水污染控制技术学习教案.pptx

会计学 1水污染控制技术第一页，共233 页。第 第1 1章总论 章总论1.1 我国水资源现状1.2 污水的来源、水污染的途径及危害1.3水体中主要污染物质及水质指标(zhbio)1.4水污染控制的基本原则与方法第2 页/共233 页第二页，共233 页。n n 1.1.1 1.1.1 水资源及其特性 水资源及其特性n n 1.1.水资源 水资源n n 水资源是指可供人们经常使用的水量，即大陆上由大气降水补给的各 水资源是指可供人们经常使用的水量，即大陆上由大气降水补给的各种地表、地下淡水的储存量和动态水量。种地表、地下淡水的储存量和动态水量。n n 地表水包括河流、湖泊和冰川 地表水包括河流、湖泊和冰川(bngchun)(bngchun)等，其动态水量为河流径流 等，其动态水量为河流径流量，因此，地表水资源由地表水体的储存量和河流径流量组成 量，因此，地表水资源由地表水体的储存量和河流径流量组成.n n 地下水的动态水量为降水渗入和地表水渗入补给的水量，因此，地下 地下水的动态水量为降水渗入和地表水渗入补给的水量，因此，地下水资源由地下水的储存量和地下水的补给量组成。水资源由地下水的储存量和地下水的补给量组成。n n 2.2.水的特性（为非重点）水的特性（为非重点）1.1 1.1 我国水资源现状 我国水资源现状(xinzhung)(xinzhung)第3 页/共233 页第三页，共233 页。n n 1.1.2 1.1.2 水资源的循环 水资源的循环n n 水资源的循环指自然界中的水通过蒸发、凝结、降水 水资源的循环指自然界中的水通过蒸发、凝结、降水(雪 雪)、渗透、渗透和径流 和径流(jngli)(jngli)等作用而无终止地往复循环过程。等作用而无终止地往复循环过程。n n 1.1.自然循环 自然循环n n 地球上的水在阳光照射下，通过江河、湖泊、海洋等地面水、表 地球上的水在阳光照射下，通过江河、湖泊、海洋等地面水、表土水的蒸发，植物茎叶的蒸腾，形成水蒸气，进入大气 土水的蒸发，植物茎叶的蒸腾，形成水蒸气，进入大气,遇冷凝结，以 遇冷凝结，以雨、雪、雹等形式重返地面。雨、雪、雹等形式重返地面。图1-1 地球(dqi)上水的分配比例地球(dqi)上的水咸水97.2冰雪冰川77.2地下水土壤水22.4湖泊沼泽0.35大气0.04河流0.01淡水2.8第4 页/共233 页第四页，共233 页。n n 返回地面的水，一部分渗入地下成为土壤水和地下水，再供植物蒸腾，返回地面的水，一部分渗入地下成为土壤水和地下水，再供植物蒸腾，或直接从地面蒸发；一部分流入江河、湖泊、海洋，再经过这些水面蒸发 或直接从地面蒸发；一部分流入江河、湖泊、海洋，再经过这些水面蒸发或植物蒸腾等，无终止 或植物蒸腾等，无终止(zhngzh)(zhngzh)地往复循环。地往复循环。n n 自然界中的水在太阳照射和地心引力等的影响下不停地流动和转化，自然界中的水在太阳照射和地心引力等的影响下不停地流动和转化，通过降水、径流、渗透和蒸发等方式循环不止，构成水的自然循环，形成 通过降水、径流、渗透和蒸发等方式循环不止，构成水的自然循环，形成各种不同的水源。各种不同的水源。n n 水在自然循环中几乎在每个环节都有杂质混入，使水质发生了变化。水在自然循环中几乎在每个环节都有杂质混入，使水质发生了变化。n n.社会循环 社会循环n n 人类为了生存，从自然环境中大量取用天然水体中的水，作为维持生 人类为了生存，从自然环境中大量取用天然水体中的水，作为维持生命活动的物质基础，又不断地通过新陈代谢把代谢产物排泄到自然环境中，命活动的物质基础，又不断地通过新陈代谢把代谢产物排泄到自然环境中，如此周而复始。水在人类社会中构成的局部循环体系，被称为社会循环。如此周而复始。水在人类社会中构成的局部循环体系，被称为社会循环。第5 页/共233 页第五页，共233 页。n n 1.1.3 1.1.3 我国的水资源 我国的水资源n n 我国淡水资源总量居世界第四位，但人均拥有量仅为世界平均水平的 我国淡水资源总量居世界第四位，但人均拥有量仅为世界平均水平的1/4 1/4、美国的、美国的1/5 1/5，在世界上名列第，在世界上名列第 121 121位，是全球 位，是全球13 13个人均水资源最贫乏 个人均水资源最贫乏的国家之一。的国家之一。n n 水污染更加剧了水的危机。水污染更加剧了水的危机。n n 我国的水资源空间分布很不均匀。我国的水资源空间分布很不均匀。n n 因此，水资源对我国来说是十分宝贵的。保护 因此，水资源对我国来说是十分宝贵的。保护(boh)(boh)水资源的一个不 水资源的一个不可忽视的方面就是防治水污染。可忽视的方面就是防治水污染。n n 污水的性质及危害取决于污水的来源。在实际生活中，污水一般来 污水的性质及危害取决于污水的来源。