脱硫废水-北疆运行

1、一、问题提出脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫过程中吸收塔的排放水，为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统，废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。二、运行分析（一）脱硫废水处理概述脱硫废水处理系统采用氢氧化物沉淀的方法是将脱硫工艺产生的一定量的废水（废水中的杂质含有大量可溶性氯化钙、氟化物、亚硝酸盐、砷、镉、铬离子、灰尘等）排至废水处理装置进行处理，经过处理后水质达到国家一级排放标准后将其进行排放。（二）废水处理系统进水水质项目单位数值PH-4.06.0C

2、ODmg/L100悬浮物mg/L12，727SO42-mg/L44，716Fe(取决于飞灰分析)mg/L35Fmg/L40.9Mg(设计)mg/L7,500Mg（范围）mg/L1,90041,500Camg/L2,000Clmg/L19797.75Cdmg/L2.0A1mg/L10NH4+（取决于FGD入口NH3量）mg/L20温度52.03（三）工艺流程及原理脱硫废水中的的悬浮物、胶体等杂质，根据它们颗粒的大小，采取不同的去除方法。对于颗粒直径大于0.1mm的悬浮物，可靠重力用自然沉降的方法除去，而颗粒小的悬浮物和胶体微粒必须将其转变成较大颗粒方可用沉降法除去。通过混凝、沉淀、澄清和过滤等处

3、理，可使水中悬浮物含量降到5mg/l以下。（四）废水处理装置工艺流程脱硫废水处理装置工艺流程如下：脱硫废水处理步骤以下4各步骤：（1）废水中和反应池由3个隔离槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其pH值可从5.5左右升至9.0以上。（2）使用重金属沉降剂，重金属沉淀Ca(OH)2的加入不但升高了废水的pH值，而且是Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金属离子生成氢氧化物沉淀。一般情况下3价重金属离子比2价离子更容易沉淀，当pH值达到9.09.5时，大多数重金属离子均形成了难容氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca2+还

4、能与废水中的F-反应，生成难容的CaF2；与As3+络合成Ca（AsO3）2等难容物质。此时Pb2+、Hg2+仍以离子形态留在废水中，所以在第2隔槽中加入有机硫化物，使其与Pb2+、Hg2+反应形成难容的硫化物沉积下来。（3）絮凝反应</P><p>经前2步化学沉淀反应后了，废水中含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，所以在第3隔槽中加入一定比例的絮凝剂FeClSO4，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来，在废水反应池入口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂，来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，进一步促进氧化物和硫化物的沉淀，使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉积的絮状物，同

5、时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。（4）浓缩/澄清絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清/浓缩池中，絮凝物沉积在底部通过重力浓缩成污泥，上部则为清水。大部分污泥经污泥泵排到灰浆池，小部分污泥作为接触污泥返回废水反应池，提供沉淀所需的晶核。上部净水通过澄清/浓缩池周边的溢流口自流到净水箱，净水箱设置了监测pH值和悬浮物的在线监测仪表，如果pH和悬浮物达到排水设计标准则通过净水泵外排，否则将其送回废水反应池继续处理，直到合格为止。（五）脱硫废水处理工艺原理（1）混凝反应的机理1）胶体的稳定性与脱稳1.1胶体的稳定性胶体是颗粒直径约在10-610-4mm之间的微粒，由胶体微粒与分散介质（水）所组

6、成的分散体系称为胶体体系。胶体体系是一种多相体系，在胶体微粒与分散介质之间存在相分界面。由于胶体颗粒甚小，比表面积非常大，因此胶体具有很大的界面自由能。正是这种巨大的界面自由能，决定了胶体体系的许多特性，胶体的稳定性就是其中的一种。胶体的稳定性有两类，即动力稳定性和聚集稳定性。1.2动力稳定性。胶体微粒的粒径很小，在分散介质中受到来自各个方面水分子的撞击次数相对来说较少，撞击力相互抵消的可能性也较小，加之每一颗胶体微粒质量甚小，受重力影响甚微，故胶体微粒在水中作无规则的布朗运动。正是在布朗运动作用下，胶体微粒可在长时间内不发生沉降，即长时间保持其分散状态，这种由布朗运动所引起的稳定性称为动力稳

