水污染控制工程授課教案

1、水污染控制工程授課教案目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc197416273 第一章 污水水質(zhì)和污水出路 PAGEREF _Toc197416273 h 1 HYPERLINK l _Toc197416274 1.1 污水質(zhì) PAGEREF _Toc197416274 h 1 HYPERLINK l _Toc197416275 2.2 污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 PAGEREF _Toc197416275 h 2 HYPERLINK l _Toc197416276 2.3 污水出路 PAGEREF _Toc197416276 h 4 HYPERLINK

2、l _Toc197416277 第二章 污水的物理處理 PAGEREF _Toc197416277 h 4 HYPERLINK l _Toc197416278 2.1格柵和篩網(wǎng) PAGEREF _Toc197416278 h 5 HYPERLINK l _Toc197416279 2.2 沉淀的基礎(chǔ)理論 PAGEREF _Toc197416279 h 6 HYPERLINK l _Toc197416280 2.3沉砂池 PAGEREF _Toc197416280 h 9 HYPERLINK l _Toc197416281 2.4 沉淀池 PAGEREF _Toc197416281 h 12 H

3、YPERLINK l _Toc197416282 2.5調(diào)節(jié)池 PAGEREF _Toc197416282 h 16 HYPERLINK l _Toc197416283 2.6 隔油和破乳 PAGEREF _Toc197416283 h 17 HYPERLINK l _Toc197416284 2.7 浮上法 PAGEREF _Toc197416284 h 18 HYPERLINK l _Toc197416285 2.8過 濾 PAGEREF _Toc197416285 h 23 HYPERLINK l _Toc197416309 第三章 污水的化學(xué)處理 PAGEREF _Toc1974163

4、09 h 29 HYPERLINK l _Toc197416310 3.1化學(xué)混凝法 PAGEREF _Toc197416310 h 29 HYPERLINK l _Toc197416311 3.2中和法 PAGEREF _Toc197416311 h 31 HYPERLINK l _Toc197416312 3.3化學(xué)沉淀法 PAGEREF _Toc197416312 h 32 HYPERLINK l _Toc197416313 3.4氧化還原法 PAGEREF _Toc197416313 h 32 HYPERLINK l _Toc197416314 第四章 污水的物理化學(xué)法處理 PAGER

5、EF _Toc197416314 h 32 HYPERLINK l _Toc197416315 4.1吸附法 PAGEREF _Toc197416315 h 32 HYPERLINK l _Toc197416316 4.2離子交換法 PAGEREF _Toc197416316 h 34 HYPERLINK l _Toc197416317 4.3萃取法35 HYPERLINK l _Toc197416318 4.4膜析法36 HYPERLINK l _Toc197416286 第五章 廢水處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學(xué) PAGEREF _Toc197416286 h 38 HYPERLINK l

6、 _Toc197416287 5.1廢水的好氧生物處理和厭氧生物處理38 HYPERLINK l _Toc197416288 5.2 微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境41 HYPERLINK l _Toc197416289 5.3 反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù)42 HYPERLINK l _Toc197416290 5.4米歇里斯-門坦方程式44 HYPERLINK l _Toc197416291 5.5莫諾特方程式45 HYPERLINK l _Toc197416292 5.6廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)式46 HYPERLINK l _Toc197416293 第六章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理47 HYPER

7、LINK l _Toc197416294 6.1 穩(wěn)定塘 PAGEREF _Toc197416294 h 48 HYPERLINK l _Toc197416295 6.2 污水土地處理 PAGEREF _Toc197416295 h 52第七章污水的好氧生物處理（二）生物膜法 52 HYPERLINK l _Toc197416296 7.1生物濾池53 HYPERLINK l _Toc197416297 7.2生物轉(zhuǎn)盤61 HYPERLINK l _Toc197416298 7.3 生物接觸氧化63 HYPERLINK l _Toc197416299 7.4 生物流化床64 HYPERLINK

8、 l _Toc197416300 第八章污水的好氧生物處理（二）活性污泥法66 HYPERLINK l _Toc197416301 8.1基本概念668.2 HYPERLINK l _Toc197416302 活性污泥法的設(shè)計計算68 HYPERLINK l _Toc197416302 8.3活性污泥法的發(fā)展和演變71 HYPERLINK l _Toc197416302 8.4活性污泥法的設(shè)計計算73 HYPERLINK l _Toc197416303 8.5活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計和運行中的一些重要問題82 HYPERLINK l _Toc197416302 8.6二沉池85 HYPERLINK

9、l _Toc197416304 第九章 污水的厭氧生物處理86 HYPERLINK l _Toc197416305 9.1厭氧生物處理的基本原理86 HYPERLINK l _Toc197416306 9.2污水的厭氧生物處理方法86 HYPERLINK l _Toc197416307 9.3厭氧生物處理法的設(shè)計87 HYPERLINK l _Toc197416308 9.4厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合87 HYPERLINK l _Toc197416319 第十章 城市污水的深度處理 PAGEREF _Toc197416319 h 88 HYPERLINK l _Toc197416320 10.1氮

