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沉淀澄清池
沉淀是水處理中最基本的方法之一。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(chǎn)生下沉，已達到固液分離的一種過程。這種工藝簡單易行，應(yīng)用非常廣泛，可以是整個水處理過程中的某一工序。
一、沉淀的概述：
沉淀是水處理中最基本的方法之一。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(chǎn)生下沉，已達到固液分離的一種過程。這種工藝簡單易行，應(yīng)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(yù)處理：如沉砂池；
污水進入生物處理構(gòu)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。
二、沉淀的類型：
按照水中懸浮顆粒的濃度、性質(zhì)及其絮凝性能的不同，沉淀可分為以下幾種類型。
1.自由沉淀。懸浮顆粒的濃度低，在沉淀過程中呈離散狀態(tài)，互不粘合，不改變顆粒的形狀、尺寸及密度，各自完成獨立的沉淀過程。這種類型多表現(xiàn)在沉砂池、初沉池初期。
2.絮凝沉淀。懸浮顆粒的濃度比較高（50~500mg/L），在沉淀過程中能發(fā)生凝聚或絮凝作用，使懸浮顆粒互相碰撞凝結(jié)，顆粒質(zhì)量逐漸增加，沉降速度逐漸加快。經(jīng)過混凝處理的水中顆粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均屬絮凝沉淀。
3.擁擠沉淀。懸浮顆粒的濃度很高（大于500mg/L），在沉降過程中，產(chǎn)生顆?；ハ喔蓴_的現(xiàn)象，在清水與渾水之間形成明顯的交界面（混液面），并逐漸向下移動，因此又稱成層沉淀?；钚晕勰喾ǘ脸氐暮笃?、濃縮池上部等均屬這種沉淀類型。
4.壓縮沉淀。懸浮顆粒濃度特高（以至于不再稱水中顆粒物濃度，而稱固體中的含水率），在沉降過程中，顆粒相互接觸，靠重力壓縮下層顆粒，使下層顆粒間隙中的液體被擠出界面上流，固體顆粒群被濃縮。活性污泥法二沉池污泥斗中、濃縮池中污泥的濃縮過程屬此類型。
沉淀池原理：
指有一種物質(zhì)由于密度比它所在的溶劑或溶液大且又不溶于它們由重力原因從而沉了下去。
事實上沉淀多為難溶物（20°C時每100克水中溶解的克數(shù)小于0.01克）。
從液相中產(chǎn)生一個可分離的固相的過程，或是從過飽和溶液中析出的難溶物質(zhì)。沉淀作用表示一個新的凝結(jié)相的形成過程，或由于加入沉淀劑使某些離子成為難溶化合物而沉積的過程。產(chǎn)生沉淀的化學(xué)反應(yīng)稱為沉淀反應(yīng)。物質(zhì)的沉淀和溶解是一個平衡過程，通常用溶度積常數(shù)Ksp來判斷難溶鹽是沉淀還是溶解。溶度積常數(shù)是指在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，組成沉淀的各離子濃度的乘積為一常數(shù)。分析化學(xué)中經(jīng)常利用這一關(guān)系，借加入同離子而使沉淀溶解度降低，使殘留在溶液中的被測組分小到可以忽略的程度。
一、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(yù)處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物。
二次沉淀池：簡稱二沉池，生物處理構(gòu)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。
2.1 普通沉淀池
按照水在池內(nèi)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(nèi)水流由下向上，齒形多為圓形，有方形或多角形池，中央進水，池四周出水，貯泥斗在池中央；
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，貯泥斗在池中央。
2.2 淺層沉淀池
淺層沉淀池：根據(jù)淺層理論，在沉淀池的沉淀區(qū)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。
二、各沉淀池的結(jié)構(gòu)形式
沉淀池均包括5個功能區(qū)，即進水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。
入流區(qū)和出流區(qū)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(shù)和固體顆粒的沉降提供盡可能穩(wěn)定的水力條件。
沉降區(qū)是可沉顆粒與水分離的區(qū)域。
污泥區(qū)是泥渣貯存、濃縮和排放的區(qū)域。
緩沖層是分隔沉降區(qū)和污泥區(qū)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(lián)系，構(gòu)成一個有機整體，以達到設(shè)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(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。
1.1平流式沉淀池的主要組成部分及作用：
1）進水區(qū)
為了使入流的污水能均勻與穩(wěn)定的進入沉淀池，在污水入口處應(yīng)設(shè)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(shè)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。
2）出水區(qū)
