环境工程认识实习报告
我们在大学第一个学期由张老师和黄老师的带领下去了X污水处理厂和Y污水处理厂进行了认识实习。两家污水处理厂的处理污水的步骤大致相同，但在某些工艺上有着差别。我比较对沉淀这道工序感兴趣，因为这个步骤在两家污水处理厂中既有相似点，也有不同点。
在课件上，沉淀的定义是悬浮物依靠重力作用在水中沉降分离。也就是悬浮物的密度ρ>ρ水，在污水处理中用于去除粒径20~100μm以上的可沉固体颗粒。而对于纳米级（nm[10^-9m]）的胶体和细微悬浮物，由于热运动、水合作用、静电力的存在，会长期处于悬浮状态，必须投加混凝剂，聚成絮凝物，才能沉降或上浮。
一般用于给水处理。操作步骤大致为：加入明矾（铝盐）→水解形成含铝阳离子→与负电荷胶粒形成絮状体→下沉可捕捉其它悬浮物
沉淀也分为四种类型：
①自由沉淀：颗粒在重力作用下沉降。离散状态，形状、尺寸不变，速度不受干扰（砂石）
②絮凝沉淀：沉降中碰撞而聚成较大絮体。尺寸、质量不断增加，下沉速度上升（如经絮凝的泥土）
③拥挤沉淀：颗粒彼此干扰，在清水与混水间有明显交界面。（如高浊度水、活性污泥等）
④压缩沉淀：沉淀池底部，颗粒浓度高，互相接触支撑。在上层颗粒重量下，下层中的水不断被挤出，群体被压缩。
现在先来说说两家污水处理厂在沉淀这道工艺上的相似点吧。 根据教材，沉淀这道工序存在于污水的一级处理和二级处理中。一级处理有筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联而成，除去水中粒径大于100μm的颗粒物；而重力沉淀可去除无机颗粒物和相对密度大于1的有凝聚性的有机颗粒物。二级处理常用生物法和絮凝法。（沉淀？）絮凝法是通过投加絮凝剂（比如氧化铁、石灰水）破坏胶体稳定性，使胶体粒子发生凝聚，产生絮凝颗粒，由于吸附作用，吸附废水中污染物，经沉降（或上浮）与水分离去除，也就是泥水分开，去除有机物。
一级处理的是初沉池，二级处理的是二沉池。初沉池：进水的第一次沉淀处理，可以起到调节池的作用，对水质有一定程度的均质效果，减缓水质变化对后续生化系统的冲击。二沉池：二沉池位于曝气池（好氧生化池）之后，是进行泥水分离为尾水排放做好保障和污泥回流的场所。
但两家污水处理厂最大的相似点都是，没有初沉池这道工序。我认为这其实跟有机物（活性污泥？）有关系。因为无论是初沉池还是二沉池，它们的沉降产物都是污泥（含有机物）。后来查找了资料，发现南方污水厂很多都不设初沉池，而北方的都需要设。有关的解释是现在污水处理厂遇到的问题不是COD去除不掉，而是COD不够用，因为现在水体富营养化状况太严重，怎样去除磷和氮才是现在的主要问题——这在我们到污水处理厂氧化沟里的时候也有讲到（但这是曝气池的生物处理工序，只是延伸而非我的探讨内容）。举个例子，用厌氧/好氧工艺去除磷的时候，BOD：P要大于10，出水中的磷才可以降至1.0左右。现在
的生活污水磷跟氨氮都很高，COD不是很高。所以现在很多污水处理厂都没有初沉池，因为COD不够用。甚至，有些地方需要外加碳源从而导致成本很高。
但还是没有解释为什么北方需要设初沉池这个问题，个人猜想或许是因为北方水土流失严重？人口密度高导致的生活污水中有机物含量高？我想在以后的学习也许会找到相关答案。
不同点则在于两家污水处理厂的二沉池的顺序、工艺不同。
X污水处理厂是书上那种在曝气池后的二沉池，典型的平流式沉淀池。水的颜色与之前相比明显清澈，呈方长形，下部有刮泥机，上部有环形链条刮渣，同时有外回流，活性污泥一部分返回曝气池参与有机物的氧化分解，另一部分经处理后填埋。水就直接紫外消毒后排放，Y也是一样的，后面还有一道纤维转盘滤池，可提高出水标准，不多赘述。
Y污水处理厂中相当于二沉池这个程序的步骤在CASS生物处理池中。其在时间上分为四工序：进水—曝气—沉淀—滗水，为一周期。个人认为这个CASS生物处理池在曝气处理的生物反应方面更有看点，优点是可调控性较强，在沉淀时依旧可以进水。
我想再进行延伸的是沉淀池类型。
在课件上介绍了四种沉淀池，根据水缓慢流动方向，分为: ①平流式沉淀池（各种类型厂，效果好，面积大，简单，排泥难）
废水水平流过沉淀池，悬浮物沉入池底，刮泥板把污泥刮入泥斗，用排泥管排出。
参数与沉淀物性质有关。[一般Ws
水由中心管下口流入池中，缓慢上升。沉降速度＞上升速度，则颗粒沉降。 ③辐流式沉淀池 大型水处理厂，水由中心筒壁开孔和穿孔挡板沿径向向四周呈辐射状流向周边。流速不断减小（过水断面↑），颗粒沉降下来。
④斜管（板）沉淀池
