第二章格柵、篩網(wǎng)、調(diào)節(jié)池

第四節(jié)

廢水處理方法簡介水污染控制工程污水處理基本方法Q：污水處理的基本方法主要有哪些？污水處理的基本方法，就是采用各種技術(shù)與手段，將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用，或者將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。污水處理方法分類（一）物理處理法化學(xué)處理法物理化學(xué)法生物處理法通過物理作用，以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)（包括油膜和油珠）的污水處理方法。處理方法：重力分離法：沉淀和上??；離心分離法：離心分離機(jī)和水旋分離器篩濾截留法：格柵、篩網(wǎng)；過濾：沙濾池和微孔濾池等?！醋饔迷矸治锢硖幚矸ɑ瘜W(xué)處理法物理化學(xué)法生物處理法通過化學(xué)反應(yīng)來分離、去除廢水中呈各種形態(tài)的污染物質(zhì)（包括懸浮的、溶解的、膠體的等）或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的污水處理法。處理方法：中和、化學(xué)沉淀、氧化還原污水處理方法分類（一）物理處理法化學(xué)處理法物理化學(xué)法生物處理法利用物理化學(xué)作用分離回收污水中的污染物質(zhì)（膠體物質(zhì)、陰陽離子、大分子有機(jī)物等）處理方法：吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、氣提法、吹脫法污水處理方法分類（一）物理處理法化學(xué)處理法物理化學(xué)法生物處理法通過微生物的代謝作用，使廢水呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的污水處理方法。好氧生物處理法：好氧微生物在有氧條件下將復(fù)雜的有機(jī)物分解，并以釋放出的能量來完成其機(jī)體的功能。厭氧生物處理法：厭氧微生物在無氧條件下將高濃度有機(jī)廢水或污泥中的有機(jī)物分解，最后產(chǎn)生甲烷和CO2等氣體。污水處理方法分類（一）分離處理轉(zhuǎn)化處理稀釋處理污水處理方法分類（二）離子態(tài)離子交換、吸附、滲析等分子態(tài)膠狀態(tài)吹脫、汽提、浮選、反滲透等混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法懸浮態(tài)重力分離（沉淀、浮上）、離心分離（離心機(jī)、旋流分流器）、阻力截留（篩網(wǎng)、濾池等）、磁力分離等通過各種外力作用，使污染物質(zhì)從廢水中分離出來——按去除方式分化學(xué)轉(zhuǎn)化生物化學(xué)轉(zhuǎn)化消毒轉(zhuǎn)化分離處理轉(zhuǎn)化處理稀釋處理通過化學(xué)的或生物化學(xué)的作用，改變污染物的化學(xué)本性，為無害的物質(zhì)或可分離的物質(zhì)，后者再經(jīng)分離予以除去。污水處理方法分類（二）廢水稀釋水體稀釋分離處理轉(zhuǎn)化處理稀釋處理通過稀釋混合，降低污染物的濃度，達(dá)到無害的目的。污水處理方法分類（二）①一級處理（物理處理）②二級處理（生物處理）③三級處理（深度處理）污水處理方法分類（三）——按處理程度分一級處理（物理處理）主要任務(wù)：分離水中的懸浮固體、膠狀物、浮油或重油等，調(diào)節(jié)廢水pH值，減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理的工藝負(fù)荷。污水處理方法分類（三）常用方法：水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、重力沉淀法、上浮法（如隔油法）、氣浮、離心分離、濾池、微濾機(jī)等。二級處理（生物處理）主要任務(wù)：大幅度地去除污水中可生物降解的有機(jī)溶解物和部分膠狀物的污染物，用以減少廢水的BOD和部分COD。污水處理方法分類（三）常用方法：通常采用生物化學(xué)處理，主要有活性污泥和生物膜法等。三級處理（深度處理或高級處理）主要任務(wù)：去除生物難降解的有機(jī)污染物和廢水中溶解的無機(jī)污染物，防止受納水體發(fā)生富營養(yǎng)化和受到難降解的有毒化合物的污染。//污水回用。污水處理方法分類（三）常用方法：生物處理、活性炭吸附、離子交換、電滲析、反滲透、消毒等。去除對象：污水中的N、P及難生物降解的有機(jī)物、病原菌、礦物質(zhì)（鹽類）等。污水處理的主要原則從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備，減少污染物的產(chǎn)生，防止污水外排，進(jìn)行綜合利用和回收。必須外排的污水，其處理方法隨水質(zhì)和要求而異。含多元分子結(jié)構(gòu)污染物的污水，一般先用物理方法部分分離，然后采用其他方法處理。各種不同工業(yè)廢水可以根據(jù)具體情況，選擇不同的組合處理方法。廢水處理系統(tǒng)