10、、磷的去除 PAGEREF _Toc197416320 h 88 HYPERLINK l _Toc197416321 10.2城市污水的三級處理 PAGEREF _Toc197416321 h 94 HYPERLINK l _Toc197416325 第十一章 污泥的處理和處置 PAGEREF _Toc197416325 h 94 HYPERLINK l _Toc197416326 11.1污泥的來源、性質(zhì)和數(shù)量 PAGEREF _Toc197416326 h 94 HYPERLINK l _Toc197416327 11.2污泥的處置及其前處理 PAGEREF _Toc197416327 h

11、 97 HYPERLINK l _Toc197416328 11.3污泥濃縮 PAGEREF _Toc197416328 h 98 HYPERLINK l _Toc197416329 11.4污泥的穩(wěn)定 PAGEREF _Toc197416329 h 99 HYPERLINK l _Toc197416330 11.5污泥的調(diào)理 PAGEREF _Toc197416330 h 100 HYPERLINK l _Toc197416331 11.6污泥脫水 PAGEREF _Toc197416331 h 101 HYPERLINK l _Toc197416332 11.7污泥的干燥與焚化 PAGER

12、EF _Toc197416332 h 102 HYPERLINK l _Toc197416333 11.8污泥的管道輸送 PAGEREF _Toc197416333 h 103 HYPERLINK l _Toc197416334 第十二章 污水處理廠的設(shè)計 PAGEREF _Toc197416334 h 103 HYPERLINK l _Toc197416335 12.1廠址選擇 PAGEREF _Toc197416335 h 103 HYPERLINK l _Toc197416336 12.2廠、站處理方法和流程的選擇 PAGEREF _Toc197416336 h 104 HYPERLIN

13、K l _Toc197416337 12.3污水廠的平面布置 PAGEREF _Toc197416337 h 104 HYPERLINK l _Toc197416338 12.4污水處理廠的高程布置 PAGEREF _Toc197416338 h 104水污染控制工程授課教案上部：水處理技術(shù)I第一章 污水水質(zhì)和污水出路學(xué)時分配：2學(xué)時本章教學(xué)要點：重點在于要求學(xué)生掌握水體自凈作用的定義、機理，了解污水回用領(lǐng)域及水質(zhì)要求。教學(xué)內(nèi)容：1.1 污水質(zhì)污水水質(zhì)通用三大類指標(biāo)：物理性指標(biāo)：1、溫度：工業(yè)廢水常引起水體熱污染。2、色度：感官性指標(biāo)，水的色度來源于金屬化合物和有機化合物。3、嗅和味：感官性指

14、標(biāo)，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機物和氯氣等污染物質(zhì)。4、固體物質(zhì)：溶解物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)。二、化學(xué)性指標(biāo)：1、有機物：（1）生化需氧量（BOD）：biological oxygen demand，在規(guī)定條件下的微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機物所需要的氧量（20，5d）。反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量主要污染特性（以mg/L為單位）。有機污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化

15、需要20100d完成。實際中，常以5d作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱5日生化需氧量（BOD5）；通常以20為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。（2）化學(xué)需氧量（COD）：chemical oxygen demand，用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7 （稱 CODCr )和高錳酸鉀KMnO4 (稱CODMn 或OC ) 。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強。廢水中無機的還原性物質(zhì)同樣被氧化。如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在0.40.5。（3）總有機碳

16、（TOC）和總需氧量（TOD）TOC: total organism carbon，在950高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。測定中應(yīng)該去除無機碳的含量。TOD: total oxygen demand，在900950高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)（主要是有機物，包括難分解的有機物及部分無機還原物質(zhì)），燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后，測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（TOD）。TOD測定方便而快速。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD 之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。（4）油類

17、污染物石油類：來源于工業(yè)含油污水。動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)。油類污染物進(jìn)入水體后影響水生生物的生長、降低水體的資源價值。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進(jìn)入海洋，改變海水的反射率和減少進(jìn)入海洋表層的日光輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵的危害很大，堵塞魚的鰓部，能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價值。破壞風(fēng)景區(qū)，危害鳥類生活。（5）酚類污染物酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹脂等工業(yè)廢水。原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒。酚

18、濃度低時，能影響魚類的洄游繁殖。酚濃度達(dá)0.10.2mg/L時，魚肉有酚味。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，有時甚至使其停止生長。酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強烈異臭（0.001mg/L即有異味，排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L ）。灌溉用水酚濃度超過5mg/L時, 農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死。2、無機性指標(biāo)（1）植物營養(yǎng)元素：過多的氮、磷進(jìn)入天然水體，易導(dǎo)致富營養(yǎng)化，使水生植物尤其是藻類大量繁殖，造成水中溶解氧急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。（2）pH和堿度：一般要求處理后污水的pH在69之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時，pH

