高级工程师-除油课件

污水的物理处理污水的物理处理Contents均和调节作用筛滤沉淀除油离心分离过滤高梯度磁分离Contents均和调节作用筛滤沉淀除油离心分离过滤高梯度磁22.4除油2.4.1含油污水的特征浮油：在2h静止状态下可浮于水面上的油珠，直径在100-150μm，在污水中呈悬浮状态，可以依靠它与水的密度差而从水中分离出来。是含油污水的主要成分。分散油：悬浮于水中的微小油珠，粒径在10-100μm，不稳定，静止一定时间可以形成浮油。乳化油：非常细小的油滴，粒径小于10μm，以乳化状态存在，即使长期静止也难以从水中分离出来。溶解油：在水中呈溶解状态的油微粒，其粒径为纳米级，溶解度很小。2.4除油2.4.1含油污水的特征3危害:表现在对生态系统及自然环境的严重影响.水体中的浮油，形成油膜阻碍大气复氧；乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解过程中消耗水中溶解氧，使水体形成缺氧状态，水中CO2浓度升高，水体pH降到正常范围下，导致鱼类不能生存；含油废水流到土壤，由于土层对油污的吸附和过滤作用，会在土壤形成油膜，使空气难于透入，阻碍土壤微生物的增殖，破坏土层结构。含油废水排入城市排水管道，对排水设备和城市污水处理厂都会造成影响，通常不能大于30-50mg/L，否则将影响活性污泥和生物膜的正常代谢。危害:表现在对生态系统及自然环境的严重影响.42.4.2除油池的类型和构造1.平流除油池技术参数停留时间：1.5-2.0h；水平流速：2-5mm/s；池长与池深比>4；除油率：60-80%；池底坡度＝0.01-0.02坡向污泥斗特点：构造简单，运行管理方便，除油效果稳定；但体积大，占地面积大，处理能力低，排泥难，出水中仍含有乳化油及吸附在悬浮物上的油分，难以达到排放要求。注：除油池需加盖，防止石油气味的散发，同时还有防雨、防火及保温作用。2.4.2除油池的类型和构造52.斜板式隔油池预处理：去除大的颗粒杂质；停留时间：30min可分离直径为60μm的油珠3.隔油池的计算与设计1.按油珠的上升速度：实验求出，或按下式计算2.斜板式隔油池6隔油池的面积：2.按污水的停留时间计算除油池总容积W为：

W=Q·t

式中Q-隔油池设计流量，m3/h;t-废水在隔油池内的设计停留时间，一般采用1.5-2.0小时.隔油池的面积：7隔油池的过水断面Ac为

Ac=Q/(3.6v)

