針對沉澱是去除水中(zhōng)懸浮物(wù)的主要單元，對沉澱工(gōng)藝的進展方面進行了論述，主要介紹了平流式沉澱池、蜂窩斜管填料沉澱池、高密度沉澱池、攔截式沉澱池的特點和優點，旨在提高沉澱池的沉降效率。

目前，國(guó)内外的給水處理(lǐ)工(gōng)藝大多(duō)采用(yòng)沉澱(澄清)過濾和消毒形式，其中(zhōng)沉澱部分(fēn)對原水中(zhōng)懸浮物(wù)的去除顯得尤為(wèi)重要。沉澱池作(zuò)為(wèi)去除水中(zhōng)懸浮物(wù)的主要設施之一，在水行業得到了廣泛的應用(yòng)。縱觀沉澱構築物(wù)的發展可(kě)以發現，在20世紀6O年代以前主要采用(yòng)平流式、豎流式和輻流式沉澱池，60年代起各種澄清池盛行一時，70年代後，主要是斜管、斜闆及複合型沉澱池。沉澱構築物(wù)形式的改進提高了沉澱分(fēn)離的效率。沉澱池的設計和開發都是圍繞怎樣增加沉澱面積和改變水流流态這兩方面進行的。沉澱池的設計總是以提高沉澱池的沉降效率為(wèi)目的。

提高沉降效率有(yǒu)兩種方法：

1)縮短顆粒的沉澱距離、增大沉澱池面積，斜管沉澱屬這一類;

2)增大礬花(huā)顆粒的下沉速度，通過采用(yòng)高效絮凝劑和優化絮凝工(gōng)藝來實現。

1、平流式沉澱池

平流式沉澱池是目前我國(guó)大中(zhōng)型給水廠使用(yòng)最廣泛的池型，具(jù)有(yǒu)結構簡單、管理(lǐ)方便、耐沖擊負荷強等優點。平流式沉澱池為(wèi)矩形，上部為(wèi)沉澱區(qū)，下部為(wèi)污泥區(qū)，池前部有(yǒu)進水區(qū)，池後部有(yǒu)出水區(qū)。經混凝的原水流入沉澱池後，沿進水區(qū)整個截面均勻分(fēn)配，進入沉澱區(qū)，然後緩慢流向出口區(qū)。水中(zhōng)的顆粒沉于池底，沉積的污泥定期排出池外。

2、蜂窩斜闆(管)沉澱池

蜂窩斜闆(管)沉澱是把與水平面成一定角度(一般為(wèi)60。)的衆多(duō)蜂窩斜闆(管)組件置于沉澱池中(zhōng)。水流可(kě)從下向上或從上向下流動，顆粒則沉于底部，而後自動滑下。從改善沉澱池水力條件來分(fēn)析，由于沉澱池水力半徑大大減小(xiǎo)，從而使雷諾數R大為(wèi)降低，弗勞德(dé)數大為(wèi)提高，滿足了水流穩定性和層流的要求。為(wèi)了進一步提高沉澱效率，許多(duō)改良型的蜂窩斜闆(管)沉澱池應運而生。

蜂窩斜管填料特點：

1.濕周大，水力半徑小(xiǎo)。

2.層流狀态好，顆粒沉降不受絮流幹擾。

3.當斜管管長(cháng)為(wèi)1米時，有(yǒu)效負荷按3-5噸/米2˙時設計。V0控制在2.5-3.0毫米/秒(miǎo)範圍内，出水水質(zhì)最佳。

4.在取水口處采用(yòng)蜂窩斜管，管長(cháng)2.0～3.0米時，可(kě)在50-100公(gōng)斤/米3泥砂含量的高濁度中(zhōng)安(ān)全運行處理(lǐ)。

