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污廢水處理工

培訓(xùn)講義第三章物理化學(xué)法

北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院林秀軍概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)A:掌握、重點(diǎn);B:熟悉、應(yīng)知應(yīng)會(huì);C:了解基本掌握、知識(shí)拓展;D:自學(xué)物理化學(xué)法物理法化學(xué)法物理化學(xué)法概述1.物理法借助物理作用或通過(guò)物理作用使廢水發(fā)生變化的處理過(guò)程。污廢水處理中主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮物、砂、鹽和油類物。主要處理技術(shù)包括格柵與篩網(wǎng)、均質(zhì)調(diào)節(jié)池、沉淀與隔油、過(guò)濾。2.化學(xué)法借助或通過(guò)化學(xué)反應(yīng)完成廢水的處理過(guò)程。處理的對(duì)象主要是水中無(wú)機(jī)的或有機(jī)的溶解性污染物?;瘜W(xué)處理技術(shù)主要包括中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、電解法。3.物理化學(xué)法利用物理化學(xué)的原理和化工單元操作的方法去除水中的雜質(zhì)。處理對(duì)象主要是廢水中無(wú)機(jī)的或有機(jī)的溶解性污染物或膠體物質(zhì)。物理化學(xué)處理技術(shù)包括混凝法、氣浮法、吸附法、離子交換法、膜分離技術(shù)、消毒技術(shù)。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)一、格柵與篩網(wǎng)(A)(一)格柵

1.格柵的功能

2.格柵的分類

3.運(yùn)行控制條件

4.維護(hù)管理截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物。防止格柵后面的水泵、管道和處理設(shè)備堵塞,減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。截流下來(lái)的污物稱為柵渣。位置:污水渠道、泵房及水井的進(jìn)口或污水處理廠前段。一、格柵與篩網(wǎng)(A)(一)格柵

1.格柵的功能

2.格柵的分類

3.運(yùn)行控制條件

4.維護(hù)管理①按格柵的柵距分類②按柵渣的清除方式分類①

按照格柵柵距分:粗格柵——50~100mm;中格柵——10~40mm;細(xì)格柵——3~10mm。

一般城市污水處理廠前端設(shè)置粗、中兩道格扇,也有采用粗、中、細(xì)三道格柵,為更好的攔截廢水中的顆粒物。

柵條斷面形狀有方形、圓形、矩形等幾種。常用矩形斷面的柵條,剛性好,不易變形。

2.按柵渣的清除方式分人工清渣——適用于中小型污水廠,所需截留的污染物量較少,格柵與水平面的傾角為45°~60°,人工清渣勞動(dòng)強(qiáng)度較大,工人操作環(huán)境較差。機(jī)械清渣——適用于各類型污水處理廠,格柵與水平面的傾角通常為60°~

80°,常用的機(jī)械格柵有回轉(zhuǎn)式、鋼絲繩牽引式、移動(dòng)式、鏈條式等幾種。一、格柵與篩網(wǎng)(A)(一)格柵

1.格柵的功能

2.格柵的分類

3.運(yùn)行控制條件

4.維護(hù)管理柵距、過(guò)柵流速、水頭損失、柵渣量①柵距——根據(jù)廢水中懸浮物和漂浮物的大小和組成等實(shí)際情況而定。格柵按照先粗后細(xì)的原則設(shè)置。粗格柵設(shè)置在泵站集水池中,柵條間距應(yīng)稍小于水泵的葉輪間隙為宜。細(xì)格柵設(shè)置在沉砂池前。②過(guò)柵流速——柵前渠道流速一般應(yīng)控制在0.4-0.8m/s;過(guò)柵流速控制在0.6-1.0m/s。流速過(guò)大,宜將截留下來(lái)的軟性柵渣沖走,流速過(guò)小,較大粒徑的粒狀物質(zhì)有可能在柵前造成沉積。③水頭損失過(guò)柵水頭損失——格柵前后的水位差,一般在0.08—0.15m之間。水頭損失增大,說(shuō)明污水過(guò)柵流速增大,有可能是過(guò)柵水量增加。另一種可能是格柵局部被堵塞。水頭損失減小,說(shuō)明過(guò)柵流速降低,易造成大顆粒物質(zhì)在柵前渠道內(nèi)沉積。④柵渣量柵渣量與地區(qū)特點(diǎn)、柵條間隙大小、廢水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無(wú)資料時(shí)按下式計(jì)算:式中:W——每日柵渣產(chǎn)量,m3/d

W1——柵渣量,m3/103

·m3(柵渣/廢水)

Kz——城市污水流量總變化系數(shù)Qmax——最大水量,m3/s一、格柵與篩網(wǎng)(A)(一)格柵

1.格柵的功能

2.格柵的分類

3.運(yùn)行控制條件

4.維護(hù)管理a.格柵清掃:柵條、除渣耙、柵渣箱、水渠,及時(shí)清掃,保持格柵通暢;b.調(diào)節(jié)過(guò)柵流速:檢查和調(diào)節(jié)柵前的流量調(diào)節(jié)閥門(mén),增減投入運(yùn)行的格柵數(shù)量,控制過(guò)柵流速。c.定期檢查渠道的沉砂情況:及時(shí)清砂,排除積砂原因。d.格柵除污機(jī)的維護(hù)管理:巡查時(shí)應(yīng)注意有無(wú)異常聲音,柵條是否變形。出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)及時(shí)查清原因,及時(shí)處理,做到定時(shí)加油,及時(shí)調(diào)整。e.衛(wèi)生與安全:污水在輸送過(guò)程中產(chǎn)生硫化氫、甲硫醇等惡臭有毒氣體,在格柵工位上釋放出來(lái)。在室內(nèi)的格柵間應(yīng)采取強(qiáng)制通風(fēng)措施,夏季10次/h,減少硫化氫等有毒氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕和對(duì)人體的危害;清除的柵渣應(yīng)及時(shí)運(yùn)走處置掉,防止腐敗,招引蚊蠅;柵渣壓榨機(jī)排出的壓榨液應(yīng)及時(shí)用管道導(dǎo)入污水渠道中,嚴(yán)禁明渠導(dǎo)流或地面漫流。f.分析測(cè)量與記錄:記錄每天的柵渣量,觀察初沉池和濃縮池的浮渣尺寸,判斷格柵的攔污效率。一、格柵與篩網(wǎng)(A)(二)篩網(wǎng)

1.篩網(wǎng)功能

2.常見(jiàn)篩網(wǎng)分類

3.維護(hù)管理用于去除工業(yè)廢水中不易被格柵截留的雜物,如較細(xì)小的懸浮物、纖維類懸浮物震動(dòng)篩網(wǎng);水力篩網(wǎng);轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng);轉(zhuǎn)盤(pán)式篩網(wǎng)一、格柵與篩網(wǎng)(A)(二)篩網(wǎng)

1.篩網(wǎng)功能

2.常見(jiàn)篩網(wǎng)分類

3.維護(hù)管理合理控制進(jìn)水流量,均勻進(jìn)水,減少進(jìn)水對(duì)篩面的沖擊力,延長(zhǎng)篩網(wǎng)的使用壽命,減少維修量篩網(wǎng)的尺寸應(yīng)按需截留的微粒大小選定,最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定篩網(wǎng)的設(shè)備應(yīng)選用耐酸堿、耐腐蝕材料制成當(dāng)廢水含油類物質(zhì)時(shí),易堵塞網(wǎng)孔,應(yīng)在篩網(wǎng)前進(jìn)行除油處理。另外需定期采用蒸汽或熱水對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行沖洗概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)1.功能2.常見(jiàn)類型3.調(diào)節(jié)池運(yùn)行管理用于調(diào)節(jié)水量變化、均和水質(zhì)的變化。改善后續(xù)處理設(shè)施的工作條件,使后續(xù)處理設(shè)施能夠穩(wěn)定運(yùn)行1.水量調(diào)節(jié)池——調(diào)節(jié)水量;2.水質(zhì)調(diào)節(jié)池——調(diào)節(jié)水質(zhì),使廢水水質(zhì)達(dá)到均衡:穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池;有攪拌設(shè)備的調(diào)節(jié)池;3.事故調(diào)節(jié)池——儲(chǔ)存生產(chǎn)過(guò)程中的不正常排放。穿孔導(dǎo)流槽式水質(zhì)調(diào)節(jié)池?cái)嚢枋剿|(zhì)調(diào)節(jié)池及事故池二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)1.功能2.常見(jiàn)類型3.調(diào)節(jié)池運(yùn)行管理

調(diào)節(jié)池的有效容積應(yīng)能夠容納水質(zhì)水量變化一個(gè)周期所排放的全部廢水量調(diào)節(jié)池應(yīng)定期清理池中積累的大量沉淀物經(jīng)常巡查、觀察調(diào)節(jié)池水位變化,定期檢測(cè)進(jìn)、出水水質(zhì)事故調(diào)節(jié)池的閥門(mén)必須能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,以保證事故發(fā)生時(shí),能及時(shí)將事故廢水排入池中。另外事故池平常應(yīng)保持排空狀態(tài)概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)三、沉淀與隔油(A)(一)沉淀的功能與原理(二)沉砂池(三)沉淀池(四)隔油池沉淀的功能理想沉淀池的原理1.沉淀的功能廢水中密度大于水的懸浮物可以在重力的作用下通過(guò)沉降作用從水中分離出來(lái)。通過(guò)這種作用去除廢水中懸浮物的方法稱為沉淀法。沉淀法的主要去除對(duì)象是懸浮液中粒徑在10μm以上的可沉固體,可沉固體——在2小時(shí)左右的自然沉降時(shí)間內(nèi)能從水中分離出去的懸浮固體。2.理想沉淀的原理理想沉淀池分四個(gè)區(qū):流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)、污泥區(qū)。2.理想沉淀的原理理想沉淀池有三個(gè)假定條件:①水流沿水平方向作等速流動(dòng),水平流速為v,從入口到出口的流動(dòng)時(shí)間為t;②在流入?yún)^(qū),顆粒沿截面AB均勻分布并處于自由沉淀狀態(tài),顆粒的水平分速等于水平流速v;③顆粒沉到池底即認(rèn)為被去除。根據(jù)理想沉淀池的原理得到的關(guān)系式:

