min。
（2）喷嘴流速6～9m/s，喉管流速2～3m/s。喷 嘴直径和喉管直径之比为1：3～1：4，截面积之比1： 12～1：13。
特点：
1、能适应水质水量的变化，工作稳定性较 好；
2、它需要设置变速电动机和减速装置等机 电设备，结构较复杂。
3、适用于原水悬浮物长期低于5000mg/L的 大、中、小型水厂。
设计参数：
（1）清水区上升流速一般采用0.8~1.1mm/s。
（2）水在澄清池内总停留时间可采用1.2~1.5h。
（3）叶轮直径可为第二絮凝室内径的70~80%，并应设 调整叶轮转速和开启度的装置。
最大的脉冲澄清池
上海南市水厂,规模3000m3/h，采用 钟罩（虹吸）式脉冲发生器。
2、泥渣循环型澄清池 （1）机械搅拌澄清池（机械加速澄清池）
第二反应室 导流室
分离室
第一反应室
搅拌提升装置
加速澄清池由于采用机械搅拌的方法来悬 浮泥渣，驱使泥渣回流，所以它具有较好的调 节性能（泥渣浓度、搅拌速度、泥渣循环量）。 通常提升流量为进水流量的3~5倍，因此所形 成的循环泥渣量为进水量的2~4倍。
第三章 沉淀和澄清
§3 - 1 概 论
水中固体颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程称 为沉淀，按着水中固体颗粒的性质，沉淀分为三类： 1.自然沉淀 自然沉淀 颗粒在沉淀过程中不改变其大小、形状和密度。 2.混凝沉淀 混凝沉淀 在沉淀过程中，颗粒由于相互接触凝聚而改变其大小、形状 和密度，这种过程称为混凝沉淀。 3.化学沉淀 化学沉淀 在某些特种水处理中，投加药剂使水中溶解杂质结晶为 沉淀物，称为化学沉淀。
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− H = t 中国环评网： H
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在a-c段，因切线就是a-c直线本身，Ht=H0,故Ct=C0 。 由于a-c线斜率不变，说明浑液面等速下沉。当压缩到H∞高 度后，斜率为0。即vt=0，说明悬浮物不在压缩，此时 Ct=C∞（压缩浓度）。 如同样的水样，用不同高度的水深作实验，发现在不同 沉淀高度H1 及 H2时，两条沉淀过程线之间存在着相似关系： op 1 oQ 1 = op 2 oQ 2 A、B交界面的高度 、 交界面的高度 说明当原水浓度相同时，A、 B区交界的浑液面的下沉速度 是不变的，但由于沉淀水深大 H1 时，压实区也较厚，最后沉淀 p1 p2 物的压实要比沉淀水深低时压 Q1 H2 实的密实些。由于这种沉淀过 Q2 程与沉淀高度无关的现象，使 有可能用较短的沉淀管作实验， 来推测沉淀的效果。
Bh0v=Q 水的流量； BL=A 沉淀区平面面积； Q/A— 单位面积沉淀区所沉淀的水流量，称沉淀池的表面负 荷（过流率） 理想沉淀池的表面负荷就是它的截流沉速，反应了能全 部去除的颗粒中的最小颗粒沉速。 由上述可知，浑水在理想沉淀池中的沉淀效率只与沉淀 池的表面负荷率有关，而与其他因素（水深、池长、水平流 速、沉淀时间）无关，这一结论抓住了沉淀池的主要矛盾， 阐明了决定沉淀效率的主要因素反应了下列两个问题： （1）当E一定时 i越大，q也越高，亦即产水量越大，或 一定时u 也越高， 当 一定时 越大， 也越高 亦即产水量越大， 不变时u 越高。 当Q、A不变时 i越大、E越高。 ui的大小与混凝效果有关， 、 不变时 越大、 越高 因此，生产上一定要重视絮凝工艺。 （2） ui一定，A增加、E提高。当W（容积）一定时， 一定， 增加 增加、 提高 提高。 池深浅些，则表面积大些，沉淀效率可以高些，此即“浅池 “ 理论” 理论”，斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。
水质工程学第4章沉淀与澄清3
