水污染控制工程课件教学第4章预处理

第4章预处理2022/10/131第4章预处理2022/10/1112022/10/132预处理的意义水处理系统的工艺流程以及具体设施、设备都是按照某一确定的水质、水量设计的，需要在较为稳定的工艺参数指标下运行；废水通常具有污染物成分复杂、水质水量波动大的特点，废水中尺度较大的漂浮物和悬浮物，若直接进入处理系统，会增加系统负荷、造成管道设备的堵塞与磨损、造成系统运行瘫痪；水质、水量稳定的废水，亦会存在不符合工艺净化原理所决定的水质要求的问题；为保证处理系统在最佳的工艺条件下运行，必须预先采取一定的技术措施对原始废水进行处理。2022/10/112预处理的意义水处理系统的工艺流程以及具2022/10/133第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/113第4章预处理4.1格栅4.5水质2022/10/1344.1格栅格栅是指利用对大体积悬浮污染物形成机械阻隔作用，将悬浮物从水中截留下来的处理设备。一般由格栅条、格栅框和清渣耙三部分组成,格栅条是由一组平行的刚性棒条制成，棒条之间的距离称为栅条间。通常倾斜架设在其它处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防大的悬浮物或漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门、管道或损坏水泵等机械设备被拦截在栅条上的悬浮物或漂浮物称为栅渣。格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。2022/10/1144.1格栅格栅是指利用对大体积悬浮污2022/10/1355按栅条的间隙粗格栅（50~100mm）按清渣耙的位置前清渣式（要顺水清渣）后清渣式（要逆水清渣）细格栅（<10mm）中格栅（10~50mm）4.1.1格栅分类2022/10/1155按栅条的间隙粗格栅（50~100m2022/10/1366按栅面的形状平面格栅（在实际工程中使用较多）曲面格栅平面格栅平面格栅由栅条与框架组成基本参数与尺寸包括宽度B，长度L、栅条间距e、栅条至外边框的距离b。可根据污水渠道、泵房集水井进口管大小选用不同数值。2022/10/1166按栅面的形状平面格栅曲面格栅平面2022/10/137平面格栅a)栅条在框架外侧b)栅条在框架内侧栅条横向肋条格栅框格栅框栅条断面适合于机械清渣或人工清渣格栅的顶部设有起吊架，可将格栅吊起，进行人工清渣2022/10/117平面格栅a)栅条在框架外侧b)栅条2022/10/1388曲面格栅固定曲面格栅（栅条用不锈钢制）旋转鼓筒式格栅曲面格栅固定曲面格栅：利用渠道水流速度推动除渣桨板旋转鼓筒式格栅：污水从鼓筒内向鼓筒外流动，被隔除的栅渣，由冲洗水管冲入渣槽(带网眼)内排出2022/10/1188曲面格栅固定曲面格栅旋转鼓筒式格2022/10/139曲面格栅a)固定曲面格栅b)旋转鼓筒式格栅冲洗水管格栅鼓筒清渣桨板渣槽鼓筒2022/10/119曲面格栅a)固定曲面格栅b)旋转鼓2022/10/131010按清渣方式人工清渣格栅机械清渣格栅人工清渣适用于小型污水厂为了使工人易于清渣作业，避免清渣过程中的栅渣掉回水中，格栅安装角度以30°～45°为宜由于清渣周期的限制，格栅阻力增大，因此，一般设置渐变段，以防止栅前涌水过高当栅渣量大于0.2m3／d时，为改善劳动与卫生条件，都应采用机械清渣格栅。当采用机械清渣时，由于机械连续工作，格栅余渣较少2022/10/111010按清渣方式人工清渣格栅机械清2022/10/1311第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1111第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13124.1.2常用的机械格栅（1）钢丝绳牵引式格栅组成部分：除污耙斗、提升部件、除污推杆、控制部件、机架与地面支架等工作原理：传动装置带动两根钢丝绳牵引除污耙斗，耙斗处于张开状态，靠自重沿轨道下降至底部，在控制部件的作用下，完成合耙，将拦截的栅渣、杂物等捞入耙中，然后由钢丝绳牵引使耙斗上行，至出渣口处借助除污推杆将栅渣卸出，耙斗停止上行并张开，完成一个动作循环。2022/10/11124.1.2常用的机械格栅（1）钢丝2022/10/1313钢丝绳牵引式格栅的特点工作动作程序均通过现场电控箱中的PLC自动控制完成。格栅的运行根据设定的时间间隔运行，也可根据格栅前后水位差自动控制运行。该设备操作比较方便，维护保养简单，捞渣量大，可拦截漂浮的粗大杂物和较重沉积物(沙、小石块等)适用于中小型污水处理厂2022/10/1113钢丝绳牵引式格栅的特点工作动作程序均2022/10/1314钢丝绳牵引式格栅传动装置钢丝绳除污耙斗刮板格栅除污耙自锁栓2022/10/1114钢丝绳牵引式格栅传动装置钢丝绳除污耙2022/10/1315（2）循环齿耙式格栅组成部分：有不锈钢齿及非金属齿两种形式，由机架、驱动、传动、筛网、清污机构、电气控制等部分构成工作原理：该机无栅条，由诸多小齿耙相互连接组成一个大的旋转面，由驱动装置驱动链条使齿耙作连续回转运行，齿耙下浸在水中，回转过程中将截留的栅渣带出水面至格栅顶部，由于弯轨的导向作用，相邻齿耙产生相对折向运行，大部分污物靠自重脱落，沾在耙齿上的部分污物有特别设置的橡胶刷清污机构反向运动清理干净。