U0——顆粒沉速v——水平流速H——沉淀區(qū)水深L——沉淀區(qū)長(zhǎng)度

顆粒在池內(nèi)的沉淀時(shí)間:U0是沉淀池設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要參數(shù)Q/A(q)——水力負(fù)荷,m3/m2·h或m/hq表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量,稱為水力負(fù)荷,確定了需要去除的顆粒的沉速U0,也就確定了沉淀池的表面負(fù)荷q值,有了q值就能進(jìn)行沉淀池設(shè)計(jì),指導(dǎo)運(yùn)行。三、沉淀與隔油(A)(一)沉淀的功能與原理(二)沉砂池(三)沉淀池(四)隔油池沉砂池的功能沉砂池類型沉砂池的運(yùn)行管理沉砂池的功能:從水中分離相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒,例如砂子、煤渣等。保護(hù)水泵和管道,減少磨損,防止堵塞。沉砂池的基本工作原理:以重力分離為基礎(chǔ),控制污水流速,選擇性的將比重大的無(wú)機(jī)顆粒沉降下來(lái),有機(jī)懸浮物隨水流走。常見(jiàn)沉砂池類型:平流式沉砂池;曝氣沉砂池;旋流沉砂池①平流沉砂池:有一定寬度和深度的渠道,增大過(guò)水?dāng)嗝妫?dāng)污水流過(guò)時(shí),水流速度下降,無(wú)機(jī)顆粒在重力作用下下沉,達(dá)到分離無(wú)機(jī)顆粒的目的。主要技術(shù)參數(shù):水平流速

:0.15m/s~0.3m/s;停留時(shí)間HRT:30~60s,最大流量時(shí)的HRT≥30S;有效水深≤1.2m,每格寬度≤0.6m。流速控制的原則就是使有機(jī)物沉淀最少,具體流速值,運(yùn)行人員要根據(jù)實(shí)際污水中的含砂的情況和除砂率的要求來(lái)確定。②曝氣沉砂池:普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物,增加了沉砂的后續(xù)處理難度。為克服此缺點(diǎn),產(chǎn)生了曝氣沉砂池。原理:a.在沉砂池內(nèi)一側(cè)增加曝氣裝置,使池內(nèi)水流作旋流運(yùn)動(dòng)。增加無(wú)機(jī)顆粒間的碰撞和摩擦的機(jī)會(huì)。除去表面的有機(jī)物;b.旋流產(chǎn)生離心力,把比重大的無(wú)機(jī)顆粒甩向外層,比重較輕的有機(jī)物旋至水流中心部位隨水帶走。

同時(shí)具有預(yù)曝氣、脫臭、防止

污水厭氧分解、除泡、加速油

分離的作用。

主要參數(shù):最大流量時(shí)的停留時(shí)間1-3min最大流量時(shí)的水平流速0.1m/s空氣量應(yīng)保證池中水的旋轉(zhuǎn)速度:0.3m/s每立方米污水的曝氣量為:

0.1~0.2m3池型:有效水深2-3m寬深比:1:1.5控制要點(diǎn):曝氣強(qiáng)度③旋流式沉砂池:一種利用機(jī)械外力控制水流的流態(tài)與流速,加速砂粒的沉淀,并使有機(jī)物隨水流走的沉砂裝置。工作原理:a.污水在切線方向進(jìn)入沉砂區(qū)

進(jìn)水流速1m/s,HRT=1min。b.轉(zhuǎn)盤(pán)和斜坡式葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力將水中砂粒甩向池壁并落到砂斗。剝落下的有機(jī)物回到污水中。C.通過(guò)轉(zhuǎn)速,可以調(diào)節(jié)沉砂效果D.排砂采用砂泵或壓縮空氣沉砂池的運(yùn)行管理:①沉砂池前部細(xì)格柵上的垃圾應(yīng)及時(shí)清撈;②平流沉砂池上設(shè)有浮渣擋板,擋板前浮渣應(yīng)每天清撈;③沉砂池要及時(shí)排砂,用砂斗重力排砂的沉淀池,一般每天排砂一次;④排砂機(jī)械應(yīng)經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn),避免積砂過(guò)多引起排砂機(jī)械超負(fù)荷運(yùn)行;合理確定排砂機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)間隔時(shí)間。重力排砂時(shí),如果排砂管堵塞,可用氣泵反沖洗,疏通排砂管。⑤曝氣沉砂池的空氣量應(yīng)每天檢查和調(diào)節(jié);⑥每周對(duì)進(jìn)、出水閘門(mén)及排渣閘門(mén)作加油、清潔保養(yǎng),定期油漆保養(yǎng)。⑦沉渣應(yīng)定期取樣化驗(yàn)。主要項(xiàng)目有含水率及灰分,每天記錄沉渣量。⑧剛排出的沉渣含水率很高,一般在沉砂池下面或旁邊應(yīng)設(shè)集砂池。使水率降到60%-70%。⑨沉砂池由于截流大量易腐敗的有機(jī)物質(zhì),惡臭污染嚴(yán)重,特別是夏季,惡臭強(qiáng)度很高,操作人員一定要注意,不要在池上工作或停留時(shí)間太長(zhǎng),以防中毒。三、沉淀與隔油(A)(一)沉淀的功能與原理(二)沉砂池(三)沉淀池(四)隔油池1.沉淀池組成2.沉淀池常見(jiàn)類型3.沉淀池的選擇原則4.沉淀池的運(yùn)行管理1.沉淀池的組成①流入?yún)^(qū)——配水;②沉降區(qū)——可沉顆粒與水分離的區(qū)域;③流出區(qū)——集水;④污泥區(qū)——污泥貯存、濃縮和排放的區(qū)域。2.沉淀池常見(jiàn)類型按照沉淀池在生物處理系統(tǒng)中的位置分初次沉池——設(shè)于生物處理前二次沉池——設(shè)于生物處理后沉淀池按水流方向不同可以分為四種類型:平流式沉淀池豎流式沉淀池輻流式沉淀池斜板(管)式沉淀池①平流式沉淀池長(zhǎng)方形,水平方向流過(guò)沉降區(qū),一端進(jìn)水另一端出水技術(shù)參數(shù):長(zhǎng)寬比4-5有效水深

2-3m停留時(shí)間

1-2h水力負(fù)荷

1-3m/h水平流速≤5mm/s池底坡度

0.01~0.02

排水靜壓力≥1.5m排泥管直徑≥200mm斗壁傾角50~60°優(yōu)點(diǎn):有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,造價(jià)低,對(duì)廢水流量的適應(yīng)性強(qiáng);缺點(diǎn):占地面積大,排泥較困難;②豎流式沉淀池中心進(jìn)水周邊出水技術(shù)參數(shù):圓形或方形直徑或邊長(zhǎng)4-7m,≤10m沉淀區(qū)呈圓柱體,污泥斗為截頭倒錐體,污泥斗傾角45-60度。污泥靠?jī)羲畨毫ε拍?;中心管流速?00mm/s徑深比≤3:1末端設(shè)喇叭口和反射板:消能,折水流向上的作用反射板處的間隙流速≤40mm/s優(yōu)點(diǎn):排泥容易、不必設(shè)刮泥機(jī),占地面積??;缺點(diǎn):造價(jià)高、池深大、施工困難;適用性:中小型污水處理廠③輻流式沉淀池中心(周邊)進(jìn)水周邊出水技術(shù)參數(shù):一般為圓形直徑為6-60m最大為100m池周水深

1.5-3m排泥采用機(jī)械排泥池底坡度為0.05刮泥機(jī):桁架+傳動(dòng)裝置中心傳動(dòng)(池徑≤20m)周邊傳動(dòng)(池徑≥20m)轉(zhuǎn)速1-1.5m/min靜水壓或泵排泥優(yōu)點(diǎn):建筑容量大、采用機(jī)械排泥、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單;缺點(diǎn):池中水流流速不穩(wěn)定、排泥機(jī)械復(fù)雜、造價(jià)高;適用性:大型污水處理廠④斜板(管)式沉淀池優(yōu)點(diǎn):容積利用率高、沉降效率高、水力負(fù)荷高;缺點(diǎn):造價(jià)高、宜長(zhǎng)水藻,導(dǎo)致污泥量增加、板間易積泥。不宜處理含粘性高的泥渣的廢水;適用性:中小型污水處理廠原理:根據(jù)淺層沉降原理技術(shù)參數(shù):池內(nèi)設(shè)置斜扳(管)傾斜角度為30~60度沉降區(qū)高度0.6~1.0m根據(jù)水流和污泥流動(dòng)的方向關(guān)系分為:下向流(同向流)上向流(異向流)平向流(側(cè)向流)3.沉淀池的選擇原則⑴根據(jù)廢水量大小來(lái)選擇;⑵根據(jù)懸浮物質(zhì)的沉降性與泥渣性能來(lái)選擇;⑶根據(jù)總體布置與地質(zhì)條件來(lái)選擇;⑷根據(jù)造價(jià)高低與運(yùn)行管理水平來(lái)選擇。如廢水量大,可考慮采用平流式或輻流式沉淀池;廢水量小,可考慮采用豎流式或斜板式(管)式沉淀池