在实际生活中，污水一般来源于生活污水、工业废水和降水。源于生活污水、工业废水和降水。1.2 1.2 污水的来源、水污染的途径 污水的来源、水污染的途径(tjng)(tjng)及危害 及危害第6 页/共233 页第六页，共233 页。n n 1.1.生活污水。是由家庭、学校、机关等排放的污水，如厨 生活污水。是由家庭、学校、机关等排放的污水，如厨房污水、粪便污水、洗涤污水等的总称（也叫城市下水）。房污水、粪便污水、洗涤污水等的总称（也叫城市下水）。n n 生活污水中，有机物约占 生活污水中，有机物约占70 70、无机物约占、无机物约占30 30，同时含，同时含有大量的病菌和细菌，具有消耗环境氧量与传播疾病的危害，有大量的病菌和细菌，具有消耗环境氧量与传播疾病的危害，生活污水一般夏季量多，冬季量少。生活污水一般夏季量多，冬季量少。n n 2.2.工业废水。是指工业生产中排放出来的水。工业废水成 工业废水。是指工业生产中排放出来的水。工业废水成分复杂，涉及面广，影响因素多，性质各异。工业废水的性质 分复杂，涉及面广，影响因素多，性质各异。工业废水的性质及危害人类的程度主要取决于工业类别、原料品种、工艺过程 及危害人类的程度主要取决于工业类别、原料品种、工艺过程等诸多因素。等诸多因素。n n 3.3.降水。包括降雨和降雪。降水时，雨雪大面积地冲刷地 降水。包括降雨和降雪。降水时，雨雪大面积地冲刷地面，将地面上的各种污染物淋洗后进入水道或水体，造成河流、面，将地面上的各种污染物淋洗后进入水道或水体，造成河流、湖泊 湖泊(h p)(h p)等水源的污染。等水源的污染。第7 页/共233 页第七页，共233 页。n n 降水对受纳水体的污染很大，其中固体悬浮物、有机物、重金属和污 降水对受纳水体的污染很大，其中固体悬浮物、有机物、重金属和污泥直接污染地面水源。泥直接污染地面水源。n n 1.3.1 1.3.1 水体中主要 水体中主要(zhyo)(zhyo)污染物质 污染物质n n 水体中主要 水体中主要(zhyo)(zhyo)污染物质的种类大致可作如下划分：固体污染物、污染物质的种类大致可作如下划分：固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生 需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。物污染物、感官性污染物和热污染等。n n 1.3.2 1.3.2 水质指标 水质指标n n 为了表征废水水质，规定了许多水质指标。为了表征废水水质，规定了许多水质指标。n n 水质是指水与水中杂质共同表现的综合特征。水中杂质的具体衡量尺 水质是指水与水中杂质共同表现的综合特征。水中杂质的具体衡量尺度称为水质指标。水质指标可分为物理指标、化学指标和生物指标。度称为水质指标。水质指标可分为物理指标、化学指标和生物指标。1.3 1.3 水体中主要污染物质 水体中主要污染物质(wzh)(wzh)及水质指标 及水质指标第8 页/共233 页第八页，共233 页。n n 1.4.1 1.4.1 水污染控制的基本原则 水污染控制的基本原则n n 水污染控制的基本原则，首先是从清洁生产 水污染控制的基本原则，首先是从清洁生产(shngchn)(shngchn)的角 的角度出发，改革生产 度出发，改革生产(shngchn)(shngchn)工艺和设备，减少污染物，防止污 工艺和设备，减少污染物，防止污水外排，进行综合利用和回收。必须外排的污水，其处理方法随 水外排，进行综合利用和回收。必须外排的污水，其处理方法随水质和要求而异 水质和要求而异.n n 1.4.2 1.4.2 水污染控制的方法 水污染控制的方法n n 水污染控制的方法按对污染物实施的作用不同，大体上可分 水污染控制的方法按对污染物实施的作用不同，大体上可分为两类 为两类:一类是通过各种外力作用，把有害物质从废水中分离出 一类是通过各种外力作用，把有害物质从废水中分离出来，称为分离法。另一类是通过化学或生化的作用，使其转化为 来，称为分离法。另一类是通过化学或生化的作用，使其转化为无害的物质或可分离的物质，后者再经过分离予以去除 无害的物质或可分离的物质，后者再经过分离予以去除,称为转化 称为转化法。法。1.4 1.4 水污染控制的基本 水污染控制的基本(jbn)(jbn)原则与方法 原则与方法第9 页/共233 页第九页，共233 页。n n 习惯上也按处理原理不同，将水污染控制的方法分为物理处 习惯上也按处理原理不同，将水污染控制的方法分为物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法四类。理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法四类。