第二章 水物理化学处理法 4
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1)水在池内沿水平方向作等速流动，水平流速为v，从入口到出口的流动时间为t。
2)在流入区，颗粒沿截面均匀分布并处于自由沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速v。
3)颗粒沉到池底即认为被去除。
图2.2是理想平流沉淀池示意图。理想沉淀池分为流入区、流出区、沉淀区和污泥区。从点A进入的颗粒，它们的运动轨迹是水平流速v和颗粒沉速u的矢量和。这些颗粒中，必存在着某一粒径的颗粒，其沉速为uo，刚巧能沉至池底。故可得关系式：
2.格栅的安装
平面格栅的有关参数：L , B ,S, e, b
组成：栅条和框架
型号：PGA-L×B-e
二、设计格栅的步骤：
设计尺寸；清渣方式；栅渣量计算
1、格栅尺寸的设计
（１）计算栅间隙数量
（２）格栅宽度的设计
（３）水头损失的计算
（４）栅槽总高度的计算
（５）栅槽总长度的计算
（６）栅渣量的计算
2.1.2沉砂池
2.１.1格栅
一、格栅的作用与分类：
1、定义（definition）:由一系列平行的栅条，2．去除大颗粒悬浮物，3．保证有序进行。
按形状分为：(1)平面格栅（2）曲面格栅
格栅按照间距来分：粗格栅；中格栅；细格栅
按清渣的方式来分：
人工清渣：W≤0.2m3/d；可采用人工清渣，安装角度为30°－45°
机械清渣：分为（1）固定式（2）活动式（3）回转耙式
Stokes区（Re≤2）：Cd=24/Re
Newton区（500<Re≤105）：Cd=0.4
在过渡区则呈指数函数关系：
Allen区（2<Re≤500）：Cd=10/Re0.5
另外，雷诺数 。将雷诺数Re以及上述不同流态下的阻力系数Cd带入公式5-4，即可得到固体颗粒在三种流态区域的稳定沉降速度表达式：
（4）斜管斜板沉淀理论
斜板、斜管沉淀池是根据浅层沉降原理设计的新型沉淀池。与普通沉淀池比较，它有容积利用率高和沉降效率高的明显优点。
设有一理想沉淀池，其沉降区的长、宽、深分别为L、B和H，表面积为A，处理水量为Q，表面负荷为q，颗粒沉速为uo，则由公式2-11，可得Q=uoA。由此可见，在A一定的条件下，若增大Q，则uo成正比增大，从而使u uo的颗粒所占分率（1－po）和u<uo的颗粒中能被去除的分率u/uo都减小，总沉降效率ET相应降低；反之，要提高沉降效率，则必须减小uo，结果Q成正比减小。以上分析说明，在普通沉淀池中提高沉降效率和增大处理能力相互矛盾，二者之间呈此长彼落的负相关系。
溶气真空气浮的主要特点是气浮池在负压下运行，空气在水中易呈过饱和状态，析出的空气量取决于溶解空气量和真空度。这种方法的优点是溶气压力比加压溶气法低，能耗较小，但其最大缺点是气浮池构造复杂，运行维护有困难，因此在生产中应用不多。
除了上述两种形式的沉淀设备外，还有辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。辐流式和竖流式沉淀池一般呈圆形或正方形，辐流式沉淀池多用于大中型水厂，而竖流式沉淀池由于池深较大，一般适用于中小型污水处理厂。
（2）气浮设备
水处理气浮工艺一般采用分散气浮法(Dispersed-AirFlotation)和溶气气浮法(Dissolved-AirFlotation)。由于溶气气浮工艺应用较多，这里着重介绍溶气气浮工艺及其相关设备
1)当颗粒完全被水润湿时，θ→00，cosθ→1，∆W→0，颗粒不能与气泡相粘附，因此也就不能用气浮法处理。
2)当颗粒完全不被水润湿时，θ→1800，cosθ→1，∆W→2σLG，颗粒与气泡粘附紧密，最易于用气浮法去除。
