第三章 沉淀和气浮
**节 沉淀
沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀是废水处理用途*广泛的单元操作之一。
一、沉淀池
沉淀池按在废水处理流程中的位置，主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。
（一）初次沉淀池
城市污水中既含有分散颗粒又含有絮凝性颗粒。设计初次沉淀池的容量时，有效容积是表面负荷（过流率）和沉淀时间的函数。由于大多数沉淀池的池深为3m左右，虽然停留时间通常作为设计时的指标，但表面负荷也是一个有用的标志。
用于生物处理前的沉淀池常采用2h的沉淀时间。当只采用初次沉淀处理时，常选用3h。我国对于前者常采用1～1.5h，对于后一种情况则为1.5～5h.
（二）二次沉淀池
从生物滤池和曝气池带至二次沉淀池中的悬浮固体通常具有良好的凝聚性，因此竖流式沉淀池特别适宜。但它因有容量小、造价高、施工较困难等缺点，故国外使用也不广泛。近年来，应用较多的是辐流式沉淀池。表3-1列出对不同污水量的活性污泥法二次沉淀池的设计参数。根据处理方法和污水流量，可按此表选择堰负荷的*大值，以减少进入出水堰的水流速度。通常，在池壁内把出水堰建成两侧有堰的排水槽。近年来国外已较广泛采用。我国天津纪庄子处理厂的辐流式沉淀池也是这种形式。
表3-1 初次沉淀池和二次沉淀池的适用条件及设计要点
池型 | 适用条件 | 设计要点 |
初 次 沉 淀 池 | 对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离 | （1）考虑沉淀污泥发生腐败，设置刮、排泥设备，迅速排除污泥 （2）考虑固体悬浮物及污泥上浮，设置浮渣去除设备 （3）表面负荷以25～50m3/（m2·d）为标准 （4）进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圆筒形整流板 （5）采用溢流堰，堰上负荷≤250m3(m·d)为标准 （6）长方形池，*大水平流速为7mm/s （7）污泥区容积，静水压排泥时，≤2d污泥量；机械排泥时，考虑4h排泥量 （8）排泥静水压≥1.50m |
二 次 沉 淀 池 | 对污水中以微生物为主体的、密度小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行沉淀分离` | （1）考虑沉淀污泥发生腐败，设置刮、排泥设备，迅速排除污泥 （2）考虑污泥上浮，设置浮渣去除设备 （3）表面负荷以25～30m3/（m2·d）为标准 （4）进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圆筒形整流板 （5）采用溢流堰，堰上负荷≤150m3(m·d) （6）长方形池，*大水平流速为5mm/s （7）主要溢流设备的布置，防止污泥上浮出流而使处理水恶化 （8）考虑SVI值增高引起的问题 （9）排泥静水压，生物膜法后≥1.20m，曝气池后≥0.9m |
二、沉淀池的类型和结构
按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。每种沉淀池均包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
表3-2 各种沉淀池比较
池型 | 优 点 | 缺 点 | 适用条件 |
平 流 式 | （1）沉淀效果好 （2）对冲击负荷和温度变化的适用能力较强 （3）施工简易，造价较低 | （1）池子配水不易均匀 （2）采用多斗排泥时，每个泥斗需要单独设排泥管各自排泥，操作量大；采用链带式刮泥机排泥时，链带的支撑件和驱动件都浸于水中，易锈蚀 | （1）适用于地下水位高及地质较差地区 （2）适用于大、中、小型污水处理厂 |
竖 流 式 | （1）排泥方便，管理简单 （2）占地面积小 | （1）池子深度大，施工困难 （2）对冲击负荷和温度变化的适用能力较差 （3）造价较高 （4）池径不宜过大，否则布水不匀 | 适用于处理水量不大的小型污水处理厂 |
辐 流 式 | （1）多为机械排泥，运行较好，管理较简单 （2）排泥设备已趋定型 | 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、中型污水处理厂 |
**节 气浮
气浮法是以微细气泡作为载体，粘附水中的悬浮颗粒上，使其视密度小于水，然后颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分离去除的方法。
气浮法目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。
一、适用对象
1.固液分离：污水中固体颗粒粒度小，密度接近或低于水，很难利用沉淀法实现固液分离的各类污水。
2.在给水方面，可以用于高含藻水源、低温低浊水源、受污染水源和工业原料盐水的净化。
3.液液分离：从污水中分离油类。
4.生物处理剩余污泥浓缩。
5.要求获得比重力沉淀更高的水力负荷和固体负荷，或用地受到限制的场合。
二、分类
气浮法按照产气方式不同分为：溶气气浮、充气气浮和电解气浮等主要气浮法比较见表3-3。
表3-3 主要气浮法的比较
类型 | 溶气气浮 | 充气气浮 | 电解气浮 |
产气方式 | 1.加压溶气 2.真空释气 | 1.压缩空气通过微孔板 2.机械力高速剪切空气 | 电解池极板产生的氢气和氧气 |
气泡尺寸 | 加压：50-150μm 真空：20-100μm | 0.5-1.0mm | 氢气泡≤30μm 氧气泡≤60μm |
表面负荷 | 5-10m3/（m2·h） | 5-10m3/（m2·h） | 10-50m3/（m2·h） |
适用范围 | 给水净化、生活污水、工业废水处理。可取代给水和废水处理中的沉淀和澄清；可用于废水深度处理的预处理及污泥浓缩 | 矿物浮选、生活污水、工业废水处理。如油脂、羊毛等废水的初级处理。表面活性剂的泡沫分离 | 工业废水处理。含各种金属离子、油脂、乳酪、色度和有机物的废水处理 |