廢水中的污染物是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種處理方法就能夠把所有的污染物質(zhì)去除殆盡，一種廢水往往需要把幾種處理方法聯(lián)合成有機(jī)整體，并合理配置其主次關(guān)系和前后順序，才能達(dá)到最經(jīng)濟(jì)有效地處理要求的程度。這種處理系統(tǒng)，叫廢水處理流程(廢水處理系統(tǒng))。設(shè)計廢水處理流程的原則：

先易后難，先簡后繁

即：首先使用物理法，然后再使用生化法和物化法。

具體原則：首先去除大塊漂浮物質(zhì)，然后再依次去除懸浮固體，膠體物質(zhì)、溶解性物質(zhì)。典型的廢水處理流程污泥回流原廢水粗細(xì)格柵進(jìn)水泵房沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池出水泥餅外運集泥井污泥回流泵房污泥濃縮池一級消化池二級消化池污泥脫水機(jī)房空氣Cl2或其它消毒劑絮凝劑上清液回流一級處理三級處理二級處理三級處理污水處理廠基本流程市政污水處理流程一級處理流程格柵沉砂池

污泥消化池原生污水出水污泥脫水沉淀池接觸池投氯脫水床運出填地送往農(nóng)田二級處理（活性污泥法）流程格柵沉砂池初次沉淀池曝氣池接觸池

污泥消化池污泥脫水污泥濃縮池原生污水二級沉淀池剩余活性污泥回流活性污泥濃縮活性污泥有機(jī)肥料至農(nóng)田出水投氯二級生化污水處理流程三級處理廠流程二級處理出水出水殺滅病原菌、病毒去除氮、磷去除無機(jī)鹽類去除剩余有機(jī)污染物Theend第二章污水的物理處理污水的物理處理格柵和篩網(wǎng)沉淀處理隔油和破乳浮上法1234水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)5教學(xué)要求掌握沉淀理論，理解各種沉淀類型的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別，并學(xué)會分析沉淀池的影響因素。了解各種沉淀池的使用范圍，掌握相關(guān)的工程設(shè)計，并結(jié)合流體力學(xué)理解其設(shè)計要求。重點：沉淀的基本理論；沉淀池和浮上法的設(shè)計計算難點：斯托克斯定律、設(shè)計參數(shù)選擇第一節(jié)格柵和篩網(wǎng)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：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)施能正常運行。格柵Grating

格柵安裝地點：污水溝渠、泵房集水井進(jìn)口污水處理廠進(jìn)水口沉砂池前

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，柵渣截留量為0.10~0.05m3/（103m3污水）；當(dāng)柵條間距為40mm左右時，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。按形狀平面格柵：篩網(wǎng)呈平面曲面格柵：篩網(wǎng)呈弧狀按柵條的間隙粗格柵（50-100mm）中格柵（10-40mm）細(xì)格柵（3-10mm）格柵分類按清渣方式人工清渣機(jī)械清渣按格柵活動方式固定格柵活動格柵手耙式機(jī)械耙式鋼索格柵回轉(zhuǎn)格柵適宜柵渣量大于0.2m3/d移動伸縮臂式格柵除污機(jī)工作原理平面格刪工作過程及機(jī)械清渣階梯式細(xì)格柵XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)格柵的選擇格柵柵條斷面形狀柵條間距清渣方式矩形圓形方形

