沉淀池的工作原理

 分为：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分

理想沉淀池的几个假定：

沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v；

悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；

在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；

颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。

由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线：

当某一颗粒进入沉淀池后

一方面随着水流在水平方向流动，其水平流速v等于水流速度

另一方面，颗粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是颗粒的自由沉降速度u颗粒运动的轨迹为其水平分速v和沉速u的矢量和，在沉淀过程中，是一组倾斜的直线，其坡度i=u/v

设沉速为u₁的颗粒占全部颗粒的dP，其中的颗粒将会从水中沉到池底而去除。

在同一沉淀时间t，下式成立：

故                               

对于沉速为（<）的全部悬浮颗粒，可被沉淀于池底的总量为：

而沉淀池能去除的颗粒包u≥以及<的两部分，故沉淀池对悬浮物的去除率为：

式中：——沉速小于的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的比例；

              （1-）——沉速≥的颗粒去除率。

上页图的运动迹线中的相似三角形存在着如下的关系：

                                      

将上式带入式中               并简化后得出

                                          

     ——反映沉淀池效力的参数，一般称为沉淀池的表面负荷率，或称沉淀池的过流率，用符号q表示：

    理想沉淀池中，与q在数值上相同，但它们的物理概念不同：的单位是m/h；q表示单位面积的沉淀池在单位时间内通过的流量，单位是m³/（m²·h）。故只要确定颗粒的最小沉速，就可以求得理想沉淀池的过流率或表面负荷率。

    理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A有关，与池深H无关，即与池的体积V无关。

公式说明:

    (1)表面负荷q在数值上等于可从废水中全部分离的最小颗粒的沉速值u₀ 。q小,具有u³u₀的颗粒占悬浮物固体总数的百分率就大，即总去除率高。

    (2)由于u₀=f(1/A),在自由沉淀型的沉淀池中,沉淀效率E=f(u₀)仅为沉淀池表面积的 函数,而与水深无关,当容积一定(Q),池子越浅(A越大),沉淀效率就越高。沉淀池设计      一定的深度，仅仅是为了满足安装刮泥机械所需要的深度和防止水平分速过大而将已沉淀的泥渣冲起。V=Q/HB

    (3)由于q=u₀。所以沉淀试验取得u₀后，可按q=Q/A计算沉淀池的表面积。