第二章 污水的物理处理 1

第二章污水的物理处理
§2 1 格栅和筛网
§2 1 1 格栅
（1）作用：用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。

（2）位置：一般在水泵的集水井之前（但有的根据需要分设两道格栅，位置可以不同，有的在水泵后再设一道，但一般前一道格栅较宽，后一道格栅较窄。

若水泵前格栅的栅条间距小于或等于25mm，其后面的处理流程中可不再设置格栅。

（3）分类：
A型:栅条布置在框架的外侧，适用于机械清渣和人工清渣平面格栅B型:栅条布置在框架的内侧，在格栅顶部设有起吊架，
可将格栅吊起，进行人工清渣
按形状固定曲面格栅：利用渠道水流速度推动除渣桨板
曲面格栅旋转鼓筒式格栅：污水从鼓筒内向鼓筒外流动，被格除的
栅渣，由冲洗水管冲入渣槽（带网眼）内排出。

粗格栅（50-100mm）
按照间隔中格栅（10-40mm）
细格栅（3-10mm）
人工清扫:小型污水处理厂，格栅安装角度以α45～600为宜按清渣方式机械清扫:渣量>0.2m3/d，格栅安装角度α一般为60～700，
主要有链条式、移动式伸缩臂、钢丝绳牵引式等
（4）格栅的设计与计算
图2-1 格栅水力计算示意图
1、格栅的间隙数n
式中：q vmax —最大设计流量，m 3/s d —栅条间距，m h —栅前水深，m V —污水流经的速度，m/s 2、栅槽宽度b b=s(n-1)+d ·n (m ) 式中：b —格栅的建筑宽度，m ；
s —栅条宽度，m ；
3、通过格栅的水头损失
式中：h 0—计算水头损失，m ；
v —污水流经格栅的速度，m/s ； ξ—阻力系数，其值与格栅删条的断面的几何形状有关，见表10-4，P15 α—格栅的放置倾角 g —重力加速度， k —考虑到由于格栅受污染物堵塞后，格栅阻力增大的系数，可用 式：k=3.36v -1.32求定，一般k=3。

4、栅后槽总高度h 总
式中：h —栅前水深，m ； h 2—格栅的水头损失，m ； h 1—格栅前渠道超高，一般h 1=0.3m 。

5、格栅的总建筑长度L L=L 1+L 2+1.0+0.5+H 1/tg α 式中：L 1—进水渠道渐宽部位的长度
其中：b 1—进水渠道宽度，m ； α1—进水渠道渐宽部位的展开角度，一般α1=200； L 2—格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般L 2=0.5L 1
H 1—格栅前的渠道深度，m 。

6、每日栅渣产量 W
式中：W 1—栅渣量，m 3/103m 3；
dhv
a
q n V sin max ∙
=
2
1h h h h ++=总k
a g
v
h h k h ⋅⋅=⋅=sin 22
202ξ
1
112αtg b b L -=
)
/(1000
86400
3
1max d m K W q W Z V ⨯⨯⋅=
K z—生活污水流量总变化系数。

§2.1 2 筛网
（1）作用：去除细小悬浮物（纤维、纸浆、藻类），沉淀难以去除
工业废水的预处理或深度处理
给水处理水库水、湖泊水除藻类
（1）类型
振动筛网
常用类型
水力筛网
振动筛网：污水由渠道流在振动筛网上，在这离进行水和悬浮物的分离，并利用机械振动，将呈倾斜面的振动筛网上截留的纤维等杂质卸到固定筛网上，进一步滤去附在纤维上的水滴。

