物理法和化学法水处理设备适用范围及设计要点PPT

1、物理法处理设备适用范围及设计要点物理法处理设备适用范围及设计要点化学法处理设备适用范围及设计要点化学法处理设备适用范围及设计要点 环工121 张依萍水污染处理设备一、废水的物理处理方法及设备废水物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜、油珠）的方法。处理过程中，污染物的化学性质不发生变化。方法有：筛滤截留法，有栅筛截留和过滤两种处理单元，前者使用格栅、筛网，后者使用砂滤池、微孔滤机等。重力分离法，其处理单元有沉淀、上浮（气浮）等，使用的处理设备是沉淀池、沉砂池、隔油废水处理、废水处理池、气浮池及其附属装置等。离心分离法，其本身是一种处理单元，使用设备有离心分

2、离机、水旋分离器等。此外，还有废水蒸发处理法、废水气液交换处理法、废水高梯度磁分离处理法、废水吸附处理法等。物理处理法的优点：设备大都较简单，操作方便，分离效果良好，故使用极为广泛。一般都用来做废水预处理。（一）拦截法处理设备1、格栅（1）适用范围：含大块漂浮物的废水。通常倾斜架设在其他处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物孔道、闸门和管道或损坏水泵。（2）设计要点：格栅栅条多用50mm10mm或40mm10mm的扁钢或 10mm 的圆钢制成。栅条间距随被拦截的漂浮物的尺寸不同，分为细、中、粗三种。细格栅的栅条间距为310mm，中格栅和粗格栅分别为1025mm和5010

3、0mm。 格栅间隙数计算：sin-mb-v-m/sQnbvhQh废水设计流量 格栅倾斜角，一般取60 75格栅前渠水深（0.3 0.5 ） 栅条间隙宽度 水流过栅流速（0.6 1.0）2、筛网（1）适用范围：主要用于截留粒度在数毫米至数十毫米的细碎悬浮态杂物，尤其适用于分离和回收废水中的纤维类悬浮物和食品工业的动、植物残体碎屑。（2）设计要点：筛网通常由金属丝或用化学纤维编织而成，有转股或转盘式、振动式、回转帘带式和固定式斜筛多种。筛孔尺寸可根据需要由0.15mm到1.0mm不等。3、微滤微滤是微孔介质过滤的简称。它是一种用多孔材料制成的整体型微孔管或微孔板来截留水中的固态细微悬浮物的水处理方

4、法。微孔滤料适用于截留没有絮凝性的无机杂质。滤管和滤板一般按废水流量大小装配成组。废水可由里向外或由外向里流动，处理负荷一般在12m/（.h）。（二）沉淀法处理设备1、沉沙池（平流式、曝气式、其他）（1）适用范围：用于分离废水中比重较大的砂粒、灰渣等无机固体颗粒，使水泵和管道免受磨损和阻塞，同时也减轻沉淀池的无机负荷，使污泥具有良好流动性。（2）设计要点 a、流量：当废水以自流方式进入时，应取工作水泵的最大组合流量。b、分格数：一般不应小于2，按并联方式运行，运行格数的大小按实际流量大小而定。c、流速：应控制在最大流速0.3m/s和最小流速0.15m/s之间。d、停留时间：流量最大时，废水在池

5、内停留时间不小于30s，一般为3060s。e、结构尺寸：有效水深一般为0.251.0m，不大于1.2m，超高不小于0.3m，每格宽不小于0.6m。f、沉沙量：以水质不同而异，贮砂斗容积一般按2日以内的沉沙量设计，斗壁倾角不小于55，池底以0.010.02的坡度坡向砂斗。2、沉淀池（平流式、竖流式、辐流式）（1）适用范围：主要是去除悬浮于污水中可以沉淀的固体悬浮物，在不同的工艺中，所分离的固体悬浮物也有所不同。例如在生物处理前的沉淀池主要去除无机颗粒和有机物质，在生物处理后的沉淀池主要是分离水中的微生物固体。（2）设计要点 平流式（池的性状呈长方形，在进口处的地步设贮泥斗）a、要有足够的沉降分离

