高浊度水沉淀池

用于处理高浊度水的沉淀池，活性污泥法系统的二次沉淀池或是用于浓缩污泥的浓缩池，在构造上与一般沉淀池相同，但在运行上有它的特点。在正常运行的连续流的池子中，清水层、受阻沉降层、过渡层、压缩层均同时存在，由于进水中不断带入新的悬浮物，为了使泥水交界面不致上升，破坏出水水质，需要连续地从池底排出经过浓缩的污泥。我们要求溢流水中悬浮物浓度C_v越小越好，底流污泥浓度C_n越大越好，为此在设计高浊度水沉淀池时，所需池子的表面面积取决于澄清和浓缩能力，取两者中的大者作为沉滤池的设计面积。
    池子的澄清能力取决于界面沉淀的初速，即设计需保证表面面积大到足以避免使液体上升速度v超过颗粒沉淀速度，后者即为受阻沉降区的斜率v_s。因此，所需澄清面积为：

                                    (2.18)

式中Q₀，Q_v，Q_u——进水量，溢流量，底流量，(米³/分)。

                                                   (2.19)

式中C₀，C_u——进水，底流中悬浮物浓度(公斤/米³)。
    达到临界浓度C₂(见第三节所述)的时间为t₂，这时污泥开始进入压缩过程。求C₂及t₂值的近似法是平分界面沉降曲线中受阻沉降部分的切线与压缩部分的切线的夹角。平分线与曲线的交点代表C₂，其相应的时间即为t₂。
    池子的浓缩能力取决于所要求的底流浓度C_u。在连续而稳定流动的条件下，达到C_u所用的时间为t_u。t_u值也可由界面沉降曲线确定。首先通过所要求的底流浓度C_u求出H_u，通过H_u绘制一条平行于时间坐标轴的线，与C₂点的切线相交，其交点的时间即为所求的t_u其证明如下，在t₂到t_u的压缩过程中挤压出的水量为a((H₂—H_u)，式中a为沉淀柱面积。这部分水的上升流速为(H₂—H_u)／(t_u—t₂)。为使稠化过程正常运行，该上升流速不应大于临界浓度时的沉降速度v₂，即C₂点的切线斜率。

由此可得：
                                        (2.20)

    式(2.20)正符合两个相似三角形DH₁H₂C₂和DC₂MN的比例关系。
    形成浓度为C_u的污泥层的平均速率为C_uH_uA_u/t_u(公斤/分)，式中A_u为沉淀池达到所要求的浓缩能力所需面积。因为

                                      (2.21)

    而且在连续而稳定流动的条件下，形成浓度为C_u的污泥层的速率应等于流进池内的悬浮固体速率Q₀C₀

                                              (2.22)
    考虑到静水沉降试验与动态沉降的差别，求出的A_v及A_u宜乘以*系数1.3，作为设计的池面积。
    也有采用固体物质负荷(公斤/米²、时) (或固体通量)作为设计参数来记算沉淀池的表面积。对于浓度较高的废水，则需较大的池表面积，就是说控制表面负荷在较低的水平。对于活性污泥法系统的二次沉淀池，一般控制固体物质负荷在3—4公斤/米²时。
    高浊度水沉淀池的有效水深按经验选定，一般可取3.5—4米，有时也可按停留时间求定。例如，对于污泥浓缩池，停留时间—般取9—12小时；对于活性污泥法系统的二次沉淀池，一般取1.5—2小时。有效水深不宜取得太小，便于当较高浓度的水进入池中时，可暂时起到贮留浓缩污泥的作用，不致于立刻影响出水水质。
    当污泥量较少，可考虑采用间歇运行、静置沉降浓缩的办法。在浓缩池的不同深度处设置澄清液排出管。这时至少要设两个浓缩池。