3)对σLG值很小的体系，虽然有利于形成气泡，但∆W很小，不利于气泡与颗粒的粘附。
特点：①沉砂中有机物含量小于5%
②具有预曝气、除臭、防止厌氧分解，除泡和加速分离作用
构造和工作原理
•构造：①形状：矩形②有I＝0.1－0.5坡度，坡向集砂槽③集砂槽侧有曝气装置，距池底0.6－0.9m
•工作原理：水平运动，旋流运动
•设计：
•设计参数①水平流速V：0.06－0.12m/s一般取0.1m/s
(1)溶气气浮法
溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后使废水压力骤然降低，这时溶解的空气便以微小的气泡从水中析出并进行气浮，用这种方法产生气泡直径约为20~100µm，并且可人为地控制气泡与废水的接触时间，因而分离效果比分散空气法好，应用广泛。
根据气泡从水中析出时所处的压力不同，溶气气浮又可分为两种方式：一种是空气在常压或高压下溶于水中，在负压下析出，称为溶气真空气浮；另一种是空气在高压下溶入水中，在常压下析出，称为加压溶气气浮。
(2-8)
式中：uo——颗粒沉速；
v——污水的水平流速，即颗粒的水平分速；
H——沉淀区水深；
L——沉淀区长度。
从图2.2可知，沉速ut uo的颗粒，都可在D点前沉淀掉，可见轨迹Ⅰ所代表的颗粒。沉速ut<uo的那些颗粒，视其在流入区所处在的位置而定，若处在靠近水面处，则不能被去除，见轨迹Ⅱ实线所代表的颗粒；同样的颗粒若处在靠近池底的位置，就能被去除，见轨迹Ⅱ虚线所代表的颗粒。若沉速ut<uo的颗粒的重量，占全部颗粒重量的dP%，可被沉淀去除的量应为 因h=utt，H=uot，所以 ， ，积分得 。可见，沉速小于u0的颗粒被沉淀去除的量为 。理想沉淀池总去除量为：（1－Po）+ ，Po为沉速小于uo的颗粒占全部悬浮颗粒的重量百分数。用去除率表示，可改写为：
(2-4)
公式2-4称为牛顿定律，u称为单个颗粒的稳定沉降速度或最终沉降速度。
阻力系数Cd是颗粒沉降时周围液体绕流的雷诺数Re的函数，二者的关系如图2.1所示。根据雷诺数的大小，流态分为层流区（Stokes区，斯托克斯区）、过渡区（Allen区，艾伦区）和紊流区（Newton区，牛顿区）三个区域。在层流区和紊流区，阻力系数Cd和雷诺数Re呈线性关系：
在Re≤2的层流区域，
(2-5)
在2<Re≤500的过渡区域，
(2-6)
在500<Re≤105的紊流区域，
(2-7)
公式2-5、2-6、2-7分别称为斯托克斯公式、艾伦公式以及牛顿公式。
图2.1阻力系数与雷诺数之间的关系图2.2理想平流沉淀池示意图
（2） 理想沉淀池
为了分析悬浮颗粒在沉淀池内的运动规律和沉淀效果，提出了理想沉淀池概念。理想沉淀池的假定条件是：
u——颗粒的沉降速度。
颗粒在下沉运动过程中，净重F不变，而阻力Fd则随沉速u的平方增大。因次，经过某一短暂时间后，阻力Fd会增加到与净重F相平衡，即Fd＝F。此时颗粒的加速度为零，沉速为常数。由此可以得到自由沉降的沉降速度表达式为：
(2-3)
设颗粒是直径为d的球形颗粒，则有 ，带入公式2-3，可以得到：
(2-1)
式中：Vp——颗粒体积；
ρp和ρl——分别为颗粒和水的密度；
g——重力加速度。
当ρp>ρl时，Fg>Ff，颗粒在合力F的作用下作加速下沉运动。这时，颗粒便受到第三种力，即水的阻力的作用。根据因次分析和实验验证，阻力Fd可按下式计算：
(2-2)
式中：Cd——牛顿无因次阻力系数；
Ap——颗粒在垂直于运动方向上的投影面积；
(2-9)
如果处理水量为Q(m3/s)，沉淀池的宽度为B，水面面积为A=BL(m2)，故颗粒在池内的沉淀时间为：
t= (2-10)
