1.1混凝沉淀概括
在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。
1.2 絮凝的概括
指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
1.3 沉淀的概括
发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。根据重力沉降进行固液分离。
混凝、絮凝和沉淀是废水处理过程中最常用的单元。
1.4 混凝沉淀去除的对象
在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为 10-3～10-6 mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。
1.5 混凝沉淀的原理
废水在未加混凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻，受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多，其电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用也越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强。
废水中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态（称脱稳）。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。
1.6 影响混凝沉淀的因素
在废水的混凝沉淀处理过程中，影响混凝效果的因素比较多。其中有水样的影响：对不同水样，由子废水中的成分不同，同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。还有水温的影响，其影响主要表现在：
a影响药剂在水中碱度起化学反应的速度，对金属盐类混凝影响很大，因其水解是吸热反应；
b影响矾花地形成和质量。水温较低时，絮凝体型成缓慢，结构松散，颗粒细小；
c水温低时水的粘度大，布朗运动强度减弱，不利于脱稳胶粒相互凝聚，水流剪力也增大，影响絮凝体的成长。该因素主要影响金属盐类的混凝，对高分子混凝剂影响较小。
pH对混凝剂的影响
水体pH值对混凝效果的影响程度也不同。铝盐和铁盐混凝剂，由于他们的水解产物直接受到水体pH值的影响，所以影响程度较大，尤其是硫酸铝。对于聚合形态的混凝剂，如聚合氯化铝和其它高分子混凝剂，其混凝效果受水体pH值的影响程度较小，因为它的分子结构在投入水中之前就已经形成。
对硫酸铝而言，用于去除浊度时，最佳的pH值在6.5～7.5之间;用于去除色度时，pH值在4.5～5.5之间。对于三氯化铁等三价铁盐混凝剂，适用的pH值范围较铝盐混凝剂系列要宽；用于去除色度时，pH值为3.5～5.0之间。
与无机混凝剂相比，高分子絮凝剂聚丙烯酰胺受PH值影响小，但严格说来还是有影响的，通常，阳离子聚丙烯酰胺在偏酸性、阴离子聚丙烯酰胺在偏碱性的条件下易发挥其效果。这是由于PH值影响到高分子链在悬浊液中的松弛程度，从而影响到它性能的发挥。
2 沉淀池
2.1 沉淀池的介绍
沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物，净化水质的设备。利用水的自然沉淀或混凝沉淀的作用来除去水中的悬浮物。沉淀效果决定于沉淀池中水的流速和水在池中的停留时间。
2.2 沉淀池的种类
沉淀池一般可以分为以下几个种类：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜管沉淀池。
2.2.1 平流式沉淀池
平流式沉淀池是沉淀池的一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。
2.1.2 竖流式沉淀池
竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（对于生活污水一般为0.5～0.7mm/s，沉淀时间采用1～1.5h），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。
2.2.3 幅流式沉淀池
辐流式沉淀池，池体平面圆形为多，也有方形的。直径（或边长）6～60m,最大可达100m，池周水深1.5-3.0m,池底坡度不宜小于0.05.废水自池中心进水管进入池，沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。辐流式沉淀池多采用回转式刮泥机收集污泥，刮泥机刮板将沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。为了刮泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平缓。
2.2.4 斜管沉淀池
斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。
2.3 沉淀池的选择
在选择沉淀池的池型的时候，应考虑以下主要因素：
⑴废水量的大小：如果处理水量大，可考虑采取平流式、辅流式沉淀池， 如果水量小，可采取竖流式或斜流式。
⑵悬浮物质的沉陷性能与泥渣性质流动性差、相对密度大的污泥，需用机械排泥，应考虑平流式或辐流式沉淀池；而黏性大的污泥不宜采用斜板式沉淀池，以免堵塞。
⑶占地面积竖流式、斜流式沉淀池占地面积较小，而在地下水水位高、施工困难的地区应采用平流式沉淀池。
⑷造价高低与运行管理水平平流式沉淀池造价低，而斜流式、竖流式沉淀池造价较高。从管理水平方面考虑，竖流式沉淀池排泥较方便，管理简单；而辐流式沉淀池需要较高的管理水平。
3 常用药剂及作用
- NaOH H2SO4 (酸碱）
进行酸碱回调最常用药剂。
- 石灰、氯化钙(除P、F,pH11左右)
1）、 熟石灰作为强碱性药剂中和酸性废水或者重金属废水，使酸性废水成为中性。
2）、 熟石灰对废水中胶体微粒能起助凝作用，并作为颗粒核增重剂，加速不溶物的分离。
3）、 熟石灰能有效的去除磷酸根、硫酸根及氟离子等阴离子。
4）、 熟石灰能破坏氨基磺酸根等络合剂或鳌合剂对有些金属离子的结合。
5）、 熟石灰通过调节PH值对乳化液废水有脱稳破乳的作用。
6）、 用石灰回调pH优点在于成本比液碱低，最主要的缺点是泥量太大。
氯化钙的主要作用是去除水中的磷与氟离子，也可用于含油废水的破乳，与硫酸盐反应生成硫酸钙沉淀。
- Na2S FeSO4 (破络，pH10～11）
硫化钠为还原剂，常用来处理含铬废水，通过其还原性，将废水中的六价铬还原为三价格，进而通过调节pH生成氢氧化物去除水中的铬离子。
硫化钠作为破络剂处理水电镀废水中的含铜废水，硫化钠破络后与铜离子生成硫化铜沉淀。
- 硫酸亚铁
硫酸亚铁在污水处理中主要用作絮凝剂：絮凝效果良好，具有很好的脱色能力，还具有去除重金属离子、去油、除磷、杀菌等功能。硫酸亚铁尤其对印染废水的脱色和去除COD、电镀废水的铁氧体共沉淀等效果明显，而且硫酸亚铁价格便宜，是印染、电镀等废水处理中常用的药剂。
- FeSO4 H2O2 (破络、有机物）
芬顿试剂是由亚铁离子(Fe2+)与过氧化氢(H2O2)组成的体系，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物发生氧化反应使之结构破坏，最终氧化分解。芬顿氧化法可有效地处理高分子有机物、化学镍破络和各类环状有机物，以及用于废水的脱色、除恶臭等。
- NaClO（破氰(10～11、300mv，7～8、650mv，脱色pH 5.5，脱氨pH7～9）
作为破氰试剂，一级破氰中，将pH调节到10～11,向废水中投加次氯酸钠，使电位上升到300mv，反应一段时间后将pH调节到7～8，电位上升到600～650mv，在此条件下，废水中的氰化物能有效去除。
采用次氯酸钠作为深度处理工艺中的消毒药剂，可以提高SS、TP、色度以及有机污染物的去除率，同时还可以降低消毒副产物生成的可能性。
可作为后期氨氮去除药剂，氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
- FeCl3
常在废水处理中用作混凝剂，其优点是处理后产生的污泥量少，可大大节省污泥处理用度；适应水体 pH 值范围广，在 pH 值 4 ～ 12 的宽范围内均可使用。
- PAC PAM
PAC、PAM是废水处理中最常用的混凝剂和絮凝剂。
- NaHSO3（六价铬还原）
常用作六价铬的还原，也被用于在进入生化前去除过量的氧化剂。
- Na2S2O5
与亚硫酸氢钠的作用相同，用于还原六价铬。
调试要点见下期讲解。