——沉淀过程中，清水区高度不断增加
A澄清液层、B受阻沉降层、C过渡层、D压缩层
拥挤沉淀试验
——利用沉淀过程线分析： Kynch 法、 Fitch 法
——建立沉速—浓度函数关系v=f（C） （多筒试验）：固体通量法、吉冈法
——作用：用于分析静置沉淀；确定水中悬 浮颗粒的沉降特性
1、自由沉淀试验 2、絮凝沉淀 3、拥挤沉淀（高浓度悬浮液的沉淀试验）
自由沉淀试验
自由沉淀一般采用单筒沉淀柱试验确定悬 浮颗粒的沉降特性。
1）试验装置 2）试验方法 3）沉淀效率η的求取
自由沉淀试验
沉淀柱有效水深H，
悬浮物原始浓度为C0。 在时间t1时从水深H处取样测得C1，则认为沉速大于 u1（H/t1）的颗粒均已通过H，残余颗粒必然具有小 于u1的沉速，则沉速小于u1的颗粒与全部颗粒的比 例x1=C1/C0。
——沉淀时间: 絮凝沉淀
因此，设计沉淀池时，除了对表面负荷率有要 求外，还对停留时间、池深、进出水构造、排泥 方式等均有要求。通常，对于静置沉淀得出的试 验结果，在用于设计时还需考虑一定的安全系数。 一般在设计时：
q=q0/1.25~1.75，T=（1.5~2.0）T0
沉淀池
概述
一、平流式沉淀池 (horizontal flow Sedimentation Tank) 二、竖流式沉淀池 (vertical flow ST) 三、斜板（管）沉淀池（tilted-plate ST） 四、澄清池（clarifier，clarification tank）
概述
沉淀池构造根据功能分为五个区:
进水区: 保证进水均匀分布在整个进水断 面上，避免短流，减少死角和紊流影响，提 高容积利用系数。 出水区: 均匀出水(目的同上)，阻拦浮渣 沉淀区: 污水与颗粒分离，工作区 污泥区: 污泥贮放、浓缩、排除 缓冲区: 分隔沉淀区，保证沉下的颗粒不 因水流搅动而再次浮起进入沉淀区。
水质一(给水工程)名词解释
名词解释1.混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，是凝聚和絮凝的总称。
絮凝：脱稳胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
凝聚：胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
混凝过程涉及：①水中胶体的性质；②混凝剂在水中的水解；③胶体与混凝剂的相互作用。
2.沉淀和澄清：通过重力作用，使水中的悬浮颗粒、絮凝体等物质被分离去除。
3.浮选：利用固体或液滴与它们在其中悬浮的液体之间的密度差，实现固-液或液-液分离的方法。
4.过滤：以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。
5膜分离：利用膜的孔径或半渗透性质实现物质的分离。
6吸附：通常在水处理中指固相材料浸在液相或气相中，液相或气相物质固着到固相表面的传质现象。
7离子交换：在分子结构上具有可交换的酸性或碱性基团的不容性颗粒物质，固着在这些基团上的正、负离子能和基团所接触的液体中的同符号离子交换为对物质的物理外观毫无明显的改变，也不引起变质或增溶作用的过程。
8中和：把水的pH 调整到接近中性或是调整到平衡pH 值的任何处理。
氧化与还原：改变某些金属或化合物的状态，使他们变成不溶解的或无毒的。
9胶体稳定性：胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
10助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称为助凝剂。
11异向絮凝：由布朗运动引起的颗粒碰撞聚集称为异向絮凝。
12同向絮凝：由水力或机械搅拌所造成的流体运动引起的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。