5.采用(yòng)斜管沉澱池，其處理(lǐ)能(néng)力是平流式沉澱池的3-5倍，加速澄清池和脈沖澄清池的2-3倍。

産(chǎn)品規格：Φ25mm、Φ35m、Φ50mm、Φ80mm

2.1迷宮式斜管沉澱池

迷宮式斜闆沉澱池是在普通斜闆沉澱池的斜闆垂直方向上安(ān)裝(zhuāng)數道翼形葉片，翼形葉片将進入的水流分(fēn)為(wèi)主流區(qū)、旋流區(qū)和環流區(qū)。位于主流區(qū)内的絮體(tǐ)，在流速和沉速的共同作(zuò)用(yòng)下，逐步下沉。在旋渦區(qū)的絮體(tǐ)，被強制輸送到環流區(qū)，每經過一個翼片截留一些絮體(tǐ)。進入環流區(qū)的絮體(tǐ)，在環流作(zuò)用(yòng)下，呈螺旋形運動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜闆沉澱池的渦旋區(qū)的渦旋強制輸送和環流區(qū)的高效沉澱作(zuò)用(yòng)，使其具(jù)有(yǒu)較高的沉澱效率。

迷宮斜闆的顆粒分(fēn)離屬于動态分(fēn)離，特别是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作(zuò)用(yòng)下進行的重力、流體(tǐ)阻力和慣性力等作(zuò)用(yòng)的分(fēn)離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)産(chǎn)生的質(zhì)量交換也有(yǒu)使絮體(tǐ)互相碰撞絮凝的作(zuò)用(yòng)。因此，其處理(lǐ)效果優于普通斜闆沉澱。

2.2小(xiǎo)間距斜闆沉澱池

蜂窩斜管填料沉澱池中(zhōng)水流在理(lǐ)論上處于層流狀态，其實不然，實際上在斜管沉澱池中(zhōng)水流是有(yǒu)脈動的，這是因為(wèi)當斜管中(zhōng)大的礬花(huā)顆粒在沉澱中(zhōng)與水産(chǎn)生相對運動，會在礬花(huā)顆粒後面産(chǎn)生小(xiǎo)渦旋，這些渦旋産(chǎn)生的運動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花(huā)顆粒沒有(yǒu)影響，對于反應不完全的小(xiǎo)顆粒的沉澱起到頂托作(zuò)用(yòng)，故此也就影響了出水水質(zhì)。為(wèi)了克服這一現象，抑制水流的脈動，小(xiǎo)間距斜闆沉澱設備應運而生。

這一設備有(yǒu)以下優點：

1、由于間距明顯減少，礬花(huā)沉澱距離也明顯減少，使更多(duō)小(xiǎo)顆粒可(kě)以沉澱下來;

2、由于間距減小(xiǎo)，水力阻力增大，使之占水流在沉澱池中(zhōng)水流阻力的主要部分(fēn)，這樣沉澱池中(zhōng)流量分(fēn)布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉澱條件;

3、排泥性能(néng)遠(yuǎn)優于其他(tā)形式的淺層沉澱池，因為(wèi)這種設備基本無側向約束，設備沉澱面積與排泥面積相等。

3、高密度沉澱池

高密度沉澱工(gōng)藝是在傳統的平流沉澱池的基礎上，充分(fēn)利用(yòng)了動态混凝、加速絮凝原理(lǐ)和淺池理(lǐ)論，把混凝、強化絮凝、斜管沉澱三個過程進行優化。主要基于4個機理(lǐ)：獨特的一體(tǐ)化反應區(qū)設計、反應區(qū)到沉澱區(qū)較低的流速變化、沉澱區(qū)到反應區(qū)的污泥循環和采用(yòng)斜管沉澱布置。反應池分(fēn)為(wèi)2個部分(fēn)：快速混凝攪拌反應池和慢速混凝推流式反應池。快速混凝攪拌反應池是将原水引入到反應池底闆的中(zhōng)央，在圓筒中(zhōng)間安(ān)裝(zhuāng)一個葉輪，該葉輪的作(zuò)用(yòng)是使反應池内水流均勻混合，并為(wèi)絮凝和聚合電(diàn)解質(zhì)的分(fēn)配提供所需的動能(néng)。礬花(huā)慢速地從預沉池進入到澄清池，這樣可(kě)避免礬花(huā)破碎，并産(chǎn)生渦旋，使大量的懸浮固體(tǐ)顆粒在該區(qū)均勻沉積。

