給排水廢水系統(tǒng)參數(shù)審核講解教學(xué)課件

1、工業(yè)廢水系統(tǒng)主要參數(shù)審核 屈義全 目 錄1、了解電子廠房廢水系統(tǒng)的水量水質(zhì)及處理需求2、熟悉各廢水處理的工藝流程及構(gòu)筑物配置情況3、主要構(gòu)筑物的參數(shù)審核4、計(jì)量及檢測(cè)儀表的主要參數(shù)及配置情況5、審核藥劑的選用及添加情況6、管材、閥門的配置情況審核工業(yè)廢水系統(tǒng)介紹按行業(yè)的產(chǎn)品加工對(duì)象：電子廢水處理、醫(yī)藥廢水處理、印染廢水處理，造紙廢水處理，食品廢水處理等15個(gè)行業(yè)。工業(yè)廢水的含義和分類定義：指工業(yè)企業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和排放的廢水。包括：生產(chǎn)污水（包括生活污水）和生產(chǎn)廢水兩大類處理方法： 物理處理法利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。 篩濾、沉淀、浮選、過濾、反滲透 化學(xué)處理法利用化學(xué)反

2、應(yīng)的作用去除污水中有害物質(zhì)。 中和、混凝、氧化還原、萃取、吸附 生物處理法利用微生物的代謝作用使污水中有機(jī)物分解。 活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厭氧處理 1、了解廢水系統(tǒng)的基礎(chǔ)資料水質(zhì)條件審核：物理因素：總固體含量、懸浮性固體+可溶性固體 ；溫度；色度?；瘜W(xué)因素：化學(xué)需氧量；總需氧量；總有機(jī)碳；生化需氧量；ph值；氮的化合物；磷的化合物；硫化合物；其他有毒有害的無機(jī)化合物；氣體。生理或生物因素：臭氣；微生物。原水水質(zhì)：確定合適的水處理工藝，選擇合適的水質(zhì)處理流程的重要基礎(chǔ)資料產(chǎn)水水質(zhì)：確定合適的水處理工藝，選擇合適的水質(zhì)處理流程的重要目標(biāo)資料產(chǎn)水水量：每小時(shí)最大出水量、一天總出水量、一

3、天連續(xù)運(yùn)行時(shí)間工作環(huán)境：進(jìn)水溫度、進(jìn)水壓力、后置設(shè)備、場(chǎng)地面積產(chǎn)水用途：針對(duì)不同行業(yè)指定不同的處理方案工藝配置：熟悉設(shè)計(jì)流程圖，掌握基本設(shè)備的配置2、熟悉各廢水處理的工藝流程及構(gòu)筑物配置情況污染物其性質(zhì)與控制方式分為：第一類污染物：指總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并（）芘、總鈹、總銀、總 放射性和放射性等毒性大、影響長(zhǎng)遠(yuǎn)的有毒物質(zhì)。第二類污染物：指pH值、色度、懸浮物、BOD5、COD、石油類等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996 廢水處理方法的選擇膠體和溶解物膠體粒徑1nm100m，溶解物粒徑小于1nm利用特殊的物質(zhì)使之凝聚或通過化學(xué)反應(yīng)使其粒徑增大到懸

4、浮物的程度，或利用微生物或特殊的膜等將其分解或分離。有機(jī)廢水處理方法 .含懸浮物時(shí)，用濾紙過濾，測(cè)定濾液的BOD5、COD。若濾液中的 BOD5、COD 均在要求值以下，則可采用物理處理方法，在懸浮物的去除同時(shí)，也能將BOD5、COD 一道去除。 .若濾液中的 BOD5、COD 高于要求值，則需考慮采用生物處理方法。進(jìn)行生物處理試驗(yàn)時(shí)，確定能否將BOD5、COD 同時(shí)去除。 .若經(jīng)生物處理后COD不能降低到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就要考慮采用深度處理。2、熟悉各廢水處理的工藝流程及構(gòu)筑物配置情況無機(jī)廢水處理方法 .含懸浮物時(shí)，需進(jìn)行沉淀試驗(yàn)，若在常規(guī)的靜置時(shí)間內(nèi)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則可采用自然沉淀法。 .若在

5、規(guī)定的靜置時(shí)間內(nèi)答不到要求值時(shí)，則需進(jìn)行混凝沉淀試驗(yàn)。 .當(dāng)懸浮物去除后，廢水中仍含有有毒物質(zhì)時(shí)，可考慮采用調(diào)節(jié)pH值、化學(xué)沉淀、氧化還原等化學(xué)方法。 .對(duì)上述方法仍不能去除的溶解性物質(zhì)，為了進(jìn)一步去除，可考慮采用吸附、離子交換等深度處理方法。含油廢水 首先做靜置上浮試驗(yàn)分離浮油，再進(jìn)行分離乳化油的試驗(yàn)。2、熟悉各廢水處理的工藝流程及構(gòu)筑物配置情況2、熟悉各廢水處理的工藝流程及構(gòu)筑物配置情況 電子行業(yè)如電鍍、線路板等的廢水的成分非常復(fù)雜，主要有酸堿廢水、有機(jī)廢水及含氰(CN-)廢水，而重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進(jìn)行分類，一般可以分為含鉻(Cr)廢