图2-2 振动式筛网示意图
水力筛网：运动筛网呈截顶圆锥形，中心轴呈水平状态，锥体则呈倾斜方向。

废水从圆锥体的小端进入，水流在从小端到大端的流动过程中，纤维状污染物被筛网截留，水则从筛网的细小孔中流入集水装置。

由于整个筛网呈圆锥体，被截留的污染物沿筛网的倾斜面卸到固定筛上，一进一步滤去水滴。

图2-3 水力筛网构造示意图
（3）筛网的设计计算
A、根据要去除杂物的粒径选择合适的筛网孔径；
（污水中悬浮物粒径为2至3mm，所以筛网之网眼尺寸应小于2 mm）
B、根据生产条件、产品性能以及价格，决定筛网种类，确定水力负荷
q（m3/min·m2）；
C、计算筛网面积，选定筛网台数
A=Q/q
§2 2 沉砂池
（1）作用：从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒（比重为2.65，粒径为
0.2mm以上），以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。

（2）工作原理：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。

（3） 类型：平流式、竖流式、曝气沉砂池 §2 2 1平流式沉砂池；
一、组成：入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗（图10-13，P26） 二、优点：具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂方便等 缺点：沉砂中约夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理增加难度。

三、平流式沉砂池的设计； （1）平流式沉砂池的设计参数
①设计流量的确定：当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；
②设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s ，最小流速为0.15m/s ③最大设计流量时，污水在池内的停流时间不少于30s ，一般为30-60 s ④设计有效水深不应大于1.2m ，一般采用0.25-1.0m ， ⑤池宽不小于0.6m 。

⑥池底坡度一般为0.01-0.02。

（2）计算公式
图2-4 平流式沉砂池的一种型式
1)沉砂池水流部分的长度L （即两闸板之间的距离） 式中：L —水流部分的长度，m ； v —最大设计流量时的速度，m/s ； t —最大设计流量时的停留时间，s 。

2）水流断面面积A
式中：q Vmax —最大设计流量，m 3/s
A —水流断面面积，m 2
3）池总宽度b
vt
L =v
q A V max
=
2
/h A b
=
式中：h 2—设计有效水深，m ； 4）沉砂斗容积V
式中：X —城市污水的沉砂量，一般采用30m 3/106m 3（污水） T —排砂时间的间隔，d ； Kz —生活污水流量的总变化系数。

5）贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b 1=0.5m ；斗壁与水平面的倾角为600；则贮砂斗的上口宽b 2为： 贮砂斗的容积V 1：
式中：h’3—贮砂斗高度，m ；
S 1、S 2—分别为贮砂斗上口和下口的面积。

6）贮砂斗的高度h 3
设采用重力排砂，池底坡度i=0.06，坡向砂斗，则
7）池总高度h
式中：h 1—超高，m ；
h 3—贮砂斗高度m ；
8）核算最小流速v min
式中：q vmin —最小流量，m 3/s ； n 1—最小流量时工作的沉砂池数目；
A min —最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m 2。

§2 2 2曝气沉砂池
一、曝气沉砂池的构造及工作原理：
曝气沉砂池常见的构造如图10-14所示，曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有
6
10
86400
max ⋅⋅⋅⋅=
z V k T X q V 1
0'
3260
2b tg h b +=)
(3
12121'
31S S S S h V ∙+
+=
2
/)'2(06.006.02'
32'
33b b L h l h h --∙+=∙+=3
21h h h h ++=min
1min /min A n q v v ∙=
i=0.1-0.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽。

曝气装置设在集砂槽侧，空气扩散板距池底0.6-0.9m ，使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会增加，并受到上升气泡的冲刷作用，把表面附着的有机物磨去。

此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机物颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水流带走。

图2-5 曝气沉砂池示意图
二、曝气沉砂池的特点
①沉砂池中含有机物的量低于5%；
②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。

三、曝气沉砂池的设计计算 （1）曝气沉砂池的设计参数
①水平流速一般取0.08-0.12m/s ；
②污水在池内的停留时间为4-6min ；当雨天最大流量时为 1-3min 。

