廢水處理理論與工程全冊配套最完整精品課件1

1、廢水處理理論與工程全冊配套廢水處理理論與工程全冊配套最完整精品課件最完整精品課件1廢水處理理論與工程廢水處理理論與工程 - -教材：排水工程（下）教材：排水工程（下）第一篇第一篇 總論總論總 論污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)水體污染與自凈污水污水的性質(zhì)與表征的指標(biāo)水體污染及危害水體自凈的基本規(guī)律水環(huán)境保護(hù)污水處理的基本方法與系統(tǒng)第一章第一章 污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)1.1污水什么是污水？污水的分類？污水是生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水的總稱。生活污水工業(yè)廢水初期雨水生產(chǎn)污水生產(chǎn)廢水城市污水污水的最終出路？排放水體灌溉田地重復(fù)利用排放水體重復(fù)利用灌溉田地污水的危害？1.危害人體健康 2.

2、影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3.影響景觀環(huán)境 4.影響漁業(yè)資源 5.破壞生態(tài)平衡1.2城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)1.2.1城市污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)城市污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)1、水溫：污水的水溫，對污水的物理性質(zhì)、化學(xué)件質(zhì)及生物性質(zhì)有直接的影響。2、色度3、臭味：生活污水的臭味主要由有機(jī)物腐敗產(chǎn)生的氣體造成。工業(yè)廢水的臭味主要由揮發(fā)性化合物造成。4、固體含量：總固體TS？懸浮固體SS？揮發(fā)性懸浮固體VSS？非揮發(fā)性懸浮固體NVSS？ 總固體量 (英文縮寫為TS)，把定量水樣在105110烘箱中烘干至恒重，所得的重量即為總固體量。懸浮固體(英文縮寫為ss)后，把水樣用濾紙過濾被濾紙截留的濾

3、渣，在105110烘箱中烘干至恒重，所得重量稱為懸浮固體。1.2.2污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)1、無機(jī)物及指標(biāo)：（1）酸堿度：用pH表示，7表示堿性，7表示酸性。 另一重要概念堿度？堿度指污水中含有的、能與強(qiáng)酸產(chǎn)生中和反應(yīng)的物質(zhì)亦即H+的受體。污水中堿度的計算：氫氧化物堿度碳酸鹽堿度重碳酸鹽堿度（2）氮磷： 污水中氮及其化合物污水中磷及其化合物凱氏氮總氮TN有機(jī)氮氨氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮有機(jī)磷，生活污水中約3mg/L無機(jī)磷，生活污水中約7mg/L（3）硫酸鹽與硫化物 污水中的硫酸鹽用硫酸根SO42- 表示。生活污水的硫酸鹽主要來源于人類排泄物；工業(yè)廢水如洗礦、化工、制藥、造紙和發(fā)酵

4、等工業(yè)廢水，含有較高硫酸鹽，濃度可達(dá)1500一7500 mg/L。 SO42-在缺氧的條件下，由于硫酸鹽還原菌、反硫化菌的作用，被脫硫、還原成H2S，H2S在噬硫細(xì)菌的作用下形成H2SO4。對排水管壁具有腐蝕性（4）氯化物 生活污水中的氯化物主要來自人類排泄物，每人每日排出的氯化物約59g。工業(yè)廢水(如漂染工業(yè)、制革工業(yè)等)以及沿海城市采用海水作為冷卻水時，都含有很高的氯化物。氯化物含量高時，對管道及設(shè)備有腐蝕作用；如灌溉農(nóng)田，會引起土壤板結(jié)；氯化鈉濃度超過4000mg/L時對生物處理的微生物有抑制作用。（5）非重金屬無機(jī)有毒物氰化物：污水中的氰化物主要來自電鍍、焦化、高爐煤氣、制革、翅料、農(nóng)

5、藥以及化纖等工業(yè)廢水，氰化物是劇毒物質(zhì)。砷化物：污水中的砷化物主要來自化工、有色冶金、焦化、火力發(fā)電、造紙及皮革等工業(yè)廢水。砷化物在污水中的存在形式是無機(jī)砷化物(如亞砷酸鹽AsO2-，砷酸鹽AsO43-)以及有機(jī)砷(如二甲基砷)。對人體的毒性排序為有機(jī)砷亞砷酸鹽砷醋鹽。砷會在人體內(nèi)積累，屬致癌物質(zhì)(致皮膚癌)之一。（1）重金屬離子- 汞、鎘、鉻、鉛-對生物和人體有毒（蓄積），毒性慢、危害大。（2） 重金屬的危害： 不能降解，只能形態(tài)上轉(zhuǎn)換-離子變沉淀； 常以底泥形式存在于底泥之中，形成次生污染源； 形態(tài)轉(zhuǎn)換增強(qiáng)毒性，甲基汞無機(jī)汞； 易通過食物鏈成千上萬的富集。（6）重金屬離子（二）有機(jī)污染物

6、有機(jī)物分為易生物降解和難生物降解二類1、易生物降解有機(jī)物自然界中存在的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等 （好氧微生物） CO2+H2O+合成新細(xì)胞有機(jī)物 （厭氧微生物） 脂肪酸、醇 、 沼氣常用COD, BOD, TOD,TOC表示有機(jī)物2.難生物降解有機(jī)物 大多為人工合成有機(jī)物，例如：塑料、合成橡膠、合成洗滌劑、有機(jī)農(nóng)藥等。主要特征 ： 穩(wěn)定，不易被微生物降解 例如白色污染； 多有害健康-例如“三致”物 質(zhì)； 常用COD, TOD, TOC表示。（三）有機(jī)物污染指標(biāo)表示有機(jī)物的綜合指標(biāo)可分為兩大類：1、以氧（O）表示的指標(biāo) 理論需氧量(ThOD) 化學(xué)需氧量(COD) 生化需氧量(BOD) 總需氧

7、量(TOD)2、以碳（C）表示的指標(biāo) 理論有機(jī)碳(ThOC) 總有機(jī)碳(TOC) 單位常以mg/L表示。測定水中有機(jī)物的原因： 有機(jī)物進(jìn)入水體后，將在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解，使水中的溶解氧（DO）逐漸減少。當(dāng)水中有機(jī)物較多，氧化作用進(jìn)行的太快而不能及時從大氣中吸收充足的氧來補(bǔ)充消耗時，水中的氧就可能降的很低，當(dāng)?shù)陀?4mg/L時就會影響魚類的生活。當(dāng)水中溶解氧耗盡后，有機(jī)物便開始腐化，發(fā)出臭氣，影響環(huán)境衛(wèi)生。有機(jī)物又是很多微生物（其中包括可引起污染疾病的細(xì)菌）生長繁殖的良好食料；有毒有機(jī)物更將直接危害人體健康和動植物的生長。因此，廢水中有機(jī)物的濃度是一個十分重要的水質(zhì)指標(biāo)。 理論需氧量（T