浅层沉降，水深H，由斜板分成n个H/n的沉降单元，则沉降深度从H减小到H/n。某颗粒原来从a沉降到b，加斜板后，在c点即完成沉降[沉降距离也变为L/n] 。
所以，当池长L↓→L/n，就可处理与原池相同的水量，且保证水质。
斜板作用：ⅰ）增大沉淀面积。ⅱ）缩短沉淀时间，提高淀池处理能力。ⅲ）且小单元水力半径小，Re小，层流流动稳定，有利于沉降。图8-7 斜板斜管沉淀池
1-配水槽；2-穿孔墙；3-斜板或斜管；4-淹没孔口；5-集水槽；6-集泥斗；7-穿孔排泥管；8-阻流板
查找的资料里有迷宫式斜板沉淀池、小间距斜板沉淀池。
还有三种沉淀池，以我目前的知识来说看不太懂，在这里贴上来：
（1）高密度沉淀池
高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上，充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化。
主要基于4个机理：独特的一体化反应区设计、反应区到沉淀区较低的流速变化、沉淀区到反应区的污泥循环和采用斜管沉淀布置。反应池分为2个部分：快速混凝搅拌反应池和慢速混凝推流式反应池。快速混凝搅拌反应池是将原水引入到反应池底板的中央，在圆筒中间安装一个叶轮，该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能。矾花慢速地从预沉池进入到澄清池，这样可避免矾花破碎，并产生涡旋，使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。
矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层：上层为再循环污泥的浓缩，下层是产生大量浓缩污泥的地方。逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。通过固定在清水收集槽进行水力分布，斜管将提高水流均匀分配。清水由一个集水槽系统收回。絮凝物堆积在澄清池下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。
该沉淀池有以下几方面的优点：1)将混合区、絮凝区与沉淀池分离，采用矩形结构，简化池型；2)沉淀分离区下部设污泥浓缩区，占地少；3)在浓缩区和混合部分之间设污泥外部循环，部分浓缩污泥由泵回流到机械混合池，与原水、混凝剂充分混合，通过机械絮凝形成高浓度混合絮凝体，然后进入沉淀区分离。
（2）新型中置式高密度沉淀池
新型中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究总院设计的新池型，该工艺过程集中了斜管沉淀池、机械搅拌澄清池和高密度沉淀池的优点，将混合、絮凝、沉淀、污泥浓缩综合于一体。中置式高密度沉淀池设有5个过程区：混合区、絮凝反应区、分离沉淀区、浓缩排泥区和分离出水区。
新型中置式高密度沉淀池有以下优点： 1)占地小；
2)絮凝时间较短，由于污泥回流，可形成高浓度混合液，大大提高了絮凝效果，缩短了机械搅拌阶段的絮凝时间；
3)布水均匀，由于采用了池中向两侧均匀布水形式，大大缩短了布水路径，从而有效避免了布水不均影响出水水质的问题；
4)减少了加药量；
5)沉淀池的水流流势合理，由于进出沉淀池水流是由下而上再由下而上垂直运动，泥水分离效果更彻底，不宜跑矾花；
6)水厂可不设浓缩池，由于沉淀池底采用浓缩刮泥，污泥含固率高，可直接进行脱水处理；7)结构设计简单，布置简洁合理。
（3）拦截式沉淀池
拦截式沉淀池是集重力、碰撞吸附力、接触吸附力等多种沉降作用于一体的沉淀池，提高了颗粒沉降效率。拦截式沉淀池是在池内装有拦截体，对水中自由运动的颗粒设置障碍，颗粒运动时与拦截体在三维空间发生碰撞，这样运动颗粒在三维空间上与固定的拦截体实现了碰撞静止，即颗粒运动速度为零。
这是由于颗粒靠拦截体摩擦力的约束，便于附着和吸附在拦截体上，拦截体吸附了无数小颗粒静止的等待不断运动的颗粒碰撞，结成大泥团，当泥团达到足够质量后便克服拦截体摩擦力沉淀下来。由于水中颗粒运动是在三维空间上与固定的拦截体碰撞沉淀，因此呈现出多向性和短距离，不论颗粒尺寸、质量、形状有何差异，只要与拦截体碰撞均能附着在拦截体上形成大泥团沉淀。拦截沉淀对于处理低浊水效果十分理想，不使用助凝剂，处理相同水量，拦截沉淀池可较其他沉淀池混凝剂用量降低20％左右。
以上就是我在这次认识实习中最感兴趣的问题和个人一点点的见解和猜想。希望在以后的学习中可以得到答案和进一步拓展。