6、水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。 詳細(xì)污水分類見附表2.1 清洗廢水 清洗廢水來源于磨板、水洗、電鍍、洗缸等程序，清洗廢水總體呈酸性，其污染物濃度相對(duì)較低，一般pH為2-5，COD在100mg/L以下，銅離子質(zhì)量濃度在100mg/L以下。 清洗廢水流入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后，由提升泵泵入中和池，加入堿液調(diào)節(jié)pH，再流入混凝池及助凝池。加入混凝劑和助凝劑后，廢水中的重金屬離子以及部分膠體類有機(jī)物形成絮狀體，流入沉淀池進(jìn)行泥水分離。然后，污泥排入物化污泥池，沉淀池的出水流入中和池調(diào)節(jié)pH后，經(jīng)砂濾池和活性碳池后流入回用

7、水池。2.2 高濃有機(jī)廢水 高濃有機(jī)廢水來自于各除膠、除油、顯影、脫膜、綠油工序等，其COD濃度很高，一般達(dá)3000-8000mg/L，是一種污染較嚴(yán)重的廢水，此類廢水單獨(dú)收集后，經(jīng)隔油沉渣池除去浮油等雜志后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，再由廢水泵打入酸析池，由pH在線儀控制投加酸液，在酸性條件下，廢水中的有機(jī)物析出浮于水面，定時(shí)清除。酸析后加堿調(diào)節(jié)pH，然后投加混凝劑，反應(yīng)后再用氣動(dòng)隔膜泵打入廂式壓濾機(jī)進(jìn)行渣水分離。此時(shí)，廢水中的油墨和懸浮物截留于廂式壓濾機(jī)內(nèi)，濾液排出，作進(jìn)一步處理。 2.3 絡(luò)合銅廢水 絡(luò)合銅廢水來自蝕刻、沉銅、沉銀等工序，約占印制線路板生產(chǎn)廢水總水量的8%左右。廢水中含有高

8、濃度的絡(luò)合銅、檸檬酸等。絡(luò)合廢水須先破除絡(luò)合物(銅鰲合物)才能將銅沉淀去除。 絡(luò)合物的穩(wěn)定性與溶液的pH有關(guān)。在pH為2.9-12時(shí)，絡(luò)合銅離子比Cu(OH)2穩(wěn)定，無法通過調(diào)節(jié)pH產(chǎn)生Cu(OH)2：沉淀的方法將銅離子去除。但CuS比有機(jī)絡(luò)合銅離子更為穩(wěn)定，通過投加Na2S可以產(chǎn)生CuS沉淀，從而破壞絡(luò)合銅離子的平衡，達(dá)到去除銅離子的目的。最后加入高分子助凝劑進(jìn)行泥水分離。但是，要使絡(luò)合物中的銅完全沉淀下來，必須投加過量的硫化鈉。如何控制硫化鈉是個(gè)非常關(guān)鍵的因素。一方面硫離子對(duì)后面的生化處理中微生物的培養(yǎng)有一定的毒害作用，另一方面，硫離子也是出水的控制指標(biāo)之一。因此過量的Na2S需加FeSO

9、4來去除。經(jīng)破絡(luò)反應(yīng)沉淀后的絡(luò)合廢水與經(jīng)預(yù)處理的高濃有機(jī)廢水一起進(jìn)入后續(xù)工序處理。2.4 絡(luò)合廢水 絡(luò)合廢水中主要污染物為銅離子的絡(luò)合物，如Cu2+與NH4OH、EDTA等形成穩(wěn)定的絡(luò)合銅，一般靠投加酸堿中和的方法不能去除。對(duì)絡(luò)合廢水的處理首先要破壞絡(luò)合物，采用溶度積比絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)更小的沉淀劑，使其與金屬離子形成更穩(wěn)定的沉淀物，從廢水中分離出來，達(dá)到去除的目的。常用破絡(luò)的化學(xué)藥劑有Fe鹽、Na2S等，因?yàn)镾2-屬于排放標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格控制的污染物，因此Na2S只能作為輔助的破絡(luò)劑，嚴(yán)格控制其投加量。常用絡(luò)合廢水處理工藝見圖 2.5 含氟廢水電鍍企業(yè)Pb-Sn廢水中含有大量的氟硼酸根(BF4-)、P

10、b2+和Sn2+，其中Pb2+和Sn2+，通過投加堿液，調(diào)節(jié)pH值生成沉淀物去除，氟硼酸根形成氟化物沉淀去除。常用含氟廢水處理工藝見圖2.6 含氰廢水含氰廢液一般都回收處理，只有清洗廢水中含有少量氰(CN-)，常用堿性氯化法破氰（絡(luò)合氰）。常用含氰廢水處理工藝見圖2.7 含鉻廢水 含鉻廢水中，鉻主要以Cr6+的形式存在，在酸性的條件下，投加還原劑將Cr6+還原成Cr3+，然后調(diào)節(jié)pH至堿性，生成氫氧化鉻沉淀去除，常用的還原劑有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵等。常用含鉻廢水處理工藝見圖 3、主要構(gòu)筑物的參數(shù)審核3.1調(diào)節(jié)池的配置及參數(shù)審核3.1.1目的：水質(zhì)均和水量負(fù)荷不變，水質(zhì)變化，以水質(zhì)變化

