污水的物理處理方法課件

污水的物理處理方法污水的物理處理方法1內(nèi)容第一節(jié)

格柵和篩網(wǎng)第二節(jié)

沉淀的基礎(chǔ)理論第三節(jié)

沉砂池第四節(jié)

沉淀池第五節(jié)

隔油和破乳第六節(jié)

浮上法內(nèi)容第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)第二節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論第三節(jié)2第一節(jié)

格柵和篩網(wǎng)第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)3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。格柵的作用格柵由一組（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)。作用：去除可能堵塞水泵機(jī)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(yùn)行。選用柵條間距的原格柵的格柵由一組4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)：當(dāng)柵條間距為16~25mm時(shí)，柵渣截留量為0.10~0.05m3/（103m3污水）；當(dāng)柵條間距為40mm左右時(shí)，柵渣截留量為0.03~0.01m3/（103m3污水）；柵渣的含水率約為80%，密度約為960kg/m3。格柵所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況、污水溝5人工清除設(shè)計(jì)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。與水平面傾角：45o~60o機(jī)械清除過水面積一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效面積的1.2倍。與水平面傾角：60o~70o格柵的清渣方法人工清除設(shè)計(jì)面積應(yīng)采用較大與水平面傾角：機(jī)械清6XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)7螺旋壓榨細(xì)格柵螺旋壓榨細(xì)格柵8回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)9GL型格柵除污機(jī)齒耙式格柵除污機(jī)GL型格柵除污機(jī)齒耙式格柵除污機(jī)10階梯式細(xì)格柵階梯式細(xì)格柵11格柵柵條斷面形狀矩形圓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格柵柵條矩形圓形方形圓形的水力條件較12過格柵渠道的水流流速一方面泥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0.4~0.9m/s格柵渠道的寬度要設(shè)置得當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)流速過格柵渠道一方面泥沙不至于另一方面截留的污染通常采用0.4~13污水過柵條間距的流速為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.6~1.0m/s最大流量時(shí)可高于1.2~1.4m/s污水過柵條為防止柵條間隙堵塞，最大流量時(shí)可高14格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算格柵的設(shè)計(jì)15通過格柵的水頭損失h2的計(jì)算：式中：

h0——計(jì)算水頭損失，m；

v——污水流經(jīng)格柵的速度，m/s；ξ——阻力系數(shù)，其值與柵條斷面的幾何形狀有關(guān)；α——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h2一般取0.1~0.4m。格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算通過格柵的水頭損失h2的計(jì)算：式中：h0——計(jì)算水頭損失，16格柵的建筑尺寸1.格柵的間隙數(shù)量n式中：qvmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/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。格柵的建筑17格柵的建筑尺寸

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；

α1——進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般α1=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)。格柵的建筑18作用用于廢水處理或短小纖維的回收形式振動(dòng)篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)篩網(wǎng)作用形式篩網(wǎng)19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)入初沉池格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：填埋格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：20第二節(jié)

沉淀的基礎(chǔ)理論第二節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論21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(jī)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(jī)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(fèi)用等。沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力沉22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(dú)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。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型懸浮顆粒濃度不高；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。化學(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。絮凝沉淀區(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(gè)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。自由沉淀懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間23自由沉淀及其理論基礎(chǔ)

分析的假定沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不變顆粒為球形

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(shí),因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí),顆粒即等速下沉自由沉淀及其理論基礎(chǔ)分沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不241.懸浮顆粒在水中受到的力Fg

Fg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；

ρS——顆粒的密度；

ρL——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；

λ′——阻力系數(shù)；

A——自由顆粒的投影面積；

uS——顆粒在水中的運(yùn)動(dòng)速度，即顆粒沉速。懸浮顆粒在水中的受力分析1.懸浮顆粒在水中受到的2.水對自由顆粒的阻力懸浮25球狀顆粒自由沉淀的沉速公式當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：球狀顆粒自由沉淀的沉速公式當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀26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(shí)，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，λ′=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運(yùn)動(dòng)公式（亦稱斯托克斯定律）：式中:μ——水的動(dòng)力黏度。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(shí)27由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)ρs大于ρL時(shí)，ρs-ρL為正值，顆粒以us下沉；當(dāng)ρs與ρL相等時(shí)，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀去除；ρs小于ρL時(shí)，ρs-ρL為負(fù)值，顆粒以us上浮，可用浮上法去除。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。us與μ成反比，μ隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增大。由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)28沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)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(gè)過水?dāng)嗝嫔希活w粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：29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?/p>