n n 1.1.按对污染物实施的作用不同 按对污染物实施的作用不同n n（1 1）分离法）分离法n n 废水中的污染物有各种存在形式，大致有离子态、分子态、废水中的污染物有各种存在形式，大致有离子态、分子态、胶体和悬浮物。存在形式的多样性和污染物特性的不同，决定了 胶体和悬浮物。存在形式的多样性和污染物特性的不同，决定了分离方法的多样性，有混凝法、气浮法、吸附法、离心分离法、分离方法的多样性，有混凝法、气浮法、吸附法、离心分离法、磁力分离法、筛滤法等。磁力分离法、筛滤法等。n n（2 2）转化法）转化法n n 转化法可分为化学转化和生化 转化法可分为化学转化和生化(shn hu)(shn hu)转化两类。转化两类。n n 现代废水处理技术，按处理程度可划分为一级处理、二级处 现代废水处理技术，按处理程度可划分为一级处理、二级处理和三级处理。理和三级处理。第10 页/共233 页第十页，共233 页。n n 一级处理，主要去除废水中的悬浮固体和漂浮物质，同时还通过中和 一级处理，主要去除废水中的悬浮固体和漂浮物质，同时还通过中和或均衡等预处理对废水进行 或均衡等预处理对废水进行(jnxng)(jnxng)调节以便排入受纳水体或二级处理装 调节以便排入受纳水体或二级处理装置。置。n n 二级处理，主要去除废水中呈胶体态和溶解态的有机污染物质，主要 二级处理，主要去除废水中呈胶体态和溶解态的有机污染物质，主要采用各种生物处理方法。采用各种生物处理方法。n n 三级处理，是在一级、二级处理的基础上，对难降解的有机物、氮、三级处理，是在一级、二级处理的基础上，对难降解的有机物、氮、磷等营养性物质进行 磷等营养性物质进行(jnxng)(jnxng)进一步处理。进一步处理。n n 废水中的污染物组成相当复杂，往往需要采用几种方法的组合流程才 废水中的污染物组成相当复杂，往往需要采用几种方法的组合流程才能达到处理要求。能达到处理要求。n n 对于某种废水，采用哪几种处理方法组合，要根据废水的水质、水量，对于某种废水，采用哪几种处理方法组合，要根据废水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性，经过技术和经济的比较后才能决定，必要时 回收其中有用物质的可能性，经过技术和经济的比较后才能决定，必要时还需进行 还需进行(jnxng)(jnxng)实验。实验。第11 页/共233 页第十一页，共233 页。n n 2.2.按处理原理不同 按处理原理不同 n n（1 1）物理处理法）物理处理法n n 物理处理法是通过物理作用 物理处理法是通过物理作用(zuyng)(zuyng)，分离、回收污水中不溶解，分离、回收污水中不溶解的呈悬浮态的污染物质（包括油膜和油珠）的污水处理法。的呈悬浮态的污染物质（包括油膜和油珠）的污水处理法。n n 根据物理作用 根据物理作用(zuyng)(zuyng)的不同，又可分为重力分离法、离心分离 的不同，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤法等。法和筛滤法等。n n（2 2）化学处理法）化学处理法n n 化学处理法是通过化学反应来分离、去除废水中呈溶解态、胶体 化学处理法是通过化学反应来分离、去除废水中呈溶解态、胶体态的污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法。态的污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法。n n（3 3）物理化学法）物理化学法n n 物理化学法是利用物理化学作用 物理化学法是利用物理化学作用(zuyng)(zuyng)去除污水中的污染物质 去除污水中的污染物质的污水处理法。的污水处理法。第12 页/共233 页第十二页，共233 页。n n 主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取 主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取(cuq)(cuq)法、气提法 法、气提法和吹脱法等。和吹脱法等。n n（4 4）生物处理法）生物处理法n n 生物处理法是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解态、胶体 生物处理法是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解态、胶体态以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定物质的污水处理方法。态以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定物质的污水处理方法。