環(huán)境工程導(dǎo)論 第八章-廢水處理

1、環(huán)境工程導(dǎo)論 第八章-廢水處理第一節(jié) 概念：給水處理：為供生活或工業(yè)使用而對(duì)水進(jìn)行的處理。廢水處理：對(duì)使用過(guò)而廢棄的水進(jìn)行的處理。水處理內(nèi)容：（1）對(duì)水中的雜質(zhì)及污泥的處置。 （2）滿(mǎn)足用水要求，在水中添加新的成分改變水的性質(zhì)：加氟防齲（qu）齒病，防蝕劑，阻垢劑。 （3）改變水的物理性質(zhì)：冷卻，加溫，加壓。水處理方法分類(lèi)：（1）根據(jù)水的化學(xué)性質(zhì)是否改變: 分離處理：使污染物從水中分離。 轉(zhuǎn)化處理：生化處理或化學(xué)處理，改變污染物的化學(xué)性質(zhì)，使其分離或轉(zhuǎn)化為無(wú)害。 稀釋處理：稀釋混合，降低污染物的濃度，無(wú)分離和化學(xué)性質(zhì)改變。（2）根據(jù)處理過(guò)程中發(fā)生的變化。 物理處理：物理作用分離水中懸浮物格柵，

2、篩網(wǎng)，過(guò)濾，沉淀，浮上。 化學(xué)處理：化學(xué)反應(yīng)處理水中溶解物和膠體中和、化學(xué)沉淀、氧化還原?；瘜W(xué)物理方法吸附、離子交換、膜技術(shù) 生物處理：微生物作用，去除水中膠體和溶解的有機(jī)物活性污泥法、生物膜法、氧化塘。第二節(jié) 物理處理法一格柵和篩網(wǎng)分離水中懸浮物，簡(jiǎn)單，易，效果良好1格柵（廢水第一道設(shè)施） 一組平行的金屬柵條組成的框架，斜置在水通道上（廢水通道上，或原水進(jìn)口，取水口進(jìn)口）。 截留粗大懸浮場(chǎng)（20mm）。通常是廢水處理流程 的第一道設(shè)施。 污物人工清除：勞動(dòng)條件惡劣，強(qiáng)度大。 污物機(jī)械清除：鏈條拉動(dòng)齒耙轉(zhuǎn)動(dòng)。2篩網(wǎng)金屬條或化學(xué)纖維紡織成網(wǎng)，篩孔0.151.0mm。截留細(xì)碎懸浮物（1mm）。適用

3、于纖維類(lèi)和動(dòng)植物殘?bào)w碎屑。結(jié)構(gòu)要求：即要易截留，又要便于卸料及清理篩面。類(lèi)型： 水力回轉(zhuǎn)篩：廢水回轉(zhuǎn)篩固定篩濾水槽出水。 固定式斜篩：廢水斜篩濾水篩出水。（造紙白水）圖8-3 水力回轉(zhuǎn)篩結(jié)構(gòu)示意圖二過(guò)濾1概述定義：用具有孔隙的粒狀濾料層（石英砂）截留水中的不溶污染雜質(zhì)。（沉淀池后）目的：去除經(jīng)生物絮凝和化學(xué)絮凝后不能沉降的顆粒和膠體物質(zhì)；增加對(duì)SS、濁度、P、BOD、重金屬、石棉、細(xì)菌、病毒以及其它一些污染物質(zhì)的去除效果；去除懸浮物等干擾物質(zhì)，減少消毒費(fèi)用；克服生物和化學(xué)處理過(guò)程中水質(zhì)的變化，保證連續(xù)操作，使出水水質(zhì)穩(wěn)定，提高處理廠的全面可靠性；保護(hù)后續(xù)裝置。機(jī)理： （1）篩濾作用：使得濾料上

4、粗下細(xì)，截留較大的固體污染物在頂層，形成污染物的薄膜，起主要的過(guò)濾作用，屬于阻力截留或篩濾作用。 （2）沉降作用：細(xì)小濾料，有大量沉降面積（1m3料有400m2），雜質(zhì)在此面上沉淀。 （3）吸附凝聚： 濾料面積大，可以物理吸附（分子力、電場(chǎng)力）。 濾料空隙小，增加膠體顆粒碰撞機(jī)會(huì)，促使凝聚。影響因素： （1）原水水質(zhì)：小而密實(shí)的絮體易被截留，大而疏松的絮體難于被截留。 （2）濾層構(gòu)造：廢水雜質(zhì)多，應(yīng)采用雙層或混合濾料層。 （3）工藝參數(shù)：濾速下降水質(zhì)上升。2過(guò)濾過(guò)程：過(guò)濾、反洗交替進(jìn)行（有圖） （1）過(guò)濾：廢水經(jīng)過(guò)濾層變?yōu)榍逅亓綦s質(zhì)。周期812h。使用，P ，濾層質(zhì)量，水量G ，水質(zhì)變差。

5、當(dāng)出水不合格時(shí)，就要停止過(guò)濾，進(jìn)行反洗。過(guò)濾和反洗交替進(jìn)行 （2）反洗：清水反洗，沖去污物。周期2030min從停止過(guò)濾到?jīng)_洗完畢，沖洗水約占濾池生產(chǎn)水量的13。 （3）底部有配水系統(tǒng)：過(guò)濾和反洗均經(jīng)過(guò)，使濾水出水均勻和反洗水均勻通過(guò)濾層。3濾層（如石英砂）滿(mǎn)足： 機(jī)械強(qiáng)度。 化學(xué)穩(wěn)定性，耐蝕，無(wú)害。 一定的顆粒級(jí)配不同直徑的顆粒所占的重量比例。越不均勻，含污能力越小；反洗時(shí)，易沖去細(xì)體和孔隙率孔隙所占體積除以總體積?？紫堵试礁吡皆酱?比表面積越小（1）粒徑與級(jí)配粒徑：把濾料顆粒包圍在內(nèi)的一個(gè)假想球體直徑。級(jí)配：濾料中各種粒徑顆粒所占的重量比例。用不均勻系數(shù)K表示。 （ d80，d10 反映