面積，

H×b；H——沉淀區(qū)的水深；b——沉淀區(qū)寬度。當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后另一方面，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一方面隨著水流在水平方向流動(dòng)，其水平流速v等于水流速度顆粒運(yùn)動(dòng)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式中：v——顆粒的水平分速；當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后另一方面，30設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。當(dāng)顆粒沉速u≥u0時(shí)，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，即左上圖中的跡線xy與x′y′。當(dāng)顆粒沉速u<u0時(shí)，位于水面的顆粒不能沉到池底，會(huì)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(shí)，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u小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會(huì)沉到池底被去除。設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。31

在同一沉淀時(shí)間t，下式成立：故對于沉速為u1（u1<u0）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u≥u0以及u1<u0的兩部分，故沉淀池對懸浮物的去除率為：設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆粒的dP，其中的的顆粒將會(huì)從水中沉到池底而去除。式中：P0——沉速小于u0的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的比例；（1-P0）——沉速≥u0的顆粒去除率。設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆32上頁圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)系：

將上式帶入式中并簡化后得出

qv/A——反映沉淀池效力的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，或稱沉淀池的過流率，用符號(hào)q表示：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m/h；q表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過的流量，單位是m3/（m2·h）。故只要確定顆粒的最小沉速u0，就可以求得理想沉淀池的過流率或表面負(fù)荷率。理想沉淀池的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無關(guān)，即與池的體積V無關(guān)。上頁圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)33第三節(jié)

沉砂池第三節(jié)沉砂池34沉砂池的作用沉砂池的工作原理沉砂池的幾種形式從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(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(yùn)行平流式、豎流式、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池等以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走沉砂池沉砂池的沉砂池的從污水中去除砂子、煤渣等35沉砂池工程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)原則與主要參數(shù)城市污水廠一般均設(shè)置沉砂池，并且沉砂池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不小于2；工業(yè)污水是否要設(shè)置沉砂池，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況而定。設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：最大時(shí)流量、最大組合流量、合流制流量沉砂池去除的砂粒相對密度為2.65，粒徑為0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3計(jì)算，其含水率約為60%，容重約1500kg/m3。貯砂斗的容積應(yīng)按2d沉砂量計(jì)算，貯砂斗壁的傾角不應(yīng)小于55o,排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。沉砂池的超高不宜小于0.3m。城市污水廠一般均設(shè)置沉砂池，并且沉砂池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不36平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡單，工作穩(wěn)定。平流式沉砂池平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡單，37污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；最大流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間不少于30s，一般為30~60s；有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池寬不小于0.6m；池底坡度一般為0.01~0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，考慮池底形狀。平流式沉砂池的系統(tǒng)參數(shù)

平流式沉砂池的系統(tǒng)參數(shù)38

3.池總寬度b

式中：

h2——設(shè)計(jì)有效水深。

4.貯砂斗所需容積V式中:X——城市污水的沉砂量,一般采用30m3/

(106m3污水）;

T——排砂時(shí)間的間隔,d;

kz

——生活污水流量的總變化系數(shù)。平流式沉砂池的計(jì)算公式

1.長度L

式中：v——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的速度，m/s；

t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間,s。

2.水流斷面面積A式中：qvmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。3.池總寬度b平流式沉砂39

7.池總高度h式中:h1——超高，m；

h2——有效水深,m;

h3——貯砂斗高度,m。8.核算最小流速vmin

式中:qvmin——設(shè)計(jì)最小流量，m3/s；

n1——最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目;Amin——最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，m2。平流式沉砂池的計(jì)算公式

5.貯砂斗個(gè)部分尺寸計(jì)算設(shè)貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為60o；則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積V1：式中:h’3——貯砂斗高度，m；

