第二章 水的物理化学处理办法(1)
当某一颗粒进入沉淀池后
一方面随着水流在水平 方向流动，其水平流速 v等于水流速度
另一方面，颗粒在重力 作用下沿垂直方向下沉， 其沉速即是颗粒的自由 沉降速度u
颗粒运动的轨迹为其水平分速v和沉速u的矢量和，在 沉淀过程中，是一组倾斜的直线，其坡度i=u/v
v qv / A' qv /( H b)
圆形的水力条件较 方形好，但刚度较差 目前多采用断面形 状为矩形的栅条
过格栅渠道 的水流流速
污水过栅条 间距的流速
格栅栅条 断面形状
格栅渠道的宽度要设臵得当， 应使水流保持适当流速
过格栅渠道 的水流流速
一方面泥沙不至于 沉积在沟渠底部
另一方面截留的污染 物又不至于冲过格栅
污水过栅条 间距的流速
通常采用0.4~0.9m/s
格栅的清渣方法
人工清除
机械清除
与水平面倾角： 45º ~60º
设计面积应采用较大 的安全系数，一般不小于 进水渠道面积的2倍，以 免清渣过于频繁。
与水平面倾角： 60º ~70º
过水面积一般应不 小于进水管渠的有效面 积的1.2倍。
回转式固液分离机
回转式格栅除砂机及 栅渣皮带输送机
圆形 格栅栅条 断面形状 矩形 方形
v u0 ( L / H )
上页图的运动迹线中的相似三角形存在着如下的关系： 将上式带入式中
v qv / A' qv / H b
并简化后得出
qv u0 ( L / H ) H b u0 A
u0 qv / A
qv/A——反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池的表面负荷 率，或称沉淀池的过流率，用符号q表示： 理想沉淀池中，u0与q在数值上相同，但它们的物理概念不同： u0的单位是m/h；q表示单位面积的沉淀池在单位时间内通过的流 量，单位是m3/（m2· h）。故只要确定颗粒的最小沉速u0，就可以
格栅栅条 断面形状
过格栅渠道 的水流流速
为防止栅条间隙堵塞， 一般采用0.6~1.0m/s 最大流量时可高 于1.2~1.4m/s
污水过栅条 间距的流速
（二） 筛网(screen)
形式
振动筛网 水力筛网 转筒式筛网
转筒式筛网
（三）、微滤机
微滤机是一种截留细小悬浮物的筛网过滤装置。
主要用于自来水厂原水过滤，去除藻类、水蚤 等浮游生物；工业用水的过滤处理；工业废水 中的有用物质回收；污水的最终处理等。
曝气式沉砂池
沉砂中含有机物的量低于5%； 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、除泡以及加速污水中油 类的分离等作用。 曝气沉砂池是一个长形渠道，沿渠道壁一侧的 整个长度上，距池底约60~90cm处设臵曝气装 臵； 在池底设臵沉砂斗，池底有i=0.1~0.5的 坡度，以保证砂粒滑入砂槽； 为了使曝气能起 到池内回流作用，在必要时可在设臵曝气装臵的 一侧装设挡板。
格栅、筛网截留的污染物的处臵方法：
填埋 焚烧（820‴以上） 堆肥 将栅渣粉碎后再返回废水中，作为 可沉固体进入初沉池
二、调节池
调节池（equalization basin）的作用
一般设在一级处理（如格栅、沉砂池）之前，二 级处理之前。
三、
沉 砂 池
沉砂池 的作用
从污水中去除砂子、煤渣等密 度较大的无机颗粒，以免这些杂质 影响后续处理构筑物的正常运行
沉淀池三种流态
平流式
竖流式
辐流式
平流式沉淀池的构造及工作特点
进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。 出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内 水流的均匀分布。 沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池 一般为250m3/（m· d），二沉池为130~250 m3/（m· d）。
平流式沉淀池的构造及工作特水）
平
A
流
式
沉
淀
池
的
设
计
1.沉淀池的表面积A
qv max 3600 q
3.沉淀区有效容积V1
式中：qvmax ——最大设计流量, m3/s； q ——表面水力负荷, m3/(m2· h), 初沉池一般取1.5~3 m3/(m2· h)， 二沉池一般取1~2m3/(m2· h)。 2.沉淀区有效水深h2 式中：t ——沉淀时间,h,初沉池 一般取1~2h,二沉池一般取1.5~ 2.5h。 沉淀区有效水深h2通常取2~ 3m。
自由沉淀
絮凝沉淀
拥挤沉淀
压缩沉淀
理想沉淀池
理想沉淀池的几个假定：
沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v； 悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u； 在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个 过水断面上； 颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。
由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线：
沉砂池的 工作原理