7、定性。另一方面，由于布朗运动，胶体微粒可能发生相互碰撞，如果碰撞使胶体微粒相互粘合在一起，形成较大的颗粒，则布朗运动会减弱或消失，这些较大的颗粒就会在重力作用下沉降，即胶体微粒失去动力稳定性。1.3聚集稳定性。如果胶体微粒在相互碰撞中，因胶体微粒之间的排斥力或胶体微粒表面的水合层（又称水化膜）阻碍胶体微粒相互聚合，这种促使胶体微粒保持其分散状态而不凝聚的性能称为聚集稳定性。稳定的胶体体系必须同时兼有动力稳定性和聚集稳定性，但以聚集稳定性更为重要。因为胶体颗粒一旦失去聚集稳定性，胶体微粒的相互碰撞就会引起胶粒的凝聚，结果是胶粒增大，布朗运动的影响减弱，甚至消失，最终也会使动力稳定性消失。胶体能长

8、时间保持其稳定性，其原因是胶体具有双电层结构（憎水胶体）或胶体微粒表面有一层水合层（亲水胶体）。胶体按其对水的亲和力，可分为亲水胶体和憎水胶体。亲水胶体在水中保持稳定性是由于在胶粒表面具有一定厚度的水分子薄层，即水合层，水合层具有定向排列结构。当胶粒相互接近时，水合层被挤压变形，但因它有力图恢复定向排列结构的能力，使水合层表现出有弹性，成为胶粒相互接近时的机械阻力。天然水中亲水胶体主要是某些有机物，在它们的微粒表面形成水合层是因为这些有机胶体微粒本身具有表面极性基因（如-OH、-COOH等），这些基团能吸引大量极性水分子形成水合层。在水溶液中，亲水有机胶体与周围的水合层一起作布朗运动。据测定，

9、亲水有机胶体的电荷量一般较小。憎水胶体由于其微粒表面存在双电层，微粒间产生静电斥力而具有稳定性。天然水中的粘士和其它一些无机质微粒属于憎水胶体，它们具有较大的电荷量。憎水胶体微粒一般具有晶体结构和较大的表面积，较大的表面积是憎水胶体微粒形成双电层的主要原因。现以FeCl3水解而形成的Fe（OH）3胶体为例，说明其双电层结构。Fe（OH）3胶体的核心是许多Fe（OH）3分子的集合体，称为胶核。胶核具有较大的表面积，它能吸附水中某些与胶体组成相近似的离子，或性质、大小相近似的离子（FeO+），这种离子称为电位形成离子，简称电位离子。在电位离子层（FeO+）外侧，因受到正电荷的吸引力，分布着大量电荷

10、符号相反的离子，简称反离子（例如Cl-）。其中的部分反离子受到较大的静电引力（有时还有吸附力的作用），而与胶核表面的离子层紧密结合，形成吸附层（又称固定层），其厚度约为一个离子的厚度（约0.2-0.3nm）。在吸附层外的反离子，受到正电荷的引力较小，因此在热运动和浓差扩散的影响下，分散到溶液之中，形成扩散层。由上述可知，双电层是由吸附层和扩散层两个部分组成的，胶核、吸附层和扩散层组成的整体称胶团如图22（a）所示。胶团呈中性。当胶体微粒和水溶液发生相对位移时，吸附层中的离子和扩散层中部分离子随胶核一起运动，这部分称为胶粒，而扩散层中的其余离子则或多或少地滞留在水溶液中，因此在这里存在一滑动界面