v-废水在隔油池中的水平流速(mm/s).一般取2-5mm/s，不大于15mm/s隔油池格间数n为：n=Ac/(b·h)>2式中b-隔油池每个格间的宽度(m);h/b=0.3-0.4h-隔油池工作水深，一般采用1.5-2.0m.隔油池的有效长度L为：L=3.6v·t隔油池建筑高度H为H=h+h’h’–池水面上的池壁超高，m,一般不小于0.4m。隔油池的过水断面Ac为Ac=Q/(382.4.4隔油技术的发展1.粗粒化装置：小型高效的油水分离装置，用于含微量油或含有乳化油污水的处理。原理：让污水通过一种耐油、耐腐蚀的粗粒化材料组成的填充层，控制条件，使油水混合液中油粒子的物理吸附、黏附、凝聚等过程急聚进行，使得微油油粒粗粒化，并促使乳化油破乳进而聚集成大的油滴，使油水得以分离。填料有机类：聚链烯烃、尼龙、维尼龙、聚酯、聚氨酯等高分子聚合物；无机类：硅砂、分子筛、沸石、活性炭、硅藻土、石棉、玻璃纤维等；2.4.4隔油技术的发展9粗粒化装置固定床：将粗粒化材料组成的填充层固定在筒体内，含油污水从下部进入，通过填充层，油分被吸附并粗粒化形成油滴经收纳箱的小孔流出并上浮到装置上部，定期排出。结构简单，使用较多。流化床：粗粒化材料处于流化状态，被处理水与床层内的粗粒化材料充分接触，完成吸附和粗粒化过程。设备复杂，但效果好。出水油含量可降至20mg/L，设备占地面积小，药剂、动力消耗小，不产生二次污染，粗粒化装置10多层波纹板式隔油池用多层波纹板把水池分成若干个小水池，油滴上浮及油泥的下沉分别在池的两端进行，避免返混。结构简单，占地面积小，易管理，能去除粒径为15μm的油粒。聚结斜板除油罐利用粗粒化材料与斜板除油的双除油作用对含油污水进行处理。聚结室：装填粗粒化材料斜板沉降室：去除经聚结室形成的较大油珠总停留时间：1h；出水含油量：5-15mg/L。多层波纹板式隔油池112.5离心分离污水中的悬浮物借助离心设备的高速旋转，在离心力作用下与水分离的过程叫离心分离。2.5.1离心分离原理离心分离因数：若离心机的转速为n，则ω=2πn/60代入上式有2.5离心分离污水中的悬浮物借助离心设备的高速旋转，在离心122.5.2旋流分离器水力旋流器、旋流池、离心机由污水在水泵的压力或进出水的压头差作用下以切线方向进入设备，造成快速旋转而产生离心力。压力式水力旋流器：直径一般在500mm以内，若处理水量较大，多台并用;技术要求：进水口紧贴器壁，做成高宽比为1.2-2.5的矩形，出口流速一般采用6-10m/s，为加强水流的向下旋流，进水管向下倾斜3-5度；溢流管下端与进水管轴线的距离为H0/2为宜，H0-圆筒高度。2.5.2旋流分离器13优点：体积小，单位容积处理能力高，易于安装，便于维修，广泛应用于轧钢废水处理以及高浊度河水的预处理。分离因数不高，效果较差，常用来去除液体中密度较大的沙粒，器壁易受磨损且电能消耗大。极限直径：分离效率为50%的颗粒直径为极限直径，区别水力旋流分离器分离程度的主要标准。重力式水力旋流沉淀池表面负荷：25-30m3/m2h,沉淀时间0.5h设备容积大，能耗低，表面负荷低优点：体积小，单位容积处理能力高，易于安装，便于维修，广泛应142.5.3离心分离机利用惯性离心力来分离液态非均相混合物的机械常速离心机(Kc<3000)：悬浮液分离、污泥脱水高速离心机(Kc>300)：细粒状悬浮液；超速离心机(Kc>12000)：颗粒极细的乳化液、油类。2.5.3离心分离机152.6过滤过滤：以粒状材料(如石英砂等)组成具有一定孔隙率的滤料层来截留水中的悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。处理构筑物：滤池过滤作用：降低水中的浊度，使滤后水达到生活饮用水标准；去除水中的有机物、细菌甚至病毒也会随悬浮物的降低而大量去除，从而为滤后消毒创造良好条件。一、过滤机理水力分级：经反冲洗水力分选后，滤料粒径自上而下大致按由细到粗依次排列，称滤料的水力分级。2.6过滤过滤：以粒状材料(如石英砂等)组成具有一定孔隙率16颗粒迁移：水流中的悬浮颗粒脱离水流的流线与滤粒表面接近是一种物理-力学作用，包括拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用。颗粒粘附：水中悬浮颗粒迁移到滤料颗粒表面上时，在范德华引力、静电力、某些化学键和某些化学吸引附力、絮凝颗粒的架桥作用下，附着在滤料颗粒表面上，或者附着在原先粘附的杂质颗粒上，此种过程称为颗粒粘附。过滤效果主要决定于水中悬浮颗粒的表面物理化学性质，而无需增大水中悬浮颗粒的尺寸。颗粒迁移：水流中的悬浮颗粒脱离水流的流线与滤粒表面接近是一种17直接过滤：原水不经沉淀池而直接进入滤池过滤。接触过滤：原水加药后不经任何絮凝设备直接进入滤池的方式微絮凝过滤：原水加药后先经过简易微絮凝池(几分钟)，待形成粒径在40-60μm的絮体后再进入滤池过滤的方式高级工程师--除油课件18直接过滤要求：1)原水浊度和色度较低，且水质变化较小。