2022/10/1115（2）循环齿耙式格栅2022/10/1316循环齿耙式格栅压力冲洗水管栅渣槽犁形耙齿链轮栅渣废水中的杂物橡胶刷局部放大图可自动分离固液和去除污水中各种形状的杂物，适用于深池，一般用于中小型污水处理厂2022/10/1116循环齿耙式格栅压力冲洗水管栅渣槽犁形2022/10/1317（3）链条式机械格栅组成部分：由驱动装置、机架、除污耙、撇渣机构、同步链条、格栅条等组成工作原理：该机两内侧各有一圈链条同步运转除污耙架的三角杆架结点之一与链条通过销轴连接，另两结点有滚轮插入在平行于栅条的导轨槽中。当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰接点和导轨的约束做平面运动，固定在链条上的耙板在随链条循环的过程中将格栅条上截留的栅渣提升上来。当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，把耙板上的污物铲刮到除渣口。2022/10/1117（3）链条式机械格栅2022/10/1318循环齿耙式格栅传动装置格栅条机架排污斗拦污板回转链条除污耙该机传动部件均在水面以上，结构简单、维护方便。适用于深度较小的中小型污水处理厂2022/10/1118循环齿耙式格栅传动装置格栅条机架排污2022/10/1319（4）转臂式弧形格栅组成部分：包括机架、驱动装置、圆弧形栅条、卸料机构、齿耙、电气控制等部分。工作原理：传动装置带动转耙旋转，将弧形格栅上截留的栅渣刮起，并用刮板把转耙上截留的栅渣去除掉。优点及应用该机结构简单紧凑，安装维护方便，能耗低、噪声小，易于集中控制。应用于中小型污水处理厂或泵站水位较浅的进水渠道中，拦截和清除污水中较小的垃圾和漂浮物。2022/10/1119（4）转臂式弧形格栅2022/10/1320转臂式弧形格栅刮板格栅转耙传动装置支架2022/10/1120转臂式弧形格栅刮板格栅转耙传动装置支2022/10/1321（5）步进式阶梯格栅组成部分：由驱动装置、传动机构、机架、动栅片、静栅片等部分组成。工作原理：通过设置于格栅上部的驱动装置，带动两组分布于格栅机架两边的偏心轮和连杆机构，使一组阶梯形栅片相对于另一组固定阶梯形栅片作小圆周运动，每次圆周运动均把上次截留在固定栅条上的物质提升到上一级固定栅条上，周而复始地运动，则把下部截留的杂质提升到上部，直至分离出机外，实现拦污、清渣的目的。2022/10/1121（5）步进式阶梯格栅2022/10/1322步进式阶梯格栅的工作特点从根本上改变了以往机械格栅的直形或弧形栅条拦渣、移动齿耙作单向直线或曲线运动除渣的模式，而是通过两组阶梯形薄栅片的相对运动来实现拦渣清污过程。格栅工作时，动、静栅片由特定的隔离块隔离，相互不接触，格栅间隙在整个运动过程中保持不变。在格栅的卸渣口处，由于设置在静栅片端部的特殊隔离块与动栅片之间的空隙较小，当动栅片将渣物运送到卸渣口处进行卸渣时，隔离块对挂在动栅片上的渣物能够自行清除，具有特定的自洁净功能。2022/10/1122步进式阶梯格栅的工作特点从根本上改变2022/10/1323步进式阶梯格栅的工作特点格栅栅片阶梯由拦渣边和承渣边构成。工作时水中的渣物能较均匀地分布在栅片组阶梯承渣面上，有时会在栅片组阶梯面上形成毯状层，改善了栅片的受力状况，避免集中荷载出现在满足栅片设计刚度、强度的前提下，采用较薄栅片以减小断面形状系数，增大了格栅的过水面积，其水头损失较具有同样水力条件、同等规格的其它格栅小栅片的宽度比其它形式栅条的宽度大，这使栅片在顺水流方向的抗弯能力增强，承载能力增大，具有能适应较高水力负荷的能力2022/10/1123步进式阶梯格栅的工作特点格栅栅片阶梯2022/10/1324步进式阶梯格栅的优点格栅的传动系统均在水面上，结构简单紧凑，既避免了水中软纤维物质对传动机构的缠绕、卡阻，又为格栅的维护、检修提供了方便格栅的动、静栅片采用特定的挂钩插在经机加工确保尺寸精度要求的机架之上。这种固接形式结构稳定可靠，方便了动、静栅片的更换格栅其他主要零部件一次加工成型，可在厂内拼装或在现场组装，还可根据需要改现有框架式结构为封闭式结构，改善格栅的工作环境阶梯式格栅是一种典型的细格栅，主要适用于浅水渠进口处的除污，如给排水泵站，污水及雨水提升泵站，污水处理厂的拦污除污2022/10/1124步进式阶梯格栅的优点格栅的传动系统均2022/10/1325步进式阶梯格栅机架传动机构驱动装置静栅片动栅片2022/10/1125步进式阶梯格栅机架传动机构驱动装置静2022/10/132626栅条的断面形状正方形4.1.3格栅的选择圆形(水利条件好，但刚度较差)矩形(刚度好，但水力条件不如圆形)半圆形(水力条件和刚度都较好，但形状相对复杂)考虑的主要因素包括：格栅栅条的断面形式栅条间距清渣方式2022/10/112626栅条的断面形状正方形4.1.32022/10/1327栅条间距：栅条间距与格栅用途有关，设置在水泵前的格栅栅条间距应满足水泵的要求。