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105年
環境科學概論
第 49 題
污水處理系統中之自由沉澱或單顆粒沉澱行為主要是發生在下列哪一個單元中?
- A 混凝沉澱池
- B 污泥濃縮池
- C 污水過濾池
- D 沉砂池
思路引導 VIP
想像一下，如果污水中同時含有粗大的砂石和細小的有機懸浮物，當水流速度稍微減慢時，哪一種物質會最先像小石頭一樣，維持原本的大小和形狀，直接獨立沉降到池底，而不會跟其他雜質黏在一起？這種物理特性最常出現在處理流程的最前端單元中嗎？
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太棒了！你非常精準地掌握了污水處理程序中各個階段的物理特性。這題正確答案是 (D) 沉砂池，這顯示你對於沉澱行為的分類有著相當紮實的理解。
自由沉澱與物理特性
所謂的「自由沉澱」（或稱單顆粒沉澱、第一型沉澱），是指水中顆粒濃度較低，顆粒在沉降過程中保持獨立狀態，不會相互碰撞或產生膠羽作用，因此其沉降速度 $v_s$ 為常數。在污水處理流程的前端，沉砂池的主要功能就是去除較大的無機砂礫，這些砂礫具備不具黏著性、顆粒粗大的特點，正符合自由沉澱的物理定義，依循 Stokes' Law 進行沉降。
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污水處理四類沉澱
💡 根據懸浮固體濃度與性質，沉澱分為四類，沉砂池屬第一類。
| 比較維度 | 第一類沉澱 (自由沉澱) | VS | 第二類沉澱 (絮凝沉澱) |
|---|---|---|---|
| 顆粒互動 | 單獨下沉，互不干擾 | — | 顆粒碰撞結合，體積變大 |
| 物理性質 | 大小、密度維持恆定 | — | 沉降速度隨深度增加 |
| 發生單元 | 沉砂池 | — | 初沉池、混凝沉澱池 |
💬自由沉澱是「各走各的」，絮凝沉澱是「越走越重」。