11、為曲線，求體積，需要攪拌設(shè)施。水量調(diào)節(jié)水質(zhì)負(fù)荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設(shè)計(jì)池體積，不需要攪拌。水質(zhì)水量均和調(diào)節(jié)水質(zhì)水量都變化，需綜合考慮。3.1.2 調(diào)節(jié)池的形式水泵強(qiáng)制循環(huán)：不需要安裝特殊設(shè)備，簡(jiǎn)單易行，混合完全，但動(dòng)力費(fèi)用高，運(yùn)行費(fèi)用高。（可以用提升泵作為回流泵）空氣攪拌：混合完全，有預(yù)曝氣作用，但有害物質(zhì)和有害氣體隨曝氣進(jìn)入大氣。（可利用曝氣池的鼓風(fēng)機(jī)引入空氣管）機(jī)械攪拌：混合較好，運(yùn)行費(fèi)用低，但易腐蝕需維護(hù)。（需增加攪拌設(shè)備，水量多，需要設(shè)備數(shù)量也多。適合于小水量情況）3.1.3 調(diào)節(jié)池的審核計(jì)算 均量池貯水量通常只占總水量的10%20%左右。（1）均量池（2）均質(zhì)池均質(zhì)池的

12、均勻混合形式：水泵強(qiáng)制循環(huán)；空氣攪拌或機(jī)械攪拌；穿孔導(dǎo)流槽引水；均質(zhì)沉淀調(diào)節(jié)池；折流式調(diào)節(jié)池。3.2 離心分離設(shè)備3.2.1 離心分離原理：利用高速旋轉(zhuǎn)的物體產(chǎn)生的離心力場(chǎng)以分離廢水中的懸浮固體的處理方法。 高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的被甩向外圍，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被分離。3.2.2 離心計(jì)算離心場(chǎng)中，顆粒受到離心力 F 的大小:m、m0分別為顆粒和污水的質(zhì)量。 v旋轉(zhuǎn)圓周或速度。 r旋轉(zhuǎn)半徑。 n轉(zhuǎn)速。 kg3.2.2 離心計(jì)算根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式可分為：用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋

13、流分離機(jī)：壓力式旋流分離機(jī)、重力式旋流分離機(jī)由設(shè)備本身旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)污水旋轉(zhuǎn)的離心分離機(jī)：離心機(jī)（工程中不常用，水量大、設(shè)備大）3.3 除油設(shè)備的配置審核2.3.1 特征： 污水中的油比重小于1，可以自然上浮水面 可浮油污水在靜置或流動(dòng)時(shí)，借助油珠與水比重差上浮至水面分離，含量 7085，直徑60100（微米），易浮于水面，形成油膜或油層。 乳化油呈乳化狀態(tài)浮于水中，不能上浮，含量1520，直徑 518，油珠成為穩(wěn)定的乳化液。 溶解油溶解于污水中，一般 污水中 515mg/L。3.3.2 污染程度：形成一層分子膜，污染水質(zhì)水中溶解氧 O2 含量下降生成CO2 、 形成H2CO3、 PH、 濁度（微生

14、物降解油時(shí)產(chǎn)生）不能灌溉， 農(nóng)業(yè)灌溉要求含油量 50ppm不能生物處理，生物處理要求含油量 3050ppm。3.3.3 除油裝置隔油池：是利用油類自然上浮法分離、去除含油廢水中可浮油。常用的有平流隔油池、平板式隔油池和斜板隔油池。各自的特性見表5。除油罐：可去除浮油和分散油。含油廢水通過進(jìn)水管配水室的配水支管和配水頭流入除油罐內(nèi)，在罐內(nèi)廢水自上而下緩慢流動(dòng)，靠油水的密度差進(jìn)行油水分離，分離出的廢油浮至水面，然后流入集油槽，經(jīng)過出油管流出。廢水則經(jīng)集水頭、集水干管、中心柱管和出水總管流出罐外。氣浮除油：廢水或一部分沉淀池出水用壓縮空氣加壓到0.344.8MPa，使溶氣達(dá)到飽和。當(dāng)此被壓縮過的氣液

15、混合物被置于正常大氣壓下的氣浮設(shè)備中時(shí)，微小的氣泡即從溶液中釋放出來。油珠即可在這些小氣泡作用下上浮，結(jié)果使這些物質(zhì)附著在或包裹在絮狀物中。氣固混合物上升到池表面，即被撇出。澄清的液體從氣浮池的底部流出，其中一部分要循環(huán)流回至加壓室。3.3 除油設(shè)備的配置審核3.3 除油設(shè)備的配置審核3.3.4 隔油池的計(jì)算按油粒上浮速度計(jì)算法： 值與速度比（v/u）的關(guān)系注：V為水流流速；設(shè)計(jì)上浮速度U可由廢水靜浮試驗(yàn)確定或按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。v/u201510631.741.641.441.371.28斯篤克斯公式：3.3.4 隔油池的計(jì)算隔油池的過水?dāng)嗝婷娣e：隔油池每個(gè)格間的有效水深和池寬比（h/b），宜取

