污泥斗容积 V
V NX 2T
池总高度 H
验算最小流速
H h1 h2 h3
vmin Qmin n1wmin
Qmax 最大设计流量（m3/s） v 最大设计流量时的流速 （0.15，0.3）m/s h2 有效水深 （0.25，1）且≤1.2m t 最大设计流量时的停留时间 （30，60）且≥30s X1 城市污水沉砂量（m3/106m3） X2 生活污水沉砂量（L/人•d） N 沉砂池服务人口数 T 清除沉砂的时间间隔（d） K2 流量总变化系数 h1 沉砂池超高（≥0.3m） h3 贮砂斗高度（m） Qminx 最小流量（m3/s） n1 最小流量时工作的池数 ω min 最小流量时水流断面积（m2）
平 流 式
竖 流 式 辐 流 式
（1）多为机械排泥， 运行较好，管理简单 （2）排泥设备已趋稳 定
（1）水流不易均匀，沉淀效果较 差 （2）机械排泥设备复杂，对施工 质量要求高
（1）适用于地下 水位较高地区 （2）适用于大中 型水处理厂
第二章 水的物化处理方法
3、斜板斜管沉淀池 （1）浅池沉降理论
水和药剂的混合 反应 絮凝体和水的分离
保持悬浮状态、浓度稳定且均匀分布的泥渣区
泥渣循环分离型
悬浮泥渣过滤型
机械加速澄清池
悬浮澄清池
第二章 水的物化处理方法
（2） 常见澄清池
找出书中所述“五个主要部分”？
电动机 投药 出水 二次混合及反应区 澄清水 转动 叶轮 竖管 原水 投药 孔口
泥浆池 取样栓 浓缩斗
水泵站 2~150mm
缝隙宽度
沉淀/砂池 15~30mm
格栅倾角：50~60°
液面落差：10~15 cm
后处理：填埋、堆肥、焚烧等
第二章 水的物化处理方法
水流速度：0.6~1.0 m/s 清除方式：人工、机械
格栅
链 条 式 格 栅 除 污 机
不锈钢机械自动格栅
带溢流旁通道的人工清理铁格栅 第二章 水的物化处理方法
第二章 水的物化处理方法
自由沉淀实验 有效水深 H 指定沉淀时间 t0 初始浓度C0
对应临界的颗粒沉速
颗粒沉速 颗粒百分数
H u0 t0
颗粒沉淀百分数
u ≥ u0
（1－x0 ）
（ 1－x0）
x0 1 与 小 udx 0 u全 0 于
u < u0
x0
1 E (1 x0 ) u0

x0
S3 G2
S2
G1
S1
混凝剂投量
S3 S4 胶粒浓度S G1－凝聚最佳投药量 G2－絮凝最佳投药量
S2
第二章 水的物化处理方法
第二章 水的物化处理方法
（2）有机合成高分子絮凝剂 （3）助凝剂
3、混合与反应设备
药剂的溶解与投加过程
3、混合与反应设备
混 合
第二章 水的物化处理方法
ห้องสมุดไป่ตู้、澄清池
（1） 澄清池
平流式沉淀池
第二章 水的物化处理方法
竖流式沉淀池
第二章 水的物化处理方法
竖流式沉淀池
第二章 水的物化处理方法
辐流式沉淀池
辐流式沉淀池 第二章 水的物化处理方法
进水
辐 流 式 沉 淀 池
出水
水力吸 泥装置
排泥
周 边 进 水 中 央 出 水
进水 出水
排泥
周 边 进 水 周 边 出 水
第二章 水的物化处理方法
u0
Q u0 (nlBcos LB)
第二章 水的物化处理方法
二、混凝
1、 混 凝 过 程 的 理 论 基 础
电位离子
① 胶 体 的 结 构
反离子 胶核 滑动面 胶团边界 胶粒
吸附层 扩散层
胶体结构与电位示意图
第二章 水的物化处理方法
第二章 水的物化处理方法
② 胶体的脱稳和水的混凝机理
压缩双电层 吸附电中和作用 吸附架桥作用 网捕作用
u0 Q A
A 增大
H 减小
Q不变
u0 减小
t 减小
H t u0
u0不变
缩小沉淀区深度对沉淀过程的影响
第二章 水的物化处理方法
（2） 构造
斜板斜管沉淀池
1、配水槽 5、集水槽 2、穿孔墙 6、集泥斗 3、斜板或斜管 7、穿孔排泥管
第二章 水的物化处理方法
4、淹没孔口 8、阻流板
（3）斜板沉淀池的计算
回流区 一次混合及反应区
排泥 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
强制 出水槽
悬 浮 澄 清 池
泥渣悬浮层
反应罩