19、發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。堿度指水中能與強酸定量作用的物質(zhì)總量，按離子狀態(tài)可分為三類：氫氧化物堿度；碳酸鹽堿度；重碳酸鹽堿度。（3）重金屬：作為微量金屬元素。重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長，使蛋白質(zhì)凝固;逐級富集至人體，影響人體健康。三、生物性指標(biāo)（1）細(xì)菌總數(shù)：水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機污染程度和受細(xì)菌污染的程度。常以細(xì)菌個數(shù)/mL計。飲用水：100個/ mL ，醫(yī)院排水： 500個/ mL。（2）大腸菌群：大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大腸菌群數(shù)/L計。飲用水：3個/L，城市排水：10000個

20、/L。來源及危害：來源：生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲卵等；制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等；醫(yī)院污水：各種病原體。危害：傳播疾病，影響衛(wèi)生，導(dǎo)致水體缺氧。1.2 污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化一、水體的自凈作用河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象。根據(jù)凈化機制分為三類：物理凈化：稀釋、擴(kuò)散、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機物的氧化分解作用1、污水排入河流的混合過程（1）豎向混合階段：污染物排入河流后因分子擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散、彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，所以首先在深度方向上達(dá)到濃度

21、分布均勻，從排放口到深度上達(dá)到濃度分布均勻的階段稱為豎向混合階段，同時也存在橫向混合作用。（2）橫向混合階段：當(dāng)深度上達(dá)到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過程。經(jīng)過一定距離后污染物在整個橫斷面上達(dá)到濃度分布均勻，這一過程稱為橫向混合階段。（3）斷面充分混合后階段：在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上處處相等。河水向下游流動的過程中，持久性污染物的濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。2、持久污染物的稀釋擴(kuò)散當(dāng)持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后，經(jīng)過混合過程達(dá)到充分混合階段時，污染物濃度可由質(zhì)量守恒原理得出河流完全混合模式： 式中：排放口下游河水的污染物濃度；w，qvw污水的污染物濃度

22、和流量； h，qvh上游河水的污染物濃度和流量。3、非持久性污染物的稀釋擴(kuò)散和降解河斷面達(dá)到充分混合后，污染物濃度受到縱向分散作用和污染物的自身分解作用不斷減小。根據(jù)質(zhì)量守恒原理，其變化過程可用下式描述：式中：u河水流速； x初始點至下游x斷面處的距離； Mx縱向分散系數(shù)； K污染物分解速度常數(shù)； 0初始點的污染物濃度；4、氧垂曲線水體受到污染后，水體中溶解氧逐漸被消耗，到臨界點后又逐步回升的變化過程，稱氧垂曲線。有機物降解： 氧垂曲線的求解： 某點處的氧不足量變化速率是該處耗氧速率和復(fù)氧速率之和：求解得某點的虧氧量：某點的溶解氧： c= cs- D到達(dá)最缺氧點時間dD /dt=0：二、污染物

23、在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律污染物在河流中的擴(kuò)散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影響。河口是指河流進(jìn)入海洋前的感潮河段。河口污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響，受漲潮、落潮、平潮時的水位、流向和流速的影響。湖泊水庫的貯水量大，但水流一般比較慢，污染物的稀釋、擴(kuò)散能力較弱。海洋雖有巨大的自凈能力，但是海灣或海域局部的納污和自凈能力差別很大。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受多種因素影響，地下水一旦污染，要恢復(fù)原狀非常困難。2.3 污水出路污水的最終出路：排放水體；工農(nóng)業(yè)利用；地下水回灌。一、污水排放水體的限制污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB89781996；城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 189182002 ；地

24、表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 38382002 ；海洋水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3097。污水回用應(yīng)滿足的要求污水回用應(yīng)滿足的要求：對人體健康不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；對環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；對產(chǎn)品質(zhì)量不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；應(yīng)符合應(yīng)用對象對水質(zhì)的要求或標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)為使用者和公眾所接受；回用系統(tǒng)在技術(shù)上可行，操作簡便；價格應(yīng)比自來水低廉。城市污水回用的幾個方面：城市生活用水和市政用水：供水城市綠地灌 溉市政與建筑用水城市景觀農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè)工業(yè)（1）工藝生產(chǎn)用水（2）冷卻用水（3）鍋爐補充水（4）其他雜用水4、地下水回灌5、其他方面第二章 污水的物理處理學(xué)時分配：16本章教學(xué)要點：重點掌握掌握格柵、調(diào)節(jié)池、平

25、流式沉砂池、沉淀池、平流式隔油池和壓力溶氣浮上法、過濾的工作原理和設(shè)計計算，熟悉沉淀的類型和沉淀池的形式。本章難點：沉淀池的工作原理及斜板（管）沉淀池的設(shè)計計算。教學(xué)內(nèi)容：2.1格柵和篩網(wǎng)一、格柵的作用作用：去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行。格柵由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。選用柵條間距的原則：不堵塞水泵和水處理廠、站的處理設(shè)備。格柵所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況、污水溝道系統(tǒng)的類型、污水流量以及柵條的間距等因素有關(guān)，可參考的一些數(shù)據(jù)：1、當(dāng)柵條間距為1625