6、濾料的粗細(xì)顆粒的尺寸） K80，粒徑不均勻，粗細(xì)顆粒尺寸相差愈大，過(guò)濾時(shí)濾料層含污能力小間隙易被堵死 ；反洗時(shí)，易沖走細(xì)料為了滿(mǎn)足粗粒的膨脹要求，細(xì)料易被走。一般控制 。（2）空隙率和比表面積 濾料比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（或體積）濾料所具有的表面積。比表面積，粒徑粗（3）濾層及承托層 單層濾料：（石英）砂濾層。徑：0.51.2mm。厚700mm。雙層濾料：上層無(wú)煙煤層，0.81.8mm，厚450mm；下層砂濾層0.51.2mm，厚200450mm。混合濾料：雙層濾料下加一層鈦礦石，0.250.5mm，厚75mm。承托層墊層：最下層，粒徑較大的碎石（濾料粒徑)。222mm。從上至下，由小到大，其墊層

7、分四層鋪設(shè)。 作用：過(guò)濾時(shí)防止濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)，反洗不發(fā)生位移，均勻布水。三沉淀和浮上 沉淀懸浮物依靠重力作用在水中沉降分離。水 浮上懸浮物依靠浮力作用在水中上浮分離。水 沉淀（1）方法及類(lèi)型 用于去除粒徑20100m以上的可沉固體顆粒。 對(duì)于納米級(jí)（nm10-9m）的膠體和細(xì)微懸浮物，由于熱運(yùn)動(dòng)、水合作用、靜電力的存在，會(huì)長(zhǎng)期處于懸浮狀態(tài)，必須投加混凝劑，聚成絮凝物，才能沉降或上浮。 一般用于給水處理。明礬（鋁鹽）水解形成含鋁陽(yáng)離子與負(fù)電荷膠粒形成絮狀體下沉可捕捉其它懸浮物類(lèi)型： 自由沉淀：顆粒在重力作用下沉降。離散狀態(tài)，形狀、尺寸不變，速度不受干擾（砂石） 絮凝沉淀：沉降中碰撞而聚成較大絮

8、體。尺寸、質(zhì)量不斷增加，下沉速度上升（如經(jīng)絮凝的泥土） 擁擠沉淀：顆粒彼此干擾，在清水與混水間有明顯交界面。（如高濁度水、活性污泥等） 壓縮沉淀：沉淀池底部，顆粒濃度高，互相接觸支撐。在上層顆粒重量下，下層中的水不斷被擠出，群體被壓縮。（2）沉淀池 根據(jù)水緩慢流動(dòng)方向，分為（有圖）: 平流式沉淀池（各種類(lèi)型廠，效果好，面積大，簡(jiǎn)單，排泥難） 廢水水平流過(guò)沉淀池，懸浮物沉入池底，刮泥板把污泥刮入泥斗，用排泥管排出。 參數(shù)與沉淀物性質(zhì)有關(guān)。一般Ws5mm/s水平流速，沉降時(shí)間1.52h（池長(zhǎng)2736m）,長(zhǎng)寬比4 豎流式沉淀池（中、小型廠，占地小，排泥方便，池深大，施工困難，受限制） 水由中心管下

9、口流入池中，緩慢上升。沉降速度上升速度，則顆粒沉降。輻流式 大型水處理廠，水由中心筒壁開(kāi)孔和穿孔擋板沿徑向向四周呈輻射狀流向周邊。流速不斷減?。ㄟ^(guò)水?dāng)嗝妫w粒沉降下來(lái)。斜管（板）沉淀池。 淺層沉降，水深H，由斜板分成n個(gè)H/n的沉降單元，則沉降深度從H減小到H/n。某顆粒原來(lái)從a沉降到b，加斜板后，在c點(diǎn)即完成沉降沉降距離也變?yōu)長(zhǎng)/n 。 所以，當(dāng)池長(zhǎng)LL/n，就可處理與原池相同的水量，且保證水質(zhì)。 斜板作用：）增大沉淀面積。）縮短沉淀時(shí)間，提高淀池處理能力。）且小單元水力半徑小，Re小，層流流動(dòng)穩(wěn)定，有利于沉降。圖8-7 斜板斜管沉淀池1-配水槽；2-穿孔墻；3-斜板或斜管；4-淹沒(méi)孔口；5-集水槽；6-集泥斗；7-穿孔排泥管；8-阻流板2浮上 主要依靠浮力，使懸浮物上浮而分離。 雜質(zhì)的親水性和密度有很大影響，據(jù)此以及由此產(chǎn)生的不同處理機(jī)理，又可分為： （1）自然浮上法：依靠水的浮力，使懸浮物自然上浮而分離。 使 ，H2O由溶液向淡水側(cè)透過(guò)，溶質(zhì)被截留。分離小分子溶質(zhì)，用于制取淡水和去除與回收重金屬離子、去除鹽、有機(jī)物、放射性元素等。（2）超濾： 與反滲透相似，用超濾膜，濾孔較大。采用較小的壓力（幾百kPa），即有較大通水量。 可分離大分