环境管理_废水处理方法简介

西安交通大学热能工程系,报告人：王树众Date:2005.11.,第八章废水处理,第一节概念水处理：给水处理：为供生活或工业使用而对水进行的处理。废水处理：对使用过而废弃的水进行的处理。水处理内容：（1）对水中的杂质及污泥的处置。（2）满足用水要求，在水中添加新的成分改变水的性质：加氟防龋（qu）齿病，防蚀剂，阻垢剂。（3）改变水的物理性质：冷却，加温，加压。,水处理方法分类：（1）根据水的化学性质是否改变:分离处理：使污染物从水中分离。转化处理：生化处理或化学处理，改变污染物的化学性质，使其分离或转化为无害。稀释处理：稀释混合，降低污染物的浓度，无分离和化学性质改变。,（2）根据处理过程中发生的变化。物理处理：物理作用分离水中悬浮物格栅，筛网，过滤，沉淀，浮上。化学处理：化学反应处理水中溶解物和胶体中和、化学沉淀、氧化还原。化学物理方法吸附、离子交换、膜技术生物处理：微生物作用，去除水中胶体和溶解的有机物活性污泥法、生物膜法、氧化塘。,第二节物理处理法一格栅和筛网分离水中悬浮物，简单，易，效果良好1格栅（废水第一道设施）一组平行的金属栅条组成的框架，斜置在水通道上（废水通道上，或原水进口，取水口进口）。截留粗大悬浮场（20mm）。通常是废水处理流程的第一道设施。污物人工清除：劳动条件恶劣，强度大。污物机械清除：链条拉动齿耙转动。,2筛网金属条或化学纤维纺织成网，筛孔0.151.0mm。截留细碎悬浮物（1mm）。适用于纤维类和动植物残体碎屑。结构要求：即要易截留，又要便于卸料及清理筛面。类型：水力回转筛：废水回转筛固定筛滤水槽出水。固定式斜筛：废水斜筛滤水筛出水。（造纸白水）,图8-3水力回转筛结构示意图,二过滤1概述定义：用具有孔隙的粒状滤料层（石英砂）截留水中的不溶污染杂质。（沉淀池后）目的：去除经生物絮凝和化学絮凝后不能沉降的颗粒和胶体物质；增加对SS、浊度、P、BOD、重金属、石棉、细菌、病毒以及其它一些污染物质的去除效果；去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用；克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性；保护后续装置。,机理：（1）筛滤作用：使得滤料上粗下细，截留较大的固体污染物在顶层，形成污染物的薄膜，起主要的过滤作用，属于阻力截留或筛滤作用。（2）沉降作用：细小滤料，有大量沉降面积（1m3料有400m2），杂质在此面上沉淀。（3）吸附凝聚：滤料面积大，可以物理吸附（分子力、电场力）。滤料空隙小，增加胶体颗粒碰撞机会，促使凝聚。,影响因素：（1）原水水质：小而密实的絮体易被截留，大而疏松的絮体难于被截留。（2）滤层构造：废水杂质多，应采用双层或混合滤料层。（3）工艺参数：滤速下降水质上升。,2过滤过程：过滤、反洗交替进行（有图）（1）过滤：废水经过滤层变为清水，截留杂质。周期812h。使用，P，滤层质量，水量G，水质变差。当出水不合格时，就要停止过滤，进行反洗。过滤和反洗交替进行（2）反洗：清水反洗，冲去污物。周期2030min从停止过滤到冲洗完毕，冲洗水约占滤池生产水量的13。（3）底部有配水系统：过滤和反洗均经过，使滤水出水均匀和反洗水均匀通过滤层。,3滤层（如石英砂）满足：机械强度。化学稳定性，耐蚀，无害。一定的颗粒级配不同直径的颗粒所占的重量比例。越不均匀，含污能力越小；反洗时，易冲去细体和孔隙率孔隙所占体积除以总体积。孔隙率越高粒径越粗比表面积越小（1）粒径与级配粒径：把滤料颗粒包围在内的一个假想球体直径。,级配：滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。用不均匀系数K表示。（d80，d10反映滤料的粗细颗粒的尺寸）K80，粒径不均匀，粗细颗粒尺寸相差愈大，过滤时滤料层含污能力小间隙易被堵死；反洗时，易冲走细料为了满足粗粒的膨胀要求，细料易被走。一般控制。,（2）空隙率和比表面积滤料比表面积：单位质量（或体积）滤料所具有的表面积。比表面积，粒径粗（3）滤层及承托层单层滤料：（石英）砂滤层。径：0.51.2mm。厚700mm。,双层滤料：上层无烟煤层，0.81.8mm，厚450mm；下层砂滤层0.51.2mm，厚200450mm。混合滤料：双层滤料下加一层钛矿石，0.250.5mm，厚75mm。承托层垫层：最下层，粒径较大的碎石（滤料粒径)。222mm。从上至下，由小到大，其垫层分四层铺设。作用：过滤时防止滤料进入配水系统，反洗不发生位移，均匀布水。,三沉淀和浮上沉淀悬浮物依靠重力作用在水中沉降分离。水浮上悬浮物依靠浮力作用在水中上浮分离。水沉淀（1）方法及类型用于去除粒径20100m以上的可沉固体颗粒。对于纳米级（nm10-9m）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。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类型：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）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）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）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。,（2）沉淀池根据水缓慢流动方向，分为（有图）: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Ws5mm/s水平流速，沉降时间1.52h（池长2736m）,长宽比4竖流式沉淀池（中、小型厂，占地小，排泥方便，池深大，施工困难，受限制）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。,辐流式大型水处理厂，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。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LL/n，就可处理与原池相同的水量，且保证水质。斜板作用：）增大沉淀面积。）缩短沉淀时间，提高淀池处理能力。）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,2浮上主要依靠浮力，使悬浮物上浮而分离。杂质的亲水性和密度有很大影响，据此以及由此产生的不同处理机理，又可分为：（1）自然浮上法：依靠水的浮力，使悬浮物自然上浮而分离。使，H2O由溶液向淡水侧透过，溶质被截留。分离小分子溶质，用于制取淡水和去除与回收重金属离子、去除盐、有机物、放射性元素等。（2）超滤：与反渗透相似，用超滤膜，滤孔较大。采用较小的压力（几百kPa），即有较大通水量。可分离大分子（大于500）溶质及粘土，纤维质，油漆，微生物因为膜对溶质的拒斥性，取决于它们分子的大小，形状与性质。大分子更不易透过。,第五节水处理系统,将前述方法根据水处理需要组成流程。1.饮用水处理系统（1）水源为地下水时：水源较好，只需消毒，除铁（或氟）即可。（2）水源为地面水时：混凝、沉淀或澄清、过滤、消毒。,2.城市生活污水处理系统水质比较均匀，已形成了一套行之有效的处理流程,典型流程为三级水处理系统：一级处理：处理较大悬浮物，用格栅、沉砂池、沉淀池。其出水在条件许可时，可用于农田灌