11、。由此可知，所谓胶体带电，实际上是胶粒带电。在胶体微粒与水溶液之间实际上有三种不同的电位见图22（b）：微粒表面处的电位（整个双电层的电位），即热力学电位中0，吸附层与扩散层分界处的电位d以及滑动界面处的电位即电位。对于足够稀的溶液，在扩散层中随着距离的增加，电位的改变很缓慢，而固相所束缚的水合层很薄，因此可把电位与d等同地看待。电位等于滑动界面和主体溶液之间的电位差，它的大小决定了胶粒的电荷量，电位越大，胶体微粒间的静电斥力越大，因此胶粒越不易聚集，胶粒的聚集稳定性越高。电位随水溶液中电解质浓度的不同而有较大的变化，这种变化与扩散层厚度有关，一般来说，浓度大时扩散层厚度减薄，电位下降。2)胶

12、体微粒间的排斥力和吸引力胶体微粒间除静电斥力外，还存在着分子间的相互吸引力，因此在讨论胶体稳定性时，应考虑胶体微粒间相互吸引的能量与阻碍聚集的相互排斥的能量两方面的总效应。当同类胶体微粒相互接近，且两个微粒的扩散层相互重叠时，由于静电力彼此排斥而不能聚集；但另一方面，胶体微粒在布朗运动作用下可能相碰撞，此时在范德华引力作用下，胶体微粒可能聚集。需指出，胶体微粒间的引力和单分子间的范德华引力在本质上是相同的，但胶体间的引力是组成胶粒的各个分子的引力的总和。若不考虑胶体微粒表面水化膜的作用，则胶粒能否聚集，就取决于布朗运动的动力、静电斥力和范德华引力之间的合力或这三种力所产生的综合能量。在一定温度

13、下，布朗运动所产生的动力基本上是一定的，因此，胶体微粒的聚集最终取决于静电斥力和范德华引力所产生的综合势能。这两种作用力的大小与胶体微粒之间的距离有关。图23所示为静电斥力势能和范德华引力势能及其综合势能与胶体微粒之间的距离的关系。在图中排斥势能为正值，因为胶体微粒间存在排斥力时，要使它们相互接近，就需消耗一定的能量。引力势能为负值，因为胶体微粒间存在引力时，不需消耗能量它们就能自动靠近，这时所作的功为负功。由图23可知，当胶体微粒间的距离较大（大于图中的3处）时，其双电层未重叠，排斥力不发生作用，起作用的是吸引力，但由于其值甚小，胶体微粒不会聚集。当胶体微粒靠近到一定距离以致双电层重叠，则排

14、斥力起主要作用，在距离2处排斥势能最大，称排斥能峰。但与此同时，胶体微粒间的吸引力也随距离的缩短而增大，当距离缩短到小于1处时，吸引势能占主导地位。要使胶体微粒相互聚集，必须克服排斥能峰。如果由于某种原因使得吸引势能足以克服排斥能峰，则胶体就表现出不稳定性。在这种情况下，碰撞将使胶体微粒聚集。3)胶体的脱稳胶体由于电位降低或其它原因失去聚集稳定性的过程称为胶体脱稳。胶体脱稳的方法按其作用机理，可分为以下几种：3.1投加电解质。向含有负电荷胶体的天然水中投加带高价反离子的电解质后，水中反离子的浓度增大，此时水中胶体微粒的扩散层在反离子的压缩下减薄，使电位下降。电位的下降，使胶粒间相互作用势能发生

15、变化。当电解质浓度达到某一值时，在任意距离内，综合势能均为吸引势能。电位降至零时，胶粒间的排斥势能完全消失，此时胶体达到完全脱稳的状态，胶粒间的吸引势能达到最大值，胶粒很容易凝聚。电位等于零时的状态，称为等电点状态。研究表明，凝聚不一定要在等电点时才进行，在电位值约为0.03V时，排斥势能已经降到足以使胶粒相互接近，此时在吸引力的作用下，颗粒开始凝聚。因此可以认为这一电位值是胶体稳定的限度，故称为临界电位值。反离子价数越高，其脱稳效果越高。这是因为反离子价数越高，它不但能压缩胶体微粒的扩散层，而且易于进入其吸附层，使胶体的电位显著降低。3.2投加与天然水中胶体电荷相反的胶体。向天然水中投加与原