设置在污水处理系统前的格栅栅条间距最大不能超过40mm，其中人工清渣为25～40mm，机械清渣为16～25mm。粗格栅的栅条间距为50~100mm，一般是设在泵前的第一道格栅，主要用来拦截污水中粗大的漂浮物，保护水泵不受伤害。中格栅的栅条间距为10~50mm，主要用来拦截污水中中等大小的漂浮物，保护水泵不受伤害。2022/10/1127栅条间距：2022/10/1328细格栅的栅条间距为3~10mm，主要用来拦截经粗格栅处理后仍漂浮在水面的细小的漂浮物。一般设在提升泵后沉砂池之前。由于格栅是物理处理的重要构筑物，故新设计的污水厂一般采用粗，中两道格栅，甚至采用粗、中、细三道格栅。清渣方式：栅渣清除方式与栅渣量有关。当栅渣量大于0.2m3／d时，一般采用机械清渣格栅当栅渣量小于0.2m3／d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。2022/10/1128细格栅的栅条间距为3~10mm，主要2022/10/1329第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1129第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13304.2筛网筛网用于截留和去除废水中细小的悬浮固体杂质，如纤维、纸浆、藻类等对于水中不同尺寸的悬浮物，可以选择不同材质的金属丝网（不锈钢丝网、铜网等)和不同尺寸的筛网孔眼来去除筛网可用于水预处理，也可用于废水的深度处理。筛网的类型振动式筛网水力筛网转鼓式筛网2022/10/11304.2筛网筛网用于截留和去除废水中2022/10/1331振动式筛网固定筛网电动机振动筛网废水由渠道流至振动筛网上，在这里进行水与悬浮物的分离，并利用机械振动，把呈倾斜面的振动筛网上截留的纤维等杂质卸到固定筛网上，进一步滤去附在纤维上的水滴2022/10/1131振动式筛网固定筛网电动机振动筛网废水2022/10/1332水力筛网水力筛网呈截顶圆锥形，中心轴呈水平状态。废水由进水管经导水叶片从圆锥体的小端进入筛网，利用水的冲击作用力和重力作用，水力筛网产生圆周运动，在这里进行水与悬浮物的分离，纤维状污染物被筛网截留，水则通过筛网的细小孔流入集水装置。由于整个筛网呈圆锥体，被截留的纤维等杂质沿筛网的倾斜面卸到固定筛网上，进一步滤去附在纤维上的水滴。2022/10/1132水力筛网水力筛网呈截顶圆锥形，中心轴2022/10/1333水力筛网固定筛网水力筛网集水渠导水叶片2022/10/1133水力筛网固定筛网水力筛网集水渠导水叶2022/10/1334转鼓式筛网工作原理废水进入转鼓池内，在转鼓的旋转下运动，截留在转鼓表面上的纤维杂质，由刮集器刮到输送带上予以回收。污水经筛网过滤后排出微滤机是转鼓式筛网的一种，转鼓绕水平轴旋转，圆周线速度约为0.1～0.5m/s滤网一般为不锈钢丝织成（也可用铜丝、卡普龙丝等），网孔尺寸多为20～40m，在滤网的上下两侧夹以支承网，其网孔多为1.25mm×1.25mm或2.5mm×2.5mm微滤机的处理能力与悬浮物的性质和浓度有关2022/10/1134转鼓式筛网工作原理2022/10/1335转鼓式水力筛出渣导槽过滤部分驱动装置2022/10/1135转鼓式水力筛出渣导槽过滤部分驱动装置2022/10/1336折椅式筛网工作原理水力筛按作用原理可将其划分为三个区域I区为滤水区，II区为一次增浓区，III区为二次增浓区运行时，废水由布水槽流入水力筛，经I区滤去绝大部分水分后，靠水力冲刷作用将纤维自动收集到II区进行第一次脱水，当II区纤维增加到一定数量后，便自然滚动或靠人工操作使其收集到III区再次脱水2022/10/1136折椅式筛网工作原理2022/10/1337折椅式水力筛筛网衬网支撑框架2022/10/1137折椅式水力筛筛网衬网支撑框架2022/10/1338筛网的特点及注意事项特点：（a）简便、占地较小（b）不必投加化学药剂（c）运行费用低以及维修方便采用时的注意事项当废水呈酸性或碱性时，筛网的设备应选用耐腐蚀材料制作筛网尺寸应按需截留的微粒大小选定，最好通过试验确定废水中如含油类物质，应先除去油污，以防堵塞网孔筛网的应用较为广泛，已应用于生活污水、食品废水、造纸废水等处理实践中2022/10/1138筛网的特点及注意事项特点：2022/10/1339第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1139第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13404.3调节池的位置水质、水量调节是通过设置调节池实现的按主要调节功能划分调节池水量调节池水质调节池水量水质调节池筛滤作用则是通过格栅和筛网完成的格栅（筛网）一般位于流程前端。而调节池在流程上的设置主要有以下两种：