8、hOD）是根據(jù)化學(xué)方程式計算求得的有機(jī)物被全部氧化所需的氧量。例如，含有300mg/L葡萄糖溶液的理論需氧量可計算下： C6H12O6+6O26CO2+6H2O 180 632ThOD326300180因此，ThOD=320mg/L（以氧表示）理論需氧量(ThOD) 化學(xué)需氧量或耗氧量是指在一定嚴(yán)格條件下，水中有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀）作用所消耗的氧量。當(dāng)用重鉻酸鉀作為氧化劑、硫酸根作為催化劑時，水中有機(jī)物幾乎可以全部（約9095左右）被氧化。這時所測得的好氧量為重鉻酸鉀好氧量或稱化學(xué)需氧量，以CODCr或COD表示。在測定過程中無機(jī)性還原物質(zhì)也會被氧化。所以一般測得的COD包括

9、可生物降解和不可生物降解兩部分，因此，它無法區(qū)分可生物降解和不可生物降解的物質(zhì)。 COD=CODB+CODNB 式中，CODB可生物降解的COD； CODNB不可生物降解的COD。 此外，COD不包括硝化所需的氧量。 化學(xué)需氧量(COD)下式表示重鉻酸鉀與有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)：OHCOCrHOCrAgSO2227234有機(jī)物 Ag2SO4用作催化劑。 水中Cl-多于30mg/L將明顯干擾測定，因為：OHCrClHOCrCl232272723146 且當(dāng)用Ag2SO4作催化劑時，部分Ag2SO4將消耗于與Cl-起化學(xué)反應(yīng)，加HgSO4可以防止干擾，因此可見，此法測定手續(xù)比較復(fù)雜。 如用高錳酸鉀作為氧

10、化劑，則所測得的好氧量常稱為耗氧量，以O(shè)C或CODMn表示。此法的優(yōu)點是測定比較快速。在一般情況下，不含氮有機(jī)物易被氧化，而含氮有機(jī)物較難分解，而且不能區(qū)分可生物降解和不可生物降解的物質(zhì)。實際上，在測定條件下，此法僅表示出一部分易被氧化的物質(zhì)。此法一般不采用，但是，由于其測定比較簡便快速，有些國家還用它作為衡量有機(jī)物的指標(biāo)。生化需氧量(BOD)1、定義 在有氧的情況下，由于微生物（主要是細(xì)菌）的活動，可降解有機(jī)物穩(wěn)定化所需的氧量，稱為生化需氧量，常以BOD表示。下圖所示為有機(jī)物氧化和微生物細(xì)胞合成的關(guān)系。 有機(jī)物（可生物降解的） （CODB） 呼吸（氧化）CO2、H2O、能、NH3OaAB 合

11、成細(xì)胞Oc細(xì)胞DC殘存物質(zhì)CO2、H2O、NH3、能細(xì)胞 NO3、能Ob 內(nèi)源呼吸Od圖1 好氧生物降解 在上圖可以看出，在好氧情況下，異養(yǎng)細(xì)菌通過自身的生命活動氧化、還原、合成等過程，把一部分被吸入的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，并放出其生長、活動所需要的能量，而把另一部分有機(jī)物及其某些分解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為生物體所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，組成新的細(xì)菌物質(zhì)。Oa就是細(xì)菌氧化被吸收的有機(jī)物的一部分所消耗的氧量。在細(xì)菌的生長過程中，除吸收入菌體內(nèi)的一部分有機(jī)物被氧化，放出能量外，組成細(xì)菌的細(xì)胞物質(zhì)也在進(jìn)行氧化，同時放出能量。這種細(xì)胞物質(zhì)的氧化稱為內(nèi)源呼吸。Ob表示這部分氧化所消耗的氧量。有機(jī)物氧化分解所產(chǎn)生的氨在硝

12、化細(xì)菌的作用下能被氧化成NO2-和NO3-，同時放出能量和組成新的細(xì)胞。Oc和Od表示在這個過程中所消耗的氧量。 顯然，在有氧的條件下，廢水中有機(jī)物的分解一般可分兩個階段。第一階段（亦稱碳氧化階段），主要是不含氮有機(jī)物的氧化，但也包括含氮有機(jī)物的氨化及氨化后生成的不含氮有機(jī)物的繼續(xù)氧化，這也是有機(jī)物中碳氧化為二氧化碳的過程。碳氧化階段所消耗的氧稱為碳化需氧量或碳化BOD。Oa和Ob之和即表示這部分生化需氧量?？偟奶蓟柩趿砍７Q為第一階段生化需氧量，也稱完全或總的生化需氧量。由于硝化作用所消耗的氧量稱為硝化需氧量或硝化BOD。Oc和Od之和表示這部分生化需氧量（忽略細(xì)菌內(nèi)源呼吸產(chǎn)生的氨進(jìn)一步氧化

13、所消耗的氧）?？偟南趸柩趿糠Q為第二階段生化需氧量。 在污染水（如生活污水或被生活污水污染的河水）中一般也含有一些硝化細(xì)菌。實際上，在生物氧化的初期就會發(fā)生硝化作用。但是這個過程常要在57d甚至10d以后才能顯著展開，因而在氧化的開始階段往往察覺不出硝化的干擾。因為氨已經(jīng)是無機(jī)物，所以作為有機(jī)物的污染指標(biāo)只采用碳化需氧量。再者，當(dāng)廢水排入河川后，不一定全部的氨被氧化稱NO3-，并且在缺氧條件下反硝化細(xì)菌可利用NO2-和NO3-作為氧源。所以對于控制水體污染來說，可以認(rèn)為碳化需氧量才是氧的真正消耗量。 生化需氧量的反應(yīng)速度在很大程度上取決于微生物的種類、數(shù)目及溫度，而在測定過程中溶解氧又是逐漸消

14、耗的。所以測定生化需氧量就必須保持一定的溫度，同時也需要規(guī)定一定的時間。通常是在20OC溫度下培養(yǎng)5d檢查溶解氧的損失，用BOD5表示，單位以O(shè)2mg/l計。 生化需氧量測定是一種生物學(xué)的測定方法，能在盡可能和天然條件相似的情況下，確定有機(jī)生物利用廢水中的有機(jī)物所消耗的氧量，從而間接表示出有機(jī)物的含量。所以在1933年即被列入美國水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗法中，并作為水污染控制工作的最廣泛采用的測定方法之一。The endThank you水體自凈的基本規(guī)律水體自凈的基本規(guī)律及相關(guān)理論及相關(guān)理論2.2.1 水體的自凈作用水體的自凈作用1、水體自凈？污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作