以重力或离心力分离为基础， 即将进入沉砂池的污水流速控制在 只能使相对密度大的无机颗粒下 沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走
沉砂池的 几种形式
平流式、竖流式、曝气沉砂池、 旋流式沉砂池、Doer沉砂池等
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数
城市污水厂一般均设臵沉砂池，并且沉砂池的个数或分格数应不 小于2；工业污水是否要设臵沉砂池，应根据水质情况而定。 设计流量应按分期建设考虑： 最大时流量、最大组合流量、合流制流量 沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。 城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约 为60%，容重约1500kg/m3。 贮砂斗的容积应按2d沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55º , 排砂管直径不应小于200mm。 沉砂池的超高不宜小于0.3m。
求得理想沉淀池的过流率或表面负荷率。 理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A有关，与池深H无关， 即与池的体积V无关。
q qv / A
（二）、普通沉淀池
沉淀池
按水流方向分
平流式 竖流式
池内水流由下向上 池型：长方形 一端进水,另一 端出水 贮泥斗在池进口
辐流式
池内水流向四周辐流
池型: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
作用：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。
选用栅条间距的原 则：不堵塞水泵和水处 理厂、站的处理设备。
格栅所截留的污染物数量与地区的情况、污水沟 道系统的类型、污水流量以及栅条的间距等因素有关， 可参考的一些数据：
当栅条间距为16~25mm时，栅渣截留量为 0.10~0.05m3/（103m3污水）； 当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为 0.03~0.01 m3/（103m3污水）； 栅渣的含水率约为80%，密度约为960kg/m3。
第二章 水的物理化学处理 办法
第一节 水中粗大颗粒物质的去除
水中被去除的杂志按颗粒大小可分为粗大颗粒 物质、悬浮物质和胶体物质。 一般处理办法是用物理法来去除这些物质，
一、格栅、筛网和微滤机
（一） 、格栅
格栅的 作用
格栅由一组（或多组） 相平行的金属栅条与框架 组成，倾斜安装在进水的 渠道，或进水泵站集水井 的进口处，以拦截污水中 粗大的悬浮物及杂质。
0
0
1
0
u0
0
0
1
而沉淀池能去除的颗粒包括u≥u0以及 u1<u0的两部分，故沉 淀池对悬浮物的去除率为：
(1 P0 )
1 u0 udP u0 0
式中：P0——沉速小于u0的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的比例； （1-P0）——沉速≥u0的颗粒去除率。
v / u0 L / H
V1 A h2
或
V1 qv max t 3600
4.沉淀池长度L
h2 q t
L v t 3.6
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.沉淀池总宽度b
b A/ L
平
流
式
沉
淀
池
的
设
计
6.沉淀池的个数n
n b / b'
一、沉淀
沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在 重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。
沉淀处理工艺的四种用法
沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。 初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物 的有机负荷。
二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、 活性污泥等，使处理后的水得以澄清。
污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩， 以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和 （一）、 浓度，沉淀可分成四种类型
基本理论
自由沉淀
絮凝沉淀
区域沉淀或 成层沉淀
压缩沉淀
悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间 悬浮颗粒浓度较高（ 5000mg/L以 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中 已挤压成团状结构，互相接触，互相支 固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉 悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒 上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的 撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力 因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨 影响，颗粒间相对位臵保持不变，形成 淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中 ,颗 作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉 迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、 一个整体共同下沉，与澄清水之间有清 粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程 形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀 晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩 存在压缩沉淀。 属于这种类型。 池中发生。
曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜 安装纵向挡板，进出口布臵，应防止产生短流。
《环境工程学》第二章 水的物理化学处理方法 (2)
电耗较大，设备的维修与管理工作量增加，减压阀、释 放器、射流器等易被堵塞。 受天气条件影响大，浮渣怕较大风雨的袭击。
（一）混凝过程的理论基础
1、胶体的稳定性和胶体结构
双电层理论：Stern于1924年提出
• 胶核：由不溶于水的分散相物质分子组成
• 电位离子 • 反离子层
双电层
• 固定层（反离子吸附层+电位离子）
• 扩散层
2、胶体的脱稳
不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳。 根据4位学者的DLVO理论，脱稳机理可归结为以下四种： • 压缩双电层：投加电解质，降低电动电位，缩小扩散层厚度； • 吸附电中和作用：中和部分或全部电荷，减小静电斥力； • 吸附架桥作用 • 网捕作用：金属离子水解和聚合，形成氢氧化物胶体状沉淀物。
第二章 水的物理化学处理方法
第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除
一、沉淀
各种沉淀池的比较
机械
根据不同废水的性质以及沉淀池的形式，可参考以下设计参数：
沉淀池的设计参数
二、混凝
去除对象：自然沉降法不能去除的悬浮微粒及胶体污染物。 混凝包括两个步骤：P115
• 凝聚：使胶体脱稳并聚集为微絮粒； • 絮凝：微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体。
根据泥渣与水的接触方式，可分为两大类： • 泥渣循环分离型：机械加速澄清池，水力循环澄清池； • 悬浮泥渣过滤型：普通悬浮澄清池，脉冲澄清池；
（一）机械加速澄清池
五个主要组成部分： 一次混合反应区；二次混合反应区；导流筒；分离室；泥渣浓缩区
配水槽
优点：效率较高，运行比较稳定，对原水水质和水量的变化适应性较强，操作较方便。
滤料越小，沉降面积越大；滤速越小，水流越平稳；均利于 沉降；
水的物理化学处理方法
RH M RM H
交换 树脂
交换 离子
饱和 树脂
在平衡状态下，树脂中及溶液中的反应物浓度符 合下列关系式： K值的大小能定量地反映离 [RM][H ] 子交换剂对某两个固定离子交换 K 选择性的大小。 [RH][M ]
离子交换过程的特点在于:它主要吸附水中以离 子态存在的物质，并进行等当量的离子交换。 在废水处理中，离子交换主要用于回收和去除 废水中金、银、铜、镉、铬、锌等金属离子， 对于净化放射性废水及有机废水也有应用。
（2）含水率 含水率通常以每克湿树脂（去除表面水分后）所含 水分百分数来表示。 主要取决于树脂的交联度，反映了树脂网架中的孔 隙率。交联度越小，孔隙率越大，含水率就越高。 （3）密度 离子交换树脂的相对密度有三种表示方法 :干真密度、 湿真密度和湿视密度。 干密度是指在115℃真空干燥后的密度； 湿真密度是指树脂在水中充分膨涨后的质量与树脂 所占体积（不包括空隙）之比； 湿视密度是指树脂在水中充分膨涨后单位体积树脂 所具有的质量。
实现气浮分离的三个条件： 1、必须使待分离的污染物形成不溶性的固体 或液体悬浮体； 2、必须使气泡能够与悬浮粒子相粘附； 3、必须在水中产生足够数量的细微气泡。
（一）气浮的理论基础
实现气浮分离过程的必要条件是使污染物能够 粘附在气泡上。气、液、固 ( 液 ) 三相介质的问 题。 界面能的大小可用下式表示： = · S 式中r——界面张力(N／m) S ——界面面积(m2) 界面能有降低到最小的趋势，当水中有气泡存 在时，悬浮颗粒就力图黏附在气泡上而降低其 界面能。