13自由沉淀：单个颗粒在无边际水体中沉淀，其下沉的过程颗粒互不干扰，且不受器皿壁的干扰，下沉过程中颗粒的大小、形状、密度保持不变，经过一段时间后，沉速也不变。
14拥挤沉淀：当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加到一定值后，大量颗粒在有限水体中下沉时，被排斥的水便有一定的上升速度，使颗粒所受的摩擦阻力增加，颗粒处于相互干扰状态，此过程称为拥挤沉淀。
15絮凝沉淀：在沉淀的过程，颗粒由于相互接触絮聚而改变大小、形状、密度，并且随着沉淀深度和时间的增长，沉速也越来越快，絮凝沉淀由凝聚性颗粒产生。
水的混凝澄清及沉淀处理
2.混凝剂的影响
（2）混凝剂投加量(dosage) 投加量除与水中微粒种类、性质、浓度有关外，还与混
凝剂品种、投加方式及介质条件有关。 任何废水的混凝处理，都存在最佳混凝剂和最佳投药
量的问题，应通过试验确定。 （3）混凝剂投加顺序(sequence) 当使用多种混凝剂时，其最佳投加顺序可通过试验来确
胶体的性质
(1)稳定性：是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特 性。
动力学稳定性：无规则的布朗运动强，
对抗重力影响的能力强。
胶体稳定性
聚集稳定性包括：①胶体带电相斥（憎
水性胶体）；②水化膜的阻碍（亲水性
胶体）
胶体的脱稳和凝聚机理
1.基本概念 稳定性（stabilization)---胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性
混凝的概述
混凝澄清法的概念
混凝澄清－－是指在混凝剂的作用下，使水中的胶 体和细微悬浮物凝聚为絮凝体，然后予以分离除去 的水处理法。
混凝 凝聚coagulation ：胶体失去稳定性的过程称为凝聚 絮凝flocculation ：脱稳胶体相互聚集称为絮凝。
混凝机理
胶体
水处理中常见胶体 粘土颗粒（对于d<4μm），大部分细菌（0.2~80nm）， 病毒（10~300nm），蛋白质。
2.混凝剂的影响
（1）混凝剂种类(kinds of coagulants)
混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、浓 度。
如水中污染物主要呈胶体状态，且电位较高，则应先 投加无机混凝剂使其脱稳凝聚;
如絮体细小，还需投加高分子混凝剂或配合使用活性硅 酸等助凝剂。
很多情况下，将无机混凝剂与高分子混凝剂并用，可明 显提高混凝效果，扩大应用范围。
污水处理中的沉淀和澄清工艺
污水处理中的沉淀和澄清工艺污水处理是保护环境和维护人类健康的重要环节。
其中，沉淀和澄清工艺是常见的污水处理过程。
本文将详细介绍这两种工艺及其在污水处理中的应用。
一、沉淀工艺沉淀是指通过重力作用使悬浮物颗粒沉降到底部的过程。
在沉淀工艺中，污水首先经过预处理，如格栅、砂池等，去除较大的固体颗粒和杂质。
然后进入沉淀池，通过调节水流速度和斜板倾角等参数，使颗粒悬浮物在池中停留一段时间。
在停留的过程中，重力作用使得颗粒逐渐沉降到底部形成污泥层，而相对清水则从出水口流出。
沉淀工艺主要适用于处理大颗粒污染物，如悬浮物、油脂等。
它在废水处理厂中广泛应用，通过去除污水中的悬浮物和颗粒物，减少了后续工艺的负担和污染物的排放。
同时，沉淀过程还可通过添加化学药剂来促进颗粒物的沉降速度，提高沉淀效果。
二、澄清工艺澄清是指通过物理化学的方法将悬浮物颗粒从溶液中除去的过程。
相比于沉淀工艺，澄清工艺更适用于处理较小颗粒的悬浮物，如胶体颗粒、抵抗沉降的悬浮物等。
常见的澄清工艺包括过滤、吸附和膜分离等方法。
过滤是通过将污水通过滤料，如砂滤池、活性炭等，使颗粒物被截留在滤料表面或孔隙中，达到澄清的效果。
吸附工艺则是利用材料表面的活性位点吸附污染物颗粒，例如利用活性炭吸附有机物。