进水 穿孔管 排泥 穿孔管 检修人孔
泄水 穿孔管
第二章 水的物化处理方法
四、过滤
1、 过滤机理
阻力截留 重力沉降 接触絮凝
单层滤池 双层滤池 多层滤池
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 滤料直径（比表面积） 荷电量
3、微滤机
主要用途：截留细小悬浮物。 优点：占地少，过滤能力大，操作方便，应用广泛
微滤机
微滤机
第二章 水的物化处理方法
1、旋转转筒 2、池 3、水槽 4、孔管 5、滤网冲洗设 备 6、集渣斗 7、排渣管 8、出水管
二、沉砂池
1、沉砂池 —— 以重力分离为基础，从污水中去除砂子、
煤渣等比重较大的颗粒，以免影响后续处理设备的运行。 ①平流式沉砂池 ②竖流式沉砂池 ③曝气式沉砂池
2
—— Stokes（斯托克斯）公式
第二章 水的物化处理方法
①平流式沉砂池
截留效果好，工作稳定，构造简单且易于排砂，但占地面积大
1400
平流式沉砂池
第二章 水的物化处理方法
①平流式沉砂池
水流面积 A
池总宽 B 池 长 L
Q A max v
B
A h2
L vt
86400 Qmax X 1T V 106 K 2
≥0.1或1mm
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）
安装：倾斜安装在进水的渠道或进水泵站集水井的进口处。
v2 C ( m m0 ) r
v 2 nr 60
重 力
F (m m0 ) g
C rn 2 F 900
v r n
颗粒的圆周线速度，m/s 旋转半径，m 转速，r/min
分离因素
2、类型
水旋分离设备 器旋分离设备
压力式水力旋流器 重力式水力旋流器
第二章 水的物化处理方法
吸附电中和
吸附架桥 网捕
2、混凝剂、助凝剂及其作用
（1）铝盐的水解过程
低聚合度高电荷 多核羟基配合物 高聚合度的 羟基配合物 氢氧化 物溶胶
氧化铝
各水解产物所占比例
脱稳凝聚 桥连絮凝 网捕絮凝
不同pH值相对应的三价铝水解产物
各阶段的脱稳机理？
第二章 水的物化处理方法
凝聚曲线
胶粒浓度S4
剩 余 浊 度
第一篇
水质净化与水污染控制工程
第一章 水质与水体自净
第二章 水的物理化学处理方法 第三章 水的生物化学处理方法 第四章 水处理工程与废水最终处置
第二章
水的物化处理方法
粗大颗粒物质
第一节 水中粗大颗粒物质的去除
按颗粒的大小 悬浮物质和胶体物质
溶解性物质 砂石、小卵石、砾石、树 枝、菜叶、碎布、垃圾等 筛滤截留 格 栅 筛 网 微滤机 重力沉降 沉砂池 离心分离
（以异向流斜板沉淀池为例）
l2 l l 1 u0 v
l1 L/n l2 b
Q v vBLsin
l1
L sec n
l2
L tan n
v
Q BL sin
l
v a θ
Q L tan vl Q u0 2 BL sin n L l1 l nlB cos LB sec l n
0
udx
1 E (1 x0 ) ui x u0
部指 颗定 粒速 的度 重的 量颗 比粒
颗粒沉速累积频率分配曲线
例2-2 某废水中的悬浮物质浓度不高，且均为离散颗粒，在 一有效水深H为1.8m的沉淀柱内作沉降试验，结果如下：
时间t(min) 取样浓度 C(mg/L)
0 300
60 189
80 180
100 168
130 156
200 111
240 78
420 27
试求此废水在一负荷为25m3/m2· d的沉淀设备内悬浮物质的 理论总沉降去除率。 C0=300mg/L，H=1.8m，u0=25m/d=0.0174m/min
C1 C2 C
3
1 E (1 x0 ) ui x u0
H Qt 0 Q u0 t0 At0 A
v
Q q0 A
1 1 q( ~ )u0 1.25 1.75
u1 u0 u1
v H
t (1.5 ~ 2.0)t0
第二章 水的物化处理方法
h
L
2、普通沉淀池
（1）类型
平流式沉淀池 竖流式沉淀池 辐流式沉淀池
平流式沉淀池
平流式沉淀池
第二章 水的物化处理方法
C x C0
ui x 绘制x－u曲线，找出u0对应的x0，并计算 C xi i C0