沉淀、澄清及浓缩

　　大纲要求：掌握沉淀、澄清及污泥浓缩的技术和方法

　　1.2.1沉淀原理和分类

　　⑴沉淀原理：

　　利用某些悬浮颗粒的密度大于水的特性，将其从水中去除。

　　⑵沉淀分类

　　①自由沉淀②絮凝沉淀③拥挤沉淀④压缩沉淀

　　在城市污水处理流程中，在沉砂池中砂粒的沉淀一般为自由沉淀，活性污泥在二沉池中为絮凝沉淀，二沉池下部污泥的沉淀为拥挤沉淀，活性污泥在污泥浓缩池中的浓缩过程为压缩沉淀　　

　　⑶沉淀颗粒的沉速

　　低流速的离散性颗粒，在水中受到重力、浮力和水的阻力三个力的作用，其合力决定颗粒在水中的加速度和沉速。

　　⑷沉淀试验

　　①自由沉淀试验

　　②絮凝沉淀（干扰沉淀）试验

　　③拥挤沉淀试验

　　1.2.2沉淀池

　　⑴沉淀池的分类

　　按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池

　　按在工艺流程中位置不同，可分为初沉池和二沉池

　　按截除颗粒沉降距离不同，可分为一般沉淀池和浅层沉淀池

　　⑵平流式沉淀池：

　　①构造：进水区、出水区、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置

　　②平流式沉淀池的工作原理

　　掌握沉淀池的设计计算：根据静置沉淀试验所求得的沉速和表面负荷等数据来计算。（P41～P42的公式）

　　掌握污泥区的计算公式

　　缓冲水层（位于污泥区和澄清区之间）的深度可取0.3～0.5m

　　沉淀池的个数宜在2个以上。

　　③掌握平流式沉淀池的进出水装置和排泥斗形式以及平流式沉淀池的设计技术参数的选择（见第三章内容）

　　④平流沉淀池的优缺点

　　⑶辐流式沉淀池

　　可作为初沉池或二沉池

　　①构造

　　②优缺点

　　③设计要求和参数选择（掌握设计参数）

　　⑷竖流式沉淀池

　　掌握设计要求和参数选择：例如设计中心管流速不大于30mm/s等

　　⑸斜板（管）沉淀池

　　①分类：侧向流、同向流、异向流斜板（管）沉淀池

　　②掌握设计要求和参数的选择

　　③掌握其应用条件：例如其不宜作为二沉池使用，主要原因是活性污泥的黏度大，易因污泥的黏附而影响沉淀效果。

　　1.2.3澄清池

　　⑴原理

　　是利用高浓度的活性泥渣层的接触絮凝作用，将水中杂质阻留，使水得到澄清。

　　⑵类型与特点

　　①循环（回流）泥渣型澄清池

　　是利用机械或水力的作用，使部分沉淀泥渣循环回流以增加和水中杂质的接触碰撞和吸附机会，提高混凝的效果。

　　包括机械搅拌澄清池和水力循环澄清池等

　　a机械搅拌澄清池

　　特点：单位面积处理量较大，但设备的日常管理和维修工作量较大，适用于较大的处理规模。

　　适用条件：无机械刮泥时，进水浊度一般不超过500度，有机械刮泥时，一般为500～3000度

　　b水力循环澄清池

　　由于絮凝不够充分，对水质和水温适应能力较差，目前应用不太多，适用于中、小型处理规模。

　　②悬浮泥渣型澄清池

　　工作原理：是使上升水流的流速等于絮粒在静水中靠重力沉降的速度，絮粒处于既不沉淀又不随水流上升的悬浮状态，当絮粒集结到一定厚度时，就构成泥渣悬浮层，原水通过时，水中杂质与絮粒碰撞接触，并被悬浮泥渣层的絮粒吸附、过滤而截留下来。包括悬浮澄清池和脉冲澄清池等。

　　a悬浮澄清池

　　适用于中、小处理规模，对进水水量、水温及加药量较敏感，可建成单层式或双层式，单层式适用于原水浊度长期低于3000度以下，双层式可适用原水浊度超过3000度左右。单池面积不宜超过150m2

　　b脉冲澄清池

　　澄清效率高，具有脉冲的快速混合、缓慢充分的絮凝、大阻力配水系统而使布水较均匀、水流垂直上升和池体利用较充分等优点，多用于处理原水浊度小于3000度的水。

　　一般脉冲澄清池的脉冲周期可采用30～40s，充放时间比为3：1～4：1

　　1.2.4污泥浓缩

　　其工艺有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种方式，国内一般采用重力浓缩。

　　⑴浓缩的目的

　　污泥的含水率非常高，达95%以上，因而其体积非常大，浓缩的目的在于减容，例如含水率由99%降到96%时，体积可减小3/4，可为后续的污泥处理创造条件。

　　⑵重力浓缩池

　　①间歇式

　　②连续式

　　⑶重力浓缩池的设计

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