沉淀池沉淀过程中的分析

去除率等值线
水处理中经常遇到的沉淀多属于絮凝性颗粒沉淀，即在沉淀过程中，颗粒的大小、形状和密度都有所变化，随着沉淀深度和时间的增长沉速越来越快，所以颗粒不会沿一条直线沉降，有关絮凝性颗粒的沉淀效果只能根据沉淀实验加以预测。
分析絮凝性颗粒沉淀过程时，可采用图3-13所示的沉淀实验筒。筒长尽量接近实际斜管填料沉淀池的深度，可采用2-3m，直径一般不小于100mm，并设有5-6个取样口。
实验时，先将筒内水样充分搅拌并测定其初始浓度，然后开始实验。每隔一定时间，同时取出各取样口的水样并测定悬浮物浓度，计算出相应的去除率。根据测定数据，以沉淀筒取样口高度h为纵坐标，以沉降时间t为横坐标，将各个深度处的颗粒去除率的数据点绘在坐标纸上见图3-13的“+”位置，把去除率p相同的各点连成光滑曲线，称为“去除率等值线”。
“去除率等值线”的含义可理解为：把沉淀筒沿着横坐标，随着时间增长向右推进。也可设想沉淀筒从实际沉淀池的进口截面处，以水平流速向前推进。这样，沉淀筒中各种颗粒下沉的过程必然也和沉淀池水中各种颗粒下沉的过程一样。
按照上面所讨论的关于离散性颗粒的性质，可以认为，这些“去除率等值线，所代表意义如下：对应确定的去除率，水样中所对应的颗粒的最远沉降途径，该颗粒的沉降深度与时间的比值即为在某一去除率的颗粒的最小平均沉降速度。
絮凝颗粒的去除率

絮凝颗粒的去除率可以从图3-14算出。例如，沉降时间为t0时，其相应的沉速，即表面负荷U0=h/t0，为方便起见，时间t0一般选在曲线与横坐标相交处。
实验中，凡沉速等于或大于u0的颗粒能全部沉掉，而沉速小u0的颗粒则按照u/u0比例部分沉掉。
沉降时间t0时，相邻两根曲线所表示的数值之间的差别，反映出同一时间不同深度的去除率的差别，说明有这样一部分颗粒对于上面一条曲线来说，可以认为沉降下去了，而对于下面一条曲线来说，则认为尚未沉降下去，换句话说，这一部分颗粒正介于两曲线之间，其平均沉速等于其平均高度除以时间t0，其数值就是两曲线所表示的数值之差。这些颗粒正是小于u0的颗粒。
根据上述分析，对于某一表面负荷而言，由图3-14所示的絮凝性颗粒去除率等值线，可以得出总的去除率：P=p2+h1/t0/u0(p3-p2)+h2/t0/u0(p4-p3) + h3/t0/u0(p5-p4)+h4/t0/u0(p6-p5)+……
式中：p2为沉降高度为h，沉降时间为t0时的去除率，并且是沉速等于或大于u0的已全部沉掉的颗粒的去除率；h1为在时间t0时，曲线p2与p3之间的中点高度；h2为在时间t0时，曲线p3和p4之间的中点高度；h3为在时间t0时，曲线p4与p5之间的中点高度，等以此类推。
上述测定方法是在静置条件下进行的。应用于实际沉淀池时表面负荷和停留时间应乘以经验系数。因为在静置沉淀中没有反映异重流、流速不均、风力以及下沉污泥重新浮起等因素的影响。