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，应考虑设置横向档伴
④曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5-6.0mm ，距离池底约0.6-0.9m ， 并有调节阀门；
⑤处理1m 3污水的曝气量为0.2 m 3空气； （2）计算公式
1）总有效容积V
式中 q vmax —最大设计流量，m 3/s t —最大设计流量时的停留时间，min
2)池断面积A
式中：v —最大设计流量时的水平前进流速，m/s 3）池总宽度B
式中：H —有效水深 ，m
t
q V V max 60=v
q A V max
=
H
A B
=
4）池长 L L=V/A 式中：L —池长。

5）池子总深H
式中： h 1—保护高度 h 2—池子有效水深 h 3—沉砂坑深 6）所需曝气量G
式中：G —所需曝气量，m 3/h ； D —每污水所需曝气量，m 3/m 3 §2 2 3竖流式沉砂池； 一：构造及工作原理 构造如下图2-6所示，污水由中心管引入，然后由下向上流至水面排出池外。

沉渣落入池子下部的沉砂斗，借重力或水射器排出。

处理效果不及平流式和曝气式沉砂池。

图2-6 竖流式沉砂池
二：竖流式沉砂池的设计计算 （1）竖流式沉砂池的设计参数
①中心进水管内最大流速为0.3m/s
②池内水流上升流速最大为0.1m/s ，最小为0.02m/s ③最大流量时的停留时间不小于20s ，一般采用30-60 s （2）计算公式 1）中心管直径d
式中：v 1—中心管流速，m/s q vmax —最大设计流量，m 3/s 2)池子直径D
3
21h h h H ++=max
3600V Dq G =1
max
4v q d V π
=
H
接来水
式中：v 2—池内水流上升中流速，m/s 3）水流部分高度h 2
式中：T —最大流量时的停留时间，s 4）沉砂斗高度h 4
式中：D —池子直径，m ； d ’—沉砂斗底直径，m ； α—斗壁角一般为550-600。

5) 沉砂池总高度H
式中： h 1—保护高度，m h 2—水流部分高度，m h 3—中心喇叭口至沉砂面之间的缓冲层高度，m h 4—沉砂斗高度h 4，m
6）沉砂池下部圆截锥部分实有容积V 1
7）沉砂斗容积V
式中：X —城市污水的沉砂量，一般采用30m 3/106m 3（污水） T —排砂时间的间隔，d ； Kz —生活污水流量的总变化系数 §2 3 沉淀池
（1）作用：分离悬浮物
（2）组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、及缓冲区
进水区、出水区：使水流的进入与流出保持均匀平稳，以提高沉淀效率
沉淀区：是池子的主体部位 贮泥区：存放污泥的地方，它起到贮存、浓缩、与排放的作用
缓冲区：介于沉淀区与贮泥区之间，主要用于避免水流带走沉在池底的
污泥
（3）类型： 初次沉淀池：生物处理前的沉淀池，可以去除
①按工艺布置的不同 约30%的BOD5和55%的悬浮物
二次沉淀池：生物处理后的沉淀池，主要用于
实现泥水分离，保证出水水质， 排除剩余活性污泥
2
121)
(4max v v v v q D V π+=
T
v h 22=αtg d D h ⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛-=2'
44
321h h h h H +++=()
2
2
4
13
r
Rr R
h V ++=
π6
10
86400
max ⋅⋅⋅⋅=
z V k T X q V
间歇式：整个过程分为：进水、静置及排水 ②按沉淀池的运行方式
连续式：污水连续不断地流入与排出
平流式沉淀池 ③按池内水流方向的不同 辐流式沉淀池 竖流式沉淀池
§2 3 1沉淀池的一般设计原则及参数： 1、设计流量（与沉砂池的设计流量相同）
①当污水由泵提升后进入沉淀池，按工作水泵的最大组合流量计算； ②当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；
③合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算，沉淀时间应不小于30min ；
2、沉淀池的数目 对城市污水处理厂，沉淀池的个数应不少于2个，按并联工作考虑；
3、沉淀池的经验设计参数（见表10-8 P31）
4、沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系（见表10-9 P31）
5、沉淀池的几何尺寸
①沉淀池超高不少于0.3m ； ②缓冲层高度采用0.3-0.5m ；
③贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于600，圆斗不宜小于550； ④排泥管直径不小于200mm.。