而沉淀池的容积为：V=Qt=HBL，因Q= ，所以
(2-11)
的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，量纲是m3/m2s或m3/m2h，也可简化为m/s和m/h。表面负荷的数值等于颗粒沉速。若需要去除的颗粒的沉速uo确定后，则沉淀池的表面负荷q值同时被确定。
3)缓冲层底作用是避免已沉污泥被水流搅起以及缓冲冲击负荷。
4)污泥区起贮存、浓缩污泥以及排除污泥的作用，其排泥方法一般可通过静水压力和机械排泥方法予以排除。
斜管（板）沉淀池的构造形式如图2.6所示。图2.6中，安装斜板或斜管的区域为沉降区，沉降区以下依次为入流区和污泥区，沉降区上面为出流区。沉淀池工作时，水从斜板之间和斜管内流过，沉落在斜板、斜管底面上的泥渣靠重力自动滑入泥斗。这种沉淀池常用穿孔整流墙布水，以穿孔管或淹没孔口集水，也可在池面上增设潜孔式中途集水槽使集水更趋均匀。集泥常采用多斗式，以穿孔管靠静压或泥泵排泥。
但是，如果象图2.4那样，将沉降区高度分隔为n层，即n个高度为h=H/n的浅层沉降单元，那么在Q不变的条件下，颗粒的沉降深度由H减小到H/n，可被完全除去的颗粒沉速范围由原来的u uo扩大到u uo/n，沉速u<uo的颗粒中能被除去的分率也由u/uo增大到nu/uo，从而使ET值大幅度提高；反之，在ET值不变，即沉速为uo的颗粒在下沉了距离h后恰好运动到浅层的右下端点，那么由 和 可得v´=nv，即n个浅层的处理水量Q´=HBnv=nQ，比原来增大了n倍。显然，分隔的浅层数愈多，ET值提高愈多或Q´值增加愈多。
第2章 水的物理化学处理方法（4学时）
本章教学内容：
粗大颗粒物质的去除，悬浮物质和胶体物质的去除，溶解物质的去除，消毒
本章教学要求：
（1）了解物化处理的主要方法，掌握粗大颗粒去除的原理，掌握悬浮物质和胶体物质去除的基本原理和常用方法；
（2）了解溶解物质的处理方法，掌握几种重要方法的去除机理，掌握消毒原理，熟悉常用的几种消毒方法；
旋流流速0.25－0.3m/s
②停留时间1－3min
③有效水深2－3m宽深比1－1.5长宽比≤0.1m/s
④曝气量0.1－0.2m3空气/m 3污水
⑤曝气装置距池底距离0.6－0.9m
计算公式P73
①ห้องสมุดไป่ตู้③④⑤
⑥池总高度H0＝h1+ H+ h2+ h3
↓↓
超高0.3m有效水深
h2→沉砂槽高度0.6~1.0m
作用：去除无机砂，并非有机砂。
分类：（1）平流式沉砂池（2）曝气沉砂池（3）多尔沉砂池（4）钟式沉砂池
•平流沉砂池
1、构造见课本71页
2、平流沉沙池的优点与缺点：
优点：平流沉沙池的适应性强，效果稳定
缺点：占地面积大，沉沙池中含有15%的有机物，为后续处理增加困难。
•曝气沉砂池
50年代以后，主要以曝气沉沙池为主，优点为：
气泡能否与悬浮颗粒发生有效附着主要取决于颗粒的表面性质。如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的，如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。颗粒的润湿性程度常用气液固相间的接触角的大小来解释。在静止状态下，当气、液、固三相接触时，在气-液界面张力线和固液界面张力线之间的夹角（对着液相的）称为平衡接触角，用θ表示。θ＜900者为亲水性物质，θ＞900者为疏水性物质（如图2.3所示）。
2
（1）沉淀设备
平流式沉淀池的工艺见图2.5，由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。