26、mm時，柵渣截留量為0.100.05m3/（103m3污水）；2、當(dāng)柵條間距為40mm左右時，柵渣截留量為0.030.01 m3/（103m3污水）；3、柵渣的含水率約為80%，密度約為960kg/m3。格柵的清渣方法：1、人工清除：與水平面傾角：4560，設(shè)計面積應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進(jìn)水渠道面積的2倍，以免清渣過于頻繁。機械清除：與水平面傾角：6070，過水面積一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效面積的1.2倍。格柵柵條斷面形狀：圓形；矩形；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狀為矩形的柵條。過格柵渠道的水流流速：格柵渠道的寬度要設(shè)置得當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)流速，一方面泥

27、沙不至于沉積在溝渠底部；另一方面截留的污染物又不至于沖過格柵，通常采用0.40.9m/s。污水過柵條間距的流速：為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.61.0m/s；最大流量時可高于1.21.4m/s；漸擴(kuò)20，沉底大于水頭損失。二、格柵的設(shè)計與計算 通過格柵的水頭損失h2的計算： 式中： h0計算水頭損失，m； v污水流經(jīng)格柵的速度，m/s；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面的幾何形狀有關(guān)； 格柵的放置傾角； g重力加速度，m/s2； k考慮到格柵受污染物堵塞后阻力增大的系數(shù)，可用式：k=3.36v-1.32求定，一般采用k=3。城市污水一般取0.10.4m。格柵的間隙數(shù)量n式中：qvmax最大設(shè)計流量，m

28、3/s； d柵條間距，m； h柵前水深，m； v污水流經(jīng)格柵的速度，m/s。2.格柵的建筑寬度b式中：b格柵的建筑寬度； s柵條寬度，m。3.柵后槽的總高度h總式中:h柵前水深，m； h2格柵的水頭損失,m； h1格柵前渠道超高，一般h1=0.3m。4.格柵的總建筑長度L式中：L1進(jìn)水渠道漸寬部位的長度，m；其中:b1 進(jìn)水渠道寬度m； 1 進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般1=20； L2 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般L2=0.5L1 ； H1 格柵前的渠道深度,m。5.每日柵渣量W式中：W1柵渣量，m3/(103m3污水)； KZ生活污水流量總變化系數(shù)。篩網(wǎng)作用：用于廢水處理

29、或短小纖維的回收形式：振動篩網(wǎng)；水力篩網(wǎng)格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：填埋；焚燒（820以上）；堆肥；將柵渣粉碎后再返回廢水中，作為可沉固體進(jìn)入初沉池。2.2 沉淀的基礎(chǔ)理論一、概述沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過程。沉淀處理工藝的四種用法:沉砂池：用以去除污水中的無機易沉物。初次沉淀池：較經(jīng)濟(jì)地去除，減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負(fù)荷。二次沉淀池：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。污泥濃縮池：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)筑物的尺寸及處理費用等。二、沉淀的類型根據(jù)水中懸浮

30、顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型 ：自由沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進(jìn)行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。區(qū)域沉淀或成層沉淀：懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，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。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。壓縮沉淀：懸浮顆粒濃

31、度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，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。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。三、自由沉淀及其理論基礎(chǔ) 分析的假定：顆粒為球形；沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不變；顆粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他顆粒影響；靜水中懸浮顆粒開始沉淀時, 因受重力作用產(chǎn)生加速運動,經(jīng)過很短的時間后,顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時, 顆粒即等速下沉。懸浮顆粒在水中的受力：重力、浮力。重力大于浮力時，下沉；重力等于浮力時，相對靜止；重力小于浮力時，上浮。懸浮顆粒在水中的受力分析：懸浮顆粒在水中受到的力FgFg是促使

32、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； S顆粒的密度； L水的密度； g重力加速度。2. 水對自由顆粒的阻力式中： 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，即顆粒沉速。球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：當(dāng)顆粒所受外力平衡時，即：因：得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：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，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，顆粒運動是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運動公式（亦稱斯托克斯定律）： 式中:水的動力黏度。

33、斯托克斯定律: 由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：1、當(dāng)s大于L時，s-L為正值，顆粒以us下沉；2、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去除；3、s小于L時，s-L為負(fù)值，顆粒以us上浮，可用浮上法去除。4、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。5、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。四、沉淀池的工作原理理想沉淀池 ：分為：進(jìn)口區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域、污泥區(qū)域四個部分。理想沉淀池的幾個假定：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v；懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速

34、下沉，下沉速度為u；在沉淀池的進(jìn)口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個過水?dāng)嗝嫔?；顆粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。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：v顆粒的水平分速； qv進(jìn)水流量； A沉淀區(qū)過水?dāng)嗝婷娣e， Hb； H沉淀區(qū)的水深； b沉淀區(qū)寬度。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。顆粒運動的軌跡為其水平分速v和沉速u的矢量和，在沉淀過程中，是一組傾斜的直線，其坡度i=u/v。設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。1、當(dāng)顆粒沉速uu0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，即左上圖