6、沉淀池出水部分 一般采用堰流，在堰口保持水平。

出水堰的负荷为： 初沉池：不大于2.9L/s ·m ；二沉池：1.5—2.9L/s ·m
7、贮泥斗的容积 一般按不大于2日的污泥量计算。

对二沉池，按贮泥时间不超过2小时计。

8、排泥部分
沉淀池一般采用静水压力排泥（利用池内的静水位，将污泥排出）
初次沉淀：不小于14.71kPa(1.5mH 2O)；活性污泥法的二沉池：不小于8.83kPa(0.9mH 2O)；生物膜法的二沉池：不小于11.77kPa(1.2mH 2O) §2 3 2平流式沉淀池； 一、平流式沉淀池的构造
平流式沉淀池由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等。

（2）流入装置：由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成，起均匀部水与
消能作用。

为使入流污水均匀与稳定的进入沉淀池，进水区应有整流措施，常采用穿孔墙（板）式A 、底孔入流—档板组合式B 、淹没孔入流—档板组合式C 、淹没孔—穿孔整流墙（板）组合式D ，具体如下图2-7所示。

A B C D
1—进水槽 2—溢流堰 3—多孔整流板 4—底孔 5—挡流板 6—潜孔
图2-7 平流式沉淀池入口的整流措施
1
5
11
（3）流出装置：由流出槽与档板组成。

流出槽设自由溢流堰，溢流堰严格水平，
既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位。

为此溢流堰常采用锯齿形堰，见图。

出口区的整流措施，常采用溢流式集水槽。

集水槽的形式见图2-8。

1—集水槽 2—集水支渠 图2-8 平流式沉淀池出口的集水槽形式 （4）缓冲层：避免已沉污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷 （5）污泥区：贮存、浓缩和排泥
（6）排泥装置：静水压力法、机械排泥法
A 、 静水压力法：利用池内的静水位，将污泥排出池外，见2-9图。

排泥管
1，直径D=200mm ，插入污泥斗，上端伸出水面以便清通。

静水压力H=1.5m （初次沉淀池），0.9m （活性污泥法后二次沉淀池），1.2m （生物膜法后的二次沉淀池）。

为了使池底污泥能滑入污泥斗，池底应有i=0.01-0.02的坡度，也可采用多斗式平流沉淀池，以减小深度。

图2-9 沉淀池静水压力排泥
B 、机械排泥法：设行车刮泥机、链条式刮泥机，见图（2-10、2-11）
图2-10 链条式刮泥机的平流式初次沉淀池
图2-11 设行车刮泥机平的流式初次沉淀池
1
1
1
2
二、平流式沉淀池的设计计算 （1）平流式沉淀池的设计参数
①池的长宽比L/B=3-5、长深比L/H=8-12；
②池底纵坡：一般i=0.01-0.02，机械刮泥时i ≥0.005； ③最大水平流速：初沉池≤7mm/s ；二沉池≤5mm/s ；
④进、出口均应设置档板，档板高出池内水面0.1-0.2m ，挡板距进水口0.5-1.0m ；距出水口0.25-0.5m 。

挡板掩没深度：进口0.5-1.0m ；出口处为0.3-0.4m 。

（2）平流式沉淀池的设计
沉淀池功能设计的内容包括沉淀池的只数、沉淀区和污泥区的尺寸
目前常按照沉淀时间和水平流速或表面水力负荷进行计算，其计算公式如下：
图2-12 平流式沉淀池设计计算图
1）沉淀池的表面积A
式中：
q vmax —最大设计流量，m 3/s q —表面水力负荷，m 3/m 2·h
初沉池：1.5-3 m 3/m 2·h ；二沉池：1-2 m 3/m 2·h 。