n n 根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法 根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。和厌氧生物处理法。第13 页/共233 页第十三页，共233 页。第 第2 2章水污染控制 章水污染控制(kngzh)(kngzh)的物理法 的物理法2.1格栅与筛网2.2调节2.3沉淀法2.4隔油与气浮2.5过滤法2.6离心分离(fnl)2.7磁分离(fnl)第14 页/共233 页第十四页，共233 页。n n 筛滤是去除废水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正 筛滤是去除废水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。筛滤的构件包括平行的棒、条、金属丝织 常运行的一种预处理方法。筛滤的构件包括平行的棒、条、金属丝织物、格网或穿孔板。其中 物、格网或穿孔板。其中n n 由平行的棒和条构成的称为格栅；由平行的棒和条构成的称为格栅；n n 由金属丝织物、格网或穿孔板构成的称为筛网。由金属丝织物、格网或穿孔板构成的称为筛网。n n 它们所去除的物质则称为筛余物。其中 它们所去除的物质则称为筛余物。其中n n 格栅去除的是那些可能堵塞水泵 格栅去除的是那些可能堵塞水泵(shu(shu bng)bng)机组及管道阀门的较 机组及管道阀门的较粗大的悬浮物；粗大的悬浮物；n n 而筛网去除的是用格栅难以去除的呈悬浮态的细小纤维。而筛网去除的是用格栅难以去除的呈悬浮态的细小纤维。2.1 2.1 格栅与筛网 格栅与筛网 第15 页/共233 页第十五页，共233 页。n n 根据清洗方法不同，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机 根据清洗方法不同，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类。械清渣两类。n n 2.1.1 2.1.1 格栅的构造、作用与分类 格栅的构造、作用与分类n n 格栅是一种最简单的过滤设备，用来截留污水中粗大的悬 格栅是一种最简单的过滤设备，用来截留污水中粗大的悬浮物和漂浮物。浮物和漂浮物。n n 格栅通常由一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾 格栅通常由一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾斜 斜(qngxi)(qngxi)或直立地设立在进水泵站集水井的进口处。或直立地设立在进水泵站集水井的进口处。n n 格栅按形状不同可分：平面格栅和曲面格栅两种。格栅按形状不同可分：平面格栅和曲面格栅两种。n n 按格栅栅条间的间距可分：粗格栅、中格栅和细格栅三种 按格栅栅条间的间距可分：粗格栅、中格栅和细格栅三种.n n 格栅在应用中可分 格栅在应用中可分:固定格栅和活动格栅两种。固定格栅和活动格栅两种。n n 固定格栅，一般由间隔的固定金属栅条构成，污水从间隙 固定格栅，一般由间隔的固定金属栅条构成，污水从间隙中流出。中流出。第16 页/共233 页第十六页，共233 页。n n 根据截留物被耙除的方式不同，固定格栅又可分 根据截留物被耙除的方式不同，固定格栅又可分:手耙式格栅和机械 手耙式格栅和机械耙式格栅两种。耙式格栅两种。n n 活动格栅又可分 活动格栅又可分:钢索 钢索(n su)(n su)格栅和鼓轮格栅两种。格栅和鼓轮格栅两种。n n 2.1.2 2.1.2 人工清渣格栅 人工清渣格栅 n n 2.1.3 2.1.3 机械清渣格栅 机械清渣格栅n n 机械清渣格栅（简称机械格栅）适用于大型污水处理厂以及需要经常 机械清渣格栅（简称机械格栅）适用于大型污水处理厂以及需要经常清除大量截留物的场合。清除大量截留物的场合。n n 一般当栅渣量大于 一般当栅渣量大于0.2 m3/d 0.2 m3/d时，为改善劳动与卫生条件，应采用机械 时，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅。清渣格栅。n n 机械清渣的格栅，倾角一般为 机械清渣的格栅，倾角一般为60 60 70 70，有时为，有时为90 90。n n 机械清渣格栅的过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的 机械清渣格栅的过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2 1.2倍。