膜分离工艺则是通过半透膜的选择性通透性，将污水中的悬浮物、溶解物等分离出来。
澄清工艺具有操作简单、高效、处理效果好的特点，被广泛应用于水处理厂、制药厂、电镀厂等行业。
同时，澄清工艺还可以与其他技术相结合，如氧化、还原等，实现对更复杂污水的处理。
三、沉淀和澄清工艺的比较沉淀和澄清工艺虽然有些相似之处，但在处理污水时有各自的适用场景。
沉淀工艺适用于处理较大颗粒、密度较大的污染物，处理过程相对简单，适合处理高浓度的污水。
而澄清工艺则更适合处理较小颗粒、溶解性物质较多的污水，处理效果更好且可以与其他工艺结合使用。
另外，沉淀工艺需要较大的处理空间，污泥产量也相对较多，对于后续污泥处理工艺提出了要求。
第4章、沉淀
式（4－14）表明，截留沉速u0和表面负荷q在 数值上相等，但两者含义不同。
2、沉淀效率 （1）沉速为ui＜u0的某一特定颗粒的去除率E 设原水中沉速ui＜u0的颗粒的浓度为C，由图4－ 7，沿着高度h内进入沉淀池的沉速为ui的颗粒能全部沉 到池底被去除。故有：
QcC hBvC h h/ t ui = = = = E= QC HBvC H H / t u0
在水处理中，根据悬浮物的浓度和絮凝性能， 悬浮物分离沉降分为下列四种形式： 1、分散颗粒的自由沉淀 当颗粒浓度较低，在沉降过程中不受颗粒彼此间影 响时，称为自由沉淀。 分散颗粒系指不具絮凝性能的颗粒，即下沉过程 中，颗粒的大小、形状、重量不会发生变化。分散 颗粒的沉降也称为自然沉淀。 低浓度沉砂和预沉一般属此类沉降。 2、絮凝颗粒的自由沉淀 絮凝颗粒指具有絮凝性能的颗粒，絮粒因碰撞聚集 生成更大的絮体，在沉降过程中颗粒的沉速随絮凝 体增大而改变。絮凝颗粒的沉降也称为絮凝沉降。 大多数混凝沉淀均属此种类型。
第4章 沉
概述
淀
原水经过混合与絮凝过程后，水中胶体杂质已形 成粗大絮凝体，必须采取某些处理方式使絮凝体从水 中分离出来，从而获得澄清水。通常可采用沉淀池、 澄清池或者气浮池工艺来去除水中悬浮颗粒。 当水中悬浮颗粒比重大于1时，可采用沉淀方法 去除。沉淀是指在重力作用下将悬浮颗粒从水中沉降 分离的工艺 。沉淀可用于简单的沉砂、预沉和混凝、 软化后的悬浮物去除，以及污泥的浓缩等。 当水中悬浮颗粒比重小于1时，可采用气浮方法 去除。气浮方法通常用于处理含藻类较多的湖泊水。
C0 H 0 CP = HP
（4－8）
式（4－8）为—个很重要的关系式。它表达了下 述关系：在高度H0 内均匀浓度为C0 的悬浮物总量， 与高度为HP 内均匀浓度为CP 的悬浮物总量完全相 等。 该切线的斜率即表示浓度为CP 的浑液面下沉速 度，其值为： HP − H vP = （4－9)
水处理工作原理
水处理工作原理水是人类生活中不可或缺的资源，然而，受到环境污染和人类活动的影响，许多水源已经受到严重污染。
为了保护和改善水质，水处理工艺应运而生。
水处理工作原理主要包括物理、化学和生物处理三个方面。
下面将分别介绍这些原理及其应用。
一、物理处理物理处理是通过物理方法去除水中的悬浮物和颗粒物等固体杂质。
主要的物理处理方法包括澄清、沉淀、过滤和离心等。
1. 澄清：澄清是利用重力作用，使悬浮物沉降到水体底部，从而实现水与固体分离的过程。
常见的澄清方法有静态澄清和动态澄清。
2. 沉淀：沉淀是通过减慢水流速度，使重力作用更好地起作用，从而促使悬浮物更好地沉淀下来。
沉淀池是常见的沉淀设备，可以通过改变水流速度和斜度来控制沉淀效果。
3. 过滤：过滤是利用多孔材料或孔径较小的杂质阻挡网，将悬浮物和颗粒物截留在网上，使净水通过的一种方法。
常见的过滤材料有沙子、石英砂、活性炭等。
4. 离心：离心是利用离心力使固体颗粒与水体分离的一种方法。
离心机能够加速悬浮物的沉降速度，提高固液分离效果。
二、化学处理化学处理是通过添加化学药剂，改变水的物化性质，达到改善水质的目的。
常用的化学处理方法包括凝聚、絮凝和消毒等。