礬花(huā)在澄清池下部彙集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分(fēn)為(wèi)兩層：上層為(wèi)再循環污泥的濃縮，下層是産(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉澱區(qū)将剩餘的礬花(huā)沉澱。通過固定在清水收集槽進行水力分(fēn)布，斜管将提高水流均勻分(fēn)配。清水由一個集水槽系統收回。絮凝物(wù)堆積在澄清池下部，形成的污泥也在這部分(fēn)區(qū)域濃縮。

該沉澱池有(yǒu)以下幾方面的優點：

1.将混合區(qū)、絮凝區(qū)與沉澱池分(fēn)離，采用(yòng)矩形結構，簡化池型;

2.沉澱分(fēn)離區(qū)下部設污泥濃縮區(qū)，占地少;

3.在濃縮區(qū)和混合部分(fēn)之間設污泥外部循環，部分(fēn)濃縮污泥由泵回流到機械混合池，與原水、混凝劑充分(fēn)混合，通過機械絮凝形成高濃度混合絮凝體(tǐ)，然後進入沉澱區(qū)分(fēn)離。

4、新(xīn)型中(zhōng)置式高密度沉澱池

新(xīn)型中(zhōng)置式高密度沉澱池是上海市政工(gōng)程研究總院設計的新(xīn)池型，該工(gōng)藝過程集中(zhōng)了斜管沉澱池、機械攪拌澄清池和高密度沉澱池的優點，将混合、絮凝、沉澱、污泥濃縮綜合于一體(tǐ)。中(zhōng)置式高密度沉澱池設有(yǒu)5個過程區(qū)：混合區(qū)、絮凝反應區(qū)、分(fēn)離沉澱區(qū)、濃縮排泥區(qū)和分(fēn)離出水區(qū)。

新(xīn)型中(zhōng)置式高密度沉澱池有(yǒu)以下優點：

1、占地小(xiǎo);

2、絮凝時間較短，由于污泥回流，可(kě)形成高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機械攪拌階段的絮凝時間;

3、布水均勻，由于采用(yòng)了池中(zhōng)向兩側均勻布水形式，大大縮短了布水路徑，從而有(yǒu)效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題;

4、減少了加藥量;

5、沉澱池的水流流勢合理(lǐ)，由于進出沉澱池水流是由下而上再由下而上垂直運動，泥水分(fēn)離效果更徹底，不宜跑礬花(huā);

6、水廠可(kě)不設濃縮池，由于沉澱池底采用(yòng)濃縮刮泥，污泥含固率高，可(kě)直接進行脫水處理(lǐ);

7)結構設計簡單，布置簡潔合理(lǐ)。

5、攔截式沉澱池

攔截式沉澱池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多(duō)種沉降作(zuò)用(yòng)于一體(tǐ)的沉澱池，提高了顆粒沉降效率。攔截式沉澱池是在池内裝(zhuāng)有(yǒu)攔截體(tǐ)，對水中(zhōng)自由運動的顆粒設置障礙，顆粒運動時與攔截體(tǐ)在三維空間發生碰撞，這樣運動顆粒在三維空間上與固定的攔截體(tǐ)實現了碰撞靜止，即顆粒運動速度為(wèi)零。

這是由于顆粒靠攔截體(tǐ)摩擦力的約束，便于附着和吸附在攔截體(tǐ)上，攔截體(tǐ)吸附了無數小(xiǎo)顆粒靜止的等待不斷運動的顆粒碰撞，結成大泥團，當泥團達到足夠質(zhì)量後便克服攔截體(tǐ)摩擦力沉澱下來。由于水中(zhōng)顆粒運動是在三維空間上與固定的攔截體(tǐ)碰撞沉澱，因此呈現出多(duō)向性和短距離，不論顆粒尺寸、質(zhì)量、形狀有(yǒu)何差異，隻要與攔截體(tǐ)碰撞均能(néng)附着在攔截體(tǐ)上形成大泥團沉澱。攔截沉澱對于處理(lǐ)低濁水效果十分(fēn)理(lǐ)想，不使用(yòng)助凝劑，處理(lǐ)相同水量，攔截沉澱池可(kě)較其他(tā)沉澱池混凝劑用(yòng)量降低20%左右。