1)流入装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成，起均匀布水与消能作用。挡流板入水深不小于0.25米，水面以上0.15~0.20米，距流入槽0.50米。
2)流出装置由流出槽与挡板组成。流出槽设有自由溢流堰，溢流堰严格水平，既可保持水流均匀，又可控制沉淀池水位。为此，溢流堰常采用锯齿形堰。溢流堰最大负荷2.9L/m·s（初次沉淀池），2.0 L/m·s（二沉池）。为了减少符合、改善出水水质，溢流堰可采用多槽沿程布置，如需阻挡浮渣随水流走，流出堰可用潜孔出流。出流挡板入水深0.3~0.4米，距溢流堰0.25~0.5米。
⑦核算tmax =V/(60Q max )≤3min
2.2悬浮物质和胶体物质的去除（混凝、澄清和过滤部分自学）
2.2.1基础理论
（1）单个颗粒在水中的沉降
单个颗粒在稀悬浮液中的沉淀，不受周围颗粒的影响，其沉降速度仅仅是液体性质及颗粒本身特性的函数。任何一个静水中的固体颗粒，都受到两种基本力的作用，即重力Fg和浮力Ff。颗粒在水中的合力F为这两种力之差，即：
（3）了解水的其他物理化学处理方法。
本章教学重点：
格柵、沉砂池、沉淀与混凝、软化、消毒
本章习题:P2001, 7, 9, 18，30
2.1粗大颗粒物的去粗
格栅：去除污水中悬浮物，保证泵正常的工作，减轻提升水位，对于减少土方的开挖量有效。
设施：截流构筑物。截流构筑物的种类如：格栅，筛网，滤池。
重力分离——沉砂池，沉淀池，隔油池
（3）气浮理论
气浮法是固——液分离或液——液分离的一种方法，它是通过某种方式产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面，进行固——液或液——液分离。
实现气浮法的必要条件有两个：第一，必须向水中提供足够数量的微细气泡，气泡理想尺寸为15~30µm；第二，必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性性质，从而附着于气泡上浮升。
2)在流入区，颗粒沿截面均匀分布并处于自由沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速v。
3)颗粒沉到池底即认为被去除。
图2.2是理想平流沉淀池示意图。理想沉淀池分为流入区、流出区、沉淀区和污泥区。从点A进入的颗粒，它们的运动轨迹是水平流速v和颗粒沉速u的矢量和。这些颗粒中，必存在着某一粒径的颗粒，其沉速为uo，刚巧能沉至池底。故可得关系式：
2.格栅的安装
平面格栅的有关参数：L , B ,S, e, b
组成：栅条和框架
型号：PGA-L×B-e
二、设计格栅的步骤：
设计尺寸；清渣方式；栅渣量计算
1、格栅尺寸的设计
（１）计算栅间隙数量
（２）格栅宽度的设计
（３）水头损失的计算
（４）栅槽总高度的计算
（５）栅槽总长度的计算
（６）栅渣量的计算
2.1.2沉砂池
2.１.1格栅
一、格栅的作用与分类：
1、定义（definition）:由一系列平行的栅条，2．去除大颗粒悬浮物，3．保证有序进行。
按形状分为：(1)平面格栅（2）曲面格栅
格栅按照间距来分：粗格栅；中格栅；细格栅
按清渣的方式来分：
人工清渣：W≤0.2m3/d；可采用人工清渣，安装角度为30°－45°
机械清渣：分为（1）固定式（2）活动式（3）回转耙式
Stokes区（Re≤2）：Cd=24/Re
Newton区（500<Re≤105）：Cd=0.4
在过渡区则呈指数函数关系：
Allen区（2<Re≤500）：Cd=10/Re0.5
另外，雷诺数 。将雷诺数Re以及上述不同流态下的阻力系数Cd带入公式5-4，即可得到固体颗粒在三种流态区域的稳定沉降速度表达式：
（4）斜管斜板沉淀理论