35、中的跡線xy與xy。當(dāng)顆粒沉速uu0時，位于水面的顆粒不能沉到池底，會隨水流出，如左下圖中軌跡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xy所示。說明對于沉速u小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會沉到池底被去除。設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆粒的dP，其中的顆粒將會從水中沉到池底而去除。在同一沉淀時間t，下式成立：故： b 對于沉速為u1（u1u0）的全部懸浮顆粒，可被沉淀于池底的總量為：而沉淀池能去除的顆粒包括uu0以及 u1v時，顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除； 當(dāng)u=v時，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉也不上升； 當(dāng)uv時，顆粒將不能沉淀下來，會被上

36、升水流帶走。 當(dāng)顆粒屬于自由沉淀類型時，其沉淀效果（在相同的表面水力負(fù)荷條件下）豎流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。當(dāng)顆粒屬于絮凝沉淀類型時，由于在池中的流動存在著各自相反的狀態(tài)，就會出現(xiàn)上升著的顆粒與下降著的顆粒，上升顆粒與上升顆粒之間、下沉顆粒與下沉顆粒之間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有利于顆粒的沉淀。2、豎流式沉淀池的構(gòu)造豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。 豎流式沉淀池的深、寬（徑）比一般不大于3，通常取2。 豎流式沉淀池的中心管如下圖所示。三、輻流式沉淀池1、輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達(dá)100m,池周水深1.53.0m。有中

37、心進(jìn)水、周邊進(jìn)水、周進(jìn)周出、旋轉(zhuǎn)臂配水等幾種形式。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除，對輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮泥機和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機等。 2、周邊進(jìn)水輻流式沉淀池的入流區(qū)在構(gòu)造上的特點進(jìn)水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時的水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻。進(jìn)水擋板的下沿深入水面下約2/3深度處，距進(jìn)水孔口有一段較長的距離，這有助于進(jìn)一步把水流均勻地分布在整個入流渠的過水?dāng)嗝嫔希覐U水進(jìn)入沉淀區(qū)的流速要小得多，有利于懸浮顆粒的沉淀。四、斜流式沉淀池1、斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池是根據(jù)淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜

38、板（管）沉淀區(qū)、進(jìn)水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成。按斜板或斜管間水流域污泥的相對運動方向來區(qū)分，斜流式沉淀池有同向流和異向流兩種。污水處理中常采用升流式異向流斜流沉淀池。 異向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60角，長度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80100mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為0.71.0m，底部緩沖層高度為1.0m。2、斜流式沉淀池在廢水處理中的應(yīng)用斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，在給水處理中得到比較廣泛的應(yīng)用，在廢水處理中應(yīng)用不普遍。在選礦水尾礦漿的濃縮、煉油廠含油廢水的隔油等方面已有較成功的經(jīng)驗，在印染廢水處理和城市污

39、水處理中也有應(yīng)用。2.5 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池的作用和目的：作用: 調(diào)節(jié)水量、均和水質(zhì)、貯存事故水目的: 防止沖擊負(fù)荷：生物處理設(shè)備控制pH：有利于中和處理減小波動：物化處理系統(tǒng)藥劑投加與廢水進(jìn)入同步連續(xù)處理：工廠間斷排水，廢水連續(xù)處理保護(hù)城市管網(wǎng)：處理符合均勻減小毒物沖擊：生物處理設(shè)備一、水量調(diào)節(jié)池變?nèi)菟空{(diào)節(jié)池：Qout = constant ；Qin變化1、調(diào)節(jié)池容積的求法（一）流量曲線圖解法（1）. 以時間t為橫坐標(biāo)，流量Q為縱坐標(biāo)作圖；（2）. 曲線圍成的面積為廢水總量WT；（3）. 計算平均流量（4）. 計算出調(diào)節(jié)池容積V。2、調(diào)節(jié)池容積的求法（二）廢水流量累積曲線圖解法（1）. 以時間t

40、為橫坐標(biāo)，累積流量Q為縱坐標(biāo)作圖；（2）. 曲線的終點A為廢水總量WT；（3）. 連接OA，其斜率為平均流量；（4）. 對曲線作平行于OA的切線ab和cd，切點為B和C；（5）. 由B和C兩點作出y軸平行線CE和BD，量出其水量大小；（6）. 調(diào)節(jié)池容積為V= VBD+VCE（7）. 調(diào)節(jié)池停留時間為二、水質(zhì)調(diào)節(jié)池1、普通水質(zhì)調(diào)節(jié)池水質(zhì)調(diào)節(jié)，Qin=Qout，定容水質(zhì)調(diào)節(jié)池V =constant物料平衡方程: C1QT+C0V=C2QT+C2V調(diào)節(jié)池出水濃度C2為： C2=(C1T+C0V/Q)/(T+V/Q)2、水質(zhì)調(diào)節(jié)池穿孔導(dǎo)流槽式水質(zhì)調(diào)節(jié)池穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池 分流貯水池：適用于偶然泄漏或