一般要求常年原水浊度低于50度。2)滤料应选用双层、三层或均质滤料，且滤料粒径和厚度要适当增大，以提高滤层含污能力。3)原水进入滤池前，无论是接触过滤还是微絮凝过滤，均不应形成大的絮凝体以免很快堵塞滤层表面孔隙。为提高微絮粒强度和粘附力，需在混凝剂投加点后，滤池进口附近投加高分子助凝剂。4)滤速：5m/h。直接过滤要求：19二、滤层内杂质分布规律上层细滤料孔隙小，截留大量杂质；下层粗滤料孔隙大，但截留杂质能力没有充分发挥出来。杂质在滤层内的分布不均匀程度与进水水质、水温、滤料粒径、形状、级配、滤速等多种因素有关。滤层截污量：单位体积滤层中所截留的杂质量。滤层含污能力：在一个过滤周期内，整个滤层内单位体积滤料中的平均含污量，单位g/cm3或kg/m3。二、滤层内杂质分布规律20三、快滤池滤层的发展和利用1.反粒度过滤：沿过滤水流方向滤料粒径逐渐由大到小。2.双层滤料：上层无烟煤（质轻），下层石英砂（较重）。含污能力较单层滤料高一倍以上，可增长过滤周期或提高滤速。3.三层滤料：上层无烟煤，中层石英砂，下层磁铁矿。4.均质滤料：沿整个滤层方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。三、快滤池滤层的发展和利用21等速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变的过滤方式。无阀滤池和虹吸滤池属于等速过滤。变速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度随过滤时间的延续而减小的过滤方式，又称减速过滤。与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，变速过滤的滤后水质较好，而且在相同过滤周期内，过滤水头损失也较小。过滤初期，滤速较大可使悬游杂质深入下层滤料；过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。而等速过滤不具备这种自然调节功能。等速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持22(三)滤层中的负水头过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过了该处的水深时，便出现了负水头现象。负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊，气囊对过滤有破坏作用：减少有效过滤面积，使过滤时的水头损失及滤速增加，严重时会破坏滤后水质；气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构，反冲洗时更易将滤料带出滤池。解决办法：1)增加滤层上的水深2)滤池出水水位等于或高于滤层表面(三)滤层中的负水头23一、快滤池类型按滤料层组成：单层石英砂滤料、双层滤料、三层滤料、均质滤料、新型轻质滤料。按阀门的设置：普通快滤池、双阀滤池、单阀滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池。按过滤的水流方向：下向流、上向流、双向流按工作方式：重力式滤池、压力式滤池按滤池的冲洗：高速水流反冲洗滤池、气、水反冲洗滤池、表面助冲加高速水流反冲洗滤池一、快滤池类型24普通快滤池又称为四阀滤池，即进水阀、清水阀、反冲洗水阀及排水阀组成：浑水渠、冲洗排水槽、滤料层、承托层及配水系统。管道：进水管、清水管、冲洗水管、冲洗排水及废水渠过滤周期：过滤开始到过滤结束所经历的时间。滤池工作周期：从过滤开始到反冲洗结束所经历的时间。滤速：相当于滤池负荷，指单位时间单位表面积滤池的过滤水量，m3/m2.h，简化为m/h普通快滤池又称为四阀滤池，即进水阀、清水阀、反冲洗水阀及排水252.滤料具有足够的机械强度,以免在冲洗时出现磨损和破碎现象；具有足够的化学稳定性；具有合适的粒径、良好的级配和适当的孔隙率；货源充足，价格低廉，应尽量就地取材.常用滤料：石英砂、磁铁矿、无烟煤、金钢砂、石榴石、天然锰砂等。2.滤料26滤料粒径级配:指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。不均匀系数K80：d10---通过滤料重量10%的筛孔孔径，反映细颗粒尺寸d80---通过滤料重量80%的筛孔孔径，反映粗颗粒尺寸生产中，常以最大粒径、最小粒径和不均匀系数K80表示滤料粒径级配。滤料粒径级配:指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。27二、双层及多层滤料级配双层滤料经反冲洗后，可能出现部分混杂，取决于煤、砂的密度差、粒径差和及其粒径级配、滤料形状及反冲洗强度等因素。三、滤料筛分采用有效粒径法筛选滤料，作筛分析实验。缺点：1)筛孔尺寸未必精确；