斜板、斜管沉淀池是根据浅层沉降原理设计的新型沉淀池。与普通沉淀池比较，它有容积利用率高和沉降效率高的明显优点。
设有一理想沉淀池，其沉降区的长、宽、深分别为L、B和H，表面积为A，处理水量为Q，表面负荷为q，颗粒沉速为uo，则由公式2-11，可得Q=uoA。由此可见，在A一定的条件下，若增大Q，则uo成正比增大，从而使u uo的颗粒所占分率（1－po）和u<uo的颗粒中能被去除的分率u/uo都减小，总沉降效率ET相应降低；反之，要提高沉降效率，则必须减小uo，结果Q成正比减小。以上分析说明，在普通沉淀池中提高沉降效率和增大处理能力相互矛盾，二者之间呈此长彼落的负相关系。
溶气真空气浮的主要特点是气浮池在负压下运行，空气在水中易呈过饱和状态，析出的空气量取决于溶解空气量和真空度。这种方法的优点是溶气压力比加压溶气法低，能耗较小，但其最大缺点是气浮池构造复杂，运行维护有困难，因此在生产中应用不多。
除了上述两种形式的沉淀设备外，还有辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。辐流式和竖流式沉淀池一般呈圆形或正方形，辐流式沉淀池多用于大中型水厂，而竖流式沉淀池由于池深较大，一般适用于中小型污水处理厂。
（2）气浮设备
水处理气浮工艺一般采用分散气浮法(Dispersed-AirFlotation)和溶气气浮法(Dissolved-AirFlotation)。由于溶气气浮工艺应用较多，这里着重介绍溶气气浮工艺及其相关设备
1)当颗粒完全被水润湿时，θ→00，cosθ→1，∆W→0，颗粒不能与气泡相粘附，因此也就不能用气浮法处理。
2)当颗粒完全不被水润湿时，θ→1800，cosθ→1，∆W→2σLG，颗粒与气泡粘附紧密，最易于用气浮法去除。
3)对σLG值很小的体系，虽然有利于形成气泡，但∆W很小，不利于气泡与颗粒的粘附。
特点：①沉砂中有机物含量小于5%
②具有预曝气、除臭、防止厌氧分解，除泡和加速分离作用
构造和工作原理
•构造：①形状：矩形②有I＝0.1－0.5坡度，坡向集砂槽③集砂槽侧有曝气装置，距池底0.6－0.9m
•工作原理：水平运动，旋流运动
•设计：
•设计参数①水平流速V：0.06－0.12m/s一般取0.1m/s
(1)溶气气浮法
溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后使废水压力骤然降低，这时溶解的空气便以微小的气泡从水中析出并进行气浮，用这种方法产生气泡直径约为20~100µm，并且可人为地控制气泡与废水的接触时间，因而分离效果比分散空气法好，应用广泛。
根据气泡从水中析出时所处的压力不同，溶气气浮又可分为两种方式：一种是空气在常压或高压下溶于水中，在负压下析出，称为溶气真空气浮；另一种是空气在高压下溶入水中，在常压下析出，称为加压溶气气浮。
(2-8)
式中：uo——颗粒沉速；
v——污水的水平流速，即颗粒的水平分速；
H——沉淀区水深；
L——沉淀区长度。
从图2.2可知，沉速ut uo的颗粒，都可在D点前沉淀掉，可见轨迹Ⅰ所代表的颗粒。沉速ut<uo的那些颗粒，视其在流入区所处在的位置而定，若处在靠近水面处，则不能被去除，见轨迹Ⅱ实线所代表的颗粒；同样的颗粒若处在靠近池底的位置，就能被去除，见轨迹Ⅱ虚线所代表的颗粒。若沉速ut<uo的颗粒的重量，占全部颗粒重量的dP%，可被沉淀去除的量应为 因h=utt，H=uot，所以 ， ，积分得 。可见，沉速小于u0的颗粒被沉淀去除的量为 。理想沉淀池总去除量为：（1－Po）+ ，Po为沉速小于uo的颗粒占全部悬浮颗粒的重量百分数。用去除率表示，可改写为：
(2-4)
公式2-4称为牛顿定律，u称为单个颗粒的稳定沉降速度或最终沉降速度。