出水裝置多采用自由堰形式。設(shè)置出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)水面高度，而且對沉淀池內(nèi)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(shè)置擋板以阻擋漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板高出池內(nèi)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(nèi)流系屬非均勻穩(wěn)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。
3）沉淀區(qū)
是可沉降顆粒與廢水分離的區(qū)域，同時使進出水均勻。
4）污泥區(qū)
污泥區(qū)：排除沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項重要措施。在池的前部設(shè)貯泥斗，其中的污泥通過排泥管借1.5－2.0m的靜水壓力排出池外，池底坡度一般為0.01－0.02。沉降在沉淀池其它部位的污泥通過機械裝置集中到貯泥斗中。刮泥設(shè)備是橋式行車刮泥機或鏈帶式刮泥機。也可采用多斗式排泥。
5）緩沖層
緩沖層則是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層，保證已沉下的顆粒不因水流攪動而再行浮起。
1.2 平流沉淀池的特點
對沖擊負荷和溫度變化適應(yīng)能力強，施工簡單，造價低；
多采用多斗排泥，操作工作量大，采用機械排泥時，機械設(shè)備和驅(qū)動件均浸于水中，易銹蝕；
適用于地下水較高及地質(zhì)較差的地區(qū)，適用于大、中、小型污水處理廠。
2. 豎流沉淀池
2.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)
豎流式沉淀池多呈圓形，也有采用方形和多角形的。直徑或邊長一般在8m以下，多介于4－7m之間。沉淀池上部呈柱狀部分為沉淀區(qū)，下部呈截頭錐狀的部分為污泥區(qū)，在二區(qū)之間留有緩沖層0.3m。
廢水從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個斷面上升，沉淀后的出水由池四周溢出。流出區(qū)設(shè)于池周，采用自由堰或三角堰。如果池子的直徑大于7m，一般要考慮設(shè)輻射式集水槽與池邊環(huán)形集水槽相通。
2.2 豎流沉淀池的特點
排泥方便，占地面積??；
池子深度小，施工困難，對沖擊負荷及溫度變化的適應(yīng)能力較差，造價高，池徑不宜太大；
適用于水量不大的小型污水處理廠。
3. 輻流式沉淀池
3.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)
輻流式沉淀池亦稱輻射式沉淀池。池型多呈圓形，小型池子有時亦采用正方形或多角形。池的進、出口布置基本上與豎流池相同，進口在中央，出口在周圍。但池徑與池深之比，輻流池比豎流池大許多倍。直徑一般介于20－30m之間，但變化幅度可為6－60m，最大甚至可達100m，池中心深度約為2.5－5.0m，池周深度則約為1.5－3.0m。水流在池中呈水平方向向四周輻(射)流，由于過水斷面面積不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)機械排除。
在池中心處設(shè)中心管，污水從池底的進水管進入中心管，在中心管的周圍通常用穿孔障板圍成入流區(qū)，使污水在沉淀池內(nèi)得以均勻流動。流出區(qū)設(shè)置于池周，采用三角堰或淹沒式溢流孔。為了攔截表面的漂浮物質(zhì)，在出水堰前設(shè)置擋板和浮渣手機排出設(shè)備。
3.2 輻流沉淀池的特點
多為機械排泥，機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高；
池內(nèi)水流速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；
適用于地下水位較高的地區(qū)，及大中型污水處理廠。
4. 斜板（管）沉淀池
斜板（管）沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或蜂窩斜管，以提高水的沉淀效率的新型沉淀池。是向著理想沉淀池的逼近，其沉淀界限是理想沉淀池，它具有沉淀效率高、停留時間短、占地小等優(yōu)點。
按水流與沉泥的相對運動方向，斜板（管）沉淀池可分為毅向流、同向流和側(cè)向流三種形式。污水處理中主要采用升流式異向流斜板（管）沉淀池。
一、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(yù)處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物。
二次沉淀池：簡稱二沉池，生物處理構(gòu)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。
2.1 普通沉淀池
按照水在池內(nèi)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(nèi)水流由下向上，齒形多為圓形，有方形或多角形池，中央進水，池四周出水，貯泥斗在池中央；
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，貯泥斗在池中央。
2.2 淺層沉淀池
淺層沉淀池：根據(jù)淺層理論，在沉淀池的沉淀區(qū)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。
二、各沉淀池的結(jié)構(gòu)形式
沉淀池均包括5個功能區(qū)，即進水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。