6、面积b、有结构合理的入流和出流装置能均匀布水和集水。c、有尺寸适宜、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。设计参数有沉降效率、沉降速度、沉降时间、水在池内的平均流速，以及泥渣容量和含水率等，这些参数一般需要通过试验取得，若无条件，也可根据相似运行资料，因地制宜地选择经验数据。 竖流式（多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离，池面多呈圆形或正多边形）a、表面负荷：有资料时，按公式计算，无资料时，按v=（0.50.8）mm/s。b、沉降时间：当有资料时，按上式计算，无资料时，可取t=(1.02.0)h。c、中心管内流速：V030mm/s（不设反射板时）或V0100mm/s（设反射板时）d、中心管与

7、发射板之间的流速：一般不大于40mm/s。e、保护高度：取0.30.5m，缓冲高度取0.3m,泥斗壁倾斜角取4555。 竖流式池径一般在48m，最大不超过10m，以1.52.0m的静水压力排泥。为保证水流的竖向运动，池径与沉降区深度比不宜大过3。 辐流式（是一种直径较大的圆形池）辐流池的直径一般为2040m，最大可达100m，池中心深度为2.55.0m，周边深度为1.53.0m。池底以0.060.08的坡度坡向泥斗。a、D/H=612。b、刮泥机转速=13r/h。c、刮泥版外缘线速度小于等于3m/min,一般采用1.5m/min。d、其余同平流式和竖流式一样。 斜板、斜管沉淀池的设计设计要点：

8、斜板净距（斜板孔径）为80100mm。斜板（管）斜长一般为1m。斜板（管）倾斜角为5060。斜板（管）区上部水深为0.71.0m。斜板（管）缓冲层高度为1.0m。流斜板（管）沉淀池应设冲洗设施。 斜板（管）沉淀池三种形式（三）、隔油法处理设备1、隔油池（1）适用范围：污水在这种隔油池中的停留时间为90120min，池内水流速度一般为25m/s，可以去除的油粒粒径一般不小于100150m，相应是上升速度不高于0.9mm/s，隔油效率在70%以上。（2）设计要点： 隔油池宜分为数格，分格数通常为24.隔油池工作水深一般不大于2.0m，一般采用1.52.0m，有效水深和池宽之比一般为0.30.5。按

9、废水停留时间计算时，停留时间为1.52.0h，水平流速u为25mm/s。隔油池表面积按下式计算：00:0:u :m/h,m0.30.35/:,u54/ .QAuQmm sm h废水设计流量油粒上浮速度，当缺乏资料时 /可取。与池容积利用率和水流紊动状况有关的修正系数，一般要求uu 且 不大于（四）、离心分离法处理设备1、离心分离应用范围：可用于同时处理密度大于水的杂质和密度小于水的油类。物体高速旋转，产生离心力，密度大于水的悬浮固体被抛向外围，而密度小于水的悬浮物则被推向内层。将水和悬浮物从不同的出口引出，即可分离。2、水力旋流器设计要点：a、结构尺寸：一般以圆筒直径和锥体锥角作为基本尺寸，再

10、按以下关系确定其他尺寸：设圆筒直径为D,则圆筒高度H=1.70D；锥角取1015；中心溢流管直径d0=（0.250.3）D；锥底直径d3=（0.50.8）d0；椎体高度为（D-d3)/2tan；进水管直径d1=（0.250.4）D；出水管直径d2=（0.250.5）D。水旋器的直径不宜超过500mm。如果处理量大，应多台并联使用。b、水力旋流器的设计还应注意以下细节：进水口应紧贴器壁，并制作为高宽比喂1.52.5的矩形；进水管轴线应下倾35，以加强水流下旋运动；溢流管下缘与进水管轴线的距离等于圆通高度一般半为佳；为保持空气柱内稳定的真空度，排水管不能注满工作，d2要大于d0，并在器顶设置通气管