S1，S2——貯砂斗上口和下口的面積。6.貯砂室的高度h3設(shè)采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則7.池總高度h平流式沉砂池40沉砂中含有機(jī)物的量低于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、除泡以及加速污水中油類的分離等作用。曝氣沉砂池的特點(diǎn)：曝氣沉砂池是一個(gè)長形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)長度上，距池底約60~90cm處設(shè)置曝氣裝置；在池底設(shè)置沉砂斗，池底有i=0.1~0.5的坡度，以保證砂粒滑入砂槽；為了使曝氣能起到池內(nèi)回流作用，在必要時(shí)可在設(shè)置曝氣裝置的一側(cè)裝設(shè)擋板。曝氣沉砂池的構(gòu)造：沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；曝氣沉砂池的特點(diǎn)：曝氣沉砂池是一41曝氣沉砂池剖面示意曝氣沉砂池剖面示意42曝氣沉砂池的工作原理

污水在池中存在著兩種運(yùn)動(dòng)形式，其一為水平流動(dòng)（一般流速0.1m/s），同時(shí)在池的橫斷面上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動(dòng)（旋轉(zhuǎn)流速0.4m/s），整個(gè)池內(nèi)水流產(chǎn)生螺旋狀前進(jìn)的流動(dòng)形式。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(shí)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，長期擱置也不至于腐化。曝氣沉砂池的工作原理污水在池中存在著兩種運(yùn)動(dòng)形式43曝氣沉砂池實(shí)景曝氣沉砂池實(shí)景44水平流速一般取0.08~0.12m/s。污水在池內(nèi)的停留時(shí)間為4~6min；雨天最大流量時(shí)為1~3min。如作為預(yù)曝氣，停留時(shí)間為10~30min。池的有效水深為2~3m，池寬與池深比為1~1.5，池的長寬比可達(dá)5。曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.5~6.0mm，距池底約為0.6~0.9m，并應(yīng)有調(diào)節(jié)閥門。曝氣沉砂池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進(jìn)出口布置，應(yīng)防止產(chǎn)生短流。曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)45第四節(jié)

沉淀池第四節(jié)沉淀池46沉淀池按使用功能分生物處理法中的預(yù)處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物生物處理構(gòu)筑物后,是生物處理工藝的組成部分初次沉淀池二次沉淀池沉淀池按使用功能分生物處理法中的預(yù)處生物處理構(gòu)筑物后,初次沉47沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長方形一端進(jìn)水,另一端出水貯泥斗在池進(jìn)口池內(nèi)水流由下向上池內(nèi)水流向四周輻流池型:多為圓形,有方形或多角形池中央進(jìn)水，池四周出水貯泥斗在池中央沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長方形池內(nèi)水流由下48沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式平流式豎流式輻流式49沉淀池特點(diǎn)與適用條件池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式1.對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；2.施工簡單，造價(jià)低采用多斗排泥，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機(jī)械排泥，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕1.適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；2.適用于大、中、小型污水處理廠豎流式1.排泥方便，管理簡單；2.占地面積較小1.池深度大，施工困難；2.對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差；3.造價(jià)較高；4.池徑不宜太大適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式1.采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡單；2.排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品1.池水水流速度不穩(wěn)定；2.機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求較高1.適用于地下水位較高的地區(qū)；2.適用于大、中型污水處理廠沉淀池特點(diǎn)與適用條件池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式1.對沖擊負(fù)50沉淀池由五部分組成：

進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)的功能是使水流的進(jìn)入與流出保持平穩(wěn)，以提高沉淀效率。

沉淀區(qū)是沉淀進(jìn)行的主要場所。

貯泥區(qū)貯存、濃縮與排放污泥。

緩沖區(qū)避免水流帶走沉在池底的污泥。沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)沉淀池由五部分組成：沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)51沉淀池的運(yùn)行方式連續(xù)式污水中可沉顆粒的沉淀在流過水池時(shí)完成，這時(shí)可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動(dòng)的速度兩方面的作用污水連續(xù)不斷地流入與排出污水中可沉淀的懸浮物在靜止時(shí)完成沉淀過程，由設(shè)置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作過程：進(jìn)水、靜止、沉淀、排水間歇式沉淀池的運(yùn)行方式連續(xù)式污水中可沉顆粒的沉污水連52

1.設(shè)計(jì)流量沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當(dāng)廢水是自流進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按最大流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)用水泵提升時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量。在合流制系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量校核，但沉淀時(shí)間應(yīng)不小于30min。

