污水的物理处理技术基础

第2章水的物理处理技术

（一）物理处理技术基础知识

主讲人：王璇上期回顾2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.说出几项水质标准中的水质指标。2.水处理分为几级处理？其分级依据是什么？目录2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇2.1格栅与筛网2.2调节2.3气浮2.4过滤2.5离心作用：筛滤的目的是去除可能堵塞水泵机组及管道阀门等水处理设备的较粗大的悬浮物，并保证后续的水处理设备正常运行。分类：筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板。由平行的棒和条构成的称为格栅(barscreen)；由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网(screen)。第一节格栅与筛网2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.1作用和分类01格栅的位置？栅渣有哪些成分？2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇位置：格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。

2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.2格栅组成：由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。

2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.2格栅第一节格栅与筛网格栅栅条的断面形状有圆形、矩形及方形，圆形的水力条件较方形好，但刚度较差。目前多采用断面形式为矩形的栅条。2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.2格栅分类：

2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇按形状曲面格栅——迎水面呈曲面平板式格栅——筛网呈平面第一节格栅与筛网1.2格栅按格栅间距中格栅——栅条间距10~40mm粗格栅——栅条间距50~100mm细格栅——栅条间距3~10mm1.3格栅的分类分类：

2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.3格栅的分类按清渣方式机械清渣格栅——大中型水厂人工清渣格栅——小型水厂固定格栅活动格栅按工作状态第一节格栅与筛网平面格栅2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.3格栅的分类曲面格栅2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.3格栅的分类2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇齿耙式格栅第一节格栅与筛网固定格栅1.3格栅的分类1.3格栅的分类2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇14

回转式固液分离机第一节格栅与筛网活动格栅XG型旋转式格栅除污机第一节格栅与筛网1.2格栅活动格栅1.3格栅的分类2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.2格栅活动格栅阶梯式格栅1.3格栅的分类2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第一节格栅与筛网1.4格栅的设计计算设计计算包含哪些内容？2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇栅槽宽度第一节格栅与筛网1.2格栅B——栅槽宽度，m；s——栅条宽度，m；e——栅条间距，粗格栅e=50-100mm，中格栅e=10-40mm，细格栅e=3-10mm；n——格栅间隙数；Qmax——最大设计流量，m3/s；α——格栅倾角，°，机械清渣格栅：60-90°，人工清渣格栅：30-60°；h——栅前水深，m；v——过栅流速，m/s，一般为0.6-1.0m/s，最大设计流量时为0.8-1.0m/s，平均设计流量时为0.3m/s.2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.4格栅的设计计算栅槽总高度第一节格栅与筛网1.2格栅式中H——栅槽总高度，m；h——栅前水深，m；h1----格栅水头损失，m；h2——栅前渠道超高，m，一般用0.3m。栅前水深的确定：可先假设一个值，再根据设计流量、流速及沟渠宽度进行核算。2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.4格栅的设计计算栅槽总长度第一节格栅与筛网1.2格栅L——栅槽总长度，m；H1——栅前槽高，m；l1——进水渠道渐宽部分长度，m；B1——进水渠道宽度，m；α1——进水渠展开角，一般用20°；l2——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇1.4格栅的设计计算每日栅渣量第一节格栅与筛网1.2格栅W——每日栅渣量，m3/d；W1——栅渣量（m3/103m3污水），取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；K总——生活污水流量总变化系数。平均日流量(L/s)4610152540701202004007501600K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.201.4格栅的设计计算22

过格栅渠道的水流流速一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅通常采用0.4-0.9m/s格栅渠道的宽度要设置得当，应使水流保持适当流速第一节格栅与筛网过栅流速1.4格栅的设计计算2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇筛网的孔的形状和大小与格栅不同，最常用的使用金属丝编织成的方孔筛网。作用是除去粒度更小的悬浮物。2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇分类振动筛网(vibrationscreen)水力筛网(hydraulicscreen)转鼓式筛网(drumscreen)转盘式筛网(discscreen)微滤机(microfiltration)第一节格栅与筛网1.5筛网筛余物的处置填埋焚烧回收再次利用第一节格栅与筛网1.6筛余物的处置回收什么？2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇水质调节水量调节第二节调节2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇2.1调节的目的某工业废水流量随时间变化曲线时间废水流量水质调节水量调节第二节调节2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇2.1调节的目的时间/点钟300.050.10.150.204812162024废水流量/(m/s)生活废水流量随时间变化曲线适当缓冲有机物的波动以避免生物处理系统中的冲击负荷；适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂量；削减进入物理化学处理系统的高峰流量并使加药率能与进水相适应；当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水；控制废水向城市管道系统的排放量，使废水负荷分配比较均匀；避免高浓度有毒废水进入生物处理厂；调节由于季节的变化而引起的流量变化。第二节调节2.1调节的目的2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇调节的主要方式是设置废水调节池按调节池的方式可分为：2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第二节调节2.1调节的类型水量调节水质调节线内调节线外调节外加动力调节差流方式调节（线内调节）2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇线内调节的流程是全部废水流量均通过调节池，可以大幅度地调节废水的成分和流量。第二节调节2.1调节的类型废水预处理调节池水泵计量控制下一步处理2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇出水量保持不变调节池水位变化以适应来水量的变化第二节调节（线内调节）2.1调节的类型