倍。第17 页/共233 页第十七页，共233 页。表2 我国常用的几种(j zhn)机械格栅类 型 适 用 范 围 优 点 缺 点链条式机械格栅深度不大的中小型格栅。主要清除长纤维、带状物构造简单，制造方便。占地面积小。杂物进入链条和链轮之间时，容易卡住。套筒滚子链造价高，耐腐蚀差。移动式伸缩臂机械格栅中等深度的宽大格栅，现有类型耙斗适用于污水除污不清污时，设备全部在水面上，维护检修方便。可不停水检修。钢丝绳在水面上运行，寿命较长需三套电动机、减速器,构造较复杂。移动时，耙齿与栅条间隙的对位较困难。圆周回转式机械格栅深度较浅的中小型格栅构造简单，制造方便。动作可靠，容易检修。配置圆弧型格栅，制造较困难。占地面积较大。钢丝绳牵引式机械格栅分固定式和移动式。固定式适用于中小型格栅,深度范围较大。移动式适用于宽大格栅适用范围广泛。无水下固定部件的设备,检修维护方便。钢丝绳干湿交替，易腐蚀,宜用不锈钢丝绳。有水下固定部件的设备,设备检修时需停水。第18 页/共233 页第十八页，共233 页。n n 2.1.4 2.1.4 常用格栅的选择及设计 常用格栅的选择及设计n n 2.1.5 2.1.5 筛网 筛网 n n 目前，应用于废水处理或短小 目前，应用于废水处理或短小(dun xio)(dun xio)纤维回收的筛 纤维回收的筛网主要有两种 网主要有两种,振动式筛网和水力筛网。振动式筛网和水力筛网。n n 2.2.1 2.2.1 调节的作用 调节的作用n n 污水的水质和水量一般都随时间的变化而变化。污水的水质和水量一般都随时间的变化而变化。n n 污水的水量和水质的变化对排水设施及污水处理设备，特 污水的水量和水质的变化对排水设施及污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能 别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能破坏这些设备。破坏这些设备。2.2 2.2 调节 调节第19 页/共233 页第十九页，共233 页。n n 为此 为此(wi c)(wi c)，在污水处理前要设置调节池，对污水的水量、水，在污水处理前要设置调节池，对污水的水量、水质进行均衡和调节，使污水处理效果更好。质进行均衡和调节，使污水处理效果更好。n n 调节池是调节水质和水量的构筑物。调节池是调节水质和水量的构筑物。n n 2.2.2 2.2.2 水量与水质调节的常用方法 水量与水质调节的常用方法n n 1.1.水量调节 水量调节n n 污水处理中水量调节有两种调节池，一种为线内调节池，另一种 污水处理中水量调节有两种调节池，一种为线内调节池，另一种为线外调节池。为线外调节池。n n（1 1）线内调节池。进水一般采用重力流，出水用泵提升。）线内调节池。进水一般采用重力流，出水用泵提升。n n（2 2）线外调节池。设在旁路上。）线外调节池。设在旁路上。n n 当污水流量过高时，多余污水用泵打入调节池；当污水流量过高时，多余污水用泵打入调节池；n n 当污水流量低于设计流量时，再从调节池回流至集水井，并送去 当污水流量低于设计流量时，再从调节池回流至集水井，并送去后续处理。后续处理。第20 页/共233 页第二十页，共233 页。n n 线外调节池与线内调节池相比，不受进水管高度限制，但被调节的水 线外调节池与线内调节池相比，不受进水管高度限制，但被调节的水量需要两次提升，消耗动力大。量需要两次提升，消耗动力大。n n 2.2.水质调节 水质调节n n 水质调节的任务是将不同时间或不同来源 水质调节的任务是将不同时间或不同来源(liyun)(liyun)的污水进行混合 的污水进行混合,使流出的水质比较均匀。水质调节的基本方法有两种。使流出的水质比较均匀。水质调节的基本方法有两种。n n（1 1）外加动力调节）外加动力调节n n 外加动力就是采用外加叶轮搅拌、鼓风空气搅拌及水泵循环等设备对 外加动力就是采用外加叶轮搅拌、鼓风空气搅拌及水泵循环等设备对水质进行强制调节。水质进行强制调节。n n（2 2）差流方式调节）差流方式调节n n 水质调节采用差流方式进行强制调节，使不同时间和不同浓度的污水 水质调节采用差流方式进行强制调节，使不同时间和不同浓度的污水进行水质自身水力混合。进行水质自身水力混合。n n 对角线调节池 对角线调节池第21 页/共233 页第二十一页，共233 页。n n 这种形式的调节 这种形式的调节(tioji)(tioji)池的特点是出水槽沿对角线方向设置。池的特点是出水槽沿对角线方向设置。