2.沉淀池的只數(shù)對于城市污水廠，沉淀池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2只。

3.沉淀池的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)對于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實(shí)測資料時(shí)，可參照教材表10-5的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選用。

沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)污水的物理處理方法課件53

4.沉淀池的幾何尺寸池超高不少于0.3m；緩沖層高采用0.3~0.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60o，圓斗不宜小于55o；排泥管直徑不小于200mm。

5.沉淀池出水部分一般采用堰流,在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷:對初沉池,應(yīng)不大于2.9L/(s·m);對二次沉淀池,一般不大于1.7L

/(s·m)。

亦可采用多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。

6.貯泥斗的容積一般按不大于2d的污泥量計(jì)算。對二次沉淀池，按貯泥時(shí)間不超過2h計(jì)。

7.排泥部分沉淀池一般采用靜水壓力排泥，靜水壓力數(shù)值如下：初次沉淀池不應(yīng)小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池應(yīng)不小于8.83kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池應(yīng)不小于11.77kPa（1.2mH2O）。沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)污水的物理處理方法課件54平流式沉淀池平流式沉淀池55進(jìn)水區(qū)有整流措施，保證入流污水均勻穩(wěn)定地進(jìn)入沉淀池。出水區(qū)設(shè)出水堰，控制沉淀池內(nèi)的水面高度，保證沉淀池內(nèi)水流的均勻分布。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單位長度溢流量相等，對于初沉池一般為250m3/（m·d），二沉池為130~250m3/（m·d）。鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2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)置能使堰板上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。堰前應(yīng)設(shè)置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。如果是多斗式沉淀池，不設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備。每個(gè)貯泥斗單獨(dú)設(shè)置排泥管，各自獨(dú)立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)污水的物理處理方法課件56平流式沉淀池示意圖動(dòng)畫平流式沉淀池示意圖動(dòng)畫57污水的物理處理方法課件58污水的物理處理方法課件59污水的物理處理方法課件603.沉淀區(qū)有效容積V1或4.沉淀池長度L式中：v——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速,mm/s;一般不大于5mm/s。5.沉淀池總寬度b1.沉淀池的表面積A式中：qvmax——最大設(shè)計(jì)流量,m3/s；q——表面水力負(fù)荷,m3/(m2·h),初沉池一般取1.5~3m3/(m2·h)，二沉池一般取1~2m3/(m2·h)。2.沉淀區(qū)有效水深h2式中：t——沉淀時(shí)間,h,初沉池一般取1~2h,二沉池一般取1.5~2.5h。沉淀區(qū)有效水深h2通常取2~3m。平流式沉淀池的設(shè)計(jì)3.沉淀區(qū)有效容積V11.沉淀池的表面積A平流617.污泥區(qū)容積對于生活污水，污泥區(qū)的總?cè)莘eV：

式中：S——每人每日的污泥量，L/(d·人),可參考教材表10-5；

N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，人；

T——污泥貯存時(shí)間，d。6.沉淀池的個(gè)數(shù)n式中:b′——每個(gè)沉淀池寬度。

平流式沉淀池的長度一般為30~50m，為了保證污水在池內(nèi)分布均勻，池長與池寬比不小于4，以4~5為宜。平流式沉淀池的設(shè)計(jì)7.污泥區(qū)容積6.沉淀池的個(gè)數(shù)n平流式62平流式沉淀池的設(shè)計(jì)

9.污泥斗的容積V1式中:S1——污泥斗的上口面積,m2；

S2——污泥斗的下口面積，m2。10.污泥斗以上梯形部分污泥容積V2式中：L1——梯形上底邊長,m；

L2——梯形上底邊長，m。8.沉淀池的總高度h式中：h1——沉淀池超高,m;一般取0.3m；

h2——沉淀區(qū)的有效深度，m；

h3——緩沖層高度，m；無機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí),取0.5m；有機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí)，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m；

h4——污泥區(qū)高度，m；h4′——泥斗高度，m；h4″——梯形的高度，m。平流式沉淀池63豎流式沉淀池豎流式沉淀池64豎流式沉淀池的工作原理在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v做豎向流動(dòng)，廢水中的懸浮顆粒有以下三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)顆粒屬于自由沉淀類型時(shí)，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或成層沉淀類型時(shí)，有利于顆粒的沉淀。