2）沉淀区有效水深h 2
式中：t —沉淀时间，初沉池：1-2 h ；二沉池：1.5-2.5 h 。

沉淀区的有效水深h 2通常取2-3 m ； 3）沉淀区有效容积V 1
4）沉淀池长度L
式中：V —最大设计流量时的水平流速，mm/s ；一般不大于5mm/s 。

5）沉淀池的总宽度b b=A/L 6）沉淀池的只数n ：
q
q A V 3600
max ⨯=
t
q h ∙=23600
max 1⨯⨯=t q V V 6
.3⨯∙=t v L '
/b
b n
=1
2
式中：b ’—每只沉淀池的宽度。

7）污泥区的容积
对于生活污水，污泥区的总容积V ： 式中：S —每人每天的污泥量，L/d ·人； N —设计人口数，人；T —污泥贮存时间，d ； 8）沉淀池的总高度h ：
式中：h 1—沉淀池超高，m ；一般取0.3m ； h 2—沉淀区的有效深度，m ； h 3—缓冲层高，m ； h 4—污泥区高度，m ； h’4—泥斗高度，m ； h”4—梯形的高度，m ； 9）污泥斗的容积V 1
式中：S 1—污泥斗的上口面积，m 2；S 2—污泥斗的上口面积，m 2 10）污泥斗以上梯形部分污泥容积V 2
式中：L 1，L 2—梯形上下底边长，m 。

l 1
§2 3 3竖流式沉淀池；
一、竖流式沉淀池的工作原理及构造 在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v 作竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：
A 、当颗粒沉速u>v 时，则颗粒下沉得以去除；
B 、当颗粒沉速u=v 时，颗粒处于随遇状态，不下沉亦不上升；
C 、当颗粒沉速u<v 时，颗粒将不能沉淀下来，而会随上升水流带走； （图2-13，2-14 ）为竖流式沉淀池的构造示意图，竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形，沉淀区呈柱形，污泥斗呈截头倒锥体。

图中1为进水管，污水从中心管2自上而下，经反射板3折向上流，沉淀水用设在池周的锯齿溢流堰，溢入流出槽，6为出水管，流出槽前设有挡板，隔除浮渣，污泥依静水压力，将污泥从排泥管4排出。

图2-13 圆形竖流式沉淀池 图2-14 中心管及反射板的结构尺寸
1000
SNT V =
"
4
'
43214321h h h h h h h h h h ++++=+++=)
)((3
13
2121'
'41m S S S S h V +
+=
b
h L L V '
42122⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=α
tg l l h 2
3
2"
4-
=
二、竖流式沉淀池的设计计算 （1） 竖流式沉淀池的设计参数
①池子直径与有效水深之比不大于3。

池子直径不宜大于8m ，一般为4-7m ②中心管内水流速度应不大于30mm/s
③中心管下端应为喇叭口形，其下方设反射板，几图
a ．喇叭口的直径和高度均为中心管直径的1.35倍
b ．反射板的直径为喇叭口直径的1.3倍
c ．反射板表面倾角为170
d ．反射板底距泥面至少0.3m
e. 中心管喇叭口下缘至反射板表面的垂直距离为0.25-0.5m ，流过该缝隙的污水流速应不大于20mm/s
④排泥管下端距池底距离应不大于0.2m ，管上端敞口，高出水面不小于0.4m ⑤在距周边集水槽0.25-0.5m 处设置浮渣挡板，浮渣挡板高出水面0.1-0.15m ，掩没深度0.3-0.4m 。