15、用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。2、水體自凈能力？水體所具備的上述能力稱為水體自凈能力或自凈容量。若污染物的數(shù)量超過水體的自凈能力，就會導(dǎo)致水體污染。 水體自凈過程非常復(fù)雜，按機(jī)理可分為3類：物理凈化作用：水體中的污染物通過稀釋、混合、沉淀與揮發(fā)，使?jié)舛冉档?，但總量不減；化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解合成、吸附凝聚(屬物理化學(xué)作用)等過程，使存在形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低，但總量不減；生物化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過水生生物特別是微生物的生命活動，使其存在形態(tài)發(fā)生變化，有機(jī)物無機(jī)化，有害物無害化，濃度降低，總量

16、減少。可見，生物化學(xué)凈化作用是水體自凈的主要原因。3、水體自凈過程：物理凈化作用；1）稀釋：污水排入水體后，在流動的過程中，逐漸和水體水相混合，使污染物的濃度不斷降低的過程稱為稀釋。在下流某個斷面處污水與河水完全混合，該斷面稱為完全混合斷面(BB斷面)。對流（由于水流流動造成）擴(kuò)散（由于濃度差造成）受兩種運動形式影響污水與水體水混合后污染物濃度降低。河流的混合稀釋效果，決定于混合系數(shù) 。2）混合總混QQ若河水流量為Q，污水流量為q，能與污水混合的河水流量為Q混，大型河流Q總= q+ Q混，中、小型河流的全部河水都能與污水混合，則Q混Q。 混合系數(shù)受河流形狀、污水排污口形式(包括排污口構(gòu)造、排污

17、方式、排污量等)等因素的影響。若要計算出徘污口下游某特定斷面處的混合系數(shù)，可采用下式。該特定斷面稱為計算斷面或控制斷面(如圖23，AA斷面)：混合系數(shù)確定: 斷面混合濃度確定：(3)沉淀與揮發(fā) 污染物中的可沉物質(zhì)，可通過沉淀去除，使水體中污染物的濃度降低，但底泥中污染物的濃度增加，如果長期沉淀，淤積河床，一旦受到暴雨沖刷成擾動，可對河水造成二次污染。沉淀作用的大小可用下式表達(dá)：式中 C水中沉淀物濃度，mg/L； k3沉降速率常數(shù)（沉淀系數(shù)），如果k3取負(fù)數(shù)，表示已沉降物質(zhì)再被沖起，d-1。2化學(xué)凈化作用 (1)氧化還原反應(yīng)： 氧化還原是水體化學(xué)凈化的主要作用。水體中的溶解氧可與某些污染物產(chǎn)生氧

18、化反應(yīng)。如鐵、錳等重金屬離子可被氧化成難溶性的氫氧化鐵、氫氧化錳而沉淀。還原反應(yīng)則多在微生物的作用下進(jìn)行，如硝酸鹽在水體缺氧條件下由反硝化菌的作用還原成氮(N2)而被去除。(2)酸堿反應(yīng)： 前面已述及，水體存在的地表礦物質(zhì)(如石灰石)以及游離二氧化碳、碳酸系堿度等，對排入的酸、堿有一定的緩沖能力，使水體的pH值維持穩(wěn)定。當(dāng)排入的酸、堿量超過緩沖能力，水體的pH值會發(fā)生變化。若變成偏堿性水體，會引起某些物質(zhì)的逆向反應(yīng)，例如已沉淀底泥中的二價鉻、硫化砷等，可分別被氧化成六價格、硫代亞砷酸鹽而重新溶解；若變成偏酸性水體，上述反應(yīng)逆向進(jìn)行。(3)吸附與凝聚 屬于物理化學(xué)作用。產(chǎn)生這種凈化作用的原因在于

19、天然水中存在著大量具有很大表面能并帶電荷的膠體微粒。膠體微粒有使能量變?yōu)樽钚〖巴韵喑?、異性相吸的物理現(xiàn)象，它們吸附和凝聚水體中各種陰、陽離子，然后擴(kuò)散或沉降，達(dá)到凈化的目的。3生物化學(xué)凈化作用大水體生物化學(xué)凈化過程示意圖：水體水質(zhì)的基本模型（略）河流的氧垂曲線(菲利普斯方程）研究河流中DO的變化規(guī)律-DO的重要性（生態(tài)平衡）1、河流中的溶解氧變化存在兩種變化趨勢： 有機(jī)物被微生物降解，消耗水中的溶解氧，使DO下降；降解耗氧速率-與有機(jī)物濃度成正比 河流流動過程中，接受大氣復(fù)氧，使DO上升。復(fù)氧速率-與虧氧量成正比兩種作用的結(jié)果-形成氧垂曲線2.河流氧垂曲線 第一段（a-o）：有機(jī)物濃度高，耗

20、氧速率大于復(fù)氧速率， DO大幅度下降； O點溶解氧最低-氧垂點（最不利點） 第二段（o-b）：有機(jī)物濃度降低，耗氧速率小于復(fù)氧速率，DO開始逐漸回升。 第三段（b以后）：溶解氧回升至起始階段。水環(huán)境保護(hù) 水體水質(zhì)評價 現(xiàn)狀、預(yù)斷評價現(xiàn)狀評價一般采用的兩種方法：（1）綜合污染指數(shù)法 K= K 0.3 （2）水質(zhì)質(zhì)量系數(shù)法 P= iikCCC0iCCi0綜合污染指數(shù)(K)法是表示各種污染物對水體綜合污染程度的一種數(shù)量指標(biāo)地面水體各種污染物的統(tǒng)一最高允許指標(biāo)各種污染物的地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各種污染物的實測濃度 預(yù)斷評價是指人類活動對水質(zhì)可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)先的斷定和評價。在建立新的工業(yè)基地時必須進(jìn)行這

21、項工作。 預(yù)斷評價又分為一般評價和目標(biāo)評價。一般評價是查明工業(yè)建設(shè)地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀、自凈能力和環(huán)境容量，并以此作根據(jù)布置該地區(qū)的工業(yè)布局。目標(biāo)評價系指估算生產(chǎn)污水的水量、水質(zhì)及對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。 預(yù)斷評價的數(shù)學(xué)模式和生態(tài)系統(tǒng)模式，可參考有關(guān)文獻(xiàn)。預(yù)斷評價：預(yù)斷評價： 水環(huán)境容量水環(huán)境容量 定義：在滿足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下，水體最大允許的污染負(fù)荷量，又稱水體納污能力。 （1）與水體本身有關(guān) （2）與所排放污染物的量有關(guān) W=f（x，Q，Ck，Co，q，t） 水環(huán)境法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)境法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn) （1）我國環(huán)保立法 （2）我國水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) 包括水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理基本方法與系統(tǒng) 污水