16、0.30.4。有效水深一般1.52.0M隔油池的長(zhǎng)度L 為：隔油池每個(gè)格間的長(zhǎng)寬比L/b，不宜小于4.0。按廢水的停留時(shí)間計(jì)算法：3.4 過濾裝置的配置審核3.4.1定義：過濾是使污水通過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)，達(dá)到處理的目的。3.4.2 作用進(jìn)一步去除廢水二級(jí)處理后的生物絮體和膠體物質(zhì)，顯著降低出水的懸浮物含量和濁度，能使出水晶瑩透明，為出水的安全回用提供保證。進(jìn)一步降低出水的BOD、COD值，對(duì)重金屬、細(xì)菌、病毒有很高的去除率。去除化學(xué)絮凝過程產(chǎn)生的鐵鹽、鋁鹽、石灰等沉積物。去除化學(xué)法除磷時(shí)水中不溶性磷。在活性炭吸附或離子交換之前，作為預(yù)處理設(shè)施，可提高后續(xù)處理裝置的安全

17、性和處理效率。在深度處理廠中，過濾能克服生物和化學(xué)處理的不規(guī)則性，從而提高回用的連續(xù)性和可靠性。通過進(jìn)一步去除廢水中污染物質(zhì)，可以減少后續(xù)的消毒費(fèi)用。3.4.2 過濾裝置的主要參數(shù)審核1 濾料要求：具有吸附SS的表面積和一定的級(jí)配；機(jī)械強(qiáng)度；化學(xué)穩(wěn)定性。種類：石英砂、無煙煤、大理石、石榴石、白云石、聚苯乙烯發(fā)泡塑料、纖維球?yàn)V料。粒徑與級(jí)配： 濾料層規(guī)格濾料的選擇： 2 承托層 作用：阻擋濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)；均勻配水（反沖洗時(shí)）；主要配合大阻力配水系統(tǒng)而使用。要求承托層是一種反濾料層結(jié)構(gòu)。 3.5 吹脫裝置 吹脫技術(shù)3.5.1定義：指當(dāng)廢水中有毒、有害氣體在水中的濃度大于與空氣相平衡時(shí)所具有的濃度

18、時(shí)，采取向水中通入空氣，使廢水中的有毒、有害氣體從液相向氣相轉(zhuǎn)移，以達(dá)到去除目的3.5.2 影響吹脫的因素溫度：溫度高，蒸發(fā)快，有利于吹脫。氣液比：氣量要適宜，氣液比要接近液泛極限，設(shè)計(jì)時(shí)取80%。pH值：不同pH值，揮發(fā)物質(zhì)存在狀態(tài)不一樣。油類物質(zhì)：油類物質(zhì)的存在不利于吹脫，氣泡會(huì)粘附在上，應(yīng)預(yù)先除去。3.5.3 回收處理：用堿性溶液吸收NaOH: HCN;H2S等用活性碳吸附采用燃燒法H2S燃燒制取硫酸。3.6 中和技術(shù)3.6.1定義：當(dāng)酸或堿廢水的濃度很高時(shí)，如在3%5%以上時(shí)，應(yīng)考慮回用和綜合利用的可能性；當(dāng)濃度不高，如小于3%時(shí)，考慮中和處理。電子廠房多以酸堿廢水為主。3.6.2 中

19、和藥劑（1）酸性廢水中和處理采用的中和藥劑：石灰、石灰石、白云石、蘇打、苛性鈉等；堿性廢水中和處理采用的中和藥劑：鹽酸和硫酸。（2） 酸性、堿性中和劑的單位消耗量，參見下表：2022/8/1127酸類名稱 中和1g酸所需堿性物質(zhì)的量/gCaOCa（OH）2CaCO3MgCO3CaCO3- MgCO3硫酸/H2SO40.5710.7551.020.860.94鹽酸/HCl0.771.011.371.151.29硝酸/HNO30.4450.590.7950.6680.732醋酸/HCH3COOH0.4660.6160.830.695堿類名稱 中和1g堿所需酸性物質(zhì)的量/gH2SO4HClHNO31

20、00%98%100%98%100%98%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca（OH）20.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.70堿性中和劑的單位消耗量 酸性中和劑的單位消耗量3.6.3中和方法（1）酸性廢水的中和方法有酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和和過濾中和3種方法；堿性廢水的中和方法有堿性廢水與酸性廢水相互中和、投酸中和和煙道氣中和3種方法。（2）中和方法的選擇應(yīng)考慮：含酸或含堿廢水所含酸類或堿類的性質(zhì)、濃度、水量及其變化規(guī)律；首先應(yīng)尋找能就地取材的

21、酸性或堿性廢料，并盡可能加以利用；本地區(qū)中和藥劑和濾料（如石灰石、白云石等）的供應(yīng)情況；接納廢水水體性質(zhì)、城市下水道能容納廢水的條件，后續(xù)處理對(duì)pH值的要求等。3.6.4酸、堿性廢水中和法是將酸性廢水和堿性廢水共同引入中和池中，并在池內(nèi)進(jìn)行混合攪拌。中和結(jié)果，應(yīng)該使廢水呈中性或弱堿性。根據(jù)質(zhì)量守恒原理計(jì)算酸、堿廢水的混合比例或流量，并且使實(shí)際需要量略大于計(jì)算量。當(dāng)酸、堿廢水的流量和濃度經(jīng)常變化，而且波動(dòng)很大時(shí)，應(yīng)該設(shè)調(diào)節(jié)池加以調(diào)節(jié)，中和反應(yīng)則在中和池 進(jìn)行，其容積應(yīng)按1.52.0h的廢水量考慮。3.6.5藥劑中和法石灰作中和劑能夠處理任何濃度的酸性廢水；氫氧化鈣對(duì)廢水雜質(zhì)具有混凝作用，適用于含