流動(dòng)性差、比重大的污泥,不宜用靜壓力排泥,需用機(jī)械排泥,因此不宜采用豎流式沉淀池,可考慮采用平流式、輻流式沉淀池。對(duì)于黏性大的污泥,不宜采用豎流式或斜板式(管)式沉淀池,以免發(fā)生堵塞。

用地緊張的地區(qū),宜采用豎流式、斜板式(管)式沉淀池。地下水位高、施工困難地區(qū),不宜采用豎流式沉淀池,宜采用平流式沉淀池。平流式沉淀池的造價(jià)低,而豎流式、斜板式(管)式沉淀池造價(jià)高。從運(yùn)行管理方面考慮,豎流式沉淀池的排泥較方便,管理較簡(jiǎn)單;而輻流式沉淀池排泥設(shè)備復(fù)雜,要求具有較高的運(yùn)行管理水平。4.沉淀池的運(yùn)行管理①水力表面負(fù)荷

q:指單位沉淀池面積,單位時(shí)間內(nèi)處理的污水量。單位:m3/m2?h,公式:Q/A(?)②水力停留時(shí)間HRT:指水通過(guò)沉淀池所需要的時(shí)間,只有足夠的停留時(shí)間。才能保證良好的分離效果。③出水堰負(fù)荷q’:指單位堰板長(zhǎng)度在單位時(shí)間內(nèi)所能溢流的水量,單位為m3/m?h。q’能夠控制水在出水端保持一個(gè)均勻而穩(wěn)定的流速,防止污泥及浮渣流失。①控制流量,保證沉淀池進(jìn)水穩(wěn)定②當(dāng)水量發(fā)生較大變化時(shí),可增減沉淀池?cái)?shù)量,使工藝參數(shù)控制在最佳范圍;③排泥除渣,刮泥:連續(xù)刮泥和間歇刮泥,周期長(zhǎng)短取決于污泥量和污泥性質(zhì);排泥:連續(xù)排泥、間歇排泥,排泥時(shí)間取決于泥量大?。慌旁汗卧迨占≡?,浮渣送入浮渣槽。(1)沉淀池的工藝參數(shù)(2)工藝控制三、沉淀與隔油(A)(一)沉淀的功能與原理(二)沉砂池(三)沉淀池(四)隔油池1.隔油池的功能與原理2.隔油池的常見(jiàn)類型3.隔油池的運(yùn)行管理1.隔油池的功能與原理含油廢水:石油開(kāi)采與加工、固體燃料加工、洗毛、制革、鐵路及交通運(yùn)輸業(yè)、屠宰、食品加工、機(jī)械加工中的車削工藝。油在廢水中存在狀態(tài):可浮油、乳化油、溶解油。處理方法:可浮油:油珠粒徑較大,可采用自然上浮去除--隔油;乳化油:粒徑在0.5-25μm范圍,氣浮法去除;溶解油:在水中含量甚小,一般只有幾個(gè)mg/L。采用自然上浮法去除廢水中可浮油的方法稱為隔油2.隔油池常見(jiàn)類型①平流式隔油池一端流入,從另一端流出,粒徑較大的浮油上浮到池表面。刮油刮泥機(jī)推動(dòng)水面浮油和刮集池底沉渣。在出水側(cè)的水面處設(shè)置集油管。技術(shù)參數(shù):停留時(shí)間1.5—2h池內(nèi)水流流速

2-5mm/s去除油粒粒徑100~150μm優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,管理方便,除油效果穩(wěn)定。缺點(diǎn)是池體龐大,占地大②斜板式隔油池斜板傾角通常采用45°,材料一般采用塑料波紋,板間距30-40mm。被分離的油粒沿斜板上升,匯集到集油池頂部,再由集油管進(jìn)入池子一側(cè)的油回收槽。處理水沿斜板之間由池首流向池尾,經(jīng)溢流堰匯入出水槽。這種隔油池可以將60μm以上的油粒去除,容積僅為普通隔油池的1/2—1/4。3.隔油池的運(yùn)行管理⑴隔油池必須同時(shí)具備收油和排泥措施。⑵隔油池應(yīng)密閉或加活動(dòng)蓋板,防止油氣對(duì)環(huán)境的污染,防止火災(zāi)發(fā)生,還可以防雨、防寒。⑶寒冷地區(qū)的隔油池應(yīng)有保溫防寒措施,集油管旁設(shè)置伴熱管,確保污油流動(dòng)順暢,以防污油凝固。⑷隔油池周圍一定范圍內(nèi)要確定為禁火區(qū),配備足夠的消防器材和其他消防手段。隔油池內(nèi)防火一般采用蒸汽,通常是在池頂蓋以下200mm處沿池壁設(shè)一圈蒸汽消防管道。⑸隔油池附近要有蒸汽管道接頭,以便接通臨時(shí)蒸汽撲滅火災(zāi),或在冬季利用蒸汽清除凝固的污油。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)四、過(guò)濾(A)(一)功能與原理(二)過(guò)濾池常見(jiàn)類型(三)過(guò)濾池的主要組成部分(四)過(guò)濾的工藝控制與維護(hù)(一)功能與原理過(guò)濾:通過(guò)具有空隙的顆粒狀濾料層截留廢水中細(xì)小固體顆粒的處理工藝。功能:用于去除廢水中的微小顆粒,如懸浮顆粒、膠體雜質(zhì)、細(xì)菌等。對(duì)去除廢水中的COD、BOD也有一定的作用。主要用于給水和廢水的深度處理過(guò)濾三種作用:①篩濾作用——濾料之間的孔隙就象一個(gè)篩子,污水中比孔隙大的雜質(zhì)被濾料篩除。主要發(fā)生在濾料表層,稱為表面過(guò)濾。②沉淀作用——把濾料抽象成一個(gè)層層疊起來(lái)的沉淀池(沉淀池具有巨大的比表面積),污水中的部分顆粒會(huì)沉淀到濾料顆粒的表面上而被去除。屬于深層過(guò)濾。③接觸吸附作用——利用濾料的巨大表面積產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附能力,污水中的雜質(zhì)顆粒會(huì)被吸附到濾料顆粒表面,從污水中去除。屬于深層過(guò)濾。在實(shí)際過(guò)濾過(guò)程中,上述三種作用往往同時(shí)起作用,粒徑較大的懸浮顆粒在濾料表層以篩濾作用為主(表面過(guò)濾);細(xì)微懸浮物在濾料深層以發(fā)生沉淀作用和接觸吸附作用為主(深層過(guò)濾)。(二)過(guò)濾池常見(jiàn)類型①按濾速的大小分類②按濾料分層結(jié)構(gòu)分類③按水流經(jīng)過(guò)濾層的方向分類④按作用水頭分類①按濾速的大小分類慢濾池——濾速在

0.1-0.2m/h之間;慢濾池截流效果好,但因其處理能力小,實(shí)際應(yīng)用中很少采用快濾池——濾速在

5-10m/h或更高。②按濾料分層結(jié)構(gòu)分類a.單層濾料濾池特點(diǎn):?jiǎn)纬孛娣e較大;濾池濾速較低;出水水質(zhì)較好;具有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn);在給水或較清潔的工業(yè)廢水處理中,濾料一般用細(xì)粒石英砂;在污水(生物處理的出水)處理中:濾料一般用粗粒石英砂或均質(zhì)陶粒b.雙層濾料濾池

上層濾料采用無(wú)煙煤,下層采用石英砂;其他形式的濾層組合還有陶粒—石英砂、纖維球—石英砂、活性炭—石英砂、樹(shù)脂—石英砂、樹(shù)脂—無(wú)煙煤等。雙層濾池屬于反粒度過(guò)濾,即廢水先流經(jīng)粒徑較大的濾料層,再流經(jīng)粒徑較小的濾料層。避免了僅在濾料表層發(fā)生過(guò)濾作用的缺點(diǎn)??梢猿浞职l(fā)揮過(guò)濾床的截污能力。雙層濾池具有截留雜質(zhì)能力強(qiáng),產(chǎn)水能力大,出水水質(zhì)較好等特點(diǎn),適用于在給水處理和廢水處理中使用,其濾速可達(dá)到4.8—24m/h。c.三層濾料濾池

