污水曝气的沉淀池的设计

　　沉淀是水处理中最基本的方法之一。它是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下产生下沉，以达到固液分离的一种过程。这种工艺简单易行，应用非常广泛，可以是整个水处理过程中的某一工序，亦可以作为唯一的处理方法。

　　沉淀类型

　　根据水中悬浮颗粒的凝聚性能的强弱、浓度的高低及可沉颗粒的性质(如密度等)，沉淀通常可以分成四种不同的类型。

　　1、自由沉淀。废水中悬浮固体的浓度不高，而且不具有凝聚性能，在沉淀过程中，固体颗粒互不干扰，其形状、大小及密度等均不发生任何变化。颗粒各自单独进行沉淀。颗粒在沉砂池中的沉淀即属自由沉淀的典型形式。

　　2、絮凝沉淀。这种类型的沉淀一般发生在水中悬浮颗粒的浓度不高，但具有凝聚性能的情况下。在沉淀过程中，颗粒之间互相聚焦增大，加快沉降，沉淀的轨迹呈曲线形状。在整个沉淀过程中，颗粒的密度以及沉速均发生变化。经过化学混凝的水及生活污水在初次沉淀池的后期过程即属于絮凝沉淀的典型形式。

　　3、拥挤沉淀。当污水中的悬浮颗粒浓度比较高时，每个颗粒的沉降都将受到周围其他颗粒的影响，颗粒挤成一团，颗粒群结合为一个整体，各自保持相对不变位置，共同下沉。液体与颗粒群之间，形成清晰的界面。沉淀过程实质上就是这个界面的下降过程。活性污泥法后的二次沉淀池以及污泥浓缩中的初期情况就属于这种类型的典型例子。

　　4压缩沉淀。这种类型的沉淀一般发生在高浓度的悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒的浓度很高，颗粒相互之间已集挤成团块状结构，互相接触，互相支撑，沉降过程只是这种团块状结构的进一步压缩，下层颗粒间的液体是由于受到上层呈团块状颗粒的重力作用才被挤出界面，固体颗粒被浓缩。活性污泥在二沉池污泥中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程即属于这一类型。

　　沉淀试验与设计参数的求法。

　　由于水中所含有的可沉淀悬浮颗粒性质是千差万别的，不能简单地采用数学方法来描述沉淀过程，在实际设计中，通常采用沉淀试验来观察悬浮颗粒的总体沉淀情况，以判断其沉淀性能和取得有实际使用价值的设计参数。

　　一、自由沉淀试验及设计参数

　　沉淀柱是目前测定水中悬浮颗粒的沉淀性能的一种常用设备。通过沉速和沉淀效率的测定，可以将污水的沉淀性能曲线绘制出来。试验步骤如下。

　　1、测定并记录原水样中悬浮的浓度。

　　2、将水样搅拌均匀，并平稳地注满沉淀筒。

　　3、每隔一定的时间取一定体积的水样，测定出悬浮物的浓度。

　　4、计算指定沉淀时间的沉淀去除率。

　　5、绘制出沉淀时间与去除率或沉速与去除率间的关系曲线，即沉淀性能曲线。

　　6、由于颗粒沉淀速度与表面负荷率在数值上是完全相同的，所以根据去除率求出对应沉速，即可计算表面负荷率，绘制出表面负荷率与去除率的关系曲线。

　　7、对某个原始悬浮物浓度，可根据需要的悬浮固体去除率，来选定其表面负荷率和沉淀时间。

　　8、在实际沉淀池设计中，考虑补偿紊流、短流和进出口损失的影响，所选择的表面负荷率应除以1.25-1.75的系数，选择的沉淀时间应乘以1.5-2.0的系数。