11、；排查口径宜取小值，一遍提高浓缩液浓度；进口易被磨损，应用耐磨材料，且能快速更换，以便调节口径和检修。二、废水的化学处理方法和设备方法方法原理原理设备设备去处对象去处对象混凝法压缩双电层，电性中和，分子架桥混凝池、澄清池溶解态胶体类中和法酸碱中和反应中和池、调节池酸碱类吸附法利用吸附剂特定的吸附作用吸附罐、反应池溶解态胶体类离子交换法利用离子交换树脂特定的交换作用交换柱溶解态污染物氧化还原 法利用氧化剂、还原剂的反应使有害物质无害化反应池重金属电解法电解质溶液在直流电作用下，在两电极发生氧化还原反应电解槽溶解态盐类（一）、混凝法设备1、适用范围：混凝法是目前应用得较多的一种经济、简便的水处理技

12、术, 混凝法不仅投入相对较少, 而且处理效果也很好。混凝法一级处理能够大幅度提高有机污染物的去除效率, 且运行费用较低(处 理成本仅为0.30.5 元/m3), 同时还能取得较好的TP 去除效果, 达到抑 制水体富营养化的作用。 国内的研究成果表明, 采用无机混凝剂处理低浓度生活污水时, 对COD 的去除率可达70%以上。2、（1）、投加设备 （2）、混合和搅拌设备水泵混合隔板混合机械混合高位溶液池虹吸定量投加水射器投加水泵投加（3）、反应设备 隔板反应池设计参数要点a、池数不少于两座，反应时间为2030min；b、池内流速，进口0.50.6m/s，出口0.20.3m/s；c、隔板间距大于0.

13、5m，反应池超高一般0.3m；d、隔板转弯处的过水断面积应为廊道断面积的1.21.5倍；e、排泥管的直径不小于150mm；f、速度梯度和反应时间的乘积控制在 之间4510 10机械搅拌反应池设计要点：a、池数一般不少于2座；b、每座池一般设34档搅拌器，设置挡板用隔墙分开以防水流短路；c、垂直轴式搅拌器上的浆板顶端应设于池子水面下0.3m处，下浆板底端设于距池底0.30.5m处，浆板外缘与池壁间距不大于0.25m；d、浆板宽度与长度之比b/l=1/101/15，一般采用b=0.10.3m,浆板总面积宜为水流截面积的10%20%；e、采取必要的防腐措施。计算公式：1、反应池容积V:V=Qt/60

14、； 搅拌器功率的计算：（二）、电解槽1、适用范围：可对废水进行氧化处理、还原处理、絮凝处理及浮上处理。应用范围广泛，现已发展成一种重要的废水处理方法。2、设计要点：（3）极板面积F（dm）：普通碳素钢板，=35mm，极板间净距S=10mm;极板消耗量：45g/还原lgCr6+F=式中：F-单块极板面积 ; I-电流强度，安培;-极板面积减少系数，0.8 ; m1-并联极板组数（若干段为一组);m2-并联电极段数（每一串联极板单元为一段）;iF-极板电流密度：0.150.3A/dm。（4）电压U（V）（5）极板电压降U1（V）212(dm )m m iFI1212-UnUUUUU式中：计算电压伏

15、极板电压降（伏），3 5V。导线电压降（伏），V12a-a1b-/ AUabiVVdm式中：电极表面分解电压，无试验资料时， 取板间电压计算系数，（6）电能消耗N（kw.h/m3） 电解的运行管理1、控制极板的间距：3040mm2、控制槽电压：取决于废水的电导率和极板间距3、控制电流密度4、控制电解槽的PH5、搅拌：可以减少电极间的浓度差极化现象。6、极板的腐蚀和钝化现象：极板的清洗7、操作间保证通风。31000-0.8-/IUNQQh式中：整流器效率，无实测数据，用；废水设计流量，m（四）臭氧氧化设备 臭氧发生器是用于制取臭氧的设备装置。臭氧易分解无法储存需现场制取现场使用，凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在自来水，污水，工业氧化，空间灭菌等领域广泛应用。 臭氧发生器1、臭氧需氧量：2、臭氧接触反应器：31.06OQQCt=604AAQVVHSDKH反应器容积：塔体截面积：S=塔径：D=径高比：臭氧发生器设计要点1、使用高介电常数的材料制造电极，提高加工精度。2、改善冷却条件，采用水冷或双极冷却。3、降低气源露点，提高气源洁净度。4、提高臭氧电源的驱动频率，降低电耗。5、采用智能控制，并对