16、有胶体电荷相反的胶体后，这两者由于电荷相反发生电中和，它们的电位的绝对值随之降低。为使两种胶体凝聚，必须控制适当的投加量。投加量不足时，在相互凝聚过程中，两者的电位虽有所降低，但仍保持一定的值，故凝聚效果不高。投加量过大时，会发生胶体再带电现象，因为原有胶体脱稳后形成的絮凝体具有较大的吸附能力，它能吸附过量的带相反电荷的胶体而重新带电，即原有胶体电荷发生变化。3.3投加高分子絮凝剂。高分子絮凝剂是水溶性线型高分子化合物，分子呈链状。每一链节是一化学单体，单体上含有可离解的基团。投加高分子絮凝剂，通过吸附架桥使水中胶体脱稳的方法，称为吸附架桥脱稳法。高分子絮凝剂之所以能吸附胶体微粒，是因为具有线

17、型结构的絮凝剂分子内含有诸如-COOH、-NH2、-OH、-CONH等活性基团。这些基团在静电引力、范德华力、氢键或其它物理化学作用下，使高分子絮凝剂吸附在胶体微粒表面。在吸附架桥脱稳过程中，应注意搅拌的均匀性及搅拌强度。剧烈的搅拌会使已脱稳的胶体重新稳定，因为高分子絮凝剂与胶体表面之间的结合可能被折断，延伸的部分又折回到胶体微粒表面。(2)影响混凝效果的工艺条件如上所述，混凝过程从投加混凝剂起，经历水解、聚合、吸附、电中和，最终形成絮凝体，所以影响混凝效果的工艺条件很多。这些工艺条件是水的pH值、混凝剂剂量、水温、原水中胶体颗粒浓度、原水离子组成、流体搅拌条件和接触介质等等。现以铝盐混凝为例

18、，就这些条件进行简要说明。1)pH值的影响向天然水中投加硫酸铝后，水的pH值略有降低，这里所指的pH值，是指加药后水的pH值。1.1pH值对铝离子水解产物形态的影响。铝离子水解产物的形态主要取决于水的pH值。当pH为某一值时，各种不同形态的水解产物可能同时存在，但往往是某一种形态是主要组成部分，而另一些是次要的。由于水的PH值不同，水解产物的形态不同，因此对混凝效果的影响也不同。用铝盐作混凝剂时，混凝处理的最佳pH值一般在6.57.5之间。在此pH值范围内，铝盐的水解产物主要是低正电荷、高聚合度的多核羟基络离子和氢氧化铝。试验证实，在pH6.57.5条件下，原水中胶体仍具有一定的电位，其值为1

19、015mV，故这时混凝处理的决定性作用是吸附架桥，混凝效果较高。1.2pH值对原水中有机物形态的影响。pH值低时，水中腐殖质为带负电荷的腐殖酸胶体，此时易于用混凝除去：当pH值较高时，它转化为腐殖酸盐，因而除去率较低。铝盐除腐殖质的最适宜的pH值为6.06.5。由上述可知，对一具体水源，其混凝处理的最佳pH值无法从理论上估算，只有通过试验求得。2)混凝剂剂量混凝剂剂量指的是，在单位体积水中投加混凝剂的量。计量单位是mg/L或g/m3,图24为混凝曲线示意，它直观地反映出混凝剂剂量对混凝效果的影响。由图可知，混凝曲线可分成三个不同的区域，第1区为混凝剂低剂量区，由于剂量低，混凝效果不佳；在第2区