2)未反映出滤料颗粒形状因素。

二、双层及多层滤料级配28四、滤料层孔隙率的测定定义：指滤料层中的孔隙所占的体积与滤料层总体积之比，用m表示。1）取一定量的滤料，在105℃下烘干，称重；2）用比重瓶测出其密度ρ；3）将滤料放入过滤筒中，用清水过滤一段时间，待其压实后，量出滤层体积；4）求出滤料孔隙率。

G---滤料质量，kg；

ρ---滤料颗粒密度，kg/m3；

V---滤料层体积，m3.四、滤料层孔隙率的测定293.承托层作用：支承滤料，防止滤料从配水系统中流失，反冲洗时均匀地向滤料层分配反冲洗水。大阻力配水系统单层或双层滤料：天然卵石或砾石三层滤料：上层重质矿石铺装承托层时应严格控制好高程，分层清楚，厚薄均匀，并应将附着其上的杂质清除干净！小阻力配水系统承托层可以不设，或适当铺设些粗砂或细砾石。3.承托层304.配水系统作用：反冲洗时，使反冲洗水在整个滤池平面均匀分布；过滤时，均匀收集滤后水。分类：大阻力、中阻力和小阻力三种配水系统如果孔口内压头相差最大的两点出流量相等，则可认为整个滤池布水是均匀的。通常要求压头相差最大两点的流量比小于0.95，以保证配水系统中任意两孔口出流量之差不大于5%。(一)大阻力配水系统由居中的配水干管及其两侧接出的若干根间距相等彼此平行的支管组成，在支管下部开有两排与管中心铅垂线成45度且交错排列的孔眼。4.配水系统31优点：配水均匀性好缺点：结构较复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大，管道易结垢，增加维修困难，对冲洗水头有限的虹吸滤池和无阀滤池不能采用大阻力配水系统。小阻力配水系统：在滤池底部设有较大的配水室，在其上面铺设阻力较小的多孔滤板、滤头等进行配水优点：反冲洗水头小，可用于虹吸滤池和无阀滤池缺点：配水不均匀。优点：配水均匀性好325.滤池的冲洗目的：清除滤层中所截留的污物，恢复滤池过滤能力。一、冲洗方法高速水流反冲洗：利用流速较大的反向水流冲洗滤料层，使整个滤层达到流态化状态，截留于滤层中的污物，在水流剪力和滤料颗粒碰撞磨擦的双重作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出滤池。冲洗三要素滤层膨胀度、冲洗强度、冲洗时间5.滤池的冲洗33滤层膨胀度：反冲洗时滤层膨胀后所增加的厚度与滤层原厚度之比。反冲洗强度：单位面积滤层上通过的冲洗流量，L/s•m2，适宜。冲洗时间：足够优点：操作方便，池子结构和设备简单。缺点：耗水量大，水力分级现象明显。(二)气、水反冲洗原理：压缩空气进入滤池后，利用上升空气气泡产生的振动可有效将附着于滤料表面的污物擦洗下来，使之悬浮于水中，再用水反冲把污物排出池外。滤层膨胀度：反冲洗时滤层膨胀后所增加的厚度与滤层原厚度之比。34操作方式：1.先气冲，再水反冲。2.先用气-水同时反冲，再用水反冲。气冲强度：10-20L/m2.s之间。水冲强度：单独水冲时气-水同时反冲时，水冲强度一般为3-4L/m2.s。低速水冲，反冲强度为4-6L/m2.s。高速水冲，反冲强度为6-10L/m2.s。操作方式：1.先气冲，再水反冲。低速水冲，反冲强度为4-6L353.先用气冲，然后用气-水同时反冲，再用水反冲（或漂洗）。气冲强度：15L/(s.m2)，冲洗时间4min；气水同时反冲：气冲强度不变，水冲强度约为4min，冲洗时间4min；最后水冲强度：漂洗时间约2min。总冲洗时间10min。优点：冲洗效果好；节省冲洗水量；不产生或不明显产生水力分级，从而提高滤层的含污能力缺点：增加气冲设备；池子结构及冲洗操作较复杂。3.先用气冲，然后用气-水同时反冲，再用水反冲（或漂洗）。36二、冲洗水的供给冲洗水塔(水箱)：操作简单，所需水泵小，耗电均匀，但造价高，有地形可以利用时采用。冲洗水泵：建设费用低，水头变化小，但操作麻烦，短时间耗电大，电网负荷不均。三、冲洗废水的排除组成：冲洗排水槽和废水渠反冲洗排水槽设计要求：1.冲洗废水应自由跌落进入冲洗排水槽。2.冲洗排水槽内的废水应自由跌落进入废水渠。二、冲洗水的供给373.排水槽应水平，最大误差<2mm。4.排水槽水平面积<25%滤池面积。4.相邻两槽中心距一般为1.5-2.0m，间距过大会影响排水的均匀性。5.反冲洗排水槽高度要适当。过高，废水排除不净，过低，滤料流失。废水渠矩形断面，沿滤池壁一侧布置。当滤池面积很大时，布置在滤池中间。高级工程师--除油课件38第六节普通快滤池的设计一、滤池总面积与单池面积设计流量一定时，设计滤速越高，滤池面积越小，滤池造价越低。单池面积滤池个数越多，单池面积越小，冲洗效果越好，运转灵活，强制滤速低，但滤池总造价高，操作管理较麻烦。