第三章

  沉淀与澄清

(Sedimentation, or settling and Clarification)

第

1 节  沉淀原理与分类

一、原理

利用颗粒与水的密度之差，比重

>1，下沉

                        比重<1，上浮
沉淀工艺简单，应用极为广泛，主要用于去除

100um 以上的颗粒

给水处理

――混凝沉淀，高浊预沉

废水处理

――沉砂池（去除无机物）

            初沉池（去除悬浮有机物）
            二沉池（活性污泥与水分离）

二、分类
  自由沉淀：离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变
            （沉砂池、初沉池前期）
  絮凝沉淀：絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加
            （初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀）
  拥挤沉淀：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）

  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，污泥得到浓缩。
    

第

2 节  自由沉淀(discrete particle settling)

一、颗粒沉速公式（

Stokes’ law）

假设沉淀的颗粒是球形

    所受到的重力为 F1= 1/6 

π

 d

3

 (

ρ

p

 - 

ρ

l

 ) g

    所受到的水的阻力 F2=C

D

 

ρ

l

 u

2

/2  

π

 d

2

/4

C

D

与颗粒大小、形状、粗造度、沉速有关。

平衡时：

F1＝F2

可得到沉速

(terminal velocity)计算公式（对球形颗粒）：

对于非球形颗粒：

φ

：形状系数

C

D

与

Re 有关。

Re<1,   C

D

= 24/Re

    

µ

：水的动力粘度，

Pa s

1

d

C

g

u

l

l

p

D

ρ

ρ

ρ

−

=

3

4

2

18

1

gd

u

l

p

µ

ρ

ρ

−

=

d

C

g

u

l

l

p

D

ρ

ρ

ρ

φ

−

=

3

4