22、處理方法的分類污水處理方法的分類 1. 1按作用原理分 （1）物理法：通過物理作用分離污水中主要呈懸浮態(tài)的污染物質(zhì)。 沉淀法（重力分離）沉砂池、沉淀池、隔油池 篩濾法（截留）格柵、微濾機(jī)、砂濾、真空過濾機(jī)、壓濾機(jī) 氣浮法加壓空氣氣浮 反滲透法（半滲透膜） （2）化學(xué)法：利用化學(xué)反應(yīng)來分離回收污水中的污染物使其無害化處理多為溶解性物質(zhì)混凝中和法（處理酸堿廢水）氧化還原電解法（處理含鉻、氰等廢水）吸附法（脫色，除臭，含砷、汞等）電滲析法（3）生物法：利用微生物新陳代謝功能，使污水中溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)被降解為無害化合物?；钚晕勰喾ㄉ锬しㄉ餅V池、轉(zhuǎn)盤、接觸氧化、流化床、自然處理氧化塘、土地處

23、理厭氧處理高濃度有機(jī)廢水、污泥2.按處理程度分（1）一級處理呈懸浮態(tài)的固體污染物，稱預(yù)處理。（2）二級處理呈膠體或溶解態(tài)的污染物，稱常規(guī)處理（3）三級處理氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，難降解的有機(jī)物，出水回收利用，稱深度處理2.4.22.4.2、污泥處理、污泥處理 污泥中含有大量有機(jī)物、營養(yǎng)物、細(xì)菌、寄生蟲的處理方法：（1） 減量（濃縮、脫水）（2） 穩(wěn)定處理（好氧或厭氧消化）（3） 最終處置（填地、投海、焚燒、建筑材料）（4） 綜合利用污水污泥典型工藝流程污水污泥典型工藝流程污水處理原則：污水處理原則：由簡到繁由簡到繁,先易后難：物理法先易后難：物理法 化學(xué)法化學(xué)法 生物法，先除大塊懸浮物再去除膠體和溶解

24、性物質(zhì)生物法，先除大塊懸浮物再去除膠體和溶解性物質(zhì).The endThank you第第2 2篇篇 城市污水處理城市污水處理 污水的物理處污水的物理處理理1、城市污水進(jìn)行物理處理的原因？首先明確兩個問題：2、物理處理的對象和采用的方法？ 生活污水和工業(yè)廢水都含有大量的漂浮物與懸浮物質(zhì)，其中包括無機(jī)性和有機(jī)性兩類。由于污水來源廣泛，所以懸浮物質(zhì)含量變化幅度很大，從幾十到幾千mg/L，甚至達(dá)數(shù)萬mg/L。為了減輕后續(xù)處理負(fù)荷，對城市污水進(jìn)行物理處理是非常有必要的。污水物理處理法的去除對象是漂浮物、懸浮物質(zhì)。采用的處理方法與設(shè)備主要有：篩濾截留法篩網(wǎng)、格柵、濾池與微濾機(jī)等；重力分離法沉砂池、沉淀池、

25、隔油池與氣浮池等；離心分離法離心機(jī)與旋流分離器等。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：l什么是格柵？什么是格柵？l格柵的基本構(gòu)造？格柵的基本構(gòu)造？l格柵在水處理工程中的作用？格柵在水處理工程中的作用？l格柵的選型和設(shè)計？格柵的選型和設(shè)計？水處理系統(tǒng)的“把門人”格 柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。 柵渣的含水率約為70一80，容重約為750kgm3。格柵的構(gòu)造：格柵的構(gòu)造： 從格柵的構(gòu)造可以看出，格

26、柵由三大部分組成：l一組相平行的金屬或塑料柵條；一組相平行的金屬或塑料柵條；l金屬框架；金屬框架；l清污裝置。清污裝置。 格柵柵條的斷面形狀有圓形、矩形及方形，圓形的水力條件較方形好，但剛度較差。目前多采用斷面形式為矩形的柵條。柵條的斷面形狀：柵條斷面形狀及尺寸 格柵的主要功能：由于格柵柵條之間有一定的間距，可攔截和去除水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。柵條間距的大小決定可攔截雜質(zhì)的尺寸。間距越小，可攔截雜質(zhì)的尺寸越小。根據(jù)格柵間距的大小可分為粗格柵、中格柵、細(xì)格柵以及超細(xì)格柵。 粗格柵間距一般為粗格柵間距一般為16-2516-25毫米毫米 （人工清除（人工清除25-4025-40毫米，毫米，10010

27、0毫米）；毫米）； 中格柵間距為中格柵間距為11-1511-15毫米；毫米； 細(xì)格柵間距為細(xì)格柵間距為1.5-101.5-10毫米；毫米； 超細(xì)格柵超細(xì)格柵0.2-1.50.2-1.5毫米。毫米。人工格柵 機(jī)械粗格柵 機(jī)械粗格柵運行中的機(jī)械格柵機(jī)械格柵機(jī)械格柵較 為 少 用格柵的主要作用：格柵的主要作用：（1 1）保護(hù)水泵葉輪不被雜質(zhì)所堵塞；）保護(hù)水泵葉輪不被雜質(zhì)所堵塞；（2 2）保護(hù)后續(xù)的輸水管道和水處理設(shè)施不被）保護(hù)后續(xù)的輸水管道和水處理設(shè)施不被雜質(zhì)所堵塞。雜質(zhì)所堵塞。 在水處理工程中，格柵是用來去除可能堵塞在水處理工程中，格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組、管道閥門以及后續(xù)處理設(shè)施的較水泵機(jī)

28、組、管道閥門以及后續(xù)處理設(shè)施的較粗大懸浮物，并保證整個水處理系統(tǒng)能正常粗大懸浮物，并保證整個水處理系統(tǒng)能正常運行。運行。 由于格柵的保護(hù)功能，格柵通常安裝由于格柵的保護(hù)功能，格柵通常安裝在水處理工程或被保護(hù)裝置的最前端，例在水處理工程或被保護(hù)裝置的最前端，例如水處理設(shè)施的進(jìn)水渠道、泵站集水井的如水處理設(shè)施的進(jìn)水渠道、泵站集水井的進(jìn)口處等，成為水處理系統(tǒng)的進(jìn)口處等，成為水處理系統(tǒng)的“把門人把門人”。當(dāng)柵條間距為當(dāng)柵條間距為1625mm時，柵渣截留時，柵渣截留量為量為0.100.05m3/103m3污水。污水。當(dāng)柵條間距為當(dāng)柵條間距為40mm左右時，柵渣截留左右時，柵渣截留量為量為0.030.01