20、，由于混凝剂剂量增大，混凝效果明显提高；在第3区，混凝剂剂量的增大只能稍微提高混凝效果。通常将第2区和第3区之间m点对应的混凝剂剂量称为最佳混凝剂剂量。曲线上的m点的具体剂量与水质有关。由于混凝过程是一个复杂的物理化学过程，因而所需的混凝剂剂量目前无法根据计算来确定。为此，应根据原水水质和对处理后的水质要求，通过试验来求得最佳剂量。多年的运行经验表明，天然水混凝处理的最佳混凝剂剂量一般为0.30.7mmol/L。下列混凝剂剂量数据可供混凝处理时选用：硫酸亚铁41.797.3 mg/l、硫酸铝3377 mg/l，聚合铝5.277.37 mg/l。须指出的是，当原水胶体浓度低，悬浮物含量小于501

21、00mg/l时，需投加大量的混凝剂，以便形成大量金属氢氧化物沉淀物，保证较好的混凝效果。在现场，人们在处理低浊度水量，通常向水中投加表面积大的粘土以增加水中胶体颗粒浓度，同时，适当增加混凝剂量，以便能取得较好的混凝效果。3）原水碱度原水碱度值对混凝处理有影响，这是因为它影响着混凝剂水解进行的程度，如原水的碱度不足以中和混凝剂水解所产生的氢离子，结果使加混凝剂后水的pH值偏低。此时为使混凝剂水解顺利进行，可添加碱来提高水的pH值。至于是否需要碱化，应通过求最佳pH值的试验来决定。在设计工作中，可按照天然水经混凝处理后其残留碱度为0.30.5 mmol/L来估算所需添加的碱量Dj，其计算公式如下：

22、DjDN 0.4 B式中 Dj需添加的碱量，mmol/L；DN混凝剂剂量，mmol/L。0.4残留碱度，mmol/LB原水全碱度，mmol/L。如果计算结果Dj为负值，则不需碱化。4)水力条件对混凝效果的影响在确定混凝处理的最佳PH值和最佳混凝剂剂量之后，十分重要的问题是合理选择混凝处理时的水力条件。这种水力条件指的是水和混凝剂的混合以及絮凝体形成和长大所需的水力条件。混凝处理的一般水力条件是，混凝剂加入水中后，开始需要强烈的搅动紊流，在紊流中小旋涡不断形成和消失，由此促使混凝剂均匀扩散以利于混凝剂快速水解、聚合和胶体脱稳。一旦絮凝体形成，就应减弱搅动强度以免打碎絮凝体。5)水温的影响用铝盐作

23、为混凝剂时，水温对混凝效果有较大的影响。水温的作用反映在如下两个方面，一是温度的变化影响胶体微粒的布朗运动，亦即影响脱稳胶体颗粒的移动速度；二是水温影响混凝剂水解和聚合的反应速度，从而影响形成的凝絮结构。当水温低于5时，形成的絮凝体细而松，含水分多，此时絮凝体的沉淀速度慢、混凝效果差。运行实践证实，用铝盐对天然水进行混凝处理时，最佳水温为2530：用铁盐作混凝剂时，水温对混凝效果的影响较小。6)接触介质的影响混凝处理时，如在水中保持一定数量的接触介质，则可使混凝过程进行得更快更完全。在电厂水处理系统中，利用澄清池内的泥渣起接触介质作用，即利用泥渣表面的活性，吸附水中的悬浮杂质和混凝处理时形成的

24、细小絮凝体。而在另一些电厂的水处理系统中，混凝过程是在过滤器中进行的（接触过滤），此时过滤材料在这里起接触介质的作用。(2)沉淀。水中不同的悬浮颗粒，在水中的沉降特征有很大差别。有些悬浮颗粒在水中沉降时会发生颗粒间彼此粘合的现象，这种性能称为絮凝性，这类颗粒称为絮凝颗粒；另一些颗粒沉降时不会彼此粘合，这些颗粒称为离散颗粒；还有些颗粒介于以上两者之间。在水处理工艺中，所涉及的颗粒，除较大的砂粒外，一般都具有絮凝性。水中悬浮颗粒的沉降过程比较复杂，因为影响此过程的因素甚多，例如颗粒本身的絮凝性、颗粒的密度和大小、各种大小颗粒的相对量和水温等，此外还有当许多颗粒一起沉降时发生的彼此干扰。因此，天然水