（6）交联度 交联剂占单体质量的百分数称为交联度。 交联度直接影响树脂的性能，交联度越高，树脂的 机械强度就越大，对离子的选择性就越强，但交换 速度就越慢。 （7）选择性 离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能称 为选择性，它是决定离子交换法处理效率的一个主 要因素。
水的物理化学处理法共107页文档
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
Байду номын сангаас
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
水的物化处理方法
近年来，随着工业的发展、城市化进程的加快及农用化学品种类和数量的增加，我国大部分城镇饮用水源已受到不同程度的污染。
据相关报道，我国七大水系中I到III类水体占45.1%，IV类和V类水体占22.9%，劣V类水体占32.0%[1]，水源污染加大了水源选择和处理的困难。
饮用水水源中含有的有机污染物导致了“三致物”（致癌、致畸、致突变）的潜在威胁加大，水源水的污染问题日益严重，饮用水的安全问题得到了广泛关注和重视。
饮用水水源的氮磷污染问题也越来越受到人们的关注，氮磷过量导致湖泊等封闭水体富营养化，而水质恶化会增加给水处理的难度，在给水处理中，磷的去除主要通过混凝沉淀和过滤2个工艺阶段进行，通过与混凝剂形成沉淀以及非溶解性的磷形成矾花而被去除[2]，而过量的氨氮通过常规处理难以达到饮用水卫生+就足以使硝化细菌生长繁标准，有研究表明[3]，在供水管网中，0.25mg/L的NH4殖，且硝化细菌在代谢过程中会释放出嗅味；过量的硝态氮会在人胃中还原为亚硝态氮，与胃中的仲胺或酞胺作用形成致癌性物质亚硝胺。
因此，法国和德国规-N）0.5mg/L；荷兰更是严格至0.2 mg/L；我国生活饮用定饮用水中的氨氮（NH3-N为0.5mg/L。
水卫生标准规定NH3微污染水源水一般是指水体受到有机物污染部分水质指标超过地表水环境质量标准（GB3838－2002）III类水体标准的水体[4]。
随着水源水体的富营养化现象不断加重，水体中有机物种类和数量激增以及藻类的大量繁殖，现有常规处理工艺（混凝→沉淀→过滤→消毒）不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物，同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物（DBPs）直接威胁饮用者的身体健康[5-6]，无法满足人们对饮用水安全性的需要；同时随着生活饮用水水质标注的日益严格，微污染水源水处理不断出现新的问题。
因此本文在掌握微污染水源特征以及各种处理对策之后，对其中的生物预处理方法在脱氮技术中的应用进行了探讨。
水的物理化学处理方法PPT
缩聚物
细 菌 藻 类 浮游动物
水中杂质分类
杂质 溶解物 （低分子、离子）
胶体
悬浮物
颗粒 尺寸
分辨 工具
水的 外观
0.1nm 1nm 10nm 100nm 1μ 10μ 100μ 1mm
电子 显微镜
超 显微镜
显微镜
肉眼
透明
浑浊
浑浊
污水处理常规工艺
去除杂质粒度由大到小
多种方 法选择
水质逐级改善
废水预处理
废水预处理: 属纯物理性质或机械性质的，其目的在于 去除那些在性质上或大小上不利于后续处 理工程的物质。
预处理方式： 物理处理（机械处理） 调节
物理处理法
污水物理处理是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态 的污染物质。是污水处理的基本方法。 生活污水和工业废水含有大量的漂浮物与悬浮物质，来
源：水流夹带 物理处理对象就是这些漂浮物与悬浮物质,尺度：0.1-
• 下图为用于预处理的HUBER ROTAMAT 隔栅，废水从固定栅鼓内流出鼓外时，超 过缝宽的悬浮物被截留，刮刀将悬浮物刮 到渣槽，由螺旋推进器卸走，形成干渣运 走
• 回转式隔栅
回转格栅
2、隔栅的计算
隔栅本身水流阻力很小，主要是由截留 物堵塞栅条造成的。 隔栅水头损失达到10~15厘米时就该清捞。 隔栅后渠底应比栅前低10~15厘米。避免造 成回水 根据流速可计算隔栅总宽度。（废水过栅 流速取0.7米/秒）
其他特 VIP专享精彩活动
权
VIP专属身份标识
开通VIP后可以享受不定期的VIP随时随地彰显尊贵身份。
专属客服
VIP专属客服，第一时间解决你的问题。专属客服Q全部权益：1.海量精选书免费读2.热门好书抢先看3.独家精品资源4.VIP专属身份标识5.全站去广告6.名
水的物理、化学及物理化学处理方法
水的物理、化学及物理化学处理方法简介（一）物理处理方法利用固体颗粒和悬浮物的物理性质将其从水中分离去除的方法称为物理处理方法。
物理处理法的最大优点是简单易行，效果良好，费用较低。
物理处理法的主要处理对象是水中的漂浮物、悬浮物以及颗粒物质。
常用的物理处理法有格栅与筛网、沉淀、气浮等。
（1）格栅与筛网格栅是用于去除水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理设备正常工作的一种装置。
格栅通常有一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾斜或直立地设立在进水渠道中，以拦截粗大的悬浮物。