29、m3/103m3污水。污水。 柵渣的含水率約為柵渣的含水率約為80；密度約為；密度約為960kg/m3。柵條間距與柵渣截流量的關(guān)系：人工清理的格柵人工清理的格柵中小型城市的生活污水處理廠或所需中小型城市的生活污水處理廠或所需截留的污染物量較少時，可采用人工清理截留的污染物量較少時，可采用人工清理的格柵。這類格柵是用直鋼條制成，一般的格柵。這類格柵是用直鋼條制成，一般與水平面成與水平面成30o o-60o o傾角安放，傾角小時，傾角安放，傾角小時，清理時較省力，但占地則較大。清理時較省力，但占地則較大。帶溢流旁通道的人工清理格柵 人工清渣的格柵，其設(shè)計面積應(yīng)采用較人工清渣的格柵，其設(shè)計面積應(yīng)采用

30、較大的安全系數(shù)，大的安全系數(shù)，一般不小于進(jìn)水管渠有效一般不小于進(jìn)水管渠有效面積的面積的2 2倍。倍。在污水泵站前集水井中的格柵，應(yīng)特別在污水泵站前集水井中的格柵，應(yīng)特別注重有害氣體對操作人員的危害，并應(yīng)采注重有害氣體對操作人員的危害，并應(yīng)采取有效的防范措施。格柵間應(yīng)設(shè)置操作平取有效的防范措施。格柵間應(yīng)設(shè)置操作平臺臺。機(jī)械清渣的格柵機(jī)械清渣的格柵 機(jī)械清渣的格柵簡稱為機(jī)械格柵，機(jī)械清渣的格柵簡稱為機(jī)械格柵，傾角一般為傾角一般為6060O O9090O O。機(jī)械清渣格柵過。機(jī)械清渣格柵過水面積，一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效水面積，一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效面積的面積的1.21.2倍倍。l問題：問題：

31、為什么人工格柵的設(shè)計過水面積一般不為什么人工格柵的設(shè)計過水面積一般不小于進(jìn)水管渠有效面積的小于進(jìn)水管渠有效面積的2 2倍，而機(jī)械格柵倍，而機(jī)械格柵的過水面積只需不小于進(jìn)水管渠有效面積的過水面積只需不小于進(jìn)水管渠有效面積的的1.21.2倍？倍？機(jī)械格柵柵渣的排除機(jī)械格柵柵渣的排除機(jī)械格柵柵渣的排除設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定l6.3.4 格柵除污機(jī)，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引格柵除污機(jī)，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機(jī)或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于除污機(jī)或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于1.5m；鏈；鏈動刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于動刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于1.0m。

32、l6.3.5 格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位前最高設(shè)計水位0.5m，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。施。l6.3.6 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。工作平臺正面過道寬度，采用機(jī)械清除時不應(yīng)小于工作平臺正面過道寬度，采用機(jī)械清除時不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時不應(yīng)小于，采用人工清除時不應(yīng)小于1.2m。 6.3.7 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機(jī)輸送；細(xì)格柵柵渣宜采用螺旋輸送機(jī)輸送。 6.3.8 格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周圍環(huán)

33、境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。 6.3.9 格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。)/(10008640031maxdmKzWqWv 式中：W1柵渣量（m3103m3污水）， 取0.1-0.01； KZ生活污水流量總變化系數(shù)。 5每日柵渣量W由下式?jīng)Q定 L/s4610152540701202004007501600KZ2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20The endThank you沉淀的基礎(chǔ)理論沉淀的基礎(chǔ)理論 城市污水處理廠典型工藝流程城市污水處理廠典型工藝流程厭氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)城市污水處理廠中的沉淀池城市污水處理廠中的沉淀池

34、沉沉 淀淀 池池沉淀法是水處理中最基本、最簡單和最常用的方法之一。沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到懸浮顆粒與水相分離懸浮顆粒與水相分離的一種過程。按照廢水的性質(zhì)與所要求的處理程度的不同，沉淀處理工藝可以是整個水處理過程中的一個工序，亦可以作為唯一的處理方法。概概 述述自來水廠中，沉淀池是最普遍應(yīng)用的主要處理設(shè)施之一，用于分離混凝反應(yīng)過分離混凝反應(yīng)過程產(chǎn)生的化學(xué)礬花，程產(chǎn)生的化學(xué)礬花，使處理后的原水得以澄清。1用于廢水的預(yù)處理用于廢水的預(yù)處理沉砂池是典型的例子。沉砂池是用以去除污水中含有沉砂池是典型的例子。沉砂池是用以去除污水中含有的砂粒。的砂粒。

35、2用于污水的初步處理用于污水的初步處理（初次沉淀池初次沉淀池）用初次沉淀池可較經(jīng)濟(jì)的去除懸浮有機(jī)物，以減輕后用初次沉淀池可較經(jīng)濟(jì)的去除懸浮有機(jī)物，以減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。在典型的污水處理廠中，有下列四種用法：3 3用于生物處理后的固液分離用于生物處理后的固液分離（二次沉淀池）（二次沉淀池）二次沉淀池，主要用來分離生物處理工藝中產(chǎn)生的二次沉淀池，主要用來分離生物處理工藝中產(chǎn)生的生物膜、活性污泥等，使處理后的水得以澄清。生物膜、活性污泥等，使處理后的水得以澄清。4 4用于污泥處理階段的污泥濃縮用于污泥處理階段的污泥濃縮污泥濃縮池是將來自初沉池及二沉池的污泥進(jìn)

36、一步污泥濃縮池是將來自初沉池及二沉池的污泥進(jìn)一步濃縮，以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理濃縮，以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理費用等。費用等。 球狀顆粒自由沉淀時力的平衡球狀顆粒自由沉淀時力的平衡若假定：顆粒為球形；沉淀過程中顆粒的大小、形狀、重量等不變；顆粒只在重力Fg作用下沉淀，不受器壁和其它顆粒影響。自由沉淀及其理論基礎(chǔ)自由沉淀及其理論基礎(chǔ)水中的懸浮顆粒，都因二種力的作用而發(fā)生運動：即懸浮顆粒受到的重力重力以及水對懸浮顆粒的浮力浮力。重力大于浮力時，下沉；兩力相等時，相對靜止；重力小于浮力時，上浮。靜水中懸浮顆粒開始沉淀時，因受重力Fg作用產(chǎn)生加速運動，經(jīng)過很短的時間后，顆粒的

