1. 试说明沉淀有哪几种类型?各有何特点?并讨论各种类型的内在联系与区别，各

适用在哪些场合?

? 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。

2. 设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何

区别?

? 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质

影响后续处理构筑物和设备的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

? 平流式沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较

简单。池的上部，实际是一个加宽了的明渠，两端设有闸门以控制水流。曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约60～90Cm处设置曝气装置，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净。有机物含量只有5%左右的砂粒，长期搁置也不至于腐化。

3. 水的沉淀法处理的基本原理是什么?试分析球形颗粒的静水自由沉降(或上浮)的

基本规律，影响沉淀或上浮的因素有哪些? ? 斯托克斯定律u??p??l18?gd2

? 当ρs大于ρL时，颗粒下沉；相等时，颗粒呈悬浮状态，这种颗粒不能用

沉淀法去除；小于时，颗粒上浮，可用浮上法去除。

? us与颗粒直径d的平方成正比，因此，增加颗粒直径有助于提高沉淀速度(或

上浮速度)，提高去除效果。

? us与?成反比，?随水温上升而下降；即沉速受水温影响，水温上升，沉

速增大。

4. 已知某小型污水处理站设计流量Q=120m3/h，悬浮固体浓度ss=250mg/L。设沉

淀效率为55％。根据试验性能曲线查得u0=2.8m/h，污泥的含水率为98％，试为该处理站设计竖流式初沉池。

解：①采用竖流式沉淀池时，沉降速度u小于u0的颗粒无可去除，根据题意，当u<2.8m/h时，沉淀效率可满足要求。

沉淀池的总面积A=qv/u=120/2.8=43(m2)

竖井沉淀池的直径在（4～7米）范围内，可建设2座沉淀池以方便运行。 单个沉淀池面积为 A’=A/2=43/2=21.5m2

单个沉淀池直径为D=(21.5/3.14)0.5×2=5.2m 沉淀时间取1.5hr，沉淀池的有效深度为： h=qv.t/A=120×1.5/43=4.2(m)(5) ②泥斗的体积

设污泥停留时间为48小时，则总的污泥量为： W=200g/m3×55%×120m3/h×48hr=0.634×106g=0.634t

污泥的含水率为98%，并设含水污泥的密度为1，则污泥的总体积为： V=W/1-98%)/1=0.634/0.02/1=32 (m3) 每个竖流沉淀池的泥斗体积为： V’=V/N=32/2=16(m3)(5)

5. 已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d，服务人口100000人，初沉

污泥量按25g/(人·日)，污泥含水率按97％计算，试为该厂设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。

解：（1）曝气沉砂池

设计要点

1) 水平流速一般取0.08～0.12m/s；u=0.1m/s 2) 污水在池内的停留时间为4～6min； 5 min

3) 池的有效水深为2～3m，池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比可达5，当池

长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板；

4) 曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5～6.0mm，距池底约0.6～0.9m，

并应有调节阀门； 5) 供气量可参照表。

表单位池长所需空气量

曝气管水下浸没深度/m 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 最低空气用量/(m3·m-1·h-1) 12.5～15.0 11.0～14.5 10.5～14.0 10.5～14.0 10.0～13.5 最大空气量/(m3·m-1·h-1) 30 29 28 28 25 设计计算

1) 总有效容积 V=Q.t=20000m3/d÷（24×60）×5min= 70 m3 2) 池断面面积 A= Q/v = 20000m3/d÷（24×3600）÷0.1m/s =2.3m2 3) 池总宽度B 4) 池长度L 5) 曝气量q=D Q （2）平流式沉淀池

表10-8城市污水厂沉淀池设计参数

沉淀池类型 初沉池 初沉池 二沉池 二沉池 在处理工艺中的作用 单独沉淀法 二级处理前 活性污泥法后 生物膜法后 沉淀时间t/h 1.5～2.0 1.0～2.O 1.5～2.5 1.5～2.5 表面水力负荷q’/m3·m-1·h-1) 1.5～2.5 1.5～3.0 1.O～1.5 1.0～2.0 污泥量/(g·d-1人-1) 15～27 14～25 10～21 7～19 污泥含水率/% 95～97 95～97 99.2～99.6 96～98 (1)沉淀池的表面积A ：A=Qvmax×3600/q ； (2)沉淀区有效水深h2：h2=q·t (3)沉淀区有效容积V， V1=A·×h2

或 V1=qmax×t×3600

(4)沉淀池长度L L=v·t×3.6 v——最大设计流量时的水平流速，mm/s；一般

不大于5 mm/s。

(5)沉淀池的总宽度b： b=A/L (6)沉淀池的只数n： n=b/b’ (7)污泥区的容积。

对于生活污水，污泥区的总容积V：V=S.N.T/1000 式中： S——每人每日的污泥量，L/d·人，；

N——设计人口数，人； T——污泥贮存时间，d。

6. 加压溶气气浮法的基本原理是什么?有哪几种基本流程与溶气方式?各有何特

点?

? 浮上法是一种有效的固—液和液—液分离方法，常用于对那些颗粒密度接

近或小于水的细小颗粒的分离。

? 水和废水的浮上法处理技术是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气

泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水—气—颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面形成浮渣层，从水中分离出去。 ? 电解法——产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适合于脆弱的絮

状悬浮物。主要用于工业废水处理方面，处理水量约在10～20m3/h。由于电耗高、操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型生产。 ? 分散空气法——该法是将空气引入到一个高速旋转混合器或叶轮机的附

近，通过高速旋转混合器的高速剪切，将引人的空气切割成细小气泡。分散空气浮上法用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水。

? 溶气法——溶气法是使空气在一定压力的作用下溶解于水中，并达到过饱

和状态，然后再突然使废水减到常压，这时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出，以进行浮选过程的方法。

7. 微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么?有哪些影响因素?如何改善微气泡

与颗粒的黏附性能?