22、雜質(zhì)多的酸性廢水。最常采用的是石灰乳法。石灰不僅能夠中和酸，同時(shí)還可以與廢水中的金屬鹽類（如鐵鹽、鉛鹽、鋅鹽、銅鹽等）生成沉淀。計(jì)算中和藥劑的投量時(shí)，應(yīng)增加與重金屬化合產(chǎn)生沉淀的含量。3.6.6 過濾中和法僅適用于含硫酸濃度不大于23g/L和生成易溶鹽的各種酸性廢水的中和處理。濾料常采用石灰石、白云石、大理石等。過濾中和時(shí)，廢水中不宜有濃度過高的重金屬離子或惰性物質(zhì)，要求重金屬離子含量小于50mg/L，以免在濾料表面生成覆蓋物，使濾料失效。含HF的廢水中和過濾時(shí)，因CaF2溶解度很小，要求HF濃度小于300mg/L。如濃度超過限值，宜采用石灰乳進(jìn)行中和。過濾中和法的優(yōu)點(diǎn)是操作管理簡(jiǎn)單，出水pH

23、值較穩(wěn)定，不影響環(huán)境衛(wèi)生，沉渣少，一般少于廢水體積的0.1%；缺點(diǎn)是進(jìn)水酸的濃度受到限制。3.6.7 堿性廢水的中和處理（1）藥劑中和，通常采用93%96%的工業(yè)濃硫酸。若處理水量較小時(shí)，可用鹽酸中和。在投加酸之前，一般先將酸稀釋成10%左右，然后按設(shè)計(jì)要求的投量經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后加入。酸稀釋時(shí)應(yīng)考慮腐蝕。（2）煙道氣中和。煙道氣中含有CO2和SO2，溶于水中形成H2CO3、H2SO3，可中和堿性廢水。用煙道氣中和的方法有兩種，一是將堿性廢水作為濕式除塵器的噴淋水，另一種是使煙道氣通過堿性廢水。 優(yōu)點(diǎn)：處理效果良好；以廢治廢；經(jīng)濟(jì) 缺點(diǎn)：會(huì)使處理后的廢水中懸浮物含量增加，硫化物和色度增加。3.6.

24、8中和設(shè)備和裝置（1）酸堿廢水相互中和的設(shè)施當(dāng)水質(zhì)水量變化較小，或廢水緩沖能力較大時(shí)，可不單獨(dú)設(shè)中和池，而在集水井或管道內(nèi)進(jìn)行連續(xù)流式混合；當(dāng)水質(zhì)水量變化不大，廢水也有一定緩沖能力時(shí)，應(yīng)單設(shè)連續(xù)流式中和池；當(dāng)水質(zhì)水量變化較大，且水量較小時(shí)，應(yīng)采用間歇流式中和池。每池的有效容積可按廢水排放周期中的廢水量計(jì)算。一般至少設(shè)兩座，以便交替使用。（2）藥劑中和處理設(shè)備設(shè)施 中和劑制備設(shè)施，投藥有干投、濕投兩種方法。（3）過濾中和法的設(shè)備設(shè)施 普通中和濾池：由于濾速低（小于1.4MM/S），濾料粒徑大（38CM），當(dāng)進(jìn)水硫酸濃度較大時(shí)，極易在濾料表面結(jié)垢而且不宜沖掉，阻礙中和反應(yīng)。目前已很少采用。 升流式

25、膨脹中和濾池：高流速（8.319.4MM/S），小粒徑（0.53MM），水流由下向上流動(dòng)，加上產(chǎn)生的CO2氣體的作用，使濾料相互碰撞摩擦，表面不斷更新，處理效果良好。分為：恒速濾；變速濾；滾筒過濾。3.7 化學(xué)沉淀3.7.1概述：向廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使它和水中某些溶解物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成難溶于水的鹽類沉淀下來，從而降低水中這些溶解物質(zhì)的含量。這種方法稱為水處理中的化學(xué)沉淀法?；瘜W(xué)沉淀法經(jīng)常用于處理含汞、鉛、銅、鋅、六價(jià)鉻、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的廢水。根據(jù)使用的沉淀劑的不同，通常使用的化學(xué)沉淀法主要有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法和鋇鹽沉淀法等。3.7 消毒殺菌設(shè)備3.7.