37、重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時（即顆粒在靜水中所受到的重力Fg與水對顆粒產(chǎn)生的阻力FD相平衡），顆粒即呈等速下沉。 懸浮顆粒在水中的運動情況：懸浮顆粒在水中的運動情況：1 1懸浮顆粒在水中受到的力懸浮顆粒在水中受到的力FgFg是促使沉淀的作用力，是顆粒的重力與水的浮力之差： 式中：Fg水中顆粒受到的作用力；V顆粒的體積， （d為球狀顆粒的直徑）；s顆粒的密度；L水的密度；g重力加速度。)(LsLSgVgVgVFg361d2 2根據(jù)牛頓定律，水對自由顆粒的阻力為：根據(jù)牛頓定律，水對自由顆粒的阻力為： 式中：FD水對顆粒的阻力； /阻力系數(shù)； A自由顆粒的投影面積， ； us顆粒在水中的運動速度，即

38、顆粒沉速。)2/(2/sLDuAF241d當(dāng)顆粒所受外力平衡時，當(dāng)顆粒所受外力平衡時， F Fg gF FD D即 因 故即為球狀顆粒自由沉淀的沉速公式即為球狀顆粒自由沉淀的沉速公式。)2/()(2/sLLsuAgV2341,61dAdV21/3)(4LLssdgu 當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的繞流速度亦小時，顆粒主要受水的粘滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，繞流處于層流狀態(tài)。 在層流狀態(tài)下，阻力系數(shù)/24Re（ ），代入上式整理后得 上式即為自由顆粒在靜水中的運動公式，亦稱斯托克斯斯托克斯定律定律。是水的動力粘滯度。2181dguLssLsduRe 斯托克斯公式斯托克斯公式表

39、明，沉速表明，沉速u us s與下述因素有關(guān)：與下述因素有關(guān)： 顆粒顆粒的密度：的密度： 當(dāng)s大于L時，sL為正值，顆粒以us下沉；當(dāng)s與L相等時，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀法去除；當(dāng)S小于L時，S-L為負(fù)值，us亦為負(fù)值，顆粒以us上浮，可用浮上法去除。 顆粒的直徑：顆粒的直徑：us與顆粒直徑d的平方成正比，因此增加顆粒直徑有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。2181dguLss斯托克斯公式：斯托克斯公式：在實際應(yīng)用中，由于懸浮顆粒在形狀、大小以在實際應(yīng)用中，由于懸浮顆粒在形狀、大小以及密度等有很大差異，因此往往不能直接用及密度等有很大差異，因此往往不能直

40、接用斯托斯托克斯公式克斯公式進(jìn)行工藝設(shè)計，但公式有助于理解沉淀進(jìn)行工藝設(shè)計，但公式有助于理解沉淀規(guī)律。規(guī)律。水溫：水溫： us與成反比，隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增大。沉淀池的工作原理沉淀池的工作原理為便于說明沉淀池的工作原理以及分析水中懸浮顆粒在沉淀池內(nèi)運動規(guī)律，提出了理想沉淀池理想沉淀池這一概念。理想沉淀池劃分為四個區(qū)域，即流入?yún)^(qū)、沉淀區(qū)、流出區(qū)及污泥區(qū)，并作下述假定： 理想沉淀池：理想沉淀池：（1）沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫔细鼽c的水流速度均相同，水平流速為；（2）懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為u；（3）在沉淀池的流入?yún)^(qū)，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個過水?dāng)嗝嫔希唬?）

41、顆粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。根據(jù)上述的假定，懸浮顆粒自由沉降的跡線可用左圖表示。 自由沉淀示意圖自由沉淀示意圖 當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后，一方面隨著水流在水平方向流動，其水平流速v等于水流速度： 式中：式中：v v顆粒的水平分速；顆粒的水平分速； Q進(jìn)水流量；進(jìn)水流量； A A/ /沉淀區(qū)過水?dāng)嗝婷娉恋韰^(qū)過水?dāng)嗝婷?積，積，H Hb b； H H沉淀區(qū)的水深；沉淀區(qū)的水深； b b沉淀區(qū)寬度。沉淀區(qū)寬度。 bHQAQ/另一方面，顆粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是顆粒的自由沉降速度u。顆顆粒運動的軌跡為其水平粒運動的軌跡為其水平分速分速v和沉速和沉速u的矢量的矢量和。和。在沉淀過程中

42、，是一組傾斜的直線，其斜度為iu。設(shè)uo為某一指定顆粒的最小沉降速度。由圖可以看出： 當(dāng)顆粒沉速當(dāng)顆粒沉速uuuu0 0時時，無論這種顆粒處于進(jìn)口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即圖中的跡線xy與x/y/。 當(dāng)顆粒沉速當(dāng)顆粒沉速u uu u0 0時，時，位于水面的顆粒不能沉淀到池底，會隨水流出，如圖中軌跡xy/所示，而當(dāng)其位于水面下的某一位置時，它可以沉到池底而被去除，如圖中軌跡x/y所示。說明對于沉速u1小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會沉到池底被去除。圖中的運動跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)系： 簡化后得出： HLu 0)(0HLu bHHLuQ)(0AubLu00AQu 0Q

43、A反映沉淀池效率的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，用符號q表示：q QA可以看出，理想沉淀池中，u0與q在數(shù)值上相同，但它們的物理概念不同：u0的單位是mh；q表示單位面積的沉淀池在單位時間內(nèi)通過的流量單位是m3m2h?？梢姡灰_定顆粒的最小沉速u0，就可以求得理想沉淀池的表面負(fù)荷率。 QA值反映了沉淀池的沉淀效率，采用單位為米/時，可使其涵義更為明確。例如，“某沉淀池的沉淀效率參數(shù)是某沉淀池的沉淀效率參數(shù)是3.63.6米米/ /時時”,意思是說:“在理論上在理論上, ,該沉淀池可把沉速等于和該沉淀池可把沉速等于和大于大于3.63.6米米/ /時的懸浮物從水中分離出來時的懸浮物從水中分離出

44、來”。這樣，QA值就具有了很直觀的工程意工程意義。義。 設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆粒的dP%，其中的 的顆粒 將會從水中沉淀到池底而去除。 在同一沉淀時間t， 下式成立： 故 hHu1/u0 %dPHh;1tuhtuH0dPuudPHh01 對于沉速為u1（u1u0)的全部懸浮顆粒，可被沉淀去除的總量為： 而沉淀池能去除的顆粒包括u u0以及uu0的兩部分，故沉淀池對懸浮物的去除率為： 式中：P0沉速小于u0的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的百分?jǐn)?shù)； 1-P0為沉速u0的顆粒去除百分?jǐn)?shù)。 000100011uudPuudPuu00001)1 (uudPuP由此得出一項重要結(jié)論：理想沉淀池的沉淀效率與