41、周期性沖擊負(fù)荷調(diào)節(jié)池的攪拌目的：混合均勻、防止沉淀、降解有機物方式：水力攪拌水泵強制循環(huán)鼓風(fēng)曝氣(diffused air aeration)機械曝氣(mechanical aeration)浸沒式攪拌器(submerged mixers)：葉片式、渦流式2.6 隔油和破乳一、含油廢水的來源、油的狀態(tài)和油污染對環(huán)境的危害含油廢水的來源：紡織工業(yè)中的洗毛廢水；輕工業(yè)中的制革廢水；石油開采及加工工業(yè)；鐵路及交通運輸工業(yè)；屠宰及食品加工；固體燃料熱加工；機械工業(yè)中車削工藝中的乳化液油的狀態(tài)：呈懸浮狀態(tài)的可浮油：油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般

42、占廢水中含油量的60%80%左右。粒徑：60m以上平流分離100150m；斜板60m以上。呈乳化狀態(tài)的乳化油：非常細(xì)小的油滴，由于其表面有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法分離。細(xì)分散油粒： 1060m乳化油：粒徑 10m。呈溶解狀態(tài)的溶解油：油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升。溶解油：515mg/L油污染對環(huán)境的危害：土壤：含油廢水侵入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長,甚至導(dǎo)致農(nóng)作物枯死。

43、水體：含油廢水排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水生生物處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂上還會影響?zhàn)B殖和利用。溝道：含油廢水排入城市溝道，對溝道、附屬設(shè)備及城市污水處理廠都會造成不良影響。二、隔油池平流式隔油池：廢水從池子的一端流入池子，以較低的水平流速流經(jīng)池子，流動過程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池子的另一端流出。隔油池的出水端設(shè)置集油管。大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。表面一般設(shè)置蓋板，冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動性，同時可以防火與防雨。特點：構(gòu)造簡單，便于運行管理，油水分離

44、效果穩(wěn)定。平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100150m，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的設(shè)計與平流式沉淀池基本相似，按表面負(fù)荷設(shè)計時，一般采用1.2m3/（m2h)；按停留時間設(shè)計時，一般采用2h。斜板式隔油池：斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為60m，相應(yīng)的上升速度約為0.2mm/s。小型隔油池：鐵路運輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達(dá)到自動撇油的目的。三、乳化油及破乳方法當(dāng)油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時油和水就不會分層，而呈一種不透明的乳狀液。當(dāng)分散相是油滴時，稱水包油乳狀液；

45、當(dāng)分散相是水滴時，則稱為油包水乳狀液。乳化油的主要來源：根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人為制成以洗滌劑清洗受油污染的機械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動而形成破乳方法簡介:破乳的基本原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離。投加換型乳化劑：投入適量“換型劑”后，在水包油（或油包水）乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一個轉(zhuǎn)化點，這時的乳狀液非常不穩(wěn)定，油水可能形成分層。投加鹽類、酸類：可使乳化劑失去乳化作用。投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：如異戊醇，從兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動：通過劇烈的

46、攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。改變溫度：改變?nèi)榛旱臏囟葋砥茐娜榛旱姆€(wěn)定。某些乳化液必須投加化學(xué)藥劑破乳，如鈣、鎂、鐵、鋁的鹽類或無機酸、堿、混凝劑等。2.7 浮上法水和廢水的浮上法處理是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，從水中分離，形成浮渣層。浮上法處理工藝必須滿足下述基本條件：必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡；必須使污水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)；必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。污水處理技術(shù)中，浮上法

47、固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;工業(yè)廢水處理;污水中有用物質(zhì)的回收;取代二次沉淀池，特別是用于易產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況;剩余活性污泥的濃縮。一、浮上法的類型 按生產(chǎn)細(xì)微氣泡的方法分：分散空氣浮上法；電解浮上法；溶解空氣浮上法 1、電解浮上法 電解廢水可同時產(chǎn)生三種作用：電解氧化還原；電解混凝；電氣浮。電解浮上法是將正負(fù)極相間的多組電極浸泡在廢水中，當(dāng)通以直流電時，廢水電解，正負(fù)兩級間產(chǎn)生的氫和氧的細(xì)小氣泡粘附于懸浮物上，將其帶至水面而達(dá)到分離的目的。電解浮上法產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。電解浮上法的表面負(fù)荷通常

48、低于4m3/(m2h)。電解浮上法主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在1020m3/h。由于電耗高、操作運行管理復(fù)雜及電極結(jié)垢等問題，較難適用于大型生產(chǎn)。2、分散空氣浮上法 微氣泡曝氣浮上法：壓縮空氣引入到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細(xì)小氣泡。剪切氣泡浮上法：將空氣引入到一個高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細(xì)小氣泡。3、溶解空氣浮上法 從溶解空氣和析出條件來看：真空浮上法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放，優(yōu)點：無壓力設(shè)備，缺點：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設(shè)備維持真空，運行維護(hù)困難。加壓溶氣浮上法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下