26、1藥劑氧化法定義：向廢水中投加氧化劑，氧化廢水中的有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害的或毒性小的新物質(zhì)的方法。作用：主要去除廢水中的氰化物、硫化物、酸、醇、油類污染物及脫色、脫嗅、殺菌等。3.7.2 藥劑還原法定義：向廢水中投加還原劑，氧化廢水中的有毒有害物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害的或毒性小的新物質(zhì)的方法。作用：主要處理含鉻、含汞廢水。3.7.3 臭氧氧化發(fā)生器：臭氧需要量：Qo3=1.06 Q C (g/h)Q:處理廢水量，m3/h C:臭氧投量。臭氧接觸反應(yīng)器：容積計(jì)算：V=QT/60氣源冷卻和除塵設(shè)備干燥器1、性質(zhì)：黃色略帶辛辣的氣體。在水溶液中無害，具有強(qiáng)大的脫色和漂白功能。2、作用：主要

27、殺菌，常用于醫(yī)院廢水處理，（最早用液氯，現(xiàn)用二氧化氯替代）3、制造：用氯或鹽酸與次氯酸鈉反應(yīng)制造； 二氧化氯協(xié)同發(fā)生器。3.7.5光氧化法是工業(yè)廢水處理的新技術(shù)，可以解決有毒害但無法生物降解的物質(zhì)。1、類型：光激化氧化法以臭氧、過氧化氫、氧和空氣作為氧化劑，將氧化作用和光化學(xué)輻射相結(jié)合，產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基。光催化氧化法在水溶液中加入一定量的半導(dǎo)體催化劑，在紫外線輻射下產(chǎn)生強(qiáng)氧化能力的自由基。 3.7.4 藥劑還原法3.8 混凝3.8.1 概述混凝可去除的顆粒大小為膠體及部分細(xì)小的懸浮物。混凝目的：投加混凝劑使膠體脫穩(wěn)，相互凝聚生長(zhǎng)成大礬花。主要去除對(duì)象：粘土（50nm-4 m）細(xì)菌（0.

28、2m-80m）病毒（10nm-300nm）蛋白質(zhì)（1nm-50nm） 混凝過程涉及到三個(gè)方面的問題：水中膠體的性質(zhì)混凝劑在水中的水解膠體與混凝劑的相互作用提高堿度：投加重碳酸鹽具有增加堿度和不提高pH值的優(yōu)點(diǎn)；投加鋁鹽或高鐵鹽，AL3+或Fe3+包圍膠體粒子，使微小絮凝體帶有正電荷；投加活化硅酸和聚合電解質(zhì)之類的助凝劑，以便增大絮凝體并控制電位。在投加堿和混凝劑后建議快速攪拌1-3分鐘，隨后投加助凝劑攪拌20-30分鐘，以促進(jìn)絮凝，也可以投加陽離子聚和物實(shí)現(xiàn)脫穩(wěn)。 3.8.2混凝的程序3.8.3 混凝影響因素主要因素：廢水的膠體雜質(zhì)濃度、pH值、水溫及共存雜質(zhì)等。水溫：低溫，混凝效果差，原因是

29、因?yàn)椋簾o機(jī)鹽水解吸熱；溫度降低，粘度升高布朗運(yùn)動(dòng)減弱；膠體顆粒水化作用增強(qiáng)，妨礙凝聚 對(duì)策：提高投藥量、添加高分子助凝劑pH及堿度：視混凝劑品種而異。 無機(jī)鹽水解，造成pH下降，影響水解產(chǎn)物形態(tài)。 根據(jù)水質(zhì)、去除對(duì)象，最佳pH范圍也不同。 需堿度來調(diào)整pH，堿度不夠時(shí)需要投加石灰。1.混凝劑：不少于200300種。 無機(jī)：鋁系：適宜pH：5.58 ；硫酸鋁，明礬，聚合氯化鋁（PAC），聚合硫酸鋁（PAS）鐵系 ：適宜pH：511，但腐蝕性強(qiáng) ；三氯化鐵，硫酸亞鐵，硫酸鐵（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)少），聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵有機(jī) ：人工合成：陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物，國(guó)外開始增多，國(guó)內(nèi)尚少；陰離子型：水

30、解聚丙烯酰胺（HPAM）；非離子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO）；兩性型：使用極少。天然：淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等；微生物絮凝劑2.助凝劑a酸堿類：調(diào)整水的pH，如石灰、硫酸等b加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（SiO2 nH2O）、骨膠、高分子絮凝劑c氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如有機(jī)物。如投加Cl2、O3等3.8.4 混凝劑和助凝劑3.8.5 混凝動(dòng)力學(xué)1 異向絮凝 由布朗運(yùn)動(dòng)造成的碰撞，主要發(fā)生在凝聚階段。顆粒的碰撞速率 Np8/(3) KTn2 n：顆粒數(shù)量濃度 ：運(yùn)動(dòng)粘度凝聚速度決定于顆粒碰撞速率。Np只與顆粒數(shù)量有關(guān)，而與顆粒粒徑無關(guān)。 當(dāng)顆粒的粒徑大于1m，

31、布朗運(yùn)動(dòng)消失。 2 同向絮凝 由水力或機(jī)械攪拌產(chǎn)生。在整個(gè)混凝過程中占有重要地位，其理論仍在發(fā)展之中。最初的理論基于層流的假定。 碰撞速率N04/3 n2 d2 G d：顆粒粒徑 GU/Z(速度梯度)（相鄰兩流層的速度增量） 2 混凝控制指標(biāo)用G可以來判斷混合和絮凝的程度：混合（凝聚）過程：平均G7001000s-1，但劇烈攪拌是為盡快分散藥劑 時(shí)間通常在1030s，一般2min絮凝過程 ：不僅與G有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)。 平均G2070s-1， GT11041053.8.6混凝設(shè)備 1、混凝劑的配制與投配：一般采用液體投加的方式。a投配流程： 藥劑溶解池溶液池計(jì)量設(shè)備投加設(shè)備混合設(shè)備b劑量與投加