當(dāng)u>v時(shí)，顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除；

當(dāng)u=v時(shí)，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉也不上升；

當(dāng)u<v時(shí)，顆粒將不能沉淀下來，會(huì)被上升水流帶走。當(dāng)u>v時(shí)，顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得65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。豎流式沉淀池的工作過程如下圖所示。豎流式沉淀池的構(gòu)造進(jìn)水排泥出水動(dòng)畫豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。豎66中心流速：無反射板：30mm/s有反射板：100mm/s流出速度：<20mm/s中心導(dǎo)流筒設(shè)計(jì)中心管尺寸中心流速：流出速度：中心導(dǎo)流筒設(shè)計(jì)中心管尺寸67輻流式沉淀池輻流式沉淀池68輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達(dá)100m,池周水深1.5~3.0m。有中進(jìn)周出、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(jī)刮除，對輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機(jī)械有中心傳動(dòng)式刮泥機(jī)和吸泥機(jī)以及周邊傳動(dòng)式的刮泥機(jī)與吸泥機(jī)等。輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點(diǎn)動(dòng)畫動(dòng)畫69輻流式沉淀池剖面中心進(jìn)水周邊進(jìn)水中心進(jìn)水周邊進(jìn)水70污水的物理處理方法課件71斜流式沉淀池斜流式沉淀池72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與污泥的相對運(yùn)動(dòng)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60o角，長度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80~100mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為0.7~1.0m，底部緩沖層高度為1.0m。斜流式沉淀池的構(gòu)造污水的物理處理方法課件73斜流式沉淀池的構(gòu)造污水的物理處理方法課件74斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)。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(yàn)，在印染廢水處理和城市污水處理中也有應(yīng)用。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(shí)間短、占地75安裝中的斜板/斜管沉淀池安裝中的斜板/斜管沉淀池76斜板/斜管沉淀池運(yùn)行進(jìn)程中應(yīng)防止斜板/斜管上浮斜板/斜管沉淀池運(yùn)行進(jìn)程中應(yīng)防止斜板/斜管上浮77提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題，且占地面積較大，體積龐大提高沉淀池的分離效果和去除能力的方法斜流式沉淀池對污水進(jìn)行曝氣攪動(dòng)回流部分活性污泥將剩余活性污泥投加到入流污水中去，利用污泥的活性，產(chǎn)生吸附與絮凝作用，這一過程稱為生物絮凝。這一方法可以使沉淀效率比原來的沉淀池提高10%~15%，BOD5的去除率也能增加15%以上，活性污泥的投加量一般在100~400mg/L之間。提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題，提78第五節(jié)

隔油和破乳第五節(jié)隔油和破乳79含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革廢水鐵路及交通運(yùn)輸工業(yè)屠宰及食品加工機(jī)械工業(yè)中車削工藝中的乳化液石油開采石油煉制石油化工帶水原油的分離水鉆井提鉆時(shí)的設(shè)備沖洗水井場及油罐區(qū)的地面降水生產(chǎn)的油水分離過程,油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過程焦化含油廢水焦?fàn)t氣的冷凝水洗煤氣水各種儲(chǔ)罐的排水含石油開采及固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革80油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%~80%左右。粒徑：60μm以上平流分離100～150μm；斜板60μm以上呈乳化狀態(tài)的乳化油油滴表面有一層乳化劑薄膜，阻礙油滴合并。消除乳化劑作用，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。乳化油：粒徑<10μm。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(gè)毫克每升。溶解油：5～15mg/L呈懸浮這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%~呈乳化油滴表面81油污染對環(huán)境的危害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。土壤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(huì)造成不良影響。溝道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(huì)影響?zhàn)B殖和利用。水體油污染對環(huán)境的危害含油廢水侵土壤82廢水以較低的水平流速流經(jīng)池子，流動(dòng)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。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(jī)，以及時(shí)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(dòng)性，同時(shí)可以防火與防雨。特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，便于運(yùn)行管理，油水分離效果穩(wěn)定。平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100~150μm，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的設(shè)計(jì)與平流式沉淀池基本相似，按表面負(fù)荷設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用1.2m3/（m2·h)；按停留時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用2h。平流式隔油池廢水以較低的水平流速流經(jīng)池子，流動(dòng)過程中，密度小于水的油粒上83斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為60μm，相應(yīng)的上升速度約為0.2mm/s。鐵路運(yùn)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(dòng)撇油的目的。小型隔油池斜板式隔油池斜板式隔油池可去除的最小油84當(dāng)油和水相混，又有乳化劑存在時(shí)，乳化劑會(huì)在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時(shí)油和水就不會(huì)分層，而呈一種不透明的乳狀液。當(dāng)分散相是油滴時(shí)，稱水包油乳狀液；當(dāng)分散相是水滴時(shí)，則稱為油包水乳狀液。乳化油及破乳方法當(dāng)油和水相混，又有乳化劑存在時(shí)，乳化劑會(huì)在油滴85乳化油的主要來源含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動(dòng)而形成以洗滌劑清洗受油污染的機(jī)械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人為制成乳化油的主要來源含油（可浮油）以洗滌劑清洗根據(jù)生產(chǎn)工86破乳原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜。投加換型乳化劑；投加鹽類、酸類；投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：如異戊醇；攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動(dòng)；過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液；改變溫度；破乳方法簡介污水的物理處理方法課件87第六節(jié)