1. 凝聚：凝聚是指通过加入聚合物等化学药剂，使水中的杂质凝聚成大颗粒，从而方便后续物理处理的一种方法。
2. 絮凝：絮凝是指通过加入絮凝剂，使水中的微小颗粒聚集成较大的团状物，从而提高过滤效率，去除颗粒物。
3. 消毒：消毒是为了杀灭水中的细菌、病毒等微生物，保证水的卫生安全。
常见的消毒方法有氯化物处理、紫外线照射、臭氧消毒等。
三、生物处理生物处理是利用微生物的生物活性，将有机物质转化为无机物质的过程。
生物处理主要有活性污泥法和生物膜法。
1. 活性污泥法：活性污泥法将含有污染物的水与含有微生物的污泥进行接触，通过微生物的代谢作用，将有机物分解为无害物质。
这是一种常见的生物处理方法。
2. 生物膜法：生物膜法是通过在固体介质上培养有特定微生物的生物膜，将水体与生物膜进行接触，利用微生物的附着和降解能力，去除水中的污染物。
澄清池的工作原理
澄清池的工作原理澄清池是一种用于水体净化和澄清的设施，常见于废水处理厂、饮用水处理厂、游泳池等。
其工作原理是通过物理和化学的过程去除水中的污染物，使得水质达到一定程度的净化和澄清。
澄清池的主要工作原理如下：1.沉淀：在澄清池中，水的流速减慢，使得重力作用下的沉降物沉淀到池底。
这些沉淀物可以是悬浮固体、浮游生物、有机物等。
沉淀过程中，沉淀物会逐渐聚集形成淤泥层，需要定期清理和处理。
2.滤过：澄清池一般设有滤材层，用于过滤水中的颗粒物和浮游生物。
滤材可以是砂石、砾石、活性炭等，其表面形成了一层微观孔隙和裂缝，能够有效地截留较大的杂质。
滤材层与水体流动相结合，形成一个过滤系统，水通过滤材时，颗粒物和浮游生物被截留下来，而清澈的水则通过滤材，从而实现滤过的效果。
3.气浮：澄清池也常采用气浮装置，利用气泡将悬浮性物质浮起，方便其随后的除去。
气浮过程中，引入气体（通常是空气）生成气泡，气泡的上升速度比水中悬浮物质的下降速度快，使得悬浮物质聚集在气泡上方形成泡沫，泡沫顶部的浮游物质会随着泡沫一起上升到水面上，然后通过刮除装置去除泡沫，从而达到气浮的效果。
4.化学处理：澄清池中有时也会加入一些化学药剂来辅助水体的净化作用。
常用的化学药剂有凝聚剂、氧化剂、沉淀剂等。
凝聚剂可以改变水中部分悬浮物质和胶体粒子的表面性质，使其聚集成较大的团块，增大其沉降速度；氧化剂可以促进有机物的氧化降解，提高水的透明度；沉淀剂可以与水中的离子产生化学反应，形成不溶性的沉淀物，从而使水质澄清。
澄清池工作原理的核心思想是通过水体流动、沉淀、滤过、气浮和化学处理等多种作用方式，将水中的污染物质分离和去除。
这些过程相互协作，使得水质净化和澄清效果更好。
不同污染物质的去除过程可能有所不同，因此在实践中需要根据具体情况采取相应的工艺措施。
总之，澄清池是通过物理和化学的方式对水体进行净化和澄清，通过沉淀、滤过、气浮和化学处理等过程，有效地去除水中的悬浮固体、浮游生物、有机物等污染物质，使得水质得到改善。
水质工程学Ⅰ课件16沉淀和澄清-3斜板斜管沉淀池
Af N af cos
N—斜板间隔数（实板数减一） af′—每块板实际面积（m2） θ—斜板与水平间夹角，一般为滑泥取60°
Re 、Fr复核 2、 斜管池： （1）配水区：高度不易小于1.5m 目的：配水 均匀
整流配水：可用穿孔墙，流速不大于絮凝池出 口流速。
栅条缝隙流速通常<0.15m/s
(2)斜管(沉淀)区
布置:反向配水,原因有利排泥
平面尺寸小于1m×1m
与水平夹角60°
表面负荷: q Q Q—水流量m3/h F
F—沉淀池清水区表面积m2
规范要求：q=9～11m3/m2h（2.5～3.0mm/s）
斜管内流速: v
Q
F sin
F′—斜管的净出口面积
沉淀时间T：T l v
l—斜管长度 （3）清水区：高度不小于1.0m 。
（1）提高了沉淀池的效率，浅池理论的应用。
（2）斜板和斜管便于排泥（与水平呈60°夹角）
（3）湿周增加，使Re降低，Fr增加，