45、池的水面面積A有關(guān)，與池深H無關(guān)，即與池的體積V無關(guān)。 u0H此項結(jié)論常稱為“淺池理淺池理論論”。 q QAHLu 0以上分析得出的斯托克斯公式斯托克斯公式和淺池理論是水處理沉淀技術(shù)最重要的兩項理論基礎(chǔ)，是用于分析研究水處理工程中各類沉淀現(xiàn)象和沉淀設(shè)施的基本工具。但在實際應(yīng)用中，由于水中懸浮顆粒形態(tài)各異，有時在沉淀過程中其大小、形狀和密度是個變量，或有時水中懸浮顆粒濃度較高，相互產(chǎn)生影響等原因，實際發(fā)生的沉淀類型與理想狀態(tài)相比有很大差異。根據(jù)水處理工程中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通?？梢苑殖伤姆N不同的類型。 1 1自由沉淀自由沉淀自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不

46、干擾，顆粒各自單獨進(jìn)行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個沉淀過程中，顆粒的物理性質(zhì)，如形狀，大小及比重等不發(fā)生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉淀即為自由沉淀。 該過程可以用牛頓定律與斯托克斯公式描述。2 2絮凝沉淀（干涉沉淀）絮凝沉淀（干涉沉淀）絮凝沉淀的懸浮顆粒濃度不高（50500mg/L)，但沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，顆粒團(tuán)互相聚集增大而加快沉降，沉淀的軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀和沉速是變化的，實際沉速很難用理論公式計算，需通過試驗測定。 典型例子化學(xué)混凝沉淀與二沉池沉淀。絮凝沉淀示意圖絮凝沉淀示意圖 3 3區(qū)域沉淀（成層沉淀、擁擠沉淀）區(qū)域沉淀（成層沉淀、擁擠

47、沉淀）區(qū)域沉淀的懸浮顆泣濃度較高（500mg/L以上），顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。 典型例子二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。 4 4壓縮沉淀壓縮沉淀壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由于懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。 二沉池污泥斗中的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。 The endThank youThe endThank you沉砂池和沉淀池沉砂池和沉淀池沉沉 砂砂 池池沉砂池的

48、作用沉砂池的作用：沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)渣等比重較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。沉砂池可分為平流式沉砂池、曝氣沉砂沉砂池可分為平流式沉砂池、曝氣沉砂池與旋流沉砂池等三種基本型式池與旋流沉砂池等三種基本型式。 沉砂池沉砂池沉砂池的工作原理：沉砂池的工作原理： 沉砂池的工作原理是以重力分離為沉砂池的工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)人沉砂池的污水流速控制基礎(chǔ)，即將進(jìn)人沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的無機(jī)顆粒下沉，而有在只能使比重大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆

49、粒則隨水流帶走。機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。平流式沉砂池是最常用的一種型式，它的截留效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造亦較簡單，見下圖。池的上部，實際是一個加寬了的明渠，進(jìn)水端設(shè)有閘門以控制水流。在池的底部設(shè)置12個貯砂斗，下接排砂管。 平流式沉砂池平流式沉砂池平流式沉砂池的構(gòu)造比較簡單，可看作為平流式沉砂池的構(gòu)造比較簡單，可看作為“帶砂斗的水帶砂斗的水渠渠”，分為四個部分：，分為四個部分：1.進(jìn)水區(qū)；進(jìn)水區(qū)；2.沉砂區(qū)；沉砂區(qū)；3.出水區(qū)；出水區(qū)；4.砂砂斗。斗。6.4.5 污水的沉砂量，可按每立方米污水污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L計算；計算；合流制污水的沉砂量應(yīng)根據(jù)實際情況確定。合流制污水的沉

50、砂量應(yīng)根據(jù)實際情況確定。6.4.6 砂斗容積不應(yīng)大于砂斗容積不應(yīng)大于2d的沉砂量，采用重力排砂時，的沉砂量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于砂斗斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55。6.4.7 沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，并經(jīng)砂水分離后貯沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運。采用人工排砂時，排砂管直徑不應(yīng)小于存或外運。采用人工排砂時，排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施。室外排水規(guī)范室外排水規(guī)范GB50014-2006有關(guān)沉砂池設(shè)計的要求有關(guān)沉砂池設(shè)計的要求室外排水規(guī)范室外排水規(guī)范GB50014-2006有關(guān)平流沉砂池設(shè)計的要求有關(guān)平

51、流沉砂池設(shè)計的要求6.4.2 平流沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：平流沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：1 .最大流速應(yīng)為最大流速應(yīng)為0.3m/s，最小流速應(yīng)為，最小流速應(yīng)為0.15m/s；2 .最高時流量的停留時間不應(yīng)小于最高時流量的停留時間不應(yīng)小于30s；3 .有效水深不應(yīng)大于有效水深不應(yīng)大于1.2m，每格寬度不宜小于，每格寬度不宜小于0.6m。 曝氣沉砂池曝氣沉砂池曝氣沉砂池從五十年代開始試用，目前已推廣使用。它具有下述特點：沉砂中含有機(jī)物量低于5；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡作用以及加速污水中油類的分離等作用。這些特點對后續(xù)的沉淀、曝氣、污泥消化池的正常

52、運行以及對沉砂的干燥脫水提供了有利條件。 曝氣沉砂池的構(gòu)造及工作原理曝氣沉砂池的構(gòu)造及工作原理曝氣沉砂池是一個長型渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個長度上，距池底約6090cm處設(shè)置曝氣裝置，在池底設(shè)置沉砂斗，池底有i0.10.5的坡度，以保證砂?；松安?。為了使曝氣能起到池內(nèi)回流作用，在必要時可在設(shè)置曝氣裝置的一側(cè)裝設(shè)擋板。 曝氣沉砂池示意圖曝氣沉砂池示意圖 正在運行的曝氣沉砂池正在運行的曝氣沉砂池曝氣沉砂池的構(gòu)曝氣沉砂池的構(gòu)造造曝氣沉砂池的曝氣管和砂斗曝氣沉砂池的曝氣管和砂斗曝曝氣氣沉沉砂砂池池曝曝氣氣沉沉砂砂池池曝氣沉砂池的排砂管曝氣沉砂池的排砂管污水在池中存在著兩種運動形式，其一為水平流動（流速

53、一般取01ms，不得超過0.3m/s），同時，由于在池的一側(cè)有曝氣作用，因而在池的橫斷面上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，整個池內(nèi)水流產(chǎn)生螺旋狀前進(jìn)的流動形式。空氣的供給量（氣水比為0.1 0.2）應(yīng)保證在池中污水的旋流速度達(dá)到0.250.4m/s之間，一般取0.4m/s。由于曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦、并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除，沉于池底的砂粒較為純凈。有機(jī)物含量只有5左右的砂粒，長期擱置也不至于腐化。 6.4.3 曝氣沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：曝氣沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：1 .水平流速宜為水平流速宜為0.1m/s；2. 最高時流量的