（2）竖流式沉淀池的设计
1）中心管面积与直径
式中：
f 1—中心管截面积，m 2 d 0—中心管直径，m
v 0—中心管内的流速，m/s q vmax —最大设计流量，m 3/s
2）沉淀池的有效沉淀高度，即中心管的高度
式中：h 2—有效沉淀高度，m
v —污水在沉淀区的上升流速，mm/s （无数据时可选 0.5-1.0 mm/s ） t —沉淀时间，一般采用
初次沉淀池：1.0-2.0h 二次沉淀池：1.5-2.5h 3）中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度
式中：h 3—间隙高度，m
v 1—间隙流出速度，一般不大于40mm/s
d 1—喇叭口直径，m 4）沉淀池总面积和池径
式中：f 2—沉淀区面积，m 2
π
1
00
14max f d v q f V =
=
vt
h 36002=1
13max d v q h V π=
π
A
D f f A v
q f V 4212max
=
+==
A —沉淀池面积，m 2 D —沉淀池直径，m
5）缓冲层高度h4采用0.3m
6）污泥斗及污泥斗高度（参见平流式沉淀池） 7）沉淀池总高度
式中：H —池总高度，m ； h 1—超高，采用0.3m ；（h 2、h 3、h 4、h 5见图） §2 3 4辐流式淀淀池；
一、辐流式沉淀池的主要构造类型
按进、出水的布置方式可以分为：①中心进水，周边出水；②周边进水，中心出水；③周边进水，周边出水；
图2-15 中心进水的辐流式沉淀池
图2-16 周边进水中心出水的辐流式沉淀池
图2-17 周边进水周边排水的辐流式沉淀池
二、辐流式沉淀池的设计计算
（1） 辐流式沉淀池的设计参数；
1）池子直径应不小于16m ，池子直径与有效水深之比应为6-12 2）池底坡度一般采用0.05
3）一般采用机械刮泥，当D ≤20m ，也可采用多斗式集泥。

污泥可采用静水
头排泥或泵抽排出。

4）池径D 小于20m 时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在中心走
5
4321h h h h h H ++++
=
道板上。

池径D 大于20m 时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在框架外缘。

刮泥机转速为1-3r/h ，外周刮泥板线速度不超过3m/min ，一般采用1.5m/min 。

5）在进水口周围设置整流板，整流板的开孔面积为过水断面积的6-20% （2） 辐流式沉淀池的设计
图2-18 辐流式沉淀池设计计算图
1）沉淀池表面积和池直径
式中：q max —最大设计流量，m 3/h
A 1—每池的表面积，m 2； D —每池的直径，m ； n —池数； q 0—表面水力负荷，m 3/（m 2·h ） 2）沉淀池有效水深
式中：h2—有效水深，m ； t —沉淀时间，h ； 3）污泥部分所需的容积
对于生活污水，污泥区的总容积V ：
式中：S —每人每天的污泥量，L/d ·人； N —设计人口数，人； T —污泥贮存时间，d ；
4）污泥斗容积V 1
式中：r 1、r 2—污泥斗上、下口半径，m ； α—斗壁角 h 5—污泥斗高度，m ； 5）污泥斗以上池底污泥容积V 2
式中：R —污泥沉淀区半径，m ； h 4—沉淀池坡底落差，m ； i —坡度
π
1
max 14A D nq q A =
=
t
q h 02=1000
SNT V =
()
2
2
212
1
5
13
r r r r
h V ++=
πtga
r r h )(215-=()
i
r R h r Rr R
h V )(3
142
1
12
4
2-=++=
π
6）沉淀淀池总高度，m ；
式中：H —总高度，m ； h 1—保护高，取0.3m ； h 2—有效水深，m ； h 3—缓冲层高，m ； h 4—沉淀池坡底落差，m ； 7 h 5—污泥斗高度，m ； §2 3 5斜流沉砂池；
一、斜板（管）沉淀池的理论基础
若沉淀池长为L ，池深为H ，池中水平流速为v ，颗粒沉速为u 0 的沉淀池中，在理想状态下，L/H=v/u 0。