32、方式 計(jì)量：流量計(jì)（轉(zhuǎn)子、電磁）、苗嘴、計(jì)量泵 投加方式：泵前投加；高位溶液池重力投加；水射器投加；泵投加c投加量的自動(dòng)控制 自動(dòng)控制方法：數(shù)學(xué)模型法：需要大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、涉及儀表多 現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)法：根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果反饋到投藥，仍有一定滯后。 動(dòng)電流檢測(cè)器（SCD）： 絮凝監(jiān)測(cè)器：利用光電原理檢測(cè)水中絮凝顆粒變化2、混合設(shè)備：水泵混合：投藥投加在水泵吸水口或管上。 管式混合：管式靜態(tài)混合器、擴(kuò)散混合器，混合時(shí)間23秒 機(jī)械混合：攪拌3、絮凝設(shè)備 ：隔板絮凝池 ；折板絮凝池 ；機(jī)械絮凝池 ；懸流、迷宮式等不同形式的組合。 3.9 氣浮3.9.1概念：是將水、污染物質(zhì)和氣泡這樣一個(gè)多相體系中含有的疏水

33、性污染粒子，或者附有表面活性物的親水性污染粒子，有選擇地從廢水中吸附到氣泡上，以泡沫形式從水中分離去除的一種操作過程。是一種固液和液液分離的方法。具體過程：通入空氣產(chǎn)生微細(xì)氣泡SS附著在氣泡上上浮應(yīng)用：自然沉淀或上浮難于去除的懸浮物，以及比重接近1的固體顆粒3.9.2 氣浮分類電解氣浮法：有豎流式和平流式裝置。散氣氣浮法：擴(kuò)散板曝氣氣?。簤嚎s空氣通過擴(kuò)散裝置以微小氣泡形式進(jìn)入水中。簡(jiǎn)單易行，但容易堵塞，氣浮效果不高。葉輪氣浮法：適用于處理水量不大,污染物濃度高的廢水.溶氣氣浮法：根據(jù)氣泡析出時(shí)的壓力不同，分：溶氣真空氣浮和加壓溶氣氣浮生化氣氣浮法：生物產(chǎn)氣，化學(xué)產(chǎn)氣等3.9.3 氣浮工藝的形式

34、1、布?xì)鈿飧。豪脵C(jī)械剪切力，將混合于水的空氣粉碎成小氣泡。按粉碎氣泡方式的不同，分為：水泵吸水管吸氣氣??；射流氣?。?擴(kuò)散板曝氣氣??；（壓縮空氣）葉輪氣浮。2、溶氣氣浮原理：使空氣在一定的壓力作用下，溶解于水并到達(dá)過飽和狀態(tài)，再減至常壓釋放，空氣便以微小氣泡的形式逸出。容氣真空氣浮 常壓空氣溶于水，負(fù)壓析出。 特點(diǎn)：整個(gè)氣浮池在負(fù)壓下操作，空氣溶解容易，動(dòng)力設(shè)備和電能消耗少。 缺點(diǎn)：所有設(shè)備均要密封在氣浮池內(nèi)，構(gòu)造復(fù)雜，生產(chǎn)中使用不多。加壓溶氣氣浮組成：空氣飽和設(shè)備、空氣釋放器、氣浮池溶氣方式： 水泵吸水管吸入，圖1318，簡(jiǎn)單，但空氣量不能太大 水泵壓水管射流，圖1319，射流器能量損失大

35、空氣飽和設(shè)備（包括加壓水泵、溶氣罐） 溶氣罐：加速空氣的溶解，但實(shí)際空氣很難達(dá)到飽和。一般水中的空氣含量約為飽和含量的5080。應(yīng)盡量提高溶氣效率。釋放設(shè)備：將空氣以極細(xì)小（20100）的氣泡釋放。 減壓閥； 專用釋放器 。氣浮分離裝置： 平流式，豎流式 3.9.5 加壓溶氣氣浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.10.1概念水處理的吸附法是指利用具有吸附能力的多孔性物質(zhì)去除水體中微量溶解性雜質(zhì)的一種處理工藝3.10.2類型：物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換吸附3.10 吸附裝置吸附性能物理吸附化學(xué)吸附作用力分子引力（范德華力）剩余化學(xué)鍵力選擇性沒有選擇性有選擇性吸附層單分子或多分子吸附層只能形成單分子吸附層吸附熱較小

36、，41.9kj/mol較大，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱，83.7-418.7kj/mol吸附速度快，幾乎不要活化能較慢，需要活化能溫度放熱過程，低溫有利于吸附溫度升高，吸附速度增加可逆性可逆，較易解析化學(xué)鍵大時(shí)，吸附不可逆3.11.1原理:SBR的工作過程通常包括五個(gè)階段，依次為：進(jìn)水階段加入基質(zhì)；反應(yīng)階段基質(zhì)降解；沉淀階段泥水分離；排放階段排上清液；閑置階段活性恢復(fù)。從第一次進(jìn)水開始到第二次進(jìn)水開始稱為一個(gè)工作周期。 基質(zhì)降解規(guī)律:SBR從進(jìn)水開始基質(zhì)濃度逐漸增加，進(jìn)水結(jié)束時(shí)達(dá)到最大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，基質(zhì)濃度逐漸減少。 推流式活性污泥法：適用于處理易降解的工業(yè)廢水和生活污水；完全混合活性污泥法：對(duì)廢水