在雙層濾料濾池的雙層濾料的下面再加一層密度更大更細(xì)的石榴石或磁鐵礦石;三層濾池屬于反粒徑過(guò)濾;三層濾料濾池更能使整個(gè)濾層都發(fā)揮截留雜質(zhì)作用,減少過(guò)濾阻力,保持很長(zhǎng)的過(guò)濾時(shí)間。三層濾料濾池一般用于中型給水和二級(jí)處理出水。③按水流經(jīng)過(guò)濾層的方向分類上向流:廢水從濾池底部向上流過(guò)濾層過(guò)濾的方式;上向流濾池,可以使濾池的截污能力加強(qiáng),水頭損失減小。廢水首先通過(guò)粗粒徑濾層,再通過(guò)細(xì)粒徑濾層能比較充分地發(fā)揮濾層的作用,可以延長(zhǎng)濾池的運(yùn)行周期,配水均勻,易于觀察出水水質(zhì)。但污染物被截流在濾池下部,濾料不易沖洗干凈。下向流:廢水從濾池頂部向下流過(guò)濾層過(guò)濾的方式;對(duì)與單層濾料濾池而言,經(jīng)過(guò)水反沖洗會(huì)使砂層的粒徑分布從上至下逐漸增加,粒徑較小的細(xì)濾料被浮選到最上層,從而下向流廢水經(jīng)過(guò)濾料時(shí)污染物顆?;颈唤亓粼谧钌蠈?,使下部濾料不能發(fā)揮過(guò)濾作用,因而會(huì)造成下向流濾池工作周期縮短。雙向流——廢水從濾池中間部位進(jìn)入,向上、下兩個(gè)方向流經(jīng)濾層過(guò)濾的方式。雙向流濾池一般用于給水,在廢水處理中很少采用。④按作用水頭分類允許水頭損失一般為2m,多池出水相互連通,相互作為沖洗水,或用高位水箱。分立式和臥式兩類,允許水頭損失6-7m。一般用于小型水廠或工業(yè)廢水處理。需要反沖洗設(shè)備。重力流式濾池:壓力式濾池:(三)過(guò)濾池的主要組成部分①濾料層過(guò)濾材料(濾料)是承擔(dān)過(guò)濾功能的主要部分。常用的濾料是石英砂和無(wú)煙煤、陶粒、磁鐵礦、石榴石、爐渣、纖維球等。濾料應(yīng)具備以下幾個(gè)特點(diǎn):a.足夠的機(jī)械強(qiáng)度;b.足夠的化學(xué)穩(wěn)定性;c.適當(dāng)?shù)牧郊?jí)配:大小要合適,還要盡量均勻;d.用粒徑范圍表示濾料粒徑的大小,用不均勻系數(shù)表示濾料的均勻程度。表3-1列出幾種濾池的粒徑范圍、不均勻系數(shù)和濾層厚度。②承托層作用:承托層位于濾池的底部,由大顆粒材料組成。承托層的作用主要是承托濾料,防止濾料進(jìn)入底部配水系統(tǒng)造成流失,同時(shí)保證反沖洗配水均勻。對(duì)承托層一般有兩個(gè)基本要求:一是在最大強(qiáng)度的反沖洗時(shí),不能松動(dòng);二是孔隙要盡量均勻,以便配水均勻。常用的承托材料為天然卵石或碎石,有時(shí)也用大粒徑的粗砂。層次(從上到下))粒徑(mm)厚度(mm)12--410024--810038--16100416--32100承托層組成③配水系統(tǒng)作用:將反沖洗水均勻地分配到整個(gè)濾池中。常用的配水系統(tǒng)有如下兩種:大阻力配水系統(tǒng);小阻力配水系統(tǒng)。a.大阻力配水系統(tǒng)

由穿孔的主干管及其兩側(cè)一系列支管以及卵石承托層組成,每根支管上有若干個(gè)布水孔。這種配水系統(tǒng)配水均勻,工作可靠,基建費(fèi)用低,但反沖洗水水頭大,動(dòng)力消耗大,在快濾池中被廣泛采用。b.小阻力配水系統(tǒng)

在濾池底部設(shè)有較大的配水室,上面鋪設(shè)阻力較小的多孔濾板、格柵、濾頭等。小阻力配水系統(tǒng)反沖洗水頭小,但配水不夠均勻,一般適用于反沖洗水頭有限的虹吸濾池和壓力式無(wú)閥濾池等。④沖洗系統(tǒng)濾池工作一段時(shí)間后,濾料截流的污染物質(zhì)達(dá)到最大容量,失去過(guò)濾效果,需要進(jìn)行沖洗,恢復(fù)截污能力。因此,需設(shè)置濾池沖洗系統(tǒng)。濾池沖洗主要有三種方法:a.反沖洗反沖洗指從濾料層底部進(jìn)水,逆工作時(shí)的水流對(duì)濾料進(jìn)行沖洗。反沖洗是沖洗的主要方法。b.反沖洗加表面沖洗在反沖洗不能保證足夠的沖洗效果時(shí)。可以增加表面沖洗。表面沖洗是在濾料表層設(shè)置噴頭,對(duì)膨脹起來(lái)的表層濾料進(jìn)行強(qiáng)制沖洗。c.反沖洗輔以空氣沖洗,又稱氣水反沖洗。主要用于粗濾料的沖洗。因粗濾料要求的沖洗強(qiáng)度很大,如果進(jìn)行單純反沖洗,用水量會(huì)很大,還會(huì)延長(zhǎng)沖洗的時(shí)間。實(shí)踐證明污水深度處理的過(guò)濾,必須采用氣水反沖。這是因?yàn)槲鬯械挠袡C(jī)物與濾料黏附較緊,因此要求較高的沖洗強(qiáng)度。(四)過(guò)濾的工藝控制與維護(hù)1.濾速的控制2.工作周期的控制3.沖洗效果的控制4.日常維護(hù)1.濾速的控制濾速是濾池單位面積在單位時(shí)間內(nèi)的過(guò)濾水量,計(jì)算公式如下:

式中:u——濾速,m/h;(空塔流速m3/m2·h)

Q——過(guò)濾水量,m3/h;

A——濾池的過(guò)濾面積,m2濾速過(guò)大使出水質(zhì)量下降,濾池穿透加快,周期縮短,沖洗水量增大;濾速過(guò)小處理能力降低,截污主要發(fā)生在表層,深層濾料不能發(fā)揮作用。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行得到最佳濾速。實(shí)際運(yùn)行中,采用等速過(guò)濾和變速過(guò)濾兩種控制方式。等速過(guò)濾:不斷提高濾層上的水位,克服濾層阻力的增加,保持濾速的恒定。變速過(guò)濾:濾層上的水位不變,濾速隨著濾層阻力的增加而降低。變速過(guò)濾在周期、出水水質(zhì)方面均優(yōu)于等速過(guò)濾。2.工作周期的控制濾池工作周期是指開(kāi)始過(guò)濾至需要沖洗所持續(xù)的時(shí)間。主要影響因素:(1)濾速;(2)水溫:冬季水溫低,水的黏度較大,雜質(zhì)不易與水分離,易穿透濾層,周期短;夏季水溫高,周期長(zhǎng),但濾料空隙間的有機(jī)物易產(chǎn)生厭氧分解,應(yīng)適當(dāng)提高濾速,縮短工作周期。3.沖洗效果的控制沖洗效果可從三個(gè)方面進(jìn)行控制:沖洗強(qiáng)度、沖洗歷時(shí)、濾層膨脹率。①?zèng)_洗強(qiáng)度:?jiǎn)挝粸V池面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的沖洗水量,用下式計(jì)算:

式中:q—沖洗強(qiáng)度,L/(m2?s);

Q’—沖洗水量,L/s;

A---濾料的表面積,m2。②沖洗歷時(shí)沖洗所用的時(shí)間。如沖洗時(shí)間不足,濾料得不到足夠的水流剪切和碰撞磨擦?xí)r間,則清洗不干凈。一般普通快速濾池沖洗歷時(shí)不少于5-7min,普通雙層濾池的沖洗歷時(shí)不少于6-8min。但沖洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)造成產(chǎn)品水的浪費(fèi)。③濾層膨脹率反沖洗時(shí),濾層膨脹后所增加的厚度與濾層膨脹前的厚度之比,用下式計(jì)算:式中:e—濾料的膨脹率,%;

L—濾料層膨脹后厚度,m;

L0—濾料層膨脹前厚度,m。膨脹率e與反沖洗強(qiáng)度及濾料的種類和粒徑有關(guān)。4.日常維護(hù)①定期放空濾池進(jìn)行全面檢查。檢查過(guò)濾及反沖洗后濾層表面是否平坦,是否有裂縫,濾層四周是否有脫離池壁現(xiàn)象,并應(yīng)設(shè)法檢查承托層是否松動(dòng)。②對(duì)表層濾料定期進(jìn)行大強(qiáng)度表面沖洗或更換。③各種閘、閥應(yīng)經(jīng)常維護(hù),保證開(kāi)啟正常。噴頭應(yīng)經(jīng)常檢查是否堵塞。④應(yīng)時(shí)刻保持濾池池壁及排水槽清潔,并及時(shí)清除生長(zhǎng)的藻類。⑤出現(xiàn)以下情況時(shí),應(yīng)停池大修;濾池含泥量顯著增多,泥球過(guò)多;砂面裂縫太多,甚至已脫離池壁;沖洗后砂團(tuán)凸凹不平,出水中攜帶大量砂粒;配水系統(tǒng)堵塞或管道損壞。造成嚴(yán)重沖洗不勻;濾池的大修包括:濾料清洗、更換;承托層清洗、更換;濾池清洗;管路系統(tǒng)檢查修理。⑥將濾料清洗或更換后,重新鋪裝時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:應(yīng)遵循分層鋪裝的原則。盡量采用水中撒料的方式裝填濾料。雙層濾料,裝完底層濾料后,先進(jìn)行沖洗,刮除表層的極細(xì)顆粒及雜物,再進(jìn)行上層濾料的裝填。濾層實(shí)際鋪裝高度應(yīng)比設(shè)計(jì)高度高出50mm。無(wú)煙煤濾料,投入濾池后,在水中浸泡24h,再將水排干沖洗刮平。更換完濾料初次進(jìn)水時(shí),應(yīng)盡量從底部進(jìn)水,并浸泡8h以上,方可正式投入運(yùn)行。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)(一)功能與原理(二)中和處理方法(三)常用中和設(shè)備及運(yùn)行管理(一)功能與原理1.酸、堿性廢水的主要來(lái)源酸性廢水:化工廠、化纖廠、電鍍廠、煤加工廠、金屬酸洗車間;堿性廢水:印染廠、金屬加工廠、煉油廠、造紙廠等;