阻力系数Cd是颗粒沉降时周围液体绕流的雷诺数Re的函数，二者的关系如图2.1所示。根据雷诺数的大小，流态分为层流区（Stokes区，斯托克斯区）、过渡区（Allen区，艾伦区）和紊流区（Newton区，牛顿区）三个区域。在层流区和紊流区，阻力系数Cd和雷诺数Re呈线性关系：
在Re≤2的层流区域，
(2-5)
在2<Re≤500的过渡区域，
(2-6)
在500<Re≤105的紊流区域，
(2-7)
公式2-5、2-6、2-7分别称为斯托克斯公式、艾伦公式以及牛顿公式。
图2.1阻力系数与雷诺数之间的关系图2.2理想平流沉淀池示意图
（2） 理想沉淀池
为了分析悬浮颗粒在沉淀池内的运动规律和沉淀效果，提出了理想沉淀池概念。理想沉淀池的假定条件是：
u——颗粒的沉降速度。
颗粒在下沉运动过程中，净重F不变，而阻力Fd则随沉速u的平方增大。因次，经过某一短暂时间后，阻力Fd会增加到与净重F相平衡，即Fd＝F。此时颗粒的加速度为零，沉速为常数。由此可以得到自由沉降的沉降速度表达式为：
(2-3)
设颗粒是直径为d的球形颗粒，则有 ，带入公式2-3，可以得到：
(2-1)
式中：Vp——颗粒体积；
ρp和ρl——分别为颗粒和水的密度；
g——重力加速度。
当ρp>ρl时，Fg>Ff，颗粒在合力F的作用下作加速下沉运动。这时，颗粒便受到第三种力，即水的阻力的作用。根据因次分析和实验验证，阻力Fd可按下式计算：
(2-2)
式中：Cd——牛顿无因次阻力系数；
Ap——颗粒在垂直于运动方向上的投影面积；
(2-9)
如果处理水量为Q(m3/s)，沉淀池的宽度为B，水面面积为A=BL(m2)，故颗粒在池内的沉淀时间为：
t= (2-10)
而沉淀池的容积为：V=Qt=HBL，因Q= ，所以
(2-11)
的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，量纲是m3/m2s或m3/m2h，也可简化为m/s和m/h。表面负荷的数值等于颗粒沉速。若需要去除的颗粒的沉速uo确定后，则沉淀池的表面负荷q值同时被确定。
3)缓冲层底作用是避免已沉污泥被水流搅起以及缓冲冲击负荷。
4)污泥区起贮存、浓缩污泥以及排除污泥的作用，其排泥方法一般可通过静水压力和机械排泥方法予以排除。
斜管（板）沉淀池的构造形式如图2.6所示。图2.6中，安装斜板或斜管的区域为沉降区，沉降区以下依次为入流区和污泥区，沉降区上面为出流区。沉淀池工作时，水从斜板之间和斜管内流过，沉落在斜板、斜管底面上的泥渣靠重力自动滑入泥斗。这种沉淀池常用穿孔整流墙布水，以穿孔管或淹没孔口集水，也可在池面上增设潜孔式中途集水槽使集水更趋均匀。集泥常采用多斗式，以穿孔管靠静压或泥泵排泥。
但是，如果象图2.4那样，将沉降区高度分隔为n层，即n个高度为h=H/n的浅层沉降单元，那么在Q不变的条件下，颗粒的沉降深度由H减小到H/n，可被完全除去的颗粒沉速范围由原来的u uo扩大到u uo/n，沉速u<uo的颗粒中能被除去的分率也由u/uo增大到nu/uo，从而使ET值大幅度提高；反之，在ET值不变，即沉速为uo的颗粒在下沉了距离h后恰好运动到浅层的右下端点，那么由 和 可得v´=nv，即n个浅层的处理水量Q´=HBnv=nQ，比原来增大了n倍。显然，分隔的浅层数愈多，ET值提高愈多或Q´值增加愈多。
第2章 水的物理化学处理方法（4学时）
本章教学内容：
粗大颗粒物质的去除，悬浮物质和胶体物质的去除，溶解物质的去除，消毒
本章教学要求：
（1）了解物化处理的主要方法，掌握粗大颗粒去除的原理，掌握悬浮物质和胶体物质去除的基本原理和常用方法；
（2）了解溶解物质的处理方法，掌握几种重要方法的去除机理，掌握消毒原理，熟悉常用的几种消毒方法；
