自由沉淀和擁擠沉淀
顆粒在水中沉淀且沉淀速度不受干擾時(shí)，叫做自由沉淀。顆粒在沉淀過程中，受到彼此間擁擠的干擾和單個(gè)沉底時(shí)速度不一樣，這種沉淀叫擁擠沉淀。
1.顆粒的自由沉淀
根據(jù)顆粒在水中下沉的力等于所受水流阻力的原則導(dǎo)出了直徑為d的顆粒下沉速度u。顆粒直徑在0.1mm以下時(shí)，水流特性為層流區(qū)，顆粒下沉速度u可用斯托克公式表示：
u=1/18 * (ρs-ρ)/μ * gd2
式中，u為顆粒下沉速度，cm/s;ρ為水的密度，g/cm3,一般泥沙為2.65~2.7g/cm3；g為重力加速度，981cm/s2；μ為水的絕對(duì)黏度（或稱為動(dòng)力黏度），Pa.s；d為顆粒直徑，cm。
由于水宗懸浮顆粒組成復(fù)雜，不能用上式準(zhǔn)確計(jì)算，工程中需要做沉淀試驗(yàn)。
2.顆粒的擁擠沉淀
含砂量5kg/m3以上的高濁水和懸浮物3000mg/L以上經(jīng)混凝的水會(huì)產(chǎn)生擁擠沉淀。顆粒直徑相近時(shí)，在沉淀過程中出現(xiàn)一個(gè)清水和渾水的交界面，稱為渾液面。沉淀的過程就是渾液面下沉過程，這種現(xiàn)象稱為濃縮。渾液面的下沉速度即為顆粒的擁擠沉淀速度。它小于顆粒的自由沉降速度。渾液面以下有一個(gè)濃度為C0的等濃度區(qū)，再往下有一個(gè)顆粒逐漸被壓實(shí)的區(qū)域，稱為壓實(shí)區(qū)，兩區(qū)之間有一個(gè)過渡區(qū)。設(shè)壓實(shí)區(qū)某個(gè)位置的濃度為Ci,與之對(duì)應(yīng)的懸浮物最小沉速為vi，這個(gè)速度是一般澄清器懸浮泥渣下降速度的幾分之一甚至十幾分之一。