浮上法第六節(jié)浮上法88

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。

89

污水處理技術(shù)中，浮上法固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;其它工業(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。污水的物理處理方法課件90按生產(chǎn)細(xì)微氣泡的方法分微氣泡曝氣浮上法剪切氣泡浮上法加壓溶氣浮上法真空浮上法電解浮上法分散空氣浮上法溶解空氣浮上法浮上法的類型按生產(chǎn)細(xì)微氣泡的方法分微氣泡曝剪切氣泡加壓溶氣真空電解浮上法91電解廢水可同時(shí)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

電解廢水可同時(shí)產(chǎn)生三種作用：92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(shí)，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)荷通常低于4m3/(m2·h)。

電解浮上法主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在10~20m3/h。由于電耗高、操作運(yùn)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)。電解浮上法

電解浮上法是將正負(fù)極相間的多組電極浸泡在廢水中93電解浮上法

污水的物理處理方法課件94微氣泡曝氣浮上法剪切氣泡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)小氣泡將空氣引入到一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機(jī)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)小氣泡分散空氣浮上法用于礦物浮選，也用于含油脂、羊毛等污水的初級處理及含有大量表面活性劑的污水處理分散空氣浮上法

微氣泡曝氣浮上法剪切氣泡浮上法壓縮空氣引入到靠近池底將空氣引95微氣泡曝氣浮上法剪切氣泡浮上法微氣泡曝氣浮上法剪切氣泡浮上法96從溶解空氣和析出條件來看加壓溶氣浮上法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來需要溶氣罐、空壓機(jī)或射流器、水泵等設(shè)備真空浮上法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放優(yōu)點(diǎn)：無壓力設(shè)備缺點(diǎn)：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設(shè)備維持真空，運(yùn)行維護(hù)困難溶解空氣浮上法

從溶解空氣和加壓溶氣浮上法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過97真空浮上法真空浮上法98加壓溶氣浮上法的基本原理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質(zhì)量:g(氣)/m3(水)單位體積水溶液中溶入的空氣體積:mL(氣)/L(水)加壓溶氣氣浮加壓溶氣浮上法的基本原理空氣在水中的溶解度與壓力的關(guān)系空氣在99空氣在純水中的飽和溶解度空氣在純水中的飽和溶解度100

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(gè)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(gè)過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同樣空氣，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。

101全溶氣加壓氣浮法(泵前加氣)全溶氣加壓氣浮法(泵前加氣)102全溶氣加壓氣浮法(泵后加氣)全溶氣加壓氣浮法(泵后加氣)103部分進(jìn)水溶氣加壓氣浮法部分進(jìn)水溶氣加壓氣浮法104部分回流溶氣加壓氣浮法部分回流溶氣加壓氣浮法105氣浮原理固體固體疏水固體親水固體水滴水滴接觸角接觸角GSLGLS氣浮原理固體固體疏水固體親水固體水滴水滴接觸106界面能E與界面張力的關(guān)系如下：式中：σ