主要酸性物質(zhì):硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸、醋酸、草酸、檸檬酸;

主要危害:腐蝕管道、毀壞農(nóng)作物、危害漁業(yè)、破壞生物處理系統(tǒng);2.中和法的原理利用堿性藥劑或酸性藥劑將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的處理方法。中和處理發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是酸與堿生成鹽和水的中和反應(yīng)。即:H++OH-=H2O3.中和處理常用于以下幾種情況⑴在廢水排入水體之前,因?yàn)樗飳?duì)pH的變化較為敏感,偏酸或偏堿的廢水會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生不良影響,特別是對(duì)水中的動(dòng)植物產(chǎn)生不良影響;⑵在廢水排入城市排水管道之前,由于酸、堿對(duì)排水管道產(chǎn)生腐蝕作用,一般城市排水管道對(duì)排入工業(yè)廢水的pH都有明確的規(guī)定;⑶在廢水需要進(jìn)行化學(xué)或生物處理之前,對(duì)于化學(xué)處理(例如混凝、化學(xué)沉淀、氧化還原等),要求廢水的pH升高或降低到某一需要的最佳范圍。對(duì)于生物處理,廢水的pH通常應(yīng)維持在6.5-8.5的范圍內(nèi),以保證處理系統(tǒng)內(nèi)的微生物有較強(qiáng)的活性。4.常用中和劑(1)堿性中和劑:石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、白云石(CaMg(CO3

)2)、

蘇打(Na2CO3)、苛性鈉(NaOH)、堿性廢水;蘇打、苛性鈉——組成均勻、易于貯存、反應(yīng)迅速、易溶于水而且溶解度較高的優(yōu)點(diǎn),但是由于價(jià)格較貴,通常很少采用。石灰——來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜。所以采用較廣。缺點(diǎn):⑴粉塵嚴(yán)重,勞動(dòng)衛(wèi)生條件差;⑵裝卸、搬運(yùn)勞動(dòng)量較大;⑶成分不純,含雜質(zhì)較多;⑷沉渣量較多,不易脫水;⑸制配石灰溶液和投加需要較多的機(jī)械設(shè)備等。

石灰石、白云石——在產(chǎn)地使用是便宜的。除了勞動(dòng)衛(wèi)生條件比石灰較好外,其它情況和石灰相同。(2)酸性中和劑:鹽酸、硫酸、酸性廢水;(二)中和處理方法1.酸性廢水的中和處理堿性廢水或廢渣中和法;投堿中和法;過(guò)濾中和法①堿性廢水或廢渣中和法堿性廢水+酸性廢水+堿性中和藥劑(補(bǔ)充藥劑);處理構(gòu)筑物:均合池或混合反應(yīng)池(中和池);當(dāng)有堿性廢渣時(shí),也可用來(lái)中和酸性廢水。例如,電石渣中含有大量的

Ca(OH)2、軟水站石灰軟化法的廢渣中含有大量Ca(OH)2、鍋爐灰中含有

2%-20%的CaO。采用堿性廢水和堿性廢渣中和酸性廢水時(shí),除必須設(shè)置均和池外,還必須考慮堿性廢水和廢渣一旦中斷來(lái)源時(shí)的應(yīng)急措施。中和處理法分為:酸性廢水的中和處理;堿性廢水的中和處理。②投堿中和法直接向酸性廢水中投加堿性藥劑。投堿中和法最常用的藥劑是石灰(CaO),其它藥劑:苛性鈉、碳酸鈉、石灰石、白云石、電石渣等。選擇藥劑時(shí),不僅要考慮它本身的溶解性、反應(yīng)速度、成本、二次污染、使用方便等因素,而且還要考慮中和產(chǎn)物的形狀、數(shù)量及處理費(fèi)用等因素。投加石灰進(jìn)行中和處理,Ca(OH)2還有凝聚作用,因此對(duì)雜質(zhì)多、濃度高的酸性廢水尤其適用。③過(guò)濾中和法

讓酸性廢水流過(guò)堿性濾料,使廢水得到中和,這種中和方法稱為過(guò)濾中和法。過(guò)濾中和法僅適用于中和酸性廢水。主要的堿性濾料:石灰石、大理石和白云石。前兩種的主要成分是CaCO3,后一種的主要成分是MgCO3、CaCO3采用過(guò)濾中和法應(yīng)注意的問(wèn)題:不同類型的酸性廢水采用不同的濾料,主要考慮中和產(chǎn)物的溶解度,因?yàn)槿芙舛鹊偷漠a(chǎn)物會(huì)沉積在濾料表面阻止中和反應(yīng)的進(jìn)行。例如中和硫酸時(shí),可采用含鎂的白云石。如果能控制硫酸濃度,使CaSO4生成量不超過(guò)溶解度也可以使用石灰石和大理石。如果硫酸濃度太高,也可以采用出水回流的方式來(lái)稀釋原水。采用碳酸鹽做中和濾料,會(huì)有CO2氣體產(chǎn)生,它能附著在濾料表面,形成氣體薄膜,阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。采用升流過(guò)濾方式和較大的過(guò)濾速度,有利于消除氣體的阻礙作用。另外,過(guò)濾中和產(chǎn)物CO2溶于水使出水PH約為5,經(jīng)曝氣吹脫CO2,PH可上升到6左右。2、堿性廢水的中和處理①利用酸性廢水中和堿性廢水;(同堿性廢水中和酸性廢水)②投酸中和法;(同投堿中和法)③酸性廢氣中和法煙道氣中含有高達(dá)到24%的CO2,少量SO2及H2S,水解具有酸性,可用來(lái)中和堿性廢水。工作原理:廢水由接觸筒頂淋下,煙道氣由筒底朝上逆流通過(guò),在逆流接觸過(guò)程中,廢水與煙道氣都得到了凈化。接觸筒中可以裝填料,增大接觸面積。優(yōu)點(diǎn):廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái),缺點(diǎn)是處理后的廢水中,懸浮物、硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。污泥消化時(shí)獲得的沼氣中含有25%-35%的CO2氣體,也可以用來(lái)中和堿性廢水。五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)(一)功能與原理(二)中和處理方法(三)常用中和設(shè)備及運(yùn)行管理(三)常用中和設(shè)備及運(yùn)行管理酸堿廢水互相中和的設(shè)施;投藥中和設(shè)施;中和過(guò)濾池1.酸堿廢水互相中和的設(shè)施①簡(jiǎn)易中和設(shè)備:水量水質(zhì)變化小、廢水緩沖能力較大或后續(xù)處理構(gòu)筑物對(duì)pH值要求范圍較寬時(shí),在集水井(管道、曲徑混合槽)內(nèi)進(jìn)行連續(xù)流式混合

反應(yīng);②連續(xù)流式中和池:當(dāng)水質(zhì)水量變化不大,廢水也有一定緩沖能力,為使出水pH更有保證時(shí),應(yīng)單設(shè)連續(xù)流式中和池;③間歇流式中和池:當(dāng)水質(zhì)水量變化較大,且水量較小時(shí),連續(xù)流無(wú)法保證出水pH的要求,或出水水質(zhì)要求較高,或廢水中還含有其他雜質(zhì)或重金屬離子時(shí),宜采用間歇流式中和池。中和池的有效容積按廢水排放周期(如一班或一晝夜)中的廢水量計(jì)算。水池一般至少設(shè)兩座,交換使用。2投藥中和設(shè)備投藥中和法的工藝過(guò)程如下:廢水的預(yù)處理(包括懸浮物去除、水質(zhì)水量的調(diào)節(jié))、中和藥劑的制備與投配、混合與反應(yīng)、中和產(chǎn)物的分離、泥渣的處理與利用。①藥劑配制/投加系統(tǒng)石灰的配制/投加設(shè)備,干投——用具有電磁振蕩裝置的石灰投配器將石灰粉直接投入廢水中;濕投法——首先將生石灰在消解槽內(nèi)消解為濃度5%-10%的工作液,然后投加。②中和反應(yīng)槽

帶攪拌的混合反應(yīng)池;管式反應(yīng)器(帶折流板)帶攪拌的混合反應(yīng)池——反應(yīng)池用隔板分成多室,反應(yīng)時(shí)間5-20min;管式反應(yīng)器——管內(nèi)設(shè)折流板,反應(yīng)器中混合攪拌的時(shí)間很短,僅適用于中和產(chǎn)物溶解度大、反應(yīng)速度快的中和過(guò)程。3中和過(guò)濾池用于中和酸性廢水。(a)等速升流式膨脹中和過(guò)濾池特點(diǎn):濾料粒徑?。?.5-3mm);濾速高(60-70m/h);廢水由下向上流過(guò)濾床時(shí)濾料可以懸浮起來(lái),通過(guò)互相碰撞,使表面形成的硬殼容易剝離下來(lái),剝離的硬殼容易隨水流走。CO2