个数过少，单池面积过大，布水均匀性差，冲洗效果欠佳；单池检修时，对水厂生产影响大，强制滤速高。第六节普通快滤池的设计一、滤池总面积与单池面积39二、滤池长宽比单个滤池平面一般为正方形，也可为矩形三、滤池总深度1）滤池保护高度：0.2-0.3m；2）滤层表面以上水深：1.5-2.0m；3）滤层厚度：单层砂滤池一般为0.7m，双层及多层滤料一般为0.7-0.8m；4）承托层厚度：约0.4m；考虑配水系统的高度，滤池总深度为3.0-3.5m。四、管渠设计流速进水：0.8-1.2m/s；出水1.0-1.5m/s；清水：1.0-1.5m/s；冲洗水2.0-2.5m/s二、滤池长宽比40五、管廊布置要求：紧凑、简捷；要有良好的防水、排水、通风及照明设备；要留有设备及管配件安装、维修的空间；要便于与滤池操作室联系。六、设计中注意的问题1）滤池底部应设排空管，其入口处设栅罩，池底应有一定的0.5%坡度，坡向排空管。2）每个滤池宜装设水头损失计及取样管。3）各种密封渠道上应设人孔，以便检修。4）滤池壁与砂层接触处应拉毛成锯齿状，以免过滤水在该处开成“短路”而影响水质。5）滤池清水管上应设置短管，以便排放初滤水。五、管廊布置41虹吸滤池设计要点：1.单元滤池的格数反冲洗水量：3.6qF≤(n-1)VnFVn：强制滤速，在进水量不变的情况下，一格单元格滤池反冲洗时同组其它格滤池的滤速。分格数：n>3.6q/v分格数少，冲洗强度不能保证，且布水不均匀；分格数多，造价增加。2.深度：底部配水空间0.3米；小阻力配水系统高度0.1-0.2米；承托层厚度0.2米；滤料厚度0.7米；冲洗时滤层的膨胀高度0.35米；反冲洗排水槽高度；最大冲洗水头1.0-1.2米；最大过滤水头1.5-2.0米，滤池总深：4.5-5.5米虹吸滤池423.虹吸管进水虹吸管流速：0.6-1.0m/S。排水虹吸管流速：1.4-1.6m/S。优点：无需大型阀门及相应的开闭控制设备；不设管廊，操作管理方便，易于实现自动化；它利用同组其他单元滤池的出水及其水头进行反冲洗，无需设置冲洗水塔或冲洗水泵；出水水位高于滤料层，过滤时不会出现负水头现象存在问题：结构复杂，池深一般在5米，反冲洗水头低，只能采用小阻力配水系统，冲洗均匀性差；冲洗强度受其余同格滤池的过滤水量影响，故冲洗效果不稳定。3.虹吸管43高级工程师--除油课件44高级工程师--除油课件45污水的物理处理污水的物理处理Contents均和调节作用筛滤沉淀除油离心分离过滤高梯度磁分离Contents均和调节作用筛滤沉淀除油离心分离过滤高梯度磁472.4除油2.4.1含油污水的特征浮油：在2h静止状态下可浮于水面上的油珠，直径在100-150μm，在污水中呈悬浮状态，可以依靠它与水的密度差而从水中分离出来。是含油污水的主要成分。分散油：悬浮于水中的微小油珠，粒径在10-100μm，不稳定，静止一定时间可以形成浮油。乳化油：非常细小的油滴，粒径小于10μm，以乳化状态存在，即使长期静止也难以从水中分离出来。溶解油：在水中呈溶解状态的油微粒，其粒径为纳米级，溶解度很小。2.4除油2.4.1含油污水的特征48危害:表现在对生态系统及自然环境的严重影响.水体中的浮油，形成油膜阻碍大气复氧；乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解过程中消耗水中溶解氧，使水体形成缺氧状态，水中CO2浓度升高，水体pH降到正常范围下，导致鱼类不能生存；含油废水流到土壤，由于土层对油污的吸附和过滤作用，会在土壤形成油膜，使空气难于透入，阻碍土壤微生物的增殖，破坏土层结构。含油废水排入城市排水管道，对排水设备和城市污水处理厂都会造成影响，通常不能大于30-50mg/L，否则将影响活性污泥和生物膜的正常代谢。危害:表现在对生态系统及自然环境的严重影响.492.4.2除油池的类型和构造1.平流除油池技术参数停留时间：1.5-2.0h；水平流速：2-5mm/s；池长与池深比>4；除油率：60-80%；池底坡度＝0.01-0.02坡向污泥斗特点：构造简单，运行管理方便，除油效果稳定；但体积大，占地面积大，处理能力低，排泥难，出水中仍含有乳化油及吸附在悬浮物上的油分，难以达到排放要求。注：除油池需加盖，防止石油气味的散发，同时还有防雨、防火及保温作用。2.4.2除油池的类型和构造502.斜板式隔油池预处理：去除大的颗粒杂质；停留时间：30min可分离直径为60μm的油珠3.隔油池的计算与设计1.按油珠的上升速度：实验求出，或按下式计算2.斜板式隔油池51隔油池的面积：2.按污水的停留时间计算除油池总容积W为：