n n 污水由左右两侧进入池内后，经过一定时间的混合才流到出水槽，使 污水由左右两侧进入池内后，经过一定时间的混合才流到出水槽，使出水槽中的混合污水在不同的时间内流出，就是说不同时间、不同浓度的 出水槽中的混合污水在不同的时间内流出，就是说不同时间、不同浓度的污水进入调节 污水进入调节(tioji)(tioji)池后，就能达到自动调节 池后，就能达到自动调节(tioji)(tioji)均衡水质的目 均衡水质的目的。的。n n 折流调节 折流调节(tioji)(tioji)池 池n n 折流调节 折流调节(tioji)(tioji)池在池内设置许多折流隔墙，污水在池内来回折流，池在池内设置许多折流隔墙，污水在池内来回折流，得到充分混合、均衡。得到充分混合、均衡。n n 折流调节 折流调节(tioji)(tioji)池配水槽设在调节 池配水槽设在调节(tioji)(tioji)池上，通过许多孔流 池上，通过许多孔流入，投配到调节 入，投配到调节(tioji)(tioji)池的前后各个位置内，调节 池的前后各个位置内，调节(tioji)(tioji)池的起端 池的起端流量一般控制在进水流量的 流量一般控制在进水流量的 1/3 1/3 1/4 1/4，剩余的流量可通过其他各投配口，剩余的流量可通过其他各投配口等量地投入池内。等量地投入池内。n n 2.2.3 2.2.3 调节 调节(tioji)(tioji)池容积的计算 池容积的计算第22 页/共233 页第二十二页，共233 页。n n 2.3.1 2.3.1 沉淀 沉淀(chndin)(chndin)过程的理论基础 过程的理论基础n n 1.1.概述 概述n n 它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下使其下沉，它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下使其下沉，以达到固液分离的一种过程。以达到固液分离的一种过程。n n 2.2.沉淀 沉淀(chndin)(chndin)的类型及其理论基础 的类型及其理论基础n n（1 1）沉淀）沉淀(chndin)(chndin)的基本类型 的基本类型n n 根据悬浮颗粒的性质、凝聚性及其浓度的高低，沉淀 根据悬浮颗粒的性质、凝聚性及其浓度的高低，沉淀(chndin)(chndin)可分为四种基本类型。可分为四种基本类型。n n 自由沉淀 自由沉淀(chndin)(chndin)2.3 2.3 沉淀法 沉淀法第23 页/共233 页第二十三页，共233 页。n n 水中的悬浮固体浓度不高，不具有凝聚的性能，也不互相聚 水中的悬浮固体浓度不高，不具有凝聚的性能，也不互相聚合、干扰，其形状、尺寸、密度等均不改变，下沉速度恒定 合、干扰，其形状、尺寸、密度等均不改变，下沉速度恒定.悬浮物浓度不高且无絮凝性时常发生这类沉淀。悬浮物浓度不高且无絮凝性时常发生这类沉淀。n n 絮凝沉淀 絮凝沉淀n n 当水中悬浮物浓度不高，但有絮凝性时，在沉淀过程中，颗 当水中悬浮物浓度不高，但有絮凝性时，在沉淀过程中，颗粒互相凝聚，其粒径和质量增大，沉淀速度加快。粒互相凝聚，其粒径和质量增大，沉淀速度加快。n n 拥挤沉淀（也称集团沉淀、分层沉淀或成层沉淀）拥挤沉淀（也称集团沉淀、分层沉淀或成层沉淀）n n 当悬浮物浓度较高时，每个颗粒的下沉都受到周围其他颗粒 当悬浮物浓度较高时，每个颗粒的下沉都受到周围其他颗粒的干扰，颗粒互相牵扯形成网状的 的干扰，颗粒互相牵扯形成网状的“絮毯 絮毯”整体下沉，在颗粒群 整体下沉，在颗粒群与澄清水层之间存在明显的界面 与澄清水层之间存在明显的界面(jimin)(jimin)。沉淀速度就是界面。沉淀速度就是界面(jimin)(jimin)下移的速度。下移的速度。n n 压缩沉淀 压缩沉淀第24 页/共233 页第二十四页，共233 页。n n 当悬浮物浓度很高，颗粒互相接触，互相支承时，在上层颗粒的重力 当悬浮物浓度很高，颗粒互相接触，互相支承时，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间的水被挤出 作用下，下层颗粒间的水被挤出(j ch)(j ch)，污泥层被压缩。，污泥层被压缩。n n（2 2）沉淀理论基础）沉淀理论基础n n 沉淀基本原理 沉淀基本原理n n 污水中的悬浮物在重力作用下与水分离，实质是悬浮物的密度大于污 污水中的悬浮物在重力作用下与水分离，实质是悬浮物的密度大于污水的密度时下沉，小于时上浮。污水中悬浮物下沉和上浮的速度，是污水 水的密度时下沉，小于时上浮。污水中悬浮物下沉和上浮的速度，是污水处理设计中对沉降分离设备要求的主要依据，是有决定性作用的参数。处理设计中对沉降分离设备要求的主要依据，是有决定性作用的参数。n n 沉淀池的工作原理 沉淀池的工作原理n n 理想沉淀池的假定条件 理想沉淀池的假定条件:n n 一是从入口到出口，池内污水按水平方向等速流动，颗粒水平分布 一是从入口到出口，池内污水按水平方向等速流动，颗粒水平分布均匀。