2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇离线调节则是只有超过处理设计流量的那一部分流量才进人调节池，对废水组分和流量的变化仅起轻微的缓冲作用。第二节调节（线外调节）2.1调节的类型废水构筑物流量过高？否是水泵调节池流量降低水泵下一步处理目的：保证充分均和，避免固体的沉淀。通过搅拌和曝气也可使还原性物质氧化。使某些可溶性气体通过吹脱而减少。方法：常用的搅拌方法有机械曝气法、扩散空气法及涡轮式搅拌器等。最常用的是装设淹没式搅拌器。第二节调节（外加动力调节）2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇2.1调节的类型2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第二节调节2.1调节的类型（差流方式调节）穿孔导流槽式调节池2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇出水第二节调节2.1调节的类型折流墙式调节池（差流方式调节）调节池的位置必须根据每个处理系统的情况而定。因为调节池的最佳位置将随废水处理方法、废水的特性和集水系统不同而不同，所以应根据不同的情况认真对比后确定。一般是把调节池设置在初级处理之后其它处理之前，这样可以减少污泥和浮渣的问题。如果把调节池设在初级处理之前，就必须考虑设置足够的混合和搅拌设备以防止固体沉淀，同时应设置曝气设备以防止产生气味。第二节调节2.2调节的位置2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.1理论基础气浮是一种固－液和液－液分离的方法。具体过程：应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒给水处理中除藻等废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪等代替二次沉淀池，分离和浓缩剩余活性污泥通入空气→产生微细气泡→SS附着在气泡上→上浮第三节气浮3.2气浮原理气气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力。水气水粒气粒：润湿接触角>90,疏水性,易于气浮<90,亲水性粒三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。气泡与颗粒的粘附形式气-颗粒吸附气泡顶托气泡裹夹2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.2气浮原理气浮工艺必须具备的条件：能向水中提供足够量的细微气泡污水中的污染物质能形成悬浮状态气泡与悬浮的物质产生黏附作用2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.3气浮法的分类直流电的电解作用下:阳极产生氢气，阴极产生氧气，微气泡。气泡小于溶气法和散气法。电解气浮法具有多种作用：除BOD、氧化、脱色等去除污染物范围广污泥量少，占地少。但电耗大。第三节气浮3.3气浮法的分类扩散板曝气气浮叶轮气浮法散气气浮法简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。扩散板气浮法2023/5/17第三节气浮3.3气浮法的分类扩散板曝气气浮叶轮气浮法散气气浮法简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。叶轮气浮法2023/5/17第三节气浮3.3气浮法的分类全溶气气浮法部分溶气气浮法回流加压溶气气浮法加压溶气气浮法水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡。气泡粒径小（20～100um）、均匀。设备流程简单2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.3气浮法的分类加压溶气气浮法全溶气方式加压溶气气浮法流程2023/5/17第三节气浮3.3气浮法的分类加压溶气气浮法部分溶气方式加压溶气气浮法流程2023/5/17第三节气浮3.3气浮法的分类加压溶气气浮法回流加压溶气气浮法流程2023/5/17第三节气浮3.4气浮池平流式加压溶气气浮工艺流程1：混合器；2：反应室；3：入流室；4：分离室；5：泵；6：射流器；7：气体流量计；8：溶气罐；9：释放器；10：浮渣槽；11：刮渣机2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.4气浮池竖流式气浮池2023/5/17第三节气浮3.4气浮池2023/5/17第三节气浮3.4气浮池2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第三节气浮3.4气浮池优缺点优点：处理能力比沉淀池高气浮污泥浓度高可以同时去除多种污染物（表面活性剂、嗅味物质等）缺点：耗电、维修2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第四节过滤4.1基本原理概念：将悬浮在液体或气体中的固体颗粒分离处理的一种工艺。是在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。发生条件：过滤介质（多孔介质）推动力滤浆滤饼滤液2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇02平时见到的过滤介质有哪些？其需要有什么特性？2023/5/17新疆农业职业技术学院王璇第四节过滤4.2过滤介质起到支撑滤饼的作用，并能让滤液通过。（1）固体颗粒：天然的（如石英砂、无烟煤、磁铁矿粒）和人工合成的（如各种滤料）。（2）织物介质：如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布。（3）多孔性固体介质：如素瓷板或管、烧结金属板或管等。（4）多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜。足够的机械强度小的流动阻力耐腐蚀性耐热性2023/5/17第四节过滤4.2过滤在水处理中的作用在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求；在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段；作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。2023/5/1756