沉淀池是廢水處理中應用的處理單元之一，沉淀池的原理是利用重力沉降作用將密度比水大的懸浮顆粒從水中去除的處理構筑物，可用于廢水的處理、生物處理的后處理以及深度處理。
沉淀池大致可以分為四種。沉砂池，初沉池，二沉池，污泥濃縮池。
沉砂池是污水處理中的預處理手段，用于去除水中易于沉降的無機性顆粒物，采用物理法將砂粒從水中沉淀分離出來的一個預處理單元。其作用是從水中分離出相對密度大于1.5且粒徑為0.2mm以上的顆粒物質，主要包括無機性的砂粒、礫石和少量密度較大的有機性顆粒如果核皮、種籽等。沉砂池一般設置在提升設備和處理設備之前，以保護水泵和管道免受磨損，防止后續水構筑物的堵塞和污泥處理構筑物容積的縮小，同時可以減少活性污泥中無機物的成分，提高活性污泥的活性。
初沉池是污水初級處理的過程，可較經濟有效地去除水中懸浮固體，同時去除一部分呈懸浮狀態的有機物，以減輕后續生物處理構筑物的有機負荷。有時初沉池也單獨使用，對水進行一級處理后排放，一般設置在污水處理廠的沉砂池之后、曝氣池之前。初沉池用于處理城市污水時，沉淀時間一般為1.5-2h，對進水BOD5的去除率可以達到20%-30%，對懸浮物SS的去除率可以達到50%以上。
二沉池設置在曝氣池之后、深度處理或排放之前，包括進水區、沉淀區、緩沖區、污泥區和出水區五個部分。一般如果出現氨氮、cod等指標超標的情況，需要在沉淀池內投加藥劑才能達標，藥劑的投加位置就是在這沉淀池后面投加。
污泥濃縮池作用是當污水池中的顆粒濃度大，相互間發生干擾，分層，懸浮物顆粒濃度很高，顆粒間相互擠壓，相互支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力下擠出，沉淀池中污泥得到濃縮。粒群與水群之間有明顯界面，但水群之間密集，界面沉降速率很慢。
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