25、中悬浮颗粒的沉降规律仍需借助试验探讨。1）颗粒在静水中的沉降根据悬浮颗粒沉降特征的不同，将其沉降过程分三种情况讨论，即自由沉降（离散沉降）、絮凝沉降和拥挤沉降（层状沉降）。这里讨论静水中这三种沉降的沉降规律。1.1自由沉降为了将问题简单化，下面讨论离散颗粒在静水中的沉降规律，并作如下假定：颗粒在静水中沉降时不受容器壁的干扰，同时也不受周围其他颗粒的干扰；颗粒的形状理想化，假定它们的形状为球形；在沉降过程中，颗粒之间不发生任何絮凝现象，即它的形状、大小、质量等均不发生变化。颗粒在静水中沉降的初期，由于重力作用，以加速度沉降，根据牛顿第二定律，可表示如下： （2-1）式中 u颗粒的沉降速

26、度；m颗粒的质量；t时间；FW由于重力作用而形成的力，FW=SVg； （2-2）FB水对颗粒所产生的浮力， FB =LVg； （2-3）FD颗粒周围的水对颗粒下沉所产生的阻力即摩擦力。理论分析和试验结果表明，对球形的悬浮颗粒来说，在静水中沉降时其阻力可表示为 （2-4）式中 S、L分别为颗粒和水的密度；V颗粒的体积，V=（1/6）d3g重力加速度；d颗粒的直径：液体的动力粘度。将式（2-2）、（2-4）代入式（2l）中就可得到颗粒在静水中沉降的方程式，即（2-5）随着颗粒下沉速度的加大，抗拒沉降的阻力也加大，直至有效重力与阻力相等时，颗粒便以等速下降。颗粒在静水中的沉降，从加速度到等

27、速沉降的时间是相当短暂的，所以研究可以不考虑这一阶段，只研究等速沉降的速度，即所以有 （2-6）公式（2-6）即为颗粒在静水中的沉降速度公式，又称为司笃克斯公式。此式有很大的局限性，只有颗粒为球形和静水（或流动水的层流区）才成立，所以实际上并不能用来计算悬浮颗粒的沉降速度。但它有助于理解影响沉降的各个因素，从而有利于掌握沉淀澄清处理的原理和工艺条件。上述公式表明，颗粒直径d对沉降速度的影响很大，因u与d的平方成正比。所以通过混凝处理将水中细小颗粒凝聚成絮状物，可大大增加沉降速度，提高沉淀效果。其次，影响颗粒沉降速度的是颗粒与水之间的密度差（S-L），所以在混凝处理中，增大絮状物的密度

28、，可提高沉淀效果。水的动力粘度系数也影响颗粒的沉降速度，与水温有关，提高温度会降低水的粘度，有利于提高沉降速度。上述影响因素只是对离散球形颗粒在静水中沉降速度的影响，而在实际情况下，颗粒形状和水力条件等都会影响颗粒的沉降速度。1.2拥挤沉降当水中颗粒浓度较大时，颗粒的沉降会受到周围颗粒的干扰，下沉颗粒所置换出来的水将会上升而影响周围颗粒的沉降速度，同时也增加了下层的颗粒浓度，这时就不能看作是自由沉降，而是拥挤沉降了。拥挤沉降的特点是在沉降过程中出现一个清水与浑水的交界面，并以界面的形式不断下沉（所以又称为层状沉降），沉降过程就是交界面的下降过程，交界面的下降速度就是颗粒的平均沉降速度。若将一个