W=Q·t

式中Q-隔油池设计流量，m3/h;t-废水在隔油池内的设计停留时间，一般采用1.5-2.0小时.隔油池的面积：52隔油池的过水断面Ac为

Ac=Q/(3.6v)

v-废水在隔油池中的水平流速(mm/s).一般取2-5mm/s，不大于15mm/s隔油池格间数n为：n=Ac/(b·h)>2式中b-隔油池每个格间的宽度(m);h/b=0.3-0.4h-隔油池工作水深，一般采用1.5-2.0m.隔油池的有效长度L为：L=3.6v·t隔油池建筑高度H为H=h+h’h’–池水面上的池壁超高，m,一般不小于0.4m。隔油池的过水断面Ac为Ac=Q/(3532.4.4隔油技术的发展1.粗粒化装置：小型高效的油水分离装置，用于含微量油或含有乳化油污水的处理。原理：让污水通过一种耐油、耐腐蚀的粗粒化材料组成的填充层，控制条件，使油水混合液中油粒子的物理吸附、黏附、凝聚等过程急聚进行，使得微油油粒粗粒化，并促使乳化油破乳进而聚集成大的油滴，使油水得以分离。填料有机类：聚链烯烃、尼龙、维尼龙、聚酯、聚氨酯等高分子聚合物；无机类：硅砂、分子筛、沸石、活性炭、硅藻土、石棉、玻璃纤维等；2.4.4隔油技术的发展54粗粒化装置固定床：将粗粒化材料组成的填充层固定在筒体内，含油污水从下部进入，通过填充层，油分被吸附并粗粒化形成油滴经收纳箱的小孔流出并上浮到装置上部，定期排出。结构简单，使用较多。流化床：粗粒化材料处于流化状态，被处理水与床层内的粗粒化材料充分接触，完成吸附和粗粒化过程。设备复杂，但效果好。出水油含量可降至20mg/L，设备占地面积小，药剂、动力消耗小，不产生二次污染，粗粒化装置55多层波纹板式隔油池用多层波纹板把水池分成若干个小水池，油滴上浮及油泥的下沉分别在池的两端进行，避免返混。结构简单，占地面积小，易管理，能去除粒径为15μm的油粒。聚结斜板除油罐利用粗粒化材料与斜板除油的双除油作用对含油污水进行处理。聚结室：装填粗粒化材料斜板沉降室：去除经聚结室形成的较大油珠总停留时间：1h；出水含油量：5-15mg/L。多层波纹板式隔油池562.5离心分离污水中的悬浮物借助离心设备的高速旋转，在离心力作用下与水分离的过程叫离心分离。2.5.1离心分离原理离心分离因数：若离心机的转速为n，则ω=2πn/60代入上式有2.5离心分离污水中的悬浮物借助离心设备的高速旋转，在离心572.5.2旋流分离器水力旋流器、旋流池、离心机由污水在水泵的压力或进出水的压头差作用下以切线方向进入设备，造成快速旋转而产生离心力。压力式水力旋流器：直径一般在500mm以内，若处理水量较大，多台并用;技术要求：进水口紧贴器壁，做成高宽比为1.2-2.5的矩形，出口流速一般采用6-10m/s，为加强水流的向下旋流，进水管向下倾斜3-5度；溢流管下端与进水管轴线的距离为H0/2为宜，H0-圆筒高度。2.5.2旋流分离器58优点：体积小，单位容积处理能力高，易于安装，便于维修，广泛应用于轧钢废水处理以及高浊度河水的预处理。分离因数不高，效果较差，常用来去除液体中密度较大的沙粒，器壁易受磨损且电能消耗大。极限直径：分离效率为50%的颗粒直径为极限直径，区别水力旋流分离器分离程度的主要标准。重力式水力旋流沉淀池表面负荷：25-30m3/m2h,沉淀时间0.5h设备容积大，能耗低，表面负荷低优点：体积小，单位容积处理能力高，易于安装，便于维修，广泛应592.5.3离心分离机利用惯性离心力来分离液态非均相混合物的机械常速离心机(Kc<3000)：悬浮液分离、污泥脱水高速离心机(Kc>300)：细粒状悬浮液；超速离心机(Kc>12000)：颗粒极细的乳化液、油类。2.5.3离心分离机602.6过滤过滤：以粒状材料(如石英砂等)组成具有一定孔隙率的滤料层来截留水中的悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。处理构筑物：滤池过滤作用：降低水中的浊度，使滤后水达到生活饮用水标准；去除水中的有机物、细菌甚至病毒也会随悬浮物的降低而大量去除，从而为滤后消毒创造良好条件。一、过滤机理水力分级：经反冲洗水力分选后，滤料粒径自上而下大致按由细到粗依次排列，称滤料的水力分级。2.6过滤过滤：以粒状材料(如石英砂等)组成具有一定孔隙率61颗粒迁移：水流中的悬浮颗粒脱离水流的流线与滤粒表面接近是一种物理-力学作用，包括拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用。颗粒粘附：水中悬浮颗粒迁移到滤料颗粒表面上时，在范德华引力、静电力、某些化学键和某些化学吸引附力、絮凝颗粒的架桥作用下，附着在滤料颗粒表面上，或者附着在原先粘附的杂质颗粒上，此种过程称为颗粒粘附。过滤效果主要决定于水中悬浮颗粒的表面物理化学性质，而无需增大水中悬浮颗粒的尺寸。颗粒迁移：水流中的悬浮颗粒脱离水流的流线与滤粒表面接近是一种62直接过滤：原水不经沉淀池而直接进入滤池过滤。接触过滤：原水加药后不经任何絮凝设备直接进入滤池的方式微絮凝过滤：原水加药后先经过简易微絮凝池(几分钟)，待形成粒径在40-60μm的絮体后再进入滤池过滤的方式高级工程师--除油课件63直接过滤要求：1)原水浊度和色度较低，且水质变化较小。