入流區(qū)和出流區(qū)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(shù)和固體顆粒的沉降提供盡可能穩(wěn)定的水力條件。
沉降區(qū)是可沉顆粒與水分離的區(qū)域。
污泥區(qū)是泥渣貯存、濃縮和排放的區(qū)域。
緩沖層是分隔沉降區(qū)和污泥區(qū)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(lián)系，構(gòu)成一個有機整體，以達到設(shè)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(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。
1.1平流式沉淀池的主要組成部分及作用：
1）進水區(qū)
為了使入流的污水能均勻與穩(wěn)定的進入沉淀池，在污水入口處應(yīng)設(shè)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(shè)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。
2）出水區(qū)
出水裝置多采用自由堰形式。設(shè)置出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)水面高度，而且對沉淀池內(nèi)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(shè)置擋板以阻擋漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板高出池內(nèi)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(nèi)流系屬非均勻穩(wěn)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。
3）沉淀區(qū)
是可沉降顆粒與廢水分離的區(qū)域，同時使進出水均勻。
4）污泥區(qū)
污泥區(qū)：排除沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保證出水水質(zhì)的一項重要措施。在池的前部設(shè)貯泥斗，其中的污泥通過排泥管借1.5－2.0m的靜水壓力排出池外，池底坡度一般為0.01－0.02。沉降在沉淀池其它部位的污泥通過機械裝置集中到貯泥斗中。刮泥設(shè)備是橋式行車刮泥機或鏈帶式刮泥機。也可采用多斗式排泥。
5）緩沖層
緩沖層則是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層，保證已沉下的顆粒不因水流攪動而再行浮起。
1.2 平流沉淀池的特點
對沖擊負荷和溫度變化適應(yīng)能力強，施工簡單，造價低；
多采用多斗排泥，操作工作量大，采用機械排泥時，機械設(shè)備和驅(qū)動件均浸于水中，易銹蝕；
適用于地下水較高及地質(zhì)較差的地區(qū)，適用于大、中、小型污水處理廠。
2. 豎流沉淀池
2.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)
豎流式沉淀池多呈圓形，也有采用方形和多角形的。直徑或邊長一般在8m以下，多介于4－7m之間。沉淀池上部呈柱狀部分為沉淀區(qū)，下部呈截頭錐狀的部分為污泥區(qū)，在二區(qū)之間留有緩沖層0.3m。
廢水從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個斷面上升，沉淀后的出水由池四周溢出。流出區(qū)設(shè)于池周，采用自由堰或三角堰。如果池子的直徑大于7m，一般要考慮設(shè)輻射式集水槽與池邊環(huán)形集水槽相通。
2.2 豎流沉淀池的特點
排泥方便，占地面積小；
池子深度小，施工困難，對沖擊負荷及溫度變化的適應(yīng)能力較差，造價高，池徑不宜太大；
適用于水量不大的小型污水處理廠。
3. 輻流式沉淀池
3.1 豎流沉淀池的結(jié)構(gòu)
輻流式沉淀池亦稱輻射式沉淀池。池型多呈圓形，小型池子有時亦采用正方形或多角形。池的進、出口布置基本上與豎流池相同，進口在中央，出口在周圍。但池徑與池深之比，輻流池比豎流池大許多倍。直徑一般介于20－30m之間，但變化幅度可為6－60m，最大甚至可達100m，池中心深度約為2.5－5.0m，池周深度則約為1.5－3.0m。水流在池中呈水平方向向四周輻(射)流，由于過水斷面面積不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)機械排除。
在池中心處設(shè)中心管，污水從池底的進水管進入中心管，在中心管的周圍通常用穿孔障板圍成入流區(qū)，使污水在沉淀池內(nèi)得以均勻流動。流出區(qū)設(shè)置于池周，采用三角堰或淹沒式溢流孔。為了攔截表面的漂浮物質(zhì)，在出水堰前設(shè)置擋板和浮渣手機排出設(shè)備。
3.2 輻流沉淀池的特點
多為機械排泥，機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高；
池內(nèi)水流速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；
適用于地下水位較高的地區(qū)，及大中型污水處理廠。
4. 斜板（管）沉淀池
斜板（管）沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或蜂窩斜管，以提高水的沉淀效率的新型沉淀池。是向著理想沉淀池的逼近，其沉淀界限是理想沉淀池，它具有沉淀效率高、停留時間短、占地小等優(yōu)點。
按水流與沉泥的相對運動方向，斜板（管）沉淀池可分為毅向流、同向流和側(cè)向流三種形式。污水處理中主要采用升流式異向流斜板（管）沉淀池。
四川宜賓某酒業(yè)，酒精廢水，處理量1200噸每天，進水SS1500mgL，出水200mgL；