（a）线内设置，即调节池设在流程线内

（b）线外设置，即调节池设在旁通线上2022/10/11404.3调节池的位置水质、水量调节是2022/10/1341线内设置调节池格栅或磨碎机沉砂池调节池泵流量控制去处理系统进水线内设置的调节池调节效果最好，但受进水管高程限制，一般埋深较深，施工和排泥较困难，当进水管埋深较浅时，较为适用2022/10/1141线内设置调节池格栅或磨碎机沉砂池调节2022/10/1342线外设置调节池格栅或磨碎机沉砂池溢流井流量控制去处理系统进水线外设置调节池不受进水管高度限制，一般为半地下式，施工和排泥较方便一般用于对城市及工业污水处理的雨水（暴雨）量进行调节调节池旁通线泵2022/10/1142线外设置调节池格栅或磨碎机沉砂池溢流2022/10/1343第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1143第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13444.4水量调节池水量调节池也称为均量池，它的作用只是调节水量，只需设置简单的水池，保持必要的调节池容积并使出水均匀即可。4.1.1水量调节池的作用和形式水量的变化会给水处理设备带来不少困难，使其无法处于最优的稳定运行状态；水量的波动越大，过程参数越难控制，处理效果越不稳定，严重时会使处理设施短时无法工作，甚至遭受破坏。应在废水处理系统之前设置调节池，对水量进行调节，以保证废水处理设备的正常运行。调节池的设置是否合理，对后续处理设施的处理能力、设备容积、基建投资、运行费用等都有较大的影响。2022/10/11444.4水量调节池水量调节池也称为均2022/10/13454.4.1水量调节池的结构进水一般为重力流，出水管设在池底部，以保证最大限度地利用有效容积。水量调节池可以分为出水需要提升和出水不需要提升两种，在有地面高差可以利用时，出水可以不用提升；如果没有足够的高差可以利用，出水可用泵提升。池中设计最高水位不能高于进水管的设计水位，最低水位可按排水泵站的要求设计，池内水深一般为2m左右。2022/10/11454.4.1水量调节池的结构进水一般2022/10/1346水量调节池的结构示意图水量调节池的特点是池中水位随时间而变化，有时也称之为“变水位均衡”。水量调节池主要起均化水量的作用，因此池中一般不设搅拌装置2022/10/1146水量调节池的结构示意图水量调节池的特2022/10/13474.4.2水量调节池容积的确定水量调节池的调节容积根据废水流量变化规律来确定。主要有计算法和图解法两种。（1）计算法如果废水的产生有明确的周期性，在一个产生周期T内，根据其水量变化，可分为若干时段ti，每个时段内水量波动不大。废水平均流量Q0按下式计算：qi是ti时段内废水的平均流量，m3/h；ti是时段，hT是生产周期，等于ti之和，h设Qa为大于Q0的小时流量，Qb为小于Q0的小时流量，最大的(Qa－Q0)和最小的(Qb－Q0)绝对值之和，以V表示，即为调节池的最小有效容积2022/10/11474.4.2水量调节池容积的确定水量2022/10/1348（2）图解法