一般要求常年原水浊度低于50度。2)滤料应选用双层、三层或均质滤料，且滤料粒径和厚度要适当增大，以提高滤层含污能力。3)原水进入滤池前，无论是接触过滤还是微絮凝过滤，均不应形成大的絮凝体以免很快堵塞滤层表面孔隙。为提高微絮粒强度和粘附力，需在混凝剂投加点后，滤池进口附近投加高分子助凝剂。4)滤速：5m/h。直接过滤要求：64二、滤层内杂质分布规律上层细滤料孔隙小，截留大量杂质；下层粗滤料孔隙大，但截留杂质能力没有充分发挥出来。杂质在滤层内的分布不均匀程度与进水水质、水温、滤料粒径、形状、级配、滤速等多种因素有关。滤层截污量：单位体积滤层中所截留的杂质量。滤层含污能力：在一个过滤周期内，整个滤层内单位体积滤料中的平均含污量，单位g/cm3或kg/m3。二、滤层内杂质分布规律65三、快滤池滤层的发展和利用1.反粒度过滤：沿过滤水流方向滤料粒径逐渐由大到小。2.双层滤料：上层无烟煤（质轻），下层石英砂（较重）。含污能力较单层滤料高一倍以上，可增长过滤周期或提高滤速。3.三层滤料：上层无烟煤，中层石英砂，下层磁铁矿。4.均质滤料：沿整个滤层方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。三、快滤池滤层的发展和利用66等速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变的过滤方式。无阀滤池和虹吸滤池属于等速过滤。变速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度随过滤时间的延续而减小的过滤方式，又称减速过滤。与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，变速过滤的滤后水质较好，而且在相同过滤周期内，过滤水头损失也较小。过滤初期，滤速较大可使悬游杂质深入下层滤料；过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。而等速过滤不具备这种自然调节功能。等速过滤：过滤过程中，滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持67(三)滤层中的负水头过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过了该处的水深时，便出现了负水头现象。负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊，气囊对过滤有破坏作用：减少有效过滤面积，使过滤时的水头损失及滤速增加，严重时会破坏滤后水质；气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构，反冲洗时更易将滤料带出滤池。解决办法：1)增加滤层上的水深2)滤池出水水位等于或高于滤层表面(三)滤层中的负水头68一、快滤池类型按滤料层组成：单层石英砂滤料、双层滤料、三层滤料、均质滤料、新型轻质滤料。按阀门的设置：普通快滤池、双阀滤池、单阀滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池。按过滤的水流方向：下向流、上向流、双向流按工作方式：重力式滤池、压力式滤池按滤池的冲洗：高速水流反冲洗滤池、气、水反冲洗滤池、表面助冲加高速水流反冲洗滤池一、快滤池类型69普通快滤池又称为四阀滤池，即进水阀、清水阀、反冲洗水阀及排水阀组成：浑水渠、冲洗排水槽、滤料层、承托层及配水系统。管道：进水管、清水管、冲洗水管、冲洗排水及废水渠过滤周期：过滤开始到过滤结束所经历的时间。滤池工作周期：从过滤开始到反冲洗结束所经历的时间。滤速：相当于滤池负荷，指单位时间单位表面积滤池的过滤水量，m3/m2.h，简化为m/h普通快滤池又称为四阀滤池，即进水阀、清水阀、反冲洗水阀及排水702.滤料具有足够的机械强度,以免在冲洗时出现磨损和破碎现象；具有足够的化学稳定性；具有合适的粒径、良好的级配和适当的孔隙率；货源充足，价格低廉，应尽量就地取材.常用滤料：石英砂、磁铁矿、无烟煤、金钢砂、石榴石、天然锰砂等。2.滤料71滤料粒径级配:指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。不均匀系数K80：d10---通过滤料重量10%的筛孔孔径，反映细颗粒尺寸d80---通过滤料重量80%的筛孔孔径，反映粗颗粒尺寸生产中，常以最大粒径、最小粒径和不均匀系数K80表示滤料粒径级配。滤料粒径级配:指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。72二、双层及多层滤料级配双层滤料经反冲洗后，可能出现部分混杂，取决于煤、砂的密度差、粒径差和及其粒径级配、滤料形状及反冲洗强度等因素。三、滤料筛分采用有效粒径法筛选滤料，作筛分析实验。缺点：1)筛孔尺寸未必精确；