——界面張力系數(shù)；

S

——界面面積。氣泡未與懸浮顆粒粘附前,這時(shí)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E2及其縮小值ΔE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。當(dāng)三者相對穩(wěn)定時(shí)，三相界面張力的關(guān)系式為：帶入上式得：污水的物理處理方法課件107

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)θ→0時(shí)，cosθ→1，ΔE→0，這類物質(zhì)親水性強(qiáng)（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)θ→180°時(shí)，cosθ→-1，ΔE→2σ水-氣，這類物質(zhì)憎水性強(qiáng)（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。

108當(dāng)流態(tài)為層流時(shí)，則“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上升速度可按斯托克斯公式計(jì)算：式中：d——“顆粒-氣泡”復(fù)合體的直徑；

ρs——“顆粒-氣泡”復(fù)合體的密度。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?！邦w粒-氣泡”復(fù)合體上粘附的氣泡越多，則ρs越小，d越大，因而上浮速度亦越快。“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度109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：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑各種無機(jī)或有機(jī)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。一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑110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?；瘜W(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：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑浮選劑大多數(shù)由極性-非極性分子組成。111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：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)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。一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑112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：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑作用是暫時(shí)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。一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑113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：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(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。一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑114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2.0~2.5m，一般以單格寬度不超過10m、長度不超過15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為5~15min。為避免打碎絮體，廢水進(jìn)入氣浮接觸室時(shí)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10~20mm/s，停留時(shí)間應(yīng)大于60s。

氣浮池設(shè)計(jì)氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微1152.無試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)氣固比（A/S）進(jìn)行估算

A/S

——g(釋放的氣體)/

g(懸浮固體)，0.005~0.060，一般為0.005~0.006，當(dāng)懸浮固體濃度較高時(shí)取上限，如剩余污泥氣浮濃縮時(shí)，氣固比采用0.03~0.04；

壓力溶氣浮上法的設(shè)計(jì)計(jì)算——

氣浮所需空氣量1.有試驗(yàn)資料時(shí)qv——?dú)飧〕卦O(shè)計(jì)水量，m3/h；

R′——試驗(yàn)條件下的回流比，%；

ac——試驗(yàn)條件下的釋氣量，L/m3；

Φ——水溫校正系數(shù)，取1.1~1.32.無試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)氣固比壓力溶氣浮上法116污水的物理處理方法污水的物理處理方法117內(nèi)容第一節(jié)

格柵和篩網(wǎng)第二節(jié)

沉淀的基礎(chǔ)理論第三節(jié)

沉砂池第四節(jié)

沉淀池第五節(jié)

隔油和破乳第六節(jié)

浮上法內(nèi)容第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)第二節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論第三節(jié)118第一節(jié)

格柵和篩網(wǎng)第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)119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。格柵的作用格柵由一組（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)。作用：去除可能堵塞水泵機(jī)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(yùn)行。選用柵條間距的原格柵的格柵由一組120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)：當(dāng)柵條間距為16~25mm時(shí)，柵渣截留量為0.10~0.05m3/（103m3污水）；當(dāng)柵條間距為40mm左右時(shí)，柵渣截留量為0.03~0.01m3/（103m3污水）；柵渣的含水率約為80%，密度約為960kg/m3。格柵所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況、污水溝121人工清除設(shè)計(jì)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。與水平面傾角：45o~60o機(jī)械清除過水面積一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效面積的1.2倍。與水平面傾角：60o~70o格柵的清渣方法人工清除設(shè)計(jì)面積應(yīng)采用較大與水平面傾角：機(jī)械清122XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)123螺旋壓榨細(xì)格柵螺旋壓榨細(xì)格柵124回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)125GL型格柵除污機(jī)齒耙式格柵除污機(jī)GL型格柵除污機(jī)齒耙式格柵除污機(jī)126階梯式細(xì)格柵階梯式細(xì)格柵127格柵柵條斷面形狀矩形圓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格柵柵條矩形圓形方形圓形的水力條件較128過格柵渠道的水流流速一方面泥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0.4~0.9m/s格柵渠道的寬度要設(shè)置得當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)流速過格柵渠道一方面泥沙不至于另一方面截留的污染通常采用0.4~129污水過柵條間距的流速為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.6~1.0m/s最大流量時(shí)可高于1.2~1.4m/s污水過柵條為防止柵條間隙堵塞，最大流量時(shí)可高130格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算格柵的設(shè)計(jì)131通過格柵的水頭損失h2的計(jì)算：式中：