筛网用以截阻、去除水中的更细小的悬浮物。
筛网一般用薄铁皮钻孔制成，或用金属丝编制而成，孔眼直径为0.5~1.0mm。
在河水的取水工程中，格栅和筛网常设于取水口，用以拦截河水中的大块漂浮物和杂草。
在污水处理厂，格栅和筛网常设于最前部的污水泵之前，以拦截大块漂浮物以及较小物体，以保护水泵及管道不受阻塞。
（2）沉淀沉淀是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。
这种方法简单易行，分离效果良好，是水处理的重要工艺，在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。
按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀现象可分为：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。
水中颗粒杂质的沉淀，是在专门的沉淀池中进行的。
按照沉淀池内水流方向的不同，沉淀池可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。
（3）气浮气浮法亦称浮选，它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。
通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起，靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。
其处理对象是：靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
浮选过程包括微小气泡的产生、微小气泡与固体或液体颗粒的粘附以及上浮分离等步骤。
实现浮选分离必须满足两个条件：一是必须向水中提供足够数量的微小气泡；二是必须使气泡粘附与分离的悬浮物而上浮达到分离。
水的物理化学处理方法
• 离心机 离心机的种类很多，
按分离因素a的大小可分为： 低速离心机(a<1 500) 中速离心机(a=1 500-3000) 高速离心机(a>3 000)
中、低速离心机又统称常速离心机。 在水处理工程中，常速离心机多用于污泥或化学沉渣的脱水，而高 速离心机(转速达5000-15000r/min)则适用于废水中乳化油的分离等。 按分离容器几何形状的不同，离心机又可分为转筒式离心机、管式离 心机、盘式离心机和板式离心机等。
2.1 水中粗大颗粒物质的去除 • 粗大颗粒物质的大小在0.1 mm或1 mm以上，包括砂粒、小卵石、砾 石、树枝、菜叶、碎布、垃圾等。 • 去除粗大颗粒物质的方法多为借助物理作用的物理处理法，如筛滤 截留、重力沉降和离心分离等。 • 相应的处理设备有格栅、筛网、微滤机、沉砂池、离心机和旋流分 离器等。
2.1.2 沉砂池 • 沉砂池的功能主要是去除水中砂粒、煤渣等相对密度较大的无机颗 粒杂质，同时也去除少量较大、较重的有机杂质，如骨屑、种子等。 • 沉砂池一般设在泵站、沉淀池之前（位置），这样可以防止对水泵 和污泥处置设备的磨损，还可使沉淀池中的污泥具有良好的流动性（作 用）。 • 沉砂池的工作原理是重力沉降。在沉降过程中颗粒杂质的尺寸、形 状和相对密度不随时间而改变。这种沉降称为自由沉降。
高浊度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降通常属于此类型。
(4)压缩沉降：颗粒在水中的浓度很高时会互相接触。上层颗粒的重力作用可 将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。
这种沉降往往发生在沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池内。
1.自由沉降 对于低浓度的离散颗粒，如沙砾、铁屑等，沉降不受周围其他颗粒影响。颗 粒在静水中受到两个基本力的作用：一个是重力 ；另一个是水对它的浮力 。 两个力的方向相反，因此颗粒所受的净作用力 为：
第二章 水的物理化学处理方法
沉砂池的 几种形式
平流式、曝气沉砂池、旋流式 沉砂池等
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数
城市污水厂一般均设置沉砂池，个数或分格数应不小于2； 设计流量应按分期建设考虑：
最大时流量、最大组合流量、合流制流量 沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。
城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约为 60%，容重约1500kg/m3。 贮砂斗的容积应按2d沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55º, 排砂管直径不应小于200mm。
沉砂池的超高不宜小于0.3m。
1.平流式沉砂池
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简 单，工作稳定。
-
11
平流式沉砂池的系统参数