2)未反映出滤料颗粒形状因素。

二、双层及多层滤料级配73四、滤料层孔隙率的测定定义：指滤料层中的孔隙所占的体积与滤料层总体积之比，用m表示。1）取一定量的滤料，在105℃下烘干，称重；2）用比重瓶测出其密度ρ；3）将滤料放入过滤筒中，用清水过滤一段时间，待其压实后，量出滤层体积；4）求出滤料孔隙率。

G---滤料质量，kg；

ρ---滤料颗粒密度，kg/m3；

V---滤料层体积，m3.四、滤料层孔隙率的测定743.承托层作用：支承滤料，防止滤料从配水系统中流失，反冲洗时均匀地向滤料层分配反冲洗水。大阻力配水系统单层或双层滤料：天然卵石或砾石三层滤料：上层重质矿石铺装承托层时应严格控制好高程，分层清楚，厚薄均匀，并应将附着其上的杂质清除干净！小阻力配水系统承托层可以不设，或适当铺设些粗砂或细砾石。3.承托层754.配水系统作用：反冲洗时，使反冲洗水在整个滤池平面均匀分布；过滤时，均匀收集滤后水。分类：大阻力、中阻力和小阻力三种配水系统如果孔口内压头相差最大的两点出流量相等，则可认为整个滤池布水是均匀的。通常要求压头相差最大两点的流量比小于0.95，以保证配水系统中任意两孔口出流量之差不大于5%。(一)大阻力配水系统由居中的配水干管及其两侧接出的若干根间距相等彼此平行的支管组成，在支管下部开有两排与管中心铅垂线成45度且交错排列的孔眼。4.配水系统76优点：配水均匀性好缺点：结构较复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大，管道易结垢，增加维修困难，对冲洗水头有限的虹吸滤池和无阀滤池不能采用大阻力配水系统。小阻力配水系统：在滤池底部设有较大的配水室，在其上面铺设阻力较小的多孔滤板、滤头等进行配水优点：反冲洗水头小，可用于虹吸滤池和无阀滤池缺点：配水不均匀。优点：配水均匀性好775.滤池的冲洗目的：清除滤层中所截留的污物，恢复滤池过滤能力。一、冲洗方法高速水流反冲洗：利用流速较大的反向水流冲洗滤料层，使整个滤层达到流态化状态，截留于滤层中的污物，在水流剪力和滤料颗粒碰撞磨擦的双重作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出滤池。冲洗三要素滤层膨胀度、冲洗强度、冲洗时间5.滤池的冲洗78滤层膨胀度：反冲洗时滤层膨胀后所增加的厚度与滤层原厚度之比。反冲洗强度：单位面积滤层上通过的冲洗流量，L/s•m2，适宜。冲洗时间：足够优点：操作方便，池子结构和设备简单。缺点：耗水量大，水力分级现象明显。(二)气、水反冲洗原理：压缩空气进入滤池后，利用上升空气气泡产生的振动可有效将附着于滤料表面的污物擦洗下来，使之悬浮于水中，再用水反冲把污物排出池外。滤层膨胀度：反冲洗时滤层膨胀后所增加的厚度与滤层原厚度之比。79操作方式：1.先气冲，再水反冲。2.先用气-水同时反冲，再用水反冲。气冲强度：10-20L/m2.s之间。水冲强度：单独水冲时气-水同时反冲时，水冲强度一般为3-4L/m2.s。低速水冲，反冲强度为4-6L/m2.s。高速水冲，反冲强度为6-10L/m2.s。操作方式：1.先气冲，再水反冲。低速水冲，反冲强度为4-6L803.先用气冲，然后用气-水同时反冲，再用水反冲（或漂洗）。气冲强度：15L/(s.m2)，冲洗时间4min；气水同时反冲：气冲强度不变，水冲强度约为4min，冲洗时间4min；最后水冲强度：漂洗时间约