（a）绘制流量日变化曲线要确定水量调节池的容积，首先要了解污水流量的变化规律。一般以污水流量在一日之内逐时变化情况作为基础。先分别测定一天之内每小时的平均废水流量，然后把一日之内逐时的平均流量与时间的变化规律绘成曲线，即称流量日变化曲线。

（b）绘制进水、出水及存水累计曲线图图中包括进水、出水及池内水量变化三条曲线用此图中的曲线可以算出水量调节池所需的最小容积，并可得出任一时刻池中的存水量。2022/10/1148（2）图解法2022/10/1349流量日变化曲线根据这一曲线，便可以确定每日所需处理的总污水量和平均流量。为了消除偶然情况的影响，使作图的数据具有实际代表性，应测出数日内的逐时数据，然后取其平均值作图2022/10/1149流量日变化曲线根据这一曲线，便可以确2022/10/1350进水、出水曲线的绘制方法以累积水量为纵坐标，以一日内时刻为横坐标，按流量日变化曲线做出累积进水曲线①，图中点A即表示一日内的累积总进水量（即一日内某单位总的废水排放量）以图中左下角(起始时刻进水为零)为起点到点A的直线即表示污水经调节后均匀出水的累积规律，称曲线②曲线①和曲线②在一日内所表示的总进水量和总出水量是相等的一日中大多数时刻进出调节池的水量是不相等的，而出水流量却始终是恒定的，由于进出水流量不相等，在一日之内的任一时刻进、出水水量之间就会出现偏差。2022/10/1150进水、出水曲线的绘制方法2022/10/1351积累水量曲线图在约14:00以前，进水累积水量小于出水累积水量，这段时间调节池内必须预先存有足够的水弥补进水量的不足以保证按平均流量均匀出水，这种在某一时刻进水量不足以保证均匀出水量的累积数称作“负偏差”2022/10/1151积累水量曲线图在约14:00以前，进2022/10/1352最大负偏差水量在进水流量等于均匀出水流量之前，负偏差将越来越大，直到进水流量等于均匀出水流量时，(此时曲线①的切线平行于曲线②），负偏差才不会继续增大。为了保证在负偏差最大时调节池也可以均匀出水，在进水的起始时刻，池子的容积至少必须保证池内存有恰好等于最大负偏差的水量求法如下：作与日均流量线平行并与进水累积曲线相切的直线，过切点作纵轴的平行线与进水累积曲线相交，则切点与交点之间的距离在纵坐标上所代表的体积（图中线段BD）就是最大负偏差的水量，用V－表示。2022/10/1152最大负偏差水量2022/10/1353积累水量曲线图最大负偏差水量的计算作与日均流量线平行并与进水累积曲线相切的直线，过切点作纵轴的平行线与进水累积曲线相交，则切点与交点之间的距离在纵坐标上所代表的体积（线段BD）就是最大负偏差的水量2022/10/1153积累水量曲线图最大负偏差水量的计算作2022/10/1354最大正偏差水量在造成最大负偏差以后，累积进水量将会逐渐增加，并可能在中途等于均匀累积出水量，此时偏差为零，池内存水则恢复到进水起始时刻(零点)的水平，如此刻以后进水流量仍大于出水流量，则池中累积的水量将超过池内原有的等于最大负偏差的水量因此，池子的容积还需增加。在某一时刻进水量大于出水量的累积数称作“正偏差”，用V+表示池子容积还应增加的体积等于最大正偏差。最大正偏差的求法同最大负偏差（图中线段EC）调节池的最小容积：