均匀。第25 页/共233 页第二十五页，共233 页。n n 二是悬浮颗粒沿整个水深均匀分布，处于自由沉淀状态，颗粒的水平 二是悬浮颗粒沿整个水深均匀分布，处于自由沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速，沉淀速度固定不变。分速等于水平流速，沉淀速度固定不变。n n 三是颗粒沉到池底即认为被除去 三是颗粒沉到池底即认为被除去(ch q)(ch q)。n n 沉淀池内可分为流入区、流出区、沉淀区和污泥区四部分 沉淀池内可分为流入区、流出区、沉淀区和污泥区四部分.图2-14 理想(lxing)平流沉淀池示意图 第26 页/共233 页第二十六页，共233 页。n n 某一颗粒从点 某一颗粒从点 A A处进入沉淀区，它的运动轨迹为其水平分速和沉 处进入沉淀区，它的运动轨迹为其水平分速和沉淀速度的矢量和，斜率为 淀速度的矢量和，斜率为u/v u/v。n n 沉于池底的颗粒，其水平流经时间和垂直沉降时间是相同 沉于池底的颗粒，其水平流经时间和垂直沉降时间是相同(xin(xin tn)tn)的，即 的，即n n 设污水处理水量为 设污水处理水量为Q(m3/h)Q(m3/h)，沉淀池面积为，沉淀池面积为n n 式中，式中，B B为理想沉淀池的宽度。为理想沉淀池的宽度。n n 则沉淀池的容积为 则沉淀池的容积为第27 页/共233 页第二十七页，共233 页。n n 通过沉淀池流量为 通过沉淀池流量为n n 因为 因为n n 因此 因此n n 可写成 可写成n n Q/A Q/A的物理意义 的物理意义(yy)(yy)是：在单位时间内通过沉淀池单位表面积的 是：在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，一般称为表面负荷或称沉淀池的过流率。流量，一般称为表面负荷或称沉淀池的过流率。第28 页/共233 页第二十八页，共233 页。n n 表面负荷以 表面负荷以q q表示，单位 表示，单位m3/(m2 m3/(m2 h)h)或 或m3/(m2 m3/(m2 s)s)。表面负。表面负荷的数值等于颗粒沉速。荷的数值等于颗粒沉速。n n 沉淀池的沉淀率仅与颗粒沉速或沉淀池的表面负荷有关，沉淀池的沉淀率仅与颗粒沉速或沉淀池的表面负荷有关，而与池深和沉淀时间无关。在可能的条件下，应该把沉淀池建 而与池深和沉淀时间无关。在可能的条件下，应该把沉淀池建得浅些，表面积大些，这就是颗粒沉淀的浅层理论。得浅些，表面积大些，这就是颗粒沉淀的浅层理论。n n 2.3.2 2.3.2 沉砂池 沉砂池n n 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等相对密度较大 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等相对密度较大的颗粒，以免这些颗粒影响后续处理构筑物的正常运行。一般 的颗粒，以免这些颗粒影响后续处理构筑物的正常运行。一般沉砂池作为污水处理前的预处理。沉砂池作为污水处理前的预处理。n n 沉砂池的工作原理是以重力分离为基础 沉砂池的工作原理是以重力分离为基础(jch)(jch)，即将进，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。而有机悬浮颗粒则随水流带走。第29 页/共233 页第二十九页，共233 页。n n 沉砂池可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池和曝气沉砂池三种基本形 沉砂池可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池和曝气沉砂池三种基本形式。式。n n 2.3.3 2.3.3 沉淀池 沉淀池n n 沉淀池的类型很多，按工艺布置不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀 沉淀池的类型很多，按工艺布置不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池两种。池两种。n n 初次沉淀池设于生物处理前，二次沉淀池设于生物处理后 初次沉淀池设于生物处理前，二次沉淀池设于生物处理后.n n 按池内水流方向 按池内水流方向(fngxing)(fngxing)，又可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、，又可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池三种。竖流式沉淀池三种。