Re
vR
Re<200(斜管)
Fr
v2 Rg
Fr=10-3～10-4(斜板)
R—水力半径
R
（4）缩短了沉淀距离，减少了沉淀时间。
一、构造：
材料要求：板管材料无毒、质轻、坚固、不易老化、 价低。 1、 斜板沉淀池： 分类：
过渡段:进水口200mm左右,计算
取200mm,泥水混杂,水流
分成两个段
也较乱,污泥浓度大。
特点：有利于再絮凝
沉淀段：浑水在此段沉淀。
（3）清水区：悬浮物，矾花极少，矾花沉速
很小，随清水流出。若沉淀效果
不佳，一般不要采用过滤法
去除。应继续优化沉淀池
室外给水设计 (47) 混凝、沉淀和澄清
混凝、沉淀和澄清所述沉淀和澄清均指通过投加混凝剂后的混凝沉淀和澄清。
自然沉淀( 澄清 ) 与混凝沉淀( 澄清 ) 有较大区别，本节规定的各项指标不适用于自然沉淀( 澄清 ) 。
9.4.1 关于沉淀和澄清池类型选择的原则规定。
随着净水技术的发展，沉淀和澄清构筑物的类型越来越多，各地均有不少经验。
在不同情况下，各类池型有其各自的适用范围。
正确选择沉淀池、澄清池型式，不仅对保证出水水质、降低工程造价，而且对投产后长期运行管理等方面均有重大影响。
设计时应根据原水水质、处理水量和水质要求等主要因素，并考虑水质、水温和水量的变化以及是否间歇运行等情况，结合当地成熟经验和管理水平等条件，通过技术经济比较确定。
9.4.2 规定了沉淀池和澄清池的最少个数。
在运行过程中，有时需要停池清洗或检修，为不致造成水厂停产，故规定沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于 2 个。
9.4.3 规定了沉淀池和澄清池应考虑均匀配水和集水的原则。
沉淀池和澄清池的均匀配水和均匀集水，对于减少短流，提高处理效果有很大影响。
因此，设计中必须注意配水和集水的均匀。
对于大直径的圆形澄清池，为达到集水均匀，还应考虑设置辐射槽集水的措施。
9.4.4 关于沉淀池积泥区和澄清池沉泥浓缩( 斗 ) 容积的规定。
9.4.5 规定了沉淀池或澄清池设置机械化和自动化排泥的原则。
沉淀池或澄清池沉泥的及时排除对提高出水水质有较大影响。
当沉淀池或澄清池排泥较频繁时，若采用人工开启阀门，劳动强度较大，故宜考虑采用机械化和自动化排泥装置。
平流沉淀池和斜管沉淀池一般常可采用机械吸泥机或刮泥机；澄清池则可采用底部转盘式机械刮泥装置。
考虑到各地加工条件及设备供应条件不一，故条文中并不要求所有水厂都应达到机械化、自动化排泥，仅规定了在规模较大或排泥次数较多时，宜采用机械化和自动化排泥装置。
9.4.6 关于澄清池絮凝区应设取样装置的规定。
为保持澄清池的正常运行，澄清池需经常检测沉渣的沉降比，为此规定了澄清池絮凝区应设取样装置。
2015-共同学习之旅-给水工程-18-沉淀原理及沉淀效果影响因素
2010-1-7.悬浮颗粒在静水中自由沉淀沉淀速度表达公式有斯托克斯(stockes)公式和阿兰(Allen)公式，这两个公式的区别是： (A)适用的沉淀池水深不同 (B)适用的悬浮颖粒浓度不同 (C)适用的颗粒沉淀阻力系数不同 (D)适用的沉淀池水面大小不同 解析： 见M3教材P182，绕流阻力系数与雷诺数有关，雷诺数不同的情况下，绕流阻力系数也不同。选[C] 2008-2-45.密度比水大的颗粒在静水中的自由沉淀，其沉速大小主要与下列哪些因素有关？ (A)颗粒表面电荷的高低 (B)颗粒在水中的重量 (C)颗粒的形状与粒径大小 (D)颗粒在水中的体积浓度 解析： 见M3教材P182公式7-4，公式中的参数就是与沉速大小有关的因素。选[BC]
平流沉淀池内颗粒沉淀过程分析
典型真题