49、使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放來需要溶氣罐、空壓機或射流器、水泵等設(shè)備。二、加壓溶氣浮上法的基本原理1、空氣在水中的溶解度與壓力的關(guān)系：空氣在水中的溶解度的表示：單位體積水溶液中溶入的空氣體積:mL(氣)/L(水)；單位體積水溶液中溶入的空氣質(zhì)量:g(氣)/m3(水)空氣在水中的溶解度與溫度、壓力有關(guān)。 在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。一定溫度下，溶解度與壓力成正比。空氣從水中析出的過程分兩個步驟，即氣泡的形成過程與氣泡的增長過程。氣泡核的形成過程起決定性作用，有了相當(dāng)數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑的大小。溶氣氣浮法要求在這個過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同

50、樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，越有利于滿足浮上工藝的要求。2、水中的懸浮顆粒與微小氣泡相粘附的原理（1）、氣泡與懸浮顆粒粘附的條件界面能E與界面張力的關(guān)系如下：式中： 界面張力系數(shù)； S 界面面積。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為水-粒1和水-氣1，這時單位面積上的界面能之和E1為： 當(dāng)氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值E分別為： 這部分能量差即為擠開氣泡和顆粒之間的水膜所做的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。 水中的懸浮顆粒是否能與氣泡粘附，與水、氣、顆粒間的界面能有關(guān)。當(dāng)三者相對穩(wěn)定時

51、，三相界面張力的關(guān)系式為：式中：接觸角（也稱濕潤角）。帶入上式得： 上式表明，并不是水中所有的污染物質(zhì)都能與氣泡粘附，是否能粘附，與該類物質(zhì)的接觸角有關(guān)。當(dāng)0時，cos1，E0，這類物質(zhì)親水性強（稱親水性物質(zhì)），無力排開水膜，不易與氣泡粘附，不能用氣浮法去除。當(dāng)180時，cos -1，E2水-氣，這類物質(zhì)憎水性強（稱憎水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去除。 微細(xì)氣泡與懸浮顆粒的粘附形式有氣顆粒吸附、氣泡頂托以及氣泡裹夾三種形式。（2）“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度：當(dāng)流態(tài)為層流時，即Re1時，則“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上升速度可按斯托克斯公式計算：式中：d“顆粒-氣泡”復(fù)合體的直徑； s“顆

52、粒-氣泡”復(fù)合體的表觀密度。上述公式表明，v上取決于水與復(fù)合體的密度差與復(fù)合體的有效直徑。 “顆粒-氣泡”復(fù)合體上粘附的氣泡越多，則s越小，d越大，因而上浮速度亦越快。（3）、化學(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑：各種無機或有機高分子混凝劑，它們不僅可以改變污水中的懸浮顆粒的親水性能，而且還能使污水中的細(xì)小顆粒絮凝成較大的絮狀體以吸附、截留氣泡，加速顆粒上浮。浮選劑：浮選劑大多數(shù)由極性-非極性分子組成。當(dāng)浮選劑的極性基被吸附在親水性懸浮顆粒的表面后，非極性基則朝向水中，這樣就可以

53、使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)，從而能使其與微細(xì)氣泡相粘附。浮選劑的種類有松香油、石油、表面活性劑、硬脂酸鹽等。助凝劑：作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。抑制劑：作用是暫時或永久性地抑制某些物質(zhì)的浮上性能，而又不妨礙需要去除的懸浮顆粒的上浮，如石灰、硫化鈉等。調(diào)節(jié)劑：主要是調(diào)節(jié)污水的pH，改進(jìn)和提高氣泡在水中的分散度以及提高懸浮顆粒與氣泡的粘附能力，如各種酸、堿等。三、壓力溶氣浮上法系統(tǒng)的組成1、壓力溶氣系統(tǒng)加壓水泵：加壓水泵的作用是提升污水，將水、氣以一定壓力送至壓力溶氣罐，其壓力的選擇應(yīng)考慮溶氣罐壓力和管路系統(tǒng)的水力損失兩部分。壓力溶氣罐：壓力溶氣罐的作用是使

54、水與空氣充分接觸，促進(jìn)空氣的溶解。溶氣罐的形式有多種，如下圖所示，其中以罐內(nèi)填充填料的溶氣罐效率最高?？諝夤┙o設(shè)備：溶氣方式有三種，水泵吸氣式，水泵壓水管裝射流器挾氣式，空壓機供氣式附屬設(shè)備2、空氣釋放系統(tǒng)空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。溶氣釋放裝置的功能是將壓力容器水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。 3、氣浮池 氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。氣浮池的有效水深通常為2.02.5m，一般以單格寬度不超過1