V=V－+V+

最大负偏差水量最大正偏差水量2022/10/1154最大正偏差水量V=V－+V+2022/10/1355调节池内水量变化曲线的绘制方法在起始时刻，池中应有等于最大负偏差的存水，以后任一时刻，池中水量等于起始时刻的水量减去出水曲线2与进水曲线1之间的偏差用Ⅱt表示任一时刻出水的累积量，It表示任一时刻进水的累积量则池中任一时刻的存水量Wt可用下式计算将计算出的各时刻的池内水量值绘成曲线，即池内水量变化曲线③Wt＝V--(Ⅱt-It)2022/10/1155调节池内水量变化曲线的绘制方法在起始2022/10/1356积累水量曲线图水量变化曲线的绘制方法池中水量等于起始时刻的水量减去出水曲线2与进水曲线1之间的偏差将计算出的各时刻的池内水量值绘成曲线，即池内水量变化曲线2022/10/1156积累水量曲线图水量变化曲线的绘制方法2022/10/1357水量调节池实际设计中的注意事项为使水量调节池的容量能充分地利用，水位变化幅度应从最大正、负偏差之和所显示的水位到零。很显然，如果当达到最大负偏差时，池中仍有相当的蓄水，则这部分蓄水所占的容积是不必要的。在实际工程中，应留有余地，在最大负偏差时，可留有适当的容积以上作法在理论上是合理的，但在实际设计中选用的调节池容积还应视实际情况留有余地，通常是将计算出的调节池容积乘以1.1~1.2的系数当废水流量变化无规律时，则调节池容积应根据实际情况凭经验确定2022/10/1157水量调节池实际设计中的注意事项为使水2022/10/1358第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1158第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13594.5水质调节池水量调节一般不考虑污水的混合，故出水虽具有均匀的流量但浓度仍然有可能是变化的，仍不能保证后续处理工艺在稳态下工作，因此有时还需要对水质进行调节水质调节是使废水在浓度和组份上的变化得到均衡，这不仅要求调节池有足够的容积，而且要求在水池调节周期内不同时间的进出水水质均和，以使在不同时段流入池内的废水都能达到完全混合的目的2022/10/11594.5水质调节池水量调节一般不考虑2022/10/13604.5.1水质调节池的作用和形式水质调节池也称均质池，它具有下列作用：

（a）减少或防止冲击负荷对处理设备的不利影响

（b）使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中的pH值保持稳定

（c）调节水温

（d）当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用水质调节是采用某种方法使不同水质的水相互混合，常用的有水力混合和动力混合两种方法2022/10/11604.5.1水质调节池的作用和形式水2022/10/1361水力混合水力混合是依靠调节池的特殊构造所形成的水流，使不同时刻进入调节池的污水同时流出调节池，取得随机均质的效果来实现的水力混合调节池也称为异程式调节池，它有不同的布置方式，常见的有同心圆平面布置、矩形平面布置和方形平面布置方式异程式调节池中废水进入调节池后，由于调节池的特殊结构，可以使同时进入的水经过不同的时间流到出水槽，从而达到不同浓度废水混合的目的2022/10/1161水力混合水力混合是依靠调节池的特殊构2022/10/1362同心圆布置调节池水力混合水质调节池的不同布置形式为防止水流在池内短路，可在池内设置若干块隔板。对于体积较小的调节池，可在池底设置沉渣斗，定期排除沉淀物矩形平面布置调节池水质调节池常设有大量隔板，在水质较清时，能够保证均质作用，但当污水含杂质多时就存在维护问题2022/10/1162同心圆布置调节池水力混合水质调节池的2022/10/1363方形布置调节池水力混合水质调节池的不同布置形式根据试验及实践经验，在正方形及其他形式规模较小的水质调节池中，隔板可以取消，仍有明显的均质效果这种混合不另消耗能量，运行费用低。但此种方式混合效果较差，混合设施结构比较复杂，施工困难2022/10/1163方形布置调节池水力混合水质调节池的不2022/10/1364动力混合动力混合是在调节池内增设空气搅拌、机械搅拌、水力搅拌等设备或装置。这类设备的混合效果较好，但需消耗动力。常用的混合方式有水泵循环混合、曝气混合和机械搅拌混合三种。1）水泵循环混合