可见，L 与v 值不变时，池深H 越浅，可被沉淀去除的悬浮物颗粒也越小。

若用水平隔板，将H 分为3等层，每层深H/3，如图，在v 、u 0不变的条件下，则只需L/3，就可将沉速为u 0的颗粒去除，也即总容积可减少到1/3。

如果池长不变，深为H/3，则水平流速可增加到3v ，仍能将沉速为u 0的颗粒沉淀掉，也即处理能力可提高3倍。

把沉淀池分成n 层就可把处理能力提高n 倍。

这就是20世纪初，哈真（Hazen ）提出的浅池沉淀理论。

图2-19浅池沉淀原理
为了解决沉淀池的排泥问题，浅池理论实际应用时，把水平隔板该为倾角为α（500-600）的斜板（管）。

所以斜板（管）的有效面积的总和，乘以cos α ，即得水平沉淀面积：
二、斜板（管）沉淀池的分类及特点（如下图A 、B 、C ） 按水流方向与颗粒的沉淀方向之间的相互关系，可分为：
①侧向流斜板（管）沉淀池：水流方向与颗粒沉淀方向互相垂直； ②同向流斜板（管）沉淀池：水流方向与颗粒沉淀方向相同； ③逆向流斜板（管）沉淀池：水流方向与颗粒沉淀方向相反；
A ．异向流
B ．同向流
C ．侧向流
5
4321h h h h h H ++++=∑
==
n
n A A 1
1cos
α
城市污水处理中多采用升流式逆向流斜板（管）沉淀池 特点：沉淀效率高、停留时间短、占地少，在给水处理中有比较广泛的应用，在废水处理中的应用不普遍。

三、斜板（管）沉淀池的设计计算 （1）斜板（管）沉淀池的设计参数
1）斜板之间的垂直净距一般采用80-100mm ，斜管孔径一般采用50-80mm 2）斜板、斜管斜向长度一般采用1-1.2m ； 3）斜板、斜管之倾角一般采用600。

4）斜板、斜管区底部缓冲层高度一般采用0.7-1.0m ； 5）斜板、斜管区上部水深一般采用0.5-1.0m ；
6）设计停留时间，初次沉淀池不超过30min （二次沉淀池不超过60min ） （2）斜板（管）沉淀池的设计（逆向流）
图2-20 斜板沉淀池计算草图 1）沉淀池水表面积：
式中： A —水表面积，m2； n —池数； q 0—表面水力负荷，m 3/（m 2·h ） q max —最大设计流量，m 3/h 2）沉淀池平面尺寸
或
式中 D —圆形池直径，m ； a —矩形池边长，m ； 3）池内停留时间
式中：t —池内停留时间，min ； h 2—斜板（管）区上部的清水层高度，一般采用0.7-1.0m ； h 3—斜板（管）的自身垂直高度，一般采用0.866-1.0m ； l —斜板（管）的自身长度；
91
.00max ⨯=
nq q A π
A
D 4=
A
a =
α
sin 60
)(30
32l h q h h t =∙+
=
α—斜板（管）倾斜角度； 4）存放污泥所需池内容积V
式中：q max —最大设计流量，m 3/h
c 0—进水悬浮物浓度，mg/L c —出水悬浮物浓度，mg/L Tg —污泥清除间隔时间，
d Kz —总变化系数； γ—污泥比重， P —污泥含水率， n —池数；
5）污泥斗容积V 1（设泥斗为正方形）
式中：a —矩形池边长；m ；
a1—泥斗的边长；m ；
h 5—污泥斗高度，m ；β—泥斗倾角 6）沉淀池的总高度
式中：H —总高度，m ； h 1—保护高，取0.3m ； h 2—有效水深，m ； h 3—斜板（管）的自身垂直高度，m ； h 4—缓冲层高，m ； h 5—污泥斗高度，m ； §2 4 隔油和破乳 §2 4.1含油废水的来源
①石油开采及加工工业（带水原油的分离水、设备冲洗水） ②固体燃料热加工工业（焦炉气的冷凝水、洗煤气水） ③纺织工业（洗毛废水） ④轻工业（制革废水） ⑤屠宰及食品加工 ⑥机械加工 §2 4.2状态
1）可浮油：这种油粒径较大，一般大于100um ，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，浮于水面，形成油膜或油层；
2）乳化油：油珠粒径小于10um ，一般为0.1-2um ，这种油即使静置几小时，甚至更长时间，仍然悬浮在水中。

