一、沉淀的基礎理論

1、概述

沉淀是水處理的基本方法之一。它是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力場的作用下產生下沉，已達到固液分離的一種過程。這種工藝簡單易行，應用非常廣泛，可以是整個水處理過程中的某一工序。

在典型的污水處理場中，沉淀的四種用法：

用于廢水的預處理：如沉砂池；

污水進入生物處理構筑物前的初步處理：初沉池；

生物處理后的固液分離：二沉池；

污泥處理階段的污泥濃縮：污泥濃縮池。

2、沉淀的類型

根據水中懸浮顆粒的凝聚性能強弱、濃度的高低以及可沉降顆粒的性質（如密度等），沉淀通?？煞譃樗姆N不同的類型。

3、自由沉降及其理論基礎

沉淀法的去除對象：顆粒在10μm以上的可沉固體。當顆粒粒徑變小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的擾流流速也小時，可以主要受水的粘滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，顆粒運動是出于層流狀態。

Stokes公式說明的問題：

（1）顆粒與水的密度差愈大，沉降速率也愈大，顆粒密度大于水密度時，顆粒下沉，顆粒密度小于水密度時，顆粒上浮，二者相等時，顆粒既不上浮也不下沉；

（2）水的粘度愈小，沉降速率愈快，成反比關系。因粘度愈水溫成反比，故提高水溫有利于顆粒的沉降；

（3）顆粒直徑愈大，沉速愈快，因此隨顆粒度的下降，顆粒的沉降速度會迅速降低。實際水處理過程中，水流呈層流狀態的情況一般較少，所以一般沉降只能去除d＞20μm的顆粒。

4、絮凝沉淀

在絮凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離去除的水處理法。

二、沉淀池的種類

1、按功能分

按功能分為初次沉淀池、二次沉淀池。

初次沉淀池：簡稱初沉池，生物處理法中的預處理，去除約三成的BOD5，五成的懸浮物。

二次沉淀池：簡稱二沉池，生物處理構筑物后，是生物處理工藝的組成部分。

2、按水流方向分

沉淀池可分為普通沉淀池和淺層沉淀池兩大類。

（1）普通沉淀池

按照水在池內的總體流向，普通沉淀池又有平流式、豎流式和輻流式三種型式：

平流式沉淀池：池型為長方形，一段進水，另一端出水，貯泥斗在池進口；

豎流式：池內水流由下向上，齒形多為圓形，有方形或多角形池進水，池四周出水，貯泥斗在池中；

輻流式沉淀池：池徑較大的圓形池，水流從池中 心以輻流形式流向池周，也可從周邊流進池中 心，貯泥斗在池中。

（2）淺層沉淀池

淺層沉淀池：根據淺層理論，在沉淀池的沉淀區加斜板或蜂窩斜管，增加了沉降面積、改善了水力條件，以提高水的沉淀效率。

三、各沉淀池的結構形式

沉淀池均包括5個功能區，即進水區、沉淀區、緩沖區、污泥區和出水區。

入流區和出流區是進行配水和集水，使水流均勻地分布在各個過流斷面上，為提高容積利用、系數和固體顆粒的沉降提供盡可能穩定的水力條件。

沉降區是可沉顆粒與水分離的區域。

污泥區是泥渣貯存、濃縮和排放的區域。

緩沖層是分隔沉降區和污泥區的水層，防止泥渣受水流沖刷而重新浮起。

以上各部分相互聯系，構成一個有機整體，以達到設計要求的處理能力和沉降效率。

1、平流沉淀池

池型呈長方形，廢水從池的一端流人，水平方向流過池子，從池的另一端流出。在池的進口處底部設貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。

（1）平流式沉淀池的主要組成部分及作用：

A、進水區

為了使入流的污水能均勻與穩定的進入沉淀池，在污水入口處應設置整流措施。流入裝置作用是消能，使廢水均勻分布。流入裝置是橫向潛孔，潛孔均勻地分布在整個寬度上；在潛孔前設擋板,擋板高出水面0.15－0.2m，伸入水下的深度不小于0.2m。也有潛孔橫向水平排列的流入裝置。

B、出水區

出水裝置多采用自由堰形式。設置出水堰不僅可控制沉淀池內水面高度，而且對沉淀池內水流的均勻分布有著直接影響。出水堰形式有水平堰、三角堰和梯形堰。目前多采用鋸齒形溢流堰，水面宜高于齒高的1/2處。嚴辦材料可采用鋼板或UPVC板。

堰前可設置擋板以阻擋漂浮物，或設置浮渣收集和排除裝置。擋板高出池內水面0.1~0.15m，浸沒在水面下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納出流堰流出的水，故槽內流系屬非均勻穩定流，當沿槽長流入流量均勻，且為自由流入，出水槽出口為自由跌落時，其出口處的水深為臨界水深。一般可取b=h0=0.9Q0.4。

C、沉淀區

是可沉降顆粒與廢水分離的區域，同時使進出水均勻。