此种方式简单易行，效果好，缺点是动力消耗较大，成本高2022/10/1164动力混合2022/10/1365水泵混合混合方式示意图最高水位最低水位阀门泵2022/10/1165水泵混合混合方式示意图最高水位最低水2022/10/1366动力混合2）曝气混合在池底或池一侧装设空气曝气管，不仅可以起混合作用并可防止SS沉积，还可起到预曝气或预除臭的作用，此外还有利于对某些有害气体（如SO2等）进行吹脱。一般曝气混合调节池的空气用量为1.5～3m3/(m2·h)，有效水深1.5～2m。有的调节池就是由两个或三个池子组成，池底装设空气管道，每个池子间歇独立运行，轮流倒用。第一池充满水后，进水流入第二池。第一池内的水用空气搅拌均匀后，用泵抽往后续构筑物，抽空后再循序抽第二池的水，这样虽能调节水量与水质，但基建与运行费均较大。2022/10/1166动力混合2）曝气混合2022/10/1367曝气混合混合方式示意图最高水位最低水位阀门泵鼓风机曝气装置2022/10/1167曝气混合混合方式示意图最高水位最低水2022/10/1368动力混合3）机械搅拌混合此种方法比较简便、占地小、效果好，但动力消耗大曝气混合与机械搅拌混合方式都具有一个共同的问题，即设备、管道易于腐蚀，因此设备维护成本较高，不适于在大型处理厂使用2022/10/1168动力混合3）机械搅拌混合2022/10/1369机械搅拌混合混合方式示意图最高水位最低水位阀门泵机械搅拌装置2022/10/1169机械搅拌混合混合方式示意图最高水位最2022/10/1370第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1170第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13714.5.2水质调节池容积的确定（1）调节容积的确定在实际工程中，水质调节池容积应当能够容纳水质变化一个周期所排放的全部水量如水质变化无明显周期，则要根据实际情况测定，此时可参照流量日变化曲线的作法作出浓度日变化曲线，然后按此曲线根据后续处理工艺对进水的要求决定水质调节时间，从而决定水质调节池的容积2022/10/11714.5.2水质调节池容积的确定（12022/10/1372调节容积的确定从理论上讲，经一定均和周期T后，污水的平均浓度可按下式计算

cm是小时水质调节后污水的平均浓度，mg/L；

ci是任一测定时段ti内的污水平均浓度，mg/L；Q是污水平均流量，

m3/h

；

qi是在ti时段内的污水平均流量，m3/h；

ti是测定时段，h；n是测定时段的总数2022/10/1172调节容积的确定从理论上讲，经一定均和2022/10/1373调节容积的确定如果取样的时段ti是相等的，则上式可写为实际工程中（穿孔导流槽式调节池），均质池容积可按下式计算V是所需水质调节池的容积，m3；T是调节时间，h；Q是污水平均流量，m3/h；1.4是经验系数。2022/10/1173调节容积的确定如果取样的时段ti是相2022/10/1374（2）调节时间的确定如果废水水质变化具有周期性，采用的调节时间应等于变化周期。从生产上讲，往往是以一个工作班（即8h）为一个生产周期实际经验证明，若水质调节池容量按8h计算，池容偏大。实际工程中要求达到的均和后的最高允许浓度往往比平均浓度高，即没有必要使废水浓度完全均一。所以计算水质调节池容积时，其调节时间通常按4~8h考虑。在计算调节池容积时，如果只需要控制出水在某一合适的浓度范围内，可以根据废水浓度的变化曲线用试算的方法确定所需的调节时间2022/10/1174（2）调节时间的确定2022/10/1375调节时间的确定设废水每小时的流量和浓度分别为q1及c1、q2及c2、q3及c3、……qn及cn，先从废水的水量水质变化曲线图表上选择其流量和水质浓度较高的相邻的2h，求该时段的废水平均浓度：若求出的废水平均浓度c1′小于设计要求达到的均和浓度c0，则需要的调节时间为2h；反之，则再计算比较相邻3h的平均浓度值，若符合设计要求，则调节时间为3h；按上法依次试算，直至符合要求为止。2022/10/1175调节时间的确定设废水每小时的流量和浓2022/10/1376调节时间的确定例题4-1已测得某化工厂废水的平均日水量为1000m3/d，废水各小时流量及盐酸浓度如表4-1所示，如废水后续处理系统要求废水中盐酸浓度不大于4.4mg/L，试计算所需的水质调节池的容积。解：①调节时间的确定如调节时间取2h，从表4-1的第6列可以看出，废水流量和浓度的高峰期为12:00~14:00时段。此2h的出水加权平均浓度为：

②调节时间为2h时，调节池容积计算

选用方形对角线出水调节池，其容积为：可见，经调节时间为2h达不到要求2022/10/1176调节时间的确定例题4-1已测得某2022/10/1377表4-1某化工厂废水流量及盐酸浓度变化时段废水流量/(m3/h)盐酸质量浓度/(mg/L)时段废水流量/(m3/h)盐酸质量浓度/(mg/L)0:00～1:00503.012:00～13:00375.71:00～2:00292.713:00～14:00684.72:00～3:00403.814:00～15:00403.03:00～4:00534.415:00～16:00643.54:00～5:00582.316:00～17:00405.35:00～6:00361.817:00～18:00404.26:00～7:00382.818:00～19:00252.62022/10/1177表4-1某化工厂废水流量及盐酸浓2022/10/1378调节时间的确定

③增加调节时间分别进行计算。

如调节时间分别取3、4、5、6、8h，从表4-1的第3列和第6列可看出，废水流量和浓度的高峰期分别为11:00~14:00、10:00~14:00、12:00~17:00、12:00~18:00、10:00~18:00，其调节容量及相应的出水加权平均浓度如表4-2所示