氣體易排出,不致造成濾床堵塞。濾料粒徑小,增大反

應(yīng)面積,縮短中和時(shí)間。(b)變速升流式膨脹中和過(guò)濾池將裝填濾料的圓筒做成錐形,上大下小,則底部的濾速較大,上部的濾速較小,這樣就形成了變速升流式膨脹中和過(guò)濾池。濾速:下部高(60-70m/h);上

部低濾速高(15-20m/h);優(yōu)點(diǎn):既保持較高的過(guò)濾速度,又不至于使細(xì)小濾料隨水流失,使濾料尺寸的適用范圍增大。升流式濾池要求布水均勻,因此常采用大阻力配水系統(tǒng)和比較均勻的集水系統(tǒng)。池徑一般不大于1.5~2m。(c)滾筒式中和過(guò)濾池滾筒用鋼板制成,內(nèi)襯防腐層。筒為臥式,直徑1m或更大,長(zhǎng)度為直徑的6-7倍。筒內(nèi)壁設(shè)有擋板,帶動(dòng)濾料一起翻滾,使沉淀物外殼難以形成,并加快反應(yīng)速度。濾料的粒徑較大(達(dá)十幾毫米),裝料體積約占轉(zhuǎn)筒體積的一半;這種裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)水的硫酸濃度可以超過(guò)允許濃度數(shù)倍,而濾料不必破碎得很小。其缺點(diǎn)是負(fù)荷率低、構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力費(fèi)用較高,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音較大、同時(shí)對(duì)設(shè)備材料的耐蝕性能要求高。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)六、化學(xué)沉淀(B)(一)功能和原理(二)常見(jiàn)化學(xué)沉淀法的類型(三)化學(xué)沉淀的運(yùn)行管理(一)功能和原理功能:向廢水中投加某些化學(xué)藥劑,與廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成難溶的沉淀物,將有毒有害物從水中分離出來(lái)。廢水中含有危害性很大的一些重金屬(如Hg、Zn、Cd、Cr、Pb、Cu等)和某些非金屬(如As、F等)都可以用化學(xué)沉淀法去除?;瘜W(xué)沉淀法的工藝流程:化學(xué)藥劑(沉淀劑)的配置和投加;混合、反應(yīng);通過(guò)沉降、浮上、過(guò)濾、離心等進(jìn)行固液分離;泥渣的處理和回收利用。原理:就是利用溶度積原則,形成難溶鹽,去除廢水中有害物質(zhì)的方法;溶度積:在一定溫度下,在含有難溶鹽MmNn(固體)的飽和溶液中,各種離子濃度的乘積為一常數(shù),稱為濃度積常數(shù),記為L(zhǎng)MmNn: MmNn=mMn++nNm- LMmNn=[Mn+]m[Nm-]n 式中:Mn+----金屬陽(yáng)離子; Nm-----陰離子;

[]----摩爾濃度,mol/L。當(dāng)[Mn+]m[Nm-]n>LMmNn時(shí),溶液呈過(guò)飽和,超過(guò)飽和那部分溶質(zhì)將析出沉淀,直到符合[Mn+]m[Nm-]n=LMmNn時(shí);如果[Mn+]m[Nm-]n<LMmNn時(shí),溶液不飽和,難溶鹽將還可以繼續(xù)溶解,一直到符合[Mn+]m[Nm-]n=LMmNn時(shí)為止。為了去除廢水中的Mn+離子,可以向水中投加具有Nm-離子的某種化合物,使[Mn+]m[Nm-]n>LMmNn,形成MmNn沉淀,從而降低廢水中的Mn+離子的濃度。通常稱具有這種作用的化學(xué)物質(zhì)為沉淀劑。

從溶度積公式可以看出,為了最大限度的去除Mn+離子,可以考慮增大Nm-的濃度,也就是增大沉淀劑的用量;但是沉淀劑的用量也不宜加的過(guò)多,否則會(huì)導(dǎo)致相反的作用,一般不超過(guò)理論用量的1.2~1.5倍。(二)常見(jiàn)化學(xué)沉淀法的類型氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法、鋇鹽沉淀法①氫氧化物沉淀法用氫氧化物做沉淀劑,生成氫氧化物沉淀,去除廢水中重金屬離子。沉淀劑為各種堿性物料,常用石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰石、白云石、電石渣等??筛鶕?jù)金屬離子的種類、廢水性質(zhì)、pH、處理水量等因素來(lái)選用。影響氫氧化物沉淀的因素很多,一般需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解,主要的有pH的影響,對(duì)某些金屬存在一個(gè)最佳pH沉淀范圍。例如Zn,最佳pH沉淀范圍是9-10。pH<9時(shí)Zn以溶解性Zn2+狀態(tài)存在,pH>10.5時(shí)以溶解性的[Zn(OH)4]2-存在。②硫化物沉淀法通過(guò)投加硫化物沉淀廢水中金屬離子的方法稱為硫化物沉淀法。多數(shù)金屬硫化物的溶度積一般要比其氫氧化物的溶度積小得多,因此采用硫化物沉淀法可以使重金屬得到更為完全的去除。常用的沉淀劑有H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S等。優(yōu)點(diǎn):去除效率高,泥渣中金屬品位高,便于回收利用,適用pH范圍寬等。缺點(diǎn):處理費(fèi)用較高;金屬硫化物顆粒細(xì)小,沉淀困難,需要投加凝聚劑來(lái)加強(qiáng)去除效果;硫化物投加過(guò)量時(shí)可使處理水的COD增加;當(dāng)pH降低時(shí),可產(chǎn)生有毒的H2S。④鋇鹽沉淀法主要用于處理含六價(jià)鉻的廢水,采用的沉淀劑有碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇等。碳酸鋇與廢水中的鉻酸根進(jìn)行反應(yīng),生成難溶鹽鉻酸鋇沉淀:

BaCO3↓+H2CrO4=BaCrO4↓+CO2+H2O

2BaCO3↓+K2CrO4

=2BaCrO4↓+CO2+K2CO3③碳酸鹽沉淀法金屬離子的碳酸鹽的溶度積很小,對(duì)于高濃度的重金屬?gòu)U水,可以采用投加碳酸鹽的方法加以回收。碳酸鹽沉淀比氫氧化鈉沉淀易于脫水。

