1 沉淀的基础理论
1.1 概述
沉淀是水处理中最基本的方法之一。它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力场的作用下产生下沉，已达到固液分离的一种过程。这种工艺简单易行，应用非常广泛，可以是整个水处理过程中的某一工序。 在典型的污水处理场中，沉淀的四种用法：
用于废水的预处理：如沉砂池；
污水进入生物处理构筑物前的初步处理：初沉池；
生物处理后的固液分离：二沉池；
1.2 沉淀的类型
根据水中悬浮颗粒的凝聚性能强弱、浓度的高低以及可沉降颗粒的性质（如密度等），沉淀通常可分为四种不同的类型，如表1：
表1 沉淀类型
分类 | 特点描述 | 例如 |
自由沉淀 | 1、 悬浮物浓度不高，而且不具备凝聚性能，离散沉淀，没有外界干扰，非絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降； 2、 沉降过程中，颗粒的形状、粒径和密度不变，呈离散状态匀速沉降。 | 沉砂池、初沉池前期 |
絮凝沉淀 （干涉沉淀） | 1、 悬浮颗粒浓度不高，通过加絮凝剂等手段，使颗粒互相聚集增大形成絮凝团而加快沉降； 2、 沉淀过程中，颗粒的形状、粒径和沉速是变化的，沉淀的轨迹呈曲线。 | 初沉池后期、二沉池前期、给谁混凝沉淀 |
区域沉淀 （分层、拥挤沉淀） | 1、 水中悬浮物颗粒浓度较高，在下沉过程中将彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面（浑液面），并逐渐向下沉降移动。 2、 颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层。 | 高浊水、二沉池、污泥浓缩池初期 |
压缩沉淀 | 1、 悬浮物颗粒浓度很高，颗粒间相互挤压，相互支承，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、 粒与水之间有明显界面，但利之间密集，界面沉降速率很慢。 | 二沉池污泥斗中和浓缩池 |
| | |
1.3 自由沉降及其理论基础
沉淀法的去除对象：颗粒在10μm以上的可沉固体。
当颗粒粒径变小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的扰流流速也小时，可以主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是出于层流状态。
Stokes公式：
式中：
—颗粒的沉降速度，m/s；
、—分别为颗粒剂水的密度，kg/m3；
g—重力加速度，m/s2；
d—颗粒的粒径，m；
黄军导航 —水的粘度，Pa·s。
Stokes公式说明的问题：
1、 颗粒与水的密度差愈大，沉降速率也愈大，颗粒密度大于水密度时，颗粒下沉，颗粒密度小于水密度时，颗粒上浮，二者相等时，颗粒既不上浮也不下沉；
2、 水的粘度愈小，沉降速率愈快，成反比关系。因粘度愈水温成反比，故提高水温有利于颗粒的沉降；
3、 颗粒直径愈大，沉速愈快，因此随颗粒度的下降，颗粒的沉降速度会迅速降低。实际水处理过程中，水流呈层流状态的情况一般较少，所以一般沉降只能去除d＞20μm的颗粒。
1.4 絮凝沉淀
在絮凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离去除的水处理法。
2 沉淀池的种类
2.1 按功能分
按功能分为初次沉淀池、二次沉淀池。
初次沉淀池：简称初沉池，生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物。
二次沉淀池：简称二沉池，生物处理构筑物后，是生物处理工艺的组成部分。
2.2 按水流方向分
沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。
2.2.1 普通沉淀池
按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式：
平流式沉淀池：池型为长方形，一段进水，另一端出水，贮泥斗在池进口；
竖流式：池内水流由下向上，齿形多为圆形，有方形或多角形池，中央进水，池四周出水，
贮泥斗在池中央；
辐流式沉淀池：池径较大的圆形池，水流从池中心以辐流形式流向池周，也可从周边流进池中心，贮泥斗在池中央。
2.2.2 浅层沉淀池
浅层沉淀池：根据浅层理论，在沉淀池的沉淀区加斜板或蜂窝斜管，增加了沉降面积、改善了水力条件，以提高水的沉淀效率。
3 各沉淀池的结构形式
沉淀池均包括5个功能区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
入流区和出流区是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。
沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。
沉淀池污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。
缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。
以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。
3.1 平流沉淀池
池型呈长方形，废水从池的一端流人，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。其示意图如下：
图1 平流沉淀池示意图
3.1.1 平流式沉淀池的主要组成部分及作用：
硬质合金密封环一、进水区
为了使入流的污水能均匀与稳定的进入沉淀池，在污水入口处应设置整流措施。流入装置作用是消能，使废水均匀分布。流入装置是横向潜孔，潜孔均匀地分布在整个宽度上；在潜孔前设挡板,挡板高出水面0.15－0.2m，伸入水下的深度不小于0.2m。也有潜孔横向水平排列的流入装置。入口的整流措施如图2：
图2 平流沉淀池入口整流措施
1- 进水槽；2-溢流堰；3-穿孔整流墙；载人旅行箱4-底孔；5-挡流板；6-潜孔
大灯随动转向二、出水区
出水装置多采用自由堰形式。设置出水堰不仅可控制沉淀池内水面高度，而且对沉淀池内水流的均匀分布有着直接影响。出水堰形式有水平堰、三角堰和梯形堰。目前多采用锯齿形溢流堰，水面宜高于齿高的1/2处。严办材料可采用钢板或UPVC板。
堰前可设置挡板以阻挡漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。挡板高出池内水面0.1~0.15m，浸没在水面下0.3~0.4m，并距出口0.25~0.5m。
出水槽：沉淀池的出水槽沿途接纳出流堰流出的水，故槽内流系属非均匀稳定流，当沿槽长流入流量均匀，且为自由流入，出水槽出口为自由跌落时，其出口处的水深为临界水深。一般可取b=h0=0.9Q0.4。
三、沉淀区
是可沉降颗粒与废水分离的区域，同时使进出水均匀。
四、污泥区
污泥区：排除沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保证出水水质的一项重要措施。在池的前部设贮泥斗，其中的污泥通过排泥管借1.5－2.0m的静水压力排出池外，池底坡度一般为0.01－0.02。沉降在沉淀池其它部位的污泥通过机械装置集中到贮泥斗中。刮泥设备是桥式行车刮泥机或链带式刮泥机。也可采用多斗式排泥。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议