污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为 0.15m/s；
最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s， 一般为30~60s；
有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池 宽不小于0.6m；
池中前期、混凝沉淀） （3）拥挤（成层）沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分
层（高浊水、二沉池后期） （4）压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗
粒的重力下挤出。（沉淀池污泥斗、污泥浓缩池）
自由沉淀及其理论基础
h 3 h '3 0 . 0 l 2 6 h '3 0 . 0 ( L 6 2 b 2 b ') / 2-
池中的水 流断面面积，m2。
15
例题
某城市污水最大设计流量0.3m3/s，最小设 计流量为0.15m3/s，总变化系数Kz=1.45， 请为该污水处理厂设计平流式沉砂池。
-
16
2.水流断面面积A
2蒋展鹏：环境工程学课件：第二章水的物化处理方法
≥0.1或1mm
筛滤截留
格栅 筛网 微滤机
重力沉降 沉砂池
离心分离
旋流分离器 离心机
第二章 水的物化处理方法
一、格栅、筛网和微滤机
1、格栅
主要用途：用于去除可能堵塞水泵机组及管道闸门的粗大悬 浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
结构特点：由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成，栅 条间形成缝隙。（缝隙宽度和水质决定截留效率）
四、过滤
1、 过滤机理
阻力截留 重力沉降
水中悬浮物的粒径 表层滤料的最小粒径 过滤速度
滤料直径 过滤速度
接触絮凝
滤料直径（比表面积） 荷电量
单层滤池 双层滤池 多层滤池
重力式滤池 压力滤池
慢滤池 快滤池
普通快滤池 虹吸滤池 无阀滤池
第二章 水的物化处理方法
2、普通快滤池
第二章 水的物化处理方法
（1） 过滤工艺过程（过滤、反洗）
出水
取样栓 排泥
投药
电动机 投药
澄清水 泥浆池
二次混合及反应区 转动 叶轮
竖管
孔口 原水
浓缩斗
一次混合及反应区
回流区
罩
排泥及放空
机械加速澄清池
第二章 水的物化处理方法
（2） 常见澄清池
悬 浮 澄 清 池
泥渣悬浮层
强制 出水槽
反应罩
进水 穿孔管
排泥 泄水 穿孔管 穿孔管
检修人孔
第二章 水的物化处理方法
u1 u0 v
u1
h
t (1.5 ~ 2.0)t0
L
第二章 水的物化处理方法
q0
Q A
H
2、普通沉淀池
（1）类型
第二章习题--水的物理化学处理方法
第二章 水的物理化学处理方法2-1 自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？说明它们的内在区别和特点。
悬浮颗粒在水中的沉降，根据其浓度及特性，可分为四种基本类型：自由沉淀：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。
絮凝沉淀：沉降过程中各颗粒之间相互粘结，其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大，沉速亦随深度而增加。
拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间相对位置不变，作为一个整体而成层下降。
清水与浑水间形成明显的界面，沉降过程实际上就是该界面下沉过程。
压缩沉淀：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。
上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。
2-2 水中颗粒的密度s =2.6 3/g cm ，粒径d=0.1 mm ，求它在水温10 ℃情况下的单颗粒沉降速度。
解：6.7×10-3m/s 。
2-3 非絮凝性悬浮颗粒在静止条件下的沉降数据列于表2-22中。
试确定理想式沉淀池过流率为1.8m 3/m 2h 时的悬浮颗粒去除率。
试验用的沉淀柱取样口离水面120cm 和240cm 。
ρ表示在时间t 时由各个取样口取出的水样中悬浮物的浓度，ρ0代表初始的悬浮物浓度。
2-4 生活污水悬浮物浓度300mg/L ，静置沉淀试验所得资料如表2-23所示。
求沉淀效率为65%时的颗粒截留速度。
2-5 污水性质及沉淀试验资料同习题2-4，污水流量1 000m 3/h ，试求：（1）采用平流式、竖流式、辐流式沉淀池所需的池数及澄清区的有效尺寸； （2）污泥的含水率为96%时的每日污泥容积。
解：以平流式沉淀池为例：6座池子，长24m ，宽5m ，有效水深1.8m 。
污泥的含水率为96%时的每日污泥容积19.5m 3。
2-6 已知平流式沉淀池的长度L=20m ，池宽B=4m ，池深 H=2m 。
今欲改装成斜板沉淀池，斜板水平间距10cm ，斜板长度l =1 m ，倾角60°。