ZnSO4+Na2CO3

→ZnCO3↓+Na2SO4 Cu2++CO32-+2OH-→Cu2(OH)2CO3↓ pb2++CO32-→pbCO3↓(三)化學(xué)沉淀的運(yùn)行管理采用化學(xué)沉淀法處理工業(yè)廢水時(shí),由于產(chǎn)生的沉淀物經(jīng)常為不帶電荷的膠體,使沉淀過(guò)程變得簡(jiǎn)單,一般采用普通平流式沉淀池或豎流式沉淀池即可。沉淀時(shí)間較短。藥劑投加方式可以采用干式加入,也可以先將藥劑溶解并稀釋到一定濃度,然后按比例投加。運(yùn)行管理可參考前述相關(guān)的投藥設(shè)備。另外還應(yīng)注意設(shè)備的防腐問(wèn)題。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)九.混凝法(一)功能和原理(二)常用混凝劑和助凝劑(三)混凝工藝(四)運(yùn)行控制條件(五)混凝的設(shè)備(六)日常運(yùn)行中需注意的問(wèn)題(一)功能和原理廢水中存在的膠體(1—100nm)和細(xì)微懸浮物(100—10000nm)能在水中長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),靜止而不沉,使廢水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。混凝法就是向廢水中投加混凝藥劑,使其中的膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn),并聚集為數(shù)百微米以至數(shù)毫米的礬花,再通過(guò)重力沉降或其他固液分離手段予以去除的廢水處理技術(shù)。常用混凝劑和助凝劑包括無(wú)機(jī)鹽類混凝劑、有機(jī)高分子混凝劑、助凝劑。1.常用無(wú)機(jī)鹽類混凝劑:Fe系和Al系金屬鹽,可分為普通鐵、鋁鹽的堿化聚合物,其他還有碳酸鎂、高嶺土、膨潤(rùn)土等。①三氯化鐵——(FeCl3?6H2O)是黑褐色的結(jié)晶體,有強(qiáng)烈吸水性,形成的礬花,沉淀性好。處理低溫水或低濁水時(shí)的效果比鋁鹽好,適宜的pH范圍較寬,但處理后的水的色度比鋁鹽的高。三氯化鐵的腐蝕性極大,調(diào)制和加藥設(shè)備必須考慮用耐腐蝕材料;②硫酸亞鐵——(FeSO4+7H2O)是半透明綠色晶體。通常不如三價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果,且殘留在水中的Fe2+會(huì)使處理后的水帶色。適宜的pH范圍為8-9;③聚合硫酸鐵——[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m。它具有一定堿化度的無(wú)機(jī)高分子聚合物。適宜水溫10--50℃,pH5.0—8.5,但在pH4.0—11范圍內(nèi)仍可使用。與普通鐵鋁鹽相比,它具有投加劑量少、礬花生成快、對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。(二)常用混凝劑和助凝劑④硫酸鋁——(Al2(SO4)3),混凝效果較好,使用硫酸鋁的有效pH范圍較窄,與原水硬度有關(guān),對(duì)于軟水,pH在5.7—6.6;中等硬度的水pH6.6—7.2;硬度較高的水pH7.2—7.8。明礬是硫酸鋁和硫酸鉀的復(fù)鹽Al2(SO4)3?K2SO4?24H2O。其中Al2O3含量約為10.6%,也可作為混凝劑。⑤聚合氯化鋁——[Al2(OH)nCl6-n]m,聚合氯化鋁作為混凝劑有下列優(yōu)點(diǎn):對(duì)污染嚴(yán)重或低濁度、高濃度、高色度的原水都有好的混凝效果;水溫低時(shí),仍可保持穩(wěn)定的效果;礬花形成快,顆粒大、重,沉淀性能好,投藥量一般比硫酸鋁低;適宜的pH范圍較寬,在5-9間;藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小,處理后水的pH的堿度下降較小。2.有機(jī)高分子類混凝劑高分子混凝劑分為天然和人工兩種,常用的是人工高分子混凝劑。有機(jī)高分子混凝劑還可分為陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型。高分子混凝劑中,以聚丙烯酰胺(PAM)應(yīng)用最為普遍,PAM產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的80%。聚丙烯酰胺PAM常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用,可產(chǎn)生較好的混凝效果。PAM的投加順序與廢水水質(zhì)有關(guān):廢水濁度低——先投其他混凝劑,后投PAM;廢水濁度高——先投PAM,后投其他混凝劑。3.助凝劑常用主要有以下三類:①pH調(diào)整劑在原水pH不符合工藝要求,或在投加混凝劑后pH發(fā)生較大變化時(shí),就需要投加酸性或堿性物質(zhì)予以調(diào)整。常用的pH調(diào)整劑有硫酸、熟石灰、氫氧化鈉、純堿等。②絮體結(jié)構(gòu)改良劑其作用是加大絮體的粒徑、密度和機(jī)械強(qiáng)度。這類物質(zhì)有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、黏土等。前二者主要作為骨架物質(zhì)來(lái)強(qiáng)化低溫和低堿度下的絮凝作用;后二者則作為礬花形成核心來(lái)加大絮體密度,改善其沉降性能和污泥的脫水性能。③氧化劑當(dāng)原水中的有機(jī)物含量較高時(shí)容易形成泡沫,不僅使感觀性狀惡化,絮體也不易沉降。此時(shí),應(yīng)投加Cl2或O3將Fe2+氧化為Fe3+,以提高混凝效果。助凝劑不能起混凝作用混凝工藝由以下四部分組成1.混凝劑的配制與投加通常采用濕法投加混凝劑,即先將混凝劑和助凝劑分別配制成一定濃度的溶液,然后定量向廢水中投加;2.混合將混凝藥劑迅速地分散到廢水中,與水中的膠體和細(xì)微懸浮物相接觸。在混合過(guò)程中,膠體和細(xì)微的懸浮物初步發(fā)生絮凝,并產(chǎn)生了微小的礬花。一般要求快速和劇烈攪拌,在幾秒鐘或一分鐘內(nèi)完成混合。3.反應(yīng)指混凝劑與膠體和細(xì)微的懸浮物發(fā)生反應(yīng),使膠體和懸浮物脫穩(wěn),互相絮凝,最終聚集成為粒徑較大的礬花顆粒。一般要求反應(yīng)階段的攪拌強(qiáng)度或水流速度應(yīng)隨著絮體顆粒的增大而逐漸降低,以免大的礬花被打碎。4.礬花分離指通過(guò)重力沉降或其他固液分離手段將形成的大顆粒礬花從水中去除。(三)混凝工藝(四)運(yùn)行控制條件混凝的運(yùn)行控制條件包括:pH、水溫、混凝劑的選擇和投加量、水力條件1.pH每種混凝劑都有其適宜的pH值。在最適宜pH條件下,混凝反應(yīng)速度最快,絮體溶解度最小,混凝作用最大。當(dāng)廢水pH不是混凝劑的適宜范圍時(shí),應(yīng)首先將pH調(diào)節(jié)到最適范圍,再投加混凝劑。一般高分子混凝劑受到pH的影響很小。鐵、鋁鹽混凝劑水解時(shí)不斷產(chǎn)生H+,導(dǎo)致pH下降,因此,應(yīng)有堿性物質(zhì)進(jìn)行中和。最適宜pH一般需要通過(guò)試驗(yàn)得到。2.水溫混凝的水溫一般以20℃--30℃為宜。水溫過(guò)低,混凝劑水解緩慢,生成的絮體細(xì)碎松散,不易沉降。水溫高時(shí),黏度降低,水中膠體或細(xì)微顆粒之間的碰撞機(jī)會(huì)增多,從而提高混凝效果,縮短混凝沉淀時(shí)間。3.混凝劑的選擇和投加量①混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度,還應(yīng)考慮混凝劑來(lái)源、成本和是否引入有害物質(zhì)等因素。②混凝劑的投加量與水中微粒種類、性質(zhì)和濃度有關(guān),與混凝劑的品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。對(duì)任何廢水進(jìn)行混凝處理,都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問(wèn)題,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。一般聚合鹽混凝劑的投加量大體為普通鹽混凝劑的1/2—1/3,有機(jī)高分子混凝劑通常只需1—5mg/L?;炷齽┩都舆^(guò)量,反而容易造成膠體再穩(wěn),降低混凝的效果。4.水力條件混凝劑投入廢水中后,必須創(chuàng)造適宜的水力條件使混凝作用順利進(jìn)行?;炷械幕旌想A段和反應(yīng)階段對(duì)水力條件有不同的要求。一般通過(guò)攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間來(lái)控制混凝工藝的水力條件以及絮體的形成過(guò)程。攪拌強(qiáng)度常用速度梯度G來(lái)表示,速度梯度的計(jì)算公式如下:式中:G—攪拌強(qiáng)度,s-1:

p—輸入功率,W:

μ—水的動(dòng)力黏度,Pa?s;