h0——計(jì)算水頭損失，m；

v——污水流經(jīng)格柵的速度，m/s；ξ——阻力系數(shù)，其值與柵條斷面的幾何形狀有關(guān)；α——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h2一般取0.1~0.4m。格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算通過格柵的水頭損失h2的計(jì)算：式中：h0——計(jì)算水頭損失，132格柵的建筑尺寸1.格柵的間隙數(shù)量n式中：qvmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/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。格柵的建筑133格柵的建筑尺寸

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；

α1——進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般α1=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)。格柵的建筑134作用用于廢水處理或短小纖維的回收形式振動(dòng)篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)篩網(wǎng)作用形式篩網(wǎng)135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)入初沉池格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：填埋格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：136第二節(jié)

沉淀的基礎(chǔ)理論第二節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論137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(jī)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(jī)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(fèi)用等。沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力沉138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(dú)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。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型懸浮顆粒濃度不高；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。絮凝沉淀區(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(gè)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。自由沉淀懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間139自由沉淀及其理論基礎(chǔ)

分析的假定沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不變顆粒為球形

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(shí),因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí),顆粒即等速下沉自由沉淀及其理論基礎(chǔ)分沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不1401.懸浮顆粒在水中受到的力Fg

Fg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；

ρS——顆粒的密度；

ρL——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；

λ′——阻力系數(shù)；

A——自由顆粒的投影面積；

uS——顆粒在水中的運(yùn)動(dòng)速度，即顆粒沉速。懸浮顆粒在水中的受力分析1.懸浮顆粒在水中受到的2.水對自由顆粒的阻力懸浮141球狀顆粒自由沉淀的沉速公式當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：球狀顆粒自由沉淀的沉速公式當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀142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(shí)，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，λ′=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運(yùn)動(dòng)公式（亦稱斯托克斯定律）：式中:μ——水的動(dòng)力黏度。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(shí)143由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)ρs大于ρL時(shí)，ρs-ρL為正值，顆粒以us下沉；當(dāng)ρs與ρL相等時(shí)，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀去除；ρs小于ρL時(shí)，ρs-ρL為負(fù)值，顆粒以us上浮，可用浮上法去除。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。us與μ成反比，μ隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增大。由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)144沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)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(gè)過水?dāng)嗝嫔?；顆粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：145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?/p>

面積，

H×b；H——沉淀區(qū)的水深；b——沉淀區(qū)寬度。當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后另一方面，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一方面隨著水流在水平方向流動(dòng)，其水平流速v等于水流速度顆粒運(yùn)動(dòng)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式中：v——顆粒的水平分速；當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后另一方面，146設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。當(dāng)顆粒沉速u≥u0時(shí)，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，即左上圖中的跡線xy與x′y′。當(dāng)顆粒沉速u<u0時(shí)，位于水面的顆粒不能沉到池底，會(huì)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(shí)，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u小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會(huì)沉到池底被去除。設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。147

在同一沉淀時(shí)間t，下式成立：故對于沉速為u1（u1<u0）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u≥u0以及u1<u0的兩部分，故沉淀池對懸浮物的去除率為：設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆粒的dP，其中的的顆粒將會(huì)從水中沉到池底而去除。式中：P0——沉速小于u0的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的比例；（1-P0）——沉速≥u0的顆粒去除率。設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆148上頁圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)系：

將上式帶入式中并簡化后得出

qv/A——反映沉淀池效力的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，或稱沉淀池的過流率，用符號(hào)q表示：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m/h；q表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過的流量，單位是m3/（m2·h）。故只要確定顆粒的最小沉速u0，就可以求得理想沉淀池的過流率或表面負(fù)荷率。理想沉淀池的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無關(guān)，即與池的體積V無關(guān)。上頁圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)149第三節(jié)

沉砂池第三節(jié)沉砂池150沉砂池的作用沉砂池的工作原理沉砂池的幾種形式