54、停留時間應(yīng)大于最高時流量的停留時間應(yīng)大于2min；3 .有效水深宜為有效水深宜為2.03.0m，寬深比宜為，寬深比宜為11.5；4 .處理每立方米污水的曝氣量宜為處理每立方米污水的曝氣量宜為0.10.2m3空氣；空氣；5 .進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜設(shè)置擋板。水方向垂直，并宜設(shè)置擋板。室外排水規(guī)范室外排水規(guī)范GB50014-2006有關(guān)曝氣沉砂池設(shè)計的要求有關(guān)曝氣沉砂池設(shè)計的要求旋流沉砂池旋流沉砂池旋流沉砂池近十幾年代開始應(yīng)用的一種沉砂技術(shù)。旋流沉砂池近十幾年代開始應(yīng)用的一種沉砂技術(shù)。它具有下述特點：污水停留時間短（

55、幾十秒）、水力它具有下述特點：污水停留時間短（幾十秒）、水力負(fù)荷高；機(jī)械作用洗砂效果較好；避免曝氣對污水負(fù)荷高；機(jī)械作用洗砂效果較好；避免曝氣對污水中碳源的消耗。這些特點對后續(xù)的沉淀、曝氣、污泥消中碳源的消耗。這些特點對后續(xù)的沉淀、曝氣、污泥消化池的正常運行以及對沉砂的干燥脫水提供了有利條件?；氐恼＿\行以及對沉砂的干燥脫水提供了有利條件。 按照設(shè)備型式可分：按照設(shè)備型式可分： 多爾沉砂池、鐘式沉砂池等多爾沉砂池、鐘式沉砂池等旋流沉砂池旋流沉砂池旋流沉砂池旋流沉砂池室外排水規(guī)范室外排水規(guī)范GB50014-2006有關(guān)旋流沉砂池設(shè)計的要求有關(guān)旋流沉砂池設(shè)計的要求6.4.4 旋流沉砂池的設(shè)計，應(yīng)

56、符合下列要求：旋流沉砂池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：1 .最高時流量的停留時間不應(yīng)小于最高時流量的停留時間不應(yīng)小于30s；2 .設(shè)計水力表面負(fù)荷宜為設(shè)計水力表面負(fù)荷宜為150200m3/(m2h)；3 .有效水深宜為有效水深宜為1.02.0m，池徑與池深比宜為，池徑與池深比宜為2.02.5；4 .池中應(yīng)設(shè)立式槳葉分離機(jī)。池中應(yīng)設(shè)立式槳葉分離機(jī)。沉沉 淀淀 池池 水處理工程中經(jīng)常需要從水中分離和去除各種固體雜質(zhì)。沉淀池是分離水中懸浮物的一種常用的處理構(gòu)筑物。 例如用于生物處理法中作預(yù)處理的稱為初次沉淀池。對于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除約30的BOD與55的懸浮物。設(shè)置在生物處理構(gòu)筑物后的稱為

57、二次沉淀池，是生物處理工藝中的一個組成部分。沉淀池沉淀池沉淀池的運行方式，有間歇式與連續(xù)式間歇式與連續(xù)式兩種。在間歇運行間歇運行的沉淀池中，其工作過程大致分為三步：進(jìn)水、靜置及排水。污水中可沉淀的懸浮物在靜置時完成沉淀過程，然后由設(shè)置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。 在連續(xù)運行連續(xù)運行的沉淀池中，污水是連續(xù)不斷地流入與排出。污水中可沉顆粒的沉淀是在流過水池時完成，這時可沉顆粒受到由重力所造成的沉速與水流流動的速度兩方面的作用。水流流動的速度對顆粒的沉淀有重要的影響。水處理工程中運用最為廣泛的是連續(xù)運行的沉淀池。沉淀池常按水流方向來區(qū)分為： 平流式、豎流式、輻流式 三種類型。沉淀池類型沉淀池類型

58、沉淀時沉淀時間間(h)表面表面水力負(fù)荷水力負(fù)荷m3/(m2h)每人每日每人每日污泥量污泥量(g/人人d)污泥污泥含水率含水率(%)固體負(fù)荷固體負(fù)荷kg/(m2d) 初次沉淀池初次沉淀池0.52.01.54.516369597二次二次沉淀沉淀池池生物膜法后生物膜法后1.54.01.02.010269698150活性污泥法活性污泥法后后1.54.00.61.5123299.299.6150 沉淀池設(shè)計數(shù)據(jù)沉淀池設(shè)計數(shù)據(jù)注：上表摘自注：上表摘自室外排水規(guī)范室外排水規(guī)范GB50014-2006沉淀池類型示意圖沉淀池類型示意圖1 1平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點池型呈長方形，廢

59、水從池的一端流入，水平方向流過池子，從池的另一端流出。池體分為五部分：進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)、緩沖區(qū)和貯泥斗。進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)的功能是使水流的進(jìn)入與流出保持均勻平穩(wěn)，以提高沉淀效率。沉淀區(qū)是池子的主要部位。貯泥區(qū)是存放污泥的地方，它起到貯存、濃縮與排放的作用。緩沖區(qū)介于沉淀區(qū)和貯泥區(qū)之間，緩沖區(qū)的作用是避免水流帶走沉在池底的污泥。 平流式沉淀池的構(gòu)造平流式沉淀池的構(gòu)造刮泥行車；刮渣板；刮泥板；進(jìn)水槽；擋流板；泥斗；排泥管；浮渣槽；出水槽；出水管 平流式沉淀池的進(jìn)水區(qū)整流措施平流式沉淀池的進(jìn)水區(qū)整流措施進(jìn)水槽；溢流堰；穿孔整流墻；底孔；擋流板；潛孔 進(jìn)水區(qū)的功能與布置進(jìn)水區(qū)的功能與布置 為使入流污

60、水均勻與穩(wěn)定的進(jìn)入沉淀池，進(jìn)水區(qū)應(yīng)有整流措施。整流措施的功能在于將進(jìn)水均勻地分布于整個沉淀池的過水?dāng)嗝嫔?，保證沉淀區(qū)正常穩(wěn)定地工作。 入流處的擋流板，一般高出池水水面0.150.20m，擋板的浸沒深度應(yīng)不小于0.25m，擋板距進(jìn)水口0.51.0m。出水區(qū)的功能與布置出水區(qū)的功能與布置平流式沉淀池的出流裝置如后圖所示。出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)的水面高度，而且對沉淀池內(nèi)水流的均勻分布有直接影響。沉淀池應(yīng)沿整個出流堰的單位長度溢流量相等，對于初沉池一般250 m3md，二沉池 150 m3md。鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的12處。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使