2014-3-5.某自来水厂采用二级沉淀，一级沉淀池采用平流沉淀池（截流速度u01=1.0mm/s），二级沉淀池采用斜管沉淀池（截 流速度u02=0.60mm/s）。进入一级沉淀池的原水沉降试验简化结果见下表，根据理论计算，经两级沉淀后的总去除率应为下列 哪项？ (A) 85.6% (B) 82.7% (C) 79.2% (D) 78.4% 颗粒沉速Ui (mm/s) ≥Ui的颗粒占所有颗 粒的重量比(%) 0.10 100 0.40 84 0.602 72 1.00 59 1.50 1.70 40 2.00 30
石油污染土壤简述及修复技术
7 沉淀、澄清和气浮
7.2 沉淀池
影响沉淀效果主要因素
影响沉淀效果的因素： 影响产生原因 短流的 影响
石油污染土壤简述及修复技术
判别指标 减小了过水断面， 局部区域流速过快； Re、Fr 沿池深方向流速不均匀影响较小； 沿池宽方向流速不均匀影响较大； 减小水力半径 有利于沉淀效率的提高； 但偏离理想沉淀池假设；
沉淀池的工作原理
沉淀池的工作原理
沉淀池是水处理工程中常见的一种水处理设备，它通过利用重力作用将悬浮物和悬浮物颗粒从水中沉淀下来，从而达到净化水质的目的。
沉淀池的工作原理主要包括沉淀、澄清和排泥三个过程。
首先，当污水进入沉淀池后，由于池内水流速度减缓，使得水中的悬浮物和悬浮颗粒开始下沉。
这是因为重力作用使得颗粒沉降速度大于水流速度，从而颗粒逐渐沉积到池底。
同时，由于沉淀池的设计使得水流在进入后会产生旋流，使得悬浮物更容易下沉。
其次，随着时间的推移，沉淀池内的水开始逐渐澄清。
这是因为悬浮物和悬浮颗粒被沉淀下来后，水质得到了净化。
此时，池内水体变得清澈透明，悬浮物和悬浮颗粒几乎完全被沉淀下来。
最后，为了保持沉淀池的正常工作，定期需要对池底的淤泥进行清理。
通过排泥设备将淤泥抽出，保持沉淀池的容积和沉淀效果。
这样，沉淀池就能够持续地对污水进行净化处理。
总的来说，沉淀池的工作原理是利用重力作用将悬浮物和悬浮颗粒从水中沉淀下来，通过沉淀、澄清和排泥三个过程达到净化水质的目的。
这种工作原理简单而有效，被广泛应用于污水处理、工业废水处理等领域。
通过合理设计和运行管理，沉淀池能够有效地提高水质，保护环境，促进可持续发展。
第四章 沉淀
第四章沉淀4-1 水和废水处理的主要单元方法沉淀是水中固体颗粒通过颗粒与水的密度差，在重力作用下与水分离的过程，是水和污水处理中一种常见的工艺。
沉淀所能去除的颗粒尺度在20~100μm以上，水中的胶体物质需先经混凝处理后才能经固液分离操作去除。
4.1.1 沉淀的功能及基本类型1、沉淀和澄清在水处理中的功能（1）给水处理沉淀分离经混凝过程产生的絮体，常采用澄清池以得到澄清的出水，是饮用水处理的一个重要环节，要求浊度<20°（2）城市污水处理一级处理的主要工艺（沉砂、初沉池），控制处理效果。
二级处理中：①作为预处理单元，减轻生物负荷。
②作为二沉池，分离生物处理过程产生的污泥，得到澄清出水③作为浓缩池，降低污泥的含水率，减小其体积，以便于进一步处理处置。
（3）工业废水中作用多样，预处理，中间处理及最终处理均可采用。
一般与混凝工艺联用。
（4）在污水灌溉和氧化塘处理之前——去除粗大悬浮颗粒，稳定水质。
——去除寄生虫卵和堵塞土壤孔隙的物质。
2、沉淀的类型根据沉淀物质的性质、絮凝性、浓度分为四类。
（1）自由沉淀（discrete settling）颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其尺寸、质量、形状均不改变，下沉不受干扰。
非絮凝性颗粒、浓度低、颗粒间无絮凝。
颗粒独立完成沉淀过程，其物理性质（形状、大小、比重）不发生变化→颗粒沉速不变。
发生在沉砂池及沉淀池的前期沉淀过程（2）絮凝沉淀（flocculation settling）沉淀过程中，颗粒的尺寸、质量随深度增加而增大，沉速相应提高。
絮凝性颗粒、浓度较低、颗粒间发生絮凝；沉淀过程中其物理性质发生变化→颗粒沉速度加快；发生在水处理沉淀池、污水处理初沉池后期及二沉池的前期沉淀过程。
（3）成层沉淀（zone settling ）又叫拥挤沉淀。