29、高浊度水样放入沉降简内，进行静止沉降试验，如图2l（a）。经过一个很短时间，就会在清水与浑水之间形成一个交界面，又称浑液面。如果研究某一时刻沉降高度中悬浮物浓度的变化，可以把整个高度分成四个区域，如图2l（b）所示。上层浓度最小为清水区m；浑液面以下有较长一段高度，浓度是均匀的，为等浓度区n：在简底部有一段颗粒逐渐压实的区域，它的浓度比等浓度区的大，称为浓缩区p；在等浓度区和浓缩区之间有一个过渡区O。随着沉淀时间的增长，浑液面往下移动，一直到等浓度区和过渡区完全消失，只剩下清水区和浓缩区。此后，浓缩区也逐渐减小，直到最后压实为止。这样，研究固体颗粒在静水中的沉降规律就归结为研究浑液面随时间的下

30、降规律了。以浑液面的高度为纵坐标，以沉淀时间为横坐标，就可得到浑液面下降曲线，如图 2l（c）所示。沉降开始不久，在B点处出现浑液面，AB段就是浑液面形成的过程，因为有絮凝现象，所以下降速度是逐渐增大的，因此AB段是向下凹的曲线。BC段是一条直线，表示浑液面等速下降，一直到C点。CD段是一向上凹的曲线，表示浑液面下降速度逐渐减小。此时等浓度区己消失，所以C点是沉降临界点，相应于C点以下的浓度都大于等浓度区的浓度。CD段表示等浓度区、过渡区和压缩区重合后沉淀物的压实过程。随着沉降时间增长，最后压实到某一高度。拥挤沉降速度一般可用下式表示：uCu0式中 uC颗粒浓度为C时的沉降速度；u0 颗粒自由

31、沉降速度：干扰系数。主要为颗粒浓度的函数。除了颗粒浓度影响沉降速度以外，颗粒密度、形状、水力条件等都会影响拥挤沉降速度，因此很难用一个表达式表示值，必须通过试验确定，试验条件不同，得出的值表达式也不同。其中最简单的表达式为10-kC即 uC=10-kCu0 （2-7）式中 C悬浮颗粒的体积浓度；k反映悬浮物特性的常数。1.3絮凝沉降在水处理工艺中，实际情况是天然水中的悬浮颗粒或多或少具有絮凝性，当采用混凝处理时，颗粒的絮凝性更强，所以发生的是絮凝沉降。在发生絮凝沉降时水中颗粒会随其沉降而不断变大，颗粒的增大又使其沉降速度加快。因此，絮凝颗粒其沉降速度不是恒定的，对这类颗粒的沉降所需研究的，往往

32、不是某一沉降而是通过试验来测定颗粒在水中的沉降特性，比如不同水深处水中颗粒的去除率等。常用的试验方法是：取一定量的水样，置于多口沉降管中，使水中悬浮物在静置的条件下自然沉降。然后，定时在各取样口取出不同水深处的水样，测定它们的颗粒浓度，进而计算出不同时间、不同水深处的颗粒去除率。2）颗粒在动水中的沉降在水处理生产实践中，颗粒在静水中沉降的场合不多，多数是在流动的水中完成沉降过程的。颗粒在流动的水中沉降时，除受到前面讨论过的因素影响之外，还受到下述水流特性的影响。2.1水流的不均匀性理想的水流状态应是“活塞式”流动，这样的水流是均匀的。此时水在池中的理论停留时间t为 （2-8）式中 V池容积；Q设计流量。而实际上，由于水流在不同部位遇到的阻力不一样，会引起一些局部的甚至整体的不规则流动，各点流速不等。水流的不均匀性势必影响颗粒的沉降。2.2水的流态水在池中流过时，水流有层流和紊流之别，在紊流情况下，水流有向各方向扰动的情况，这对颗粒沉降很不利。反映水流流态的参数是雷诺数Re， （2-9）式中 R水力半径；u水的流速；水的密度；水的绝对粘度。水力半径的定义为湿周除湿润面积的商，例如对于平流式沉淀池，水力半径为 （2-10）式中 H池深；B池宽。Re越小