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的選擇格柵柵條斷面形狀柵條間距清渣方式既滿足水泵構(gòu)造的要求，同時也滿足后續(xù)水處理構(gòu)筑物和設(shè)備的要求第一道使用粗格柵（50～100mm）或中格柵（20～40mm）第二道使用中或細(xì)格柵（4～10mm）第三道為篩網(wǎng)（＜4mm）人工清除

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。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格柵的清渣方法格柵柵條間距水頭損失格柵的工藝參數(shù)過柵流速格柵柵條間距過格柵渠道的水流流速污水過柵條間距的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)流速格柵的工藝參數(shù)過柵流速格柵柵條間距過格柵渠道的水流流速污水過柵條間距的流速格柵的工藝參數(shù)過柵流速為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.6~1.0m/s最大流量時可高于1.2~1.4m/s漸擴(kuò)α＝20°，沉底大于水頭損失格柵的設(shè)計與計算設(shè)計概要：格柵的柵條間隙；人工清除的為25-40mm，機(jī)械清除的為16-25mm，最大間隙40mm；

如水泵前格柵間隙不大于25mm，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵；

柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)；在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2m3），一般應(yīng)采用機(jī)械清渣；格柵的設(shè)計與計算設(shè)計概要：機(jī)械格柵不宜少于2臺

；

過渣流速一般采用0.6～1.0m/s；

格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s；

格柵傾角一般采用45°～70°；過格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m。

格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m。格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m；

格柵的設(shè)計與計算格柵的建筑尺寸

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。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；

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。

城市污水一般取0.1~0.4m。格柵的設(shè)計與計算格柵的建筑尺寸

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)。計算例題已知最大廢水量Qmax=0.2m3/s，總變化系數(shù)Kz=1.50。格柵柵條斷面采用矩形，格柵前水深h=0.4m，通過格柵的水流速度為v=1.0m/s，柵條間距b=20mm，格柵放置角度為α=60o，柵條寬度s=10mm，柵槽前后進(jìn)出水渠道寬Ik=0.5m，展開角α′=20o。試設(shè)計格柵與柵槽。解：（1）柵條的間隙數(shù)n

（2）格柵的設(shè)計寬度B(m)

（3）柵前渠道擴(kuò)大段的長度I1(m)（4）柵槽前與出水渠道連接處漸寬部長度I2(m)（5）通過格柵的水頭損失h1式中：K——格柵阻力增大系數(shù)（=3.36v-1.32）；

——柵條間隔局部阻力系數(shù)（=（s/b）4/3，對于矩形(m)柵條斷面為2.42）。（6）柵室總高H設(shè)超高h(yuǎn)2=0.3m，則（7）柵室總長I（8）日柵渣量W∵b=20㎜，取W1=0.01（m3渣/m3污水）(m)(m3/d)（＜0.2m3/d，可選用人工清除格柵）作用：用于去除無法被格柵截留，也難以用沉淀法處理的呈懸浮狀的懸浮污染物篩網(wǎng)類型：振動篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)微濾機(jī)特點：通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成。具有簡單、高效、不加化學(xué)藥劑、運行費用低占地面積小及維修方便等優(yōu)點。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第二節(jié)調(diào)節(jié)池作用目的調(diào)節(jié)水量、均和水質(zhì)、預(yù)處理、貯存事故水防止沖擊負(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)備調(diào)節(jié)池的作用和目的分類水量調(diào)節(jié)池、水質(zhì)調(diào)節(jié)池、水質(zhì)水量調(diào)節(jié)池水量調(diào)節(jié)池（均量池）根據(jù)周期T內(nèi)水量波動的曲線確定平均值，平均值不足的部分或超出的部分就是調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)容積。通常采用矩形調(diào)節(jié)池，幾何形狀應(yīng)根據(jù)水廠的進(jìn)水情況以及工藝的情況來確定。水量調(diào)節(jié)池是一座變水位的貯水池，來水重力流，出水