旋流流速0.25－0.3m/s
②停留时间1－3min
③有效水深2－3m宽深比1－1.5长宽比≤0.1m/s
④曝气量0.1－0.2m3空气/m 3污水
⑤曝气装置距池底距离0.6－0.9m
计算公式P73
①ห้องสมุดไป่ตู้③④⑤
⑥池总高度H0＝h1+ H+ h2+ h3
↓↓
超高0.3m有效水深
h2→沉砂槽高度0.6~1.0m
作用：去除无机砂，并非有机砂。
分类：（1）平流式沉砂池（2）曝气沉砂池（3）多尔沉砂池（4）钟式沉砂池
•平流沉砂池
1、构造见课本71页
2、平流沉沙池的优点与缺点：
优点：平流沉沙池的适应性强，效果稳定
缺点：占地面积大，沉沙池中含有15%的有机物，为后续处理增加困难。
•曝气沉砂池
50年代以后，主要以曝气沉沙池为主，优点为：
气泡能否与悬浮颗粒发生有效附着主要取决于颗粒的表面性质。如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的，如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。颗粒的润湿性程度常用气液固相间的接触角的大小来解释。在静止状态下，当气、液、固三相接触时，在气-液界面张力线和固液界面张力线之间的夹角（对着液相的）称为平衡接触角，用θ表示。θ＜900者为亲水性物质，θ＞900者为疏水性物质（如图2.3所示）。
2
（1）沉淀设备
平流式沉淀池的工艺见图2.5，由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。
1)流入装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成，起均匀布水与消能作用。挡流板入水深不小于0.25米，水面以上0.15~0.20米，距流入槽0.50米。
2)流出装置由流出槽与挡板组成。流出槽设有自由溢流堰，溢流堰严格水平，既可保持水流均匀，又可控制沉淀池水位。为此，溢流堰常采用锯齿形堰。溢流堰最大负荷2.9L/m·s（初次沉淀池），2.0 L/m·s（二沉池）。为了减少符合、改善出水水质，溢流堰可采用多槽沿程布置，如需阻挡浮渣随水流走，流出堰可用潜孔出流。出流挡板入水深0.3~0.4米，距溢流堰0.25~0.5米。
⑦核算tmax =V/(60Q max )≤3min
2.2悬浮物质和胶体物质的去除（混凝、澄清和过滤部分自学）
2.2.1基础理论
（1）单个颗粒在水中的沉降
单个颗粒在稀悬浮液中的沉淀，不受周围颗粒的影响，其沉降速度仅仅是液体性质及颗粒本身特性的函数。任何一个静水中的固体颗粒，都受到两种基本力的作用，即重力Fg和浮力Ff。颗粒在水中的合力F为这两种力之差，即：
（3）了解水的其他物理化学处理方法。
本章教学重点：
格柵、沉砂池、沉淀与混凝、软化、消毒
本章习题:P2001, 7, 9, 18，30
2.1粗大颗粒物的去粗
格栅：去除污水中悬浮物，保证泵正常的工作，减轻提升水位，对于减少土方的开挖量有效。
设施：截流构筑物。截流构筑物的种类如：格栅，筛网，滤池。
重力分离——沉砂池，沉淀池，隔油池
（3）气浮理论
气浮法是固——液分离或液——液分离的一种方法，它是通过某种方式产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面，进行固——液或液——液分离。
实现气浮法的必要条件有两个：第一，必须向水中提供足够数量的微细气泡，气泡理想尺寸为15~30µm；第二，必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性性质，从而附着于气泡上浮升。