这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来，这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。

如能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫坡乳。

3）溶解油：油珠粒径比乳化油还小，有的可小到几nm ，是溶于水的油微粒。

§2 4.3危害
6
0max 10
)100(10024)(⨯-⨯⨯-=
n P K T c c q V Z g γ)
(3
2
112
51a aa a h V ++=
β
tg a a h ⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=2155
4321h h h h h H ++++=
油类对环境的污染主要表现在对生态系统及自然环境（土壤、水体）的严重影响。

流到水体中的可浮油，形成油膜后会阻碍大气复氧，断绝水体氧的来源；而水中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解过程中消耗水中的溶解氧（生成水和二氧化碳），使水体形成缺氧状态，水体中的二氧化碳浓度增高，使水体pH值降低到正常范围以下，导致鱼类和水生生物不能生存。

含油废水流到土壤，由于土层对油污的吸附和过滤作用，也会在土壤形成油膜，使空气难于透入，阻碍土壤微生物的增殖、破坏土层团粒结构。

§2 4.4隔油池
一、原理：利用油与水的密度差实现重力分离
二、分离对象：浮油与泥砂之间的分离
三、主要类型：平流式、斜流式
（1）平流式隔油池
图2-21 平流式隔油池
1）组成：池体、刮油刮泥机、集油管
2）构造：如图2-21，类似于平流式沉淀池，废水从池子的一端流入池子，以较低的水平流速流经池子，流动过程中，密度小的油粒上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。

在隔油池的出水端设置集油管。

集油管可以饶轴线转动。

排油时将集油管的开槽方向转向水平面以下收集浮油，并将浮油导出池外。

3）特点：构造简单、便于运输管理、油水分离效果稳定，池体大、占地多
（2）平流式隔油池的设计计算 1）平流式隔油池的设计参数
①停留时间T 一般采用1.5-2.0h 。

②水平流速v 一般采用2-5mm/s 。

③隔油池每格宽度B 采用2m 、2.5m 、3m 、4.5m 和6m ，当采用人工清除浮油时，应使每格宽度不超过3m 。

国内各大型炼油厂一般采用B=4.5m ，且已有定型设计。

④隔油池超高h1一般不小于0.4m 。

工作水深h 2为1.5-2.0m 。

人工排泥时，池深应包括污泥层所占厚度。

⑤隔油池尺寸比例：单格的长宽比（L/B ）不小于4，深宽比（h 2/B ）不小于0.4
⑥刮板间距不小于4m ，高度150-200m ，移动速度0.01m/s ⑦集油管管径为200-300mm
⑧池底坡度I ，当人工排泥时，采用0.01-0.02，坡向集泥坑；当用机械刮泥时，一般采用平底（I=0）
⑨隔油池水面上油层厚度不大于0.25m
2）平流式隔油池的设计
①总有效容积V
式中：T —停留时间，h ； q max —最大设计流量，m 3/h ②隔油池总过水断面积A 0
A 0=q max /v
式中：v —采用水平流速， ③分格数n
式中：B —每格宽度，m ； h 2—工作水深，m ； ④校核池内实际水平流速v
(2 mm/s<v<5mm/s) ⑤有效池长L
L=3.6vt
⑥校核尺寸比例： L/B>4 ；h 2/B>0.4 ⑦池总高度H
H= h 1+ h 2
式中：h 1—超高，m ；L
h 2—工作水深，m ；
T
q V max =2
0h B A n ⨯=
2
max v nbh
q =。