n n 2.3.3.1 2.3.3.1 平流式沉淀池 平流式沉淀池n n 1.1.平流式沉淀池的构造 平流式沉淀池的构造n n 如图 如图2-20 2-20所示是使用比较广泛的一种平流式沉淀池。所示是使用比较广泛的一种平流式沉淀池。第30 页/共233 页第三十页，共233 页。n n 2.2.平流式沉淀池的工作特征 平流式沉淀池的工作特征n n（1 1）平流式沉淀池的组成）平流式沉淀池的组成n n 进水区 进水区n n 进水区是平流式沉淀池的混合反应区，进水区的作用是使水流均 进水区是平流式沉淀池的混合反应区，进水区的作用是使水流均匀地分布在整个进水断面上，尽可能减少污水扰动 匀地分布在整个进水断面上，尽可能减少污水扰动(rodng)(rodng)，并使流，并使流速不致太大。速不致太大。图2-20 平流(pn li)式沉淀池 第31 页/共233 页第三十一页，共233 页。n n 沉淀区 沉淀区n n 沉淀区即工作区，其作用是使可沉颗粒与污水分离，使悬浮物沉降，沉淀区即工作区，其作用是使可沉颗粒与污水分离，使悬浮物沉降，池的设计 池的设计(shj)(shj)应使进、出水均匀，池内水流稳定，提高水池的有效容积，应使进、出水均匀，池内水流稳定，提高水池的有效容积，减少紊动影响，提高沉淀效率。减少紊动影响，提高沉淀效率。n n 出水区 出水区n n 出水区的作用是使沉淀后的水尽量均匀地流出。它是通过由流出槽与 出水区的作用是使沉淀后的水尽量均匀地流出。它是通过由流出槽与挡板组成的出流装置来实现的。流出槽设自由溢流堰，溢流堰严格水平，挡板组成的出流装置来实现的。流出槽设自由溢流堰，溢流堰严格水平，既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位。出流装置多采用自由堰形式，既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位。出流装置多采用自由堰形式，堰前也设挡板，以阻拦浮渣 堰前也设挡板，以阻拦浮渣,或设浮渣收集和排除装置。或设浮渣收集和排除装置。n n 存泥区 存泥区n n 存泥区一方面是用于存积下沉的泥，另一方面是供排泥用 存泥区一方面是用于存积下沉的泥，另一方面是供排泥用.第32 页/共233 页第三十二页，共233 页。n n（2 2）排泥方法）排泥方法n n 静水压力法 静水压力法n n 利用池内的静水压力，将污泥排出 利用池内的静水压力，将污泥排出(pi ch)(pi ch)池外。池外。n n 排泥管插入污泥斗，上端伸出水面以便清通。污泥通过静 排泥管插入污泥斗，上端伸出水面以便清通。污泥通过静水压力排出 水压力排出(pi ch)(pi ch)池外。为了使池底污泥能滑入污泥斗，池外。为了使池底污泥能滑入污泥斗，池底应有一定的坡度。池底应有一定的坡度。n n 机械排泥法 机械排泥法n n 2.3.3.2 2.3.3.2 辐流式沉淀池 辐流式沉淀池n n 1.1.辐流式沉淀池的构造 辐流式沉淀池的构造n n 辐流式沉淀池的构造如 辐流式沉淀池的构造如n n 图 图2-28 2-28所示。所示。图2-28 辐流式沉淀池的构造(guzo)第33 页/共233 页第三十三页，共233 页。n n 辐流式沉淀池常为直径较大的圆形。辐流式沉淀池常为直径较大的圆形。n n 2.2.辐流式沉淀池的工作特征 辐流式沉淀池的工作特征n n 污水从池中心处流出，沿半径的方向向池周流动，因此其水 污水从池中心处流出，沿半径的方向向池周流动，因此其水力特征是污水的流速由大向小变化。力特征是污水的流速由大向小变化。在池中心处设中心管，污水 在池中心处设中心管，污水从池底的进水管进入中心管，在中心管的周围常用穿孔档板围成 从池底的进水管进入中心管，在中心管的周围常用穿孔档板围成流入区，使污水在沉淀池内得以均匀流动。流出区设于池周，由 流入区，使污水在沉淀池内得以均匀流动。流出区设于池周，由于平口堰不易做到严格水平，所以常用三角堰或淹没式溢流孔。于平口堰不易做到严格水平，所以常用三角堰或淹没式溢流孔。为了拦截 为了拦截(lnji)(lnji)表面上的漂浮物质，在出水堰前设挡板和浮渣 表面上的漂浮物质，在出水堰前设挡板和浮渣的收集、排出设备。的收集、排出设备。n n 辐流式沉淀池多采用机械刮泥。辐流式沉淀池多采用机械刮泥。n n 辐流式沉淀池适用范围广泛，城市污水及各种类型的工业废 辐流式沉淀池适用范围广泛，城市污水及各种类型的工业废水都可以使用，既能够作为初次沉淀池，也可以作为二次沉淀池，水都可以使用，既能够作为初次沉淀池，也可以作为二次沉淀池，一般适用于大型污水处理厂。一般适用于大型污水处理厂。第34 页/共233 页第三十四页，共233 页。n n 这种沉淀池的缺点是排泥设备庞大，维修困难，造价较高 这种沉淀池的缺点是排泥设备庞大，维修困难，造价较高.