37、流量和水質(zhì)變化抵抗能力強(qiáng)，適于難降解有機(jī)廢水的處理，不適于易降解有機(jī)廢水的處理，因?yàn)樵谕耆旌蠗l件下，絲狀菌易于生長(zhǎng)繁殖而導(dǎo)致活性污泥膨脹；生物選擇器完全混合式活性污泥法：對(duì)易于生物降解的有機(jī)廢水，在完全混合曝氣池前設(shè)生物選擇器可抑制絲狀菌生長(zhǎng)，生物選擇器可分為好氧、缺氧和厭氧三種。 SBR的污泥特性:SBR的生物種群演變：SBR防止污泥膨脹： SBR的體積優(yōu)勢(shì)：在基質(zhì)去除率超過一定值時(shí)，SBR的體積總比完全混合反應(yīng)器節(jié)省。同時(shí)SBR系統(tǒng)不需要二沉池，其體積優(yōu)勢(shì)更加明顯。 3.11 SBR反應(yīng)器3.11.2 SBR工藝的操作過：SBR污水生物處理工藝的整個(gè)處理過程實(shí)際上是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的。

38、它包括進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期和閑置期等五個(gè)操作過程。1）進(jìn)水期： 根據(jù)開始曝氣的時(shí)間與充水過程時(shí)序的不同，可分為三種不同的曝氣方式：一是非限量曝氣一邊充水一邊曝氣；二是限量曝氣充水完畢后再開始曝氣；三是半限量曝氣在充水階段的后期開始曝氣。2）反應(yīng)期： 3）沉淀期：4）排水排泥期：5）閑置期： 3.11.4 SBR工藝的運(yùn)行方式根據(jù)所處理污水的性質(zhì)及水量大小的不同，選擇不同的運(yùn)行方式。（1）BOD去除為目的的運(yùn)行方式。見圖3-6。（2）以脫氮除磷為目的的運(yùn)行方式。見圖3-7。 3.11.5 技術(shù)參數(shù)的確定 運(yùn)行周期（T）的確定：SBR的運(yùn)行周期由充水時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間、排水排泥時(shí)間

39、和閑置時(shí)間來確定的。SBR的運(yùn)行周期一般為1016h。 反應(yīng)器容積的設(shè)計(jì)：對(duì)于限量曝氣方式：對(duì)于非限量曝氣方式：3.11.5 技術(shù)參數(shù)的確定污水貯存池最小容積的設(shè)計(jì)： SBR反應(yīng)器進(jìn)水流量的設(shè)計(jì)： 3.12 UASB反應(yīng)器3.12.1概述上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，簡(jiǎn)稱UASB反應(yīng)器，污泥床反應(yīng)器內(nèi)沒有載體，是一種懸浮生長(zhǎng)型的消化器。由反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和氣室三部分組成。在反應(yīng)器的底部是濃度較高的污泥層，稱污泥床，在污泥床上部是濃度較低的懸浮污泥層，通常把污泥層和懸浮層統(tǒng)稱為反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)上部設(shè)有氣、液、固三相分離器。3.12.2 UASB反應(yīng)器的基本構(gòu)造和工作原理1 特征：在反應(yīng)器上部設(shè)置氣、固、

40、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥區(qū)，廢水從反應(yīng)器底部流入，向上流至反應(yīng)器頂部流出。1）主要有兩種類型：一類是周邊出水、頂部出沼氣的構(gòu)造型式（如型式a）；另一種類型是周邊沼氣、頂部出水的構(gòu)造型式（如b、c、d三種型式）。如圖10-1。2） UASB反應(yīng)器的基本構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)部分：進(jìn)水配水水系統(tǒng)：均勻布水，且有水力攪拌作用。反應(yīng)區(qū)：包括污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū)。有機(jī)物在這里降解，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。三相分離器：由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成。（進(jìn)行氣、固、液三相分離）氣室：也稱集氣罩，收集沼氣。出水系統(tǒng)：均勻收集出水。排泥系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng) 2 UASB的特點(diǎn)：床內(nèi)生物量多：20-30g/l容積負(fù)

41、荷率高：一般可以達(dá)到10kgCOD/m3.d設(shè)備不需充填填料，不需設(shè)置攪拌3 顆粒污泥形成的機(jī)理幾種假設(shè)：晶核假說，類似于結(jié)晶；電中和作用；胞外多聚物架橋作用。主要掌握：UASB反應(yīng)器的最大特點(diǎn)：就是在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥顆?；瑥亩哂辛己玫某两敌阅?。3.12.3 UASB反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)要求1）UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)要求 ：上流式厭氧污泥床的池形有圓形、方形、矩形。小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形，大型裝置為便于設(shè)置氣、液、固三相分離器，則一般為矩形，高度一般為38m，其中污泥床12m，污泥懸浮層24m，多用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，三相分離器可由多個(gè)單元組合而成。 2）進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)水裝置的設(shè)計(jì)使分配到各點(diǎn)的流量相同，