从表可以看出，该化工厂的水质调节池以调节历时5h为宜，此时调节池容积可设计为178m32022/10/1178调节时间的确定③增加调节时间2022/10/1379表4-2水质调节池历时、容量和出水盐酸浓度调节时间/h调节池容量/m3盐酸浓度/(mg/L)8267.14.266206.44.345177.84.364135.74.583107.14.68275.05.052022/10/1179表4-2水质调节池历时、容量和出2022/10/1380第4章预处理4.1格栅

4.1.1格栅分类4.1.2常用的机械格栅4.1.2格栅的选择4.2筛网4.3调节池的位置4.4水量调节池4.4.1水量调节池的作用和形式4.4.2水量调节池容积的确定

4.5水质调节池

4.5.1水质调节池的作用和形式

4.5.2水质调节池容积的确定4.6水质水量调节池

4.6.1水质水量调节池的作用和形式

4.6.2水质水量调节池容积的确定4.7工程设计2022/10/1180第4章预处理4.1格栅4.5水2022/10/13814.6水质水量调节池一般工业废水都有水量水质的变化，而水质水量调节池既可均量，又能均质，所以工程上一般应采用水质水量调节池，也称均化池。4.6.1水质水量调节池的作用和形式水质水量调节池应在池中设置搅拌装置均量和均质在概念上是有区别的，它们的目的也不同。但其综合的作用是使后续的反应过程能在稳定的条件下发生，故均量和均质又是不可分的，所以在工程上存在两个流程组合的问题，从而共同组成均化池。均化池上半部为均量(变水位)，下半部为均质(常水位)，而出水口设在池体的中部。2022/10/11814.6水质水量调节池一般工业废水都2022/10/1382水质水量调节池这种组合方式占地省，而且水量调节部分也能起一些均和作用，是比较经济合理的，但池的深度相应要大些出水口以上为均量的容积(V＝V+＋V-)2022/10/1182水质水量调节池这种组合方式占地省，而2022/10/13834.6.2水质水量调节池容积的确定如果需要既调节水量又调节水质，调节池的容积可根据废水浓度及水量变化的规律以及要求的调节均和程度来确定。水质水量调节池要保证均量作用，必需满足一定的容积V1

，而保证水质调节作用也需满足一定的容积V2

，二者之中取其大者即水质水量调节池的容积。表4-3是某工厂排出的工业废水的水量水质逐时变化情况，根据上面所述方法求出均化池的调节容积为4110m3，据此计算各时段内调节后的盐酸浓度和盐酸质量负荷（kg/h），如表4-3所示。2022/10/11834.6.2水质水量调节池容积的确定2022/10/1384表4-3某工厂废水调节前后水量水质逐时变化情况时段该时段内的平均流量/(m3/h)调节前该时段内的平均盐酸浓度/(mg/L)调节前该时段内的盐酸质量负荷/(kg/h）该段时间终点均化池内的贮水量/m3调节后该时段内的平均盐酸浓度/(mg/L)调节后该时段内的盐酸质量负荷/(kg/h）8:00~9:0012780.3551751721751939:00~10:0014760.41020054219721810:00~11:0015300.42521596621023211:00~12:0015480.430220140821623912:00~13:0015300.425220183221824113:00~14:0014580.405210218421423714:00~15:0013860.350200246420923115:00~16:0012600.350190261820322416:00~17:0011700.325180268019621717:00~18:0011700.325170274618820818:00~19:0011880.330175282818420319:00~20:0013140.36521030361922122022/10/1184表4-3某工厂废水调节前后水量水2022/10/1385表4-3某工厂废水调节前后水量水质逐时变化情况时段该时段内的平均流量/(m3/h)调节前该时段内的平均盐酸浓度/(mg/L)调节前该时段内的盐酸质量负荷/(kg/h）该段时间终点均化池内的贮水量/m3调节后该时段内的平均盐酸浓度/(mg/L)调节后该时段内的盐酸质量负荷/(kg/h）20:00~21:0014400.400280337022024321:00~22:0014400.440305370424527122:00~23:0013680.385245396624527123:00~0:0012420.34518041022302540:00~1:009900.27515039862142371:00~2:007920.22011536721962172:00~3:005940.1657531601791983:00~4:004680.1305025221621794:00~5:003780.1054517941471625:00~6:003600.1006010481321466:00~7:004320.120903741191327:00~8:007380.2051300126139平均0.307170.4213将表中数据绘制成调节池调节前后水量水质逐时变化曲线图2022/10/11