55、0m、長度不超過15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為515min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時的流速應(yīng)小于0.1m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為1020mm/s，停留時間應(yīng)大于60s。四、壓力溶氣浮上法的設(shè)計計算 氣浮所需空氣量：1. 有試驗資料時式中：q v氣浮池設(shè)計水量，m3/h； R試驗條件下的回流比，%； ac試驗條件下的釋氣量，L/m3； 水溫校正系數(shù)，取1.11.3（主要考慮水的粘滯度影響，試驗時水溫與冬季水溫相差大者取高值）。2. 無試驗資料時，可根據(jù)氣固比（A/S）進(jìn)行估算式中：A/S 氣固比,g (釋放的

56、氣體)/ g(懸浮固體)，0.0050.060，一般為 0.0050.006，當(dāng)懸浮固體濃度較高時取上限，如剩余污泥氣浮濃縮時，氣固比采用0.030.04； 1.31mL空氣的質(zhì)量，mg； ca 某一溫度下的空氣溶解度；f 壓力為p時，水中的空氣溶解系數(shù)，0.50.8（通常0.5）； p0 表壓，kPa；qvR 加壓水回流量，m3/h；qv 設(shè)計水量，m3/h；si 入流廢水的懸浮固體濃度,mg/L。溶 氣 罐：溶氣罐直徑Dd選定過流密度I后，溶氣罐直徑按下式計算： 一般對于空罐，I選用10002000m3/(m2d)，對填料罐，I選用25005000 m3/(m2d)。溶氣罐高h(yuǎn)：式中：h1

57、罐頂、底封頭高度（根據(jù)罐直徑而定），m； h2 布水區(qū)高度，一般取0.20.3m； h3 貯水區(qū)高度，一般取1.0m； h4 填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)時，可取1.01.3m。氣 浮 池：接觸池的表面積Ac選定接觸室中水流的上升流速vc后，按下式計算：接觸室的容積一般應(yīng)按停留時間大于60s進(jìn)行復(fù)核。分離室的表面積As選定分離速度(分離室的向下平均水流速度)vs后按下式計算：對矩形池子，分離室的長寬比一般取1:12:1。氣浮池的凈容積V選定池的平均水深H（指分離室深），按下式計算：以池內(nèi)停留時間（t）進(jìn)行校核，一般要求t為1020min。2.8過 濾過濾概述過濾定義：指以石英砂等粒狀濾料層截留水中

58、懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。作用：（1）降低水的濁度；（2）水中有機物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。普通快濾池工作過程（1）過濾；（2）反沖洗。過濾理論一、過濾機理： 過濾主要是懸浮顆粒與濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果。1. 顆粒遷移由攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動力作用等引起。2. 顆粒粘附 當(dāng)水中雜質(zhì)顆粒遷移到濾料表面上時，則在范德華引力和靜電力相互作用下，以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力下，被粘附于濾料顆粒表面上，或者粘附在濾粒表面上原先粘附的顆粒上。3. 濾層內(nèi)雜質(zhì)分布規(guī)律與顆粒粘附同時，還存在由于孔隙中水流剪力作用而導(dǎo)致顆粒從濾料表面上脫落趨勢。粘附力和水流剪

59、力相對大小，決定了顆粒粘附和脫落的程度。濾層含污能力：單位體積濾層中的平均含污量，單位g/cm3或kg/m3。常見濾料組成：單層濾料多層濾料4. 直接過濾原水不經(jīng)沉淀而直接進(jìn)入濾池過濾稱“直接過濾”。直接過濾充分體現(xiàn)了濾層中特別是深層濾料中的接觸絮凝的作用。接觸過濾微絮凝過濾二、過濾水力學(xué)： 1. 清潔濾層水頭損卡曼-康采尼公式（Carman-Kozony）公式： 非均勻濾層按下式計算：2. 等速濾層中的水頭損失變化在等速過濾狀態(tài)，由于濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨過濾時間逐漸增加，濾池中水位逐漸上升。當(dāng)水位上升到最高水位時，過濾停止以待沖洗。無閥濾池與虹吸濾池是典型的恒速過濾濾池。3. 變速濾層

60、中的流速變化 設(shè)四個濾池組成一個濾池組，假設(shè)：進(jìn)入濾池組的總流量不變；每個池子的性能完全相同；每個濾池恰好按它的編號順序進(jìn)行沖洗。移動沖洗罩濾池是典型的遞降速過濾濾池，當(dāng)移動沖洗罩濾池的分格數(shù)很多時，這格濾池沖冼與下一格濾池沖洗的間隔時間很近，濾池水位變化不大，有可能達(dá)到近似的“等水位變速過濾”。4. 濾層中的負(fù)水頭 當(dāng)過濾進(jìn)行到一定時刻時，從濾料表面到某一深度處的濾層的水頭損失超過該深度處的水深，該深度處就出現(xiàn)負(fù)水頭。負(fù)水頭會導(dǎo)致空氣釋放出來，產(chǎn)生危害： 是增加濾層局部阻力，增加了水頭損失； 空氣泡會穿過濾料層，上升到濾池表面，甚至把煤粒這種輕質(zhì)濾料帶走。在沖洗時，空氣更容易把大量的濾料隨水