颗粒在水中的浓度较大，下沉过程中彼此干扰，形成清水与浑水的明显界面并逐渐下移。
絮凝性颗粒、浓度较高（矾花浓度≥ 2~3g/L 、活性污泥浓度≥1g/L ）、颗粒间发生絮凝；沉淀过程中颗粒间相互干扰并形成网格状绒体共同下沉→形成清水浑水界面（界面的沉降）；发生在沉淀池后期沉淀过程。
沉淀和澄清PPT
理想沉淀池的总去除率
所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于u0的颗粒的去除率为：
p
p0 0
ui u0
dpi
沉速大于和等于u0的颗粒全部下沉，去除率为（1－p0），因 此理想沉淀池的总去除率为：
P (1 p0 )
p0 0
ui u0
dpi
式中p0—沉速小于u0的颗粒重量占所有颗粒重量的百分率；
非凝聚性颗粒的沉淀实验分析
在沉淀池中，增大v，一方面提高Re，加强水力的紊动性而不利于沉淀，但另一方面也提高了Fr，而加强了水的稳定性，从而有利于 沉淀效果的提高。 设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。 此时B区和C区已消失，故c点称为沉降临界点，相应于c点的交界面下的浓度均大于C0 。
可以先假定沉速u，再试算以求得u。 在实际应用上，常常以沉速代表某一特点颗粒而无需求出颗粒的直径。
理想沉淀池的三个基本假设： ①颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。
②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。
③颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。
原水进入沉淀池，在进水区被均匀分配在A-B截面上其水平流速为：
Q v
h0 B
设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。 当颗粒沉速u≥u0时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它都
图 16-3 不同沉淀高度的沉降过程相似关系
16.2 平流沉淀池
平流式沉淀池示意图
平流沉淀池在运行时，由于受到各种因素的影响池中 实际水流情况以及颗粒杂质的沉降过程是十分复杂的， 为了使问题得到适当简化，便于突出主要矛盾，暂将 一些次要因素去除，这样就提出了关于理想沉淀池的 概念。
非凝聚性颗粒的沉淀过程分析
水质工程学——第4章 沉淀与澄清
一、悬浮颗粒在静水中的自由沉淀
1.自由沉淀过程分析
2.自由沉淀的沉速
达到重力平衡时，加速度为零，令式左边为零，加以 整理，得沉速公式：
10
阻力系数CD
u
4 g p 1 d 3 CD 1
10 10 10 1 0.4 0.1 -3 10 C=24/Re C=10/Re
CD与Re有关， Re与u有关
Re
ud
10
-2
10
-1
1
10
10
深度
沉降时间
图
凝聚性颗粒的去除百分数计算
P p2
h1 / t0 h /t h /t h /t ( p3 p2 ) 2 0 ( p4 p3 ) 3 0 ( p5 p4 ) 4 0 ( p6 p5 ) u0 u0 u0 u0
是沉速等于或大于u0的已全部沉降掉的颗粒的去除
减小水力半径R，
平流沉淀池的纵向分隔及斜板、斜管沉淀池
在沉淀池中，增大，一方面提高Re，不利于沉淀， 但另一方面也提高了Fr，而加强了水的稳定性，从而 有利于沉淀效果的提高。 所以，可在很宽的范围内选取，而不至于对沉淀 效果有明显的影响。我国各地一般=10～25mm/s，最 高可达30～50mm/s。
沉淀时间
t L v
对直线Ⅲ代表的一类颗粒而言，流速v、u0与沉淀时间 有关 h0 t u0
表面负荷
单位沉淀池表面积的处理水量，也叫溢流率 Q u0 LB