V—反應(yīng)器的有效容積,m3?;旌想A段的G值為500-1000S-1,攪拌時(shí)間為10-30S。反應(yīng)階段的G值為10-200S-1,反應(yīng)時(shí)間為10-30min。(五)混凝的設(shè)備混凝劑的配制與投加設(shè)備;混合設(shè)備;反應(yīng)設(shè)備;礬花分離設(shè)備。1.混凝劑的配制與投加設(shè)備配制設(shè)備:溶藥池,把固體藥劑溶解成濃溶液。溶藥時(shí)的攪拌可采用水力、機(jī)械或壓縮空氣等方式。溶藥池體積一般為藥液池的20%--30%。運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意定期排除溶藥系統(tǒng)中的沉渣。投加設(shè)備:藥液的投配要求計(jì)量準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單。目前較常用的有計(jì)量泵、水射器、虹吸定量投藥設(shè)備和孔口計(jì)量設(shè)備。2.混合設(shè)備混合設(shè)備可分為水力混合和機(jī)械攪拌混合兩類。①水泵混合:將混凝劑溶液在輸水泵的吸入管加入,利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流達(dá)到混合。但水泵離反應(yīng)器不能太遠(yuǎn),否則容易在輸水管內(nèi)形成細(xì)碎絮凝體。優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)便易行、能耗低、混合均勻;缺點(diǎn):水泵距反應(yīng)器不能太遠(yuǎn),否則在管道內(nèi)就形成細(xì)碎的絮體。②管道混合:將混凝劑溶液加入壓力管,利用管內(nèi)紊流使藥劑擴(kuò)散于水中。管內(nèi)水流速采用1.5—2.0m/s,為了增強(qiáng)混合效果,可在管內(nèi)增設(shè)孔板或2-3塊交錯(cuò)排列擋板。③機(jī)械攪拌混合:由設(shè)置在混合槽內(nèi)的攪拌槳快速旋轉(zhuǎn)造成紊流來(lái)完成混合。為了提高混合效果,混合槽內(nèi)宜設(shè)內(nèi)壁擋板。槽體有效容積按水力停留時(shí)間為10-30s計(jì)算,有時(shí)還乘以1.2的放大系數(shù)。槳葉外緣線速度,對(duì)于槳式攪拌槳,外緣線速度取1.5—3.0m/s,對(duì)于推進(jìn)式攪拌槳,外緣線速度取5—15m/s。3.反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備也分為水力攪拌和機(jī)械攪拌兩大類。常用的有隔板反應(yīng)池和機(jī)械攪拌反應(yīng)池。①隔板反應(yīng)池:利用水流斷面上流速分布不均勻所造成的速度梯度,促進(jìn)顆粒相互碰撞進(jìn)行絮凝。為避免結(jié)成的絮凝體被打碎,隔板中的流速應(yīng)逐漸減小。隔板式反應(yīng)池構(gòu)造簡(jiǎn)單,管理方便,效果較好,但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),容積較大,主要適用于處理水量較大的處理廠。②機(jī)械攪拌反應(yīng)池機(jī)械攪拌反應(yīng)池有垂直軸式和水平軸式。機(jī)械攪拌反應(yīng)池效果好,大小處理廠都適用,并能適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化,但需要機(jī)械設(shè)備,增加了機(jī)械維修保養(yǎng)工作和動(dòng)力消耗。4.礬花分離設(shè)備通常采用沉淀池將礬花從水中分離,可以選擇的沉淀池類型有:平流式沉淀池;斜板(斜管)式沉淀池;輻流式沉淀池;另外也可采用氣浮進(jìn)行礬花的分離。(六)日常運(yùn)行中需注意的問(wèn)題1.經(jīng)常檢查溶藥系統(tǒng)和投加系統(tǒng)的運(yùn)行情況及時(shí)排除藥液中的沉淀防止堵塞。2.當(dāng)冬季水溫較低,影響混凝效果時(shí),除可采取增加投藥量的措施外,還可投加適量的鐵鹽混凝劑,另外經(jīng)常檢查加藥管的運(yùn)行情況,防止堵塞或凍裂。3.根據(jù)混合池和反應(yīng)池的絮體、出水水質(zhì)等變化情況,及時(shí)調(diào)整混凝劑的投加量。4.嚴(yán)格控制混合和反應(yīng)的攪拌強(qiáng)度和時(shí)間。5.做好日常運(yùn)行記錄,包括處理水量、進(jìn)出水水質(zhì)、投藥量、礬花大小及沉淀情況等。概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)十、氣浮法(一)功能和原理(二)氣浮的類型(三)氣浮法在廢水處理中的應(yīng)用(一)功能和原理氣浮是在水中產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡,細(xì)微氣泡與廢水中的細(xì)小懸浮粒子相黏附,形成整體密度小于水的“氣泡—顆?!睆?fù)合體,懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面,形成泡沫或浮渣,從而使水中懸浮物得以分離。主要應(yīng)用:處理含有小懸浮物、藻類及微絮體等密度接近或低于水、很難利用沉淀法實(shí)現(xiàn)固液分離的各種廢水;例:回收造紙廠廢水中的紙漿纖維及填料等;代替二次沉淀池,分離和濃縮剩余活性污泥,分離回收含油廢水中的懸浮油和乳化油。1.必須在水中產(chǎn)生足夠數(shù)量的細(xì)微氣泡,且具有以下性質(zhì)。①氣泡直徑越小,其分散度越高,對(duì)小懸浮粒子的黏附能力黏附量也就越大。一般應(yīng)小于100微米。②氣泡密度,是指單位體積釋氣水(溶氣水)中所含微氣泡的個(gè)數(shù),它決定氣泡與懸浮粒子碰撞的幾率。氣泡密度越大,與懸浮粒子的碰撞幾率越大。③氣泡均勻性,有兩方面的含義:一是指最大氣泡與最小氣泡的直徑差;二是指小直徑氣泡占?xì)馀菘偭康谋壤?。大氣泡?shù)量的增多會(huì)造成:氣泡密度小、表面積減小、黏附性和黏附量降低、造成劇烈的水力擾動(dòng)、加劇氣泡之間的兼并、將已經(jīng)黏附在懸浮物上的氣泡撞開(kāi),降低氣浮效率。要實(shí)現(xiàn)氣浮過(guò)程,要具備兩個(gè)基本條件:必須在水中產(chǎn)生足夠數(shù)量的細(xì)微氣泡;必須使氣泡能夠與懸浮粒子相粘附,并形成不溶解的固態(tài)懸浮體。2.必須使氣泡能夠與懸浮粒子相粘附這是由懸浮粒子的表面性質(zhì)來(lái)決定的——疏水性(憎水性)、親水性疏水性粒子容易與氣泡黏附,而親水性粒子則不易與氣泡黏附,親水性越強(qiáng),黏附就越困難。當(dāng)廢水中的懸浮粒子是強(qiáng)親水性物質(zhì),就必須首先投加浮選劑(大多數(shù)是表面活性劑,如煤油、十二烷基磺酸鈉等),將粒子表面轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷缘模拍苡脷飧》ㄈコ?。大多?shù)廢水中都存在著或多或少的表面活性物質(zhì),當(dāng)采用氣浮法處理時(shí),一般不需要投加浮選劑。(二)氣浮的類型氣浮法按產(chǎn)生微氣泡的方式不同分為三種:溶氣氣浮法;散氣氣浮法;電解氣浮法。1.溶氣氣浮法根據(jù)氣泡從水中析出時(shí)壓力的不同,溶氣氣浮又分為加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮兩種類型。加壓溶氣氣浮:空氣在加壓條件下溶于水中,再使壓力降低到常壓,把溶解的過(guò)飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來(lái)。優(yōu)點(diǎn):在加壓條件下,空氣的溶解度大,產(chǎn)生的氣泡微細(xì)、粒度均勻、密集度大,而且上浮穩(wěn)定,對(duì)液體擾動(dòng)微??;適用于對(duì)疏松絮凝體、細(xì)小顆粒的固液分離;工藝過(guò)程及設(shè)備比較簡(jiǎn)單,便于管理、維護(hù);可人為地控制氣泡與廢水的接觸時(shí)間。①壓力溶氣氣浮的關(guān)鍵設(shè)備加壓泵——加壓泵用來(lái)供給一定壓力的水量。壓力過(guò)高過(guò)低都會(huì)對(duì)氣浮產(chǎn)生不利影響。溶氣罐——溶氣罐的作用是實(shí)施高壓水與空氣的充分接觸,加速空氣的溶解。通常會(huì)在溶氣罐中填充填料。釋放器——釋放器的作用是通過(guò)減壓,迅速將溶于水中的空氣以極為細(xì)小的氣泡形式釋放出來(lái),要求微氣泡的直徑在20--100μm。氣浮池——常用的氣浮池均為敞開(kāi)式的水池。氣浮池可分為平流式和豎流式兩種基本形式。②主要技術(shù)參數(shù):溶氣罐的基本設(shè)計(jì)要求:常用填料溶氣罐,停留時(shí)間2~5分鐘,壓力0.2~0.4MPa。溶氣罐設(shè)放氣閥,填料高度1~1.6m,填料采用拉西環(huán)、波紋填料、階梯環(huán)等。氣浮池的基本設(shè)計(jì)要求:停留時(shí)間10~20min,平流式工作水深2~2.5m,建議長(zhǎng)寬比1.5:1~1:1,單格寬度≤10m,尺長(zhǎng)≤15m;混凝氣浮時(shí),池前部設(shè)反應(yīng)區(qū),反應(yīng)時(shí)間10min;接觸室的設(shè)計(jì)要求:上升流速10~20mm/s,停留時(shí)間≥60s;氣浮分離室水流流速要求:1.5~2.5mm/s;氣浮池排渣:采用刮渣機(jī)定期排渣,行車速度5m/min。③加壓溶氣的基本流程按照加壓水(溶氣用水)的來(lái)源和數(shù)量,壓力溶氣氣浮又分為:全部進(jìn)水加壓溶氣、部分進(jìn)水加壓溶氣和部分回流水加壓溶氣三種基本流程。全部進(jìn)水加壓溶氣流程:優(yōu)點(diǎn):氣浮池容積??;缺點(diǎn):電耗高。部分進(jìn)水(10-30%)加壓溶氣流程優(yōu)點(diǎn):相對(duì)省電,且溶氣罐??;缺點(diǎn):溶氣罐壓力要提高?;亓魉?0-30%)加壓溶氣流程:優(yōu)點(diǎn):適用于懸浮物濃度較高的廢水;缺點(diǎn):氣浮池容積較前兩者大。④壓力溶氣供氣方式壓力溶氣氣浮的供氣方式可分為空壓機(jī)供氣,射流進(jìn)氣和泵前插管進(jìn)氣三種方式。

優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)氣方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)空壓機(jī)供氣氣量、氣壓穩(wěn)定,并有較大調(diào)節(jié)余地。噪聲大,投資高射流進(jìn)氣水流以30-40m/s的高速?gòu)膰娮靽姵?,形成?fù)壓,將空氣吸入,并溶于水中,設(shè)備簡(jiǎn)單、操作維修方便。射流器阻力損失大,能耗高。泵前插管進(jìn)氣利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓將空氣從吸水管吸入,與水一起在泵內(nèi)增壓、混合和部分溶解,簡(jiǎn)便易行,能耗低。氣水比受限制,一般為5-8%,加壓泵葉輪易受氣蝕。⑤加壓溶氣氣浮調(diào)試和運(yùn)行注意事項(xiàng)a.要合理選擇溶氣水的壓力與回流比。b.要合理選擇溶氣釋放器的種類及型號(hào),妥善加以布置,注意釋放器的堵塞問(wèn)題。c.溶氣罐應(yīng)盡可能靠近釋放器,連接釋放器的溶氣水管直徑宜適當(dāng)放大,以盡量減少管路中的壓力降,避免沿途減壓而造成的氣泡提前析出與并大。d.在調(diào)試前工作:設(shè)備清掃,拆卸清洗釋放器、清洗管路和溶氣罐,清除顆粒雜質(zhì)。e.調(diào)試時(shí),首先清水調(diào)試壓力溶氣系統(tǒng)與溶氣釋放系統(tǒng)。f.壓力溶氣罐的進(jìn)、出水閥門(mén),在運(yùn)行時(shí)必須完全打開(kāi),避免氣泡提前釋放。g.運(yùn)行時(shí)控制壓力溶氣罐內(nèi)的水位,不能淹沒(méi)填料層,也不能過(guò)低,防止出水中帶出大量氣泡,破壞凈水效果和浮渣層,一般水位保持在離罐底60cm以上。h.空壓機(jī)與溶氣罐之間設(shè)單向閥,防止壓力水倒灌入空壓機(jī)。i.經(jīng)常觀察池面情況。接觸區(qū)浮渣面不平,局部冒大氣泡,可能釋放器堵塞;分離區(qū)浮渣面不平,池面有大氣泡,表明氣泡與絮體黏附不好,需調(diào)整加藥量或改變混凝劑。j.進(jìn)行定期刮渣。k.水溫較低影響混凝效果時(shí),增加投藥量,提高回流水量或溶氣壓力,保證處理效果。l.根據(jù)絮體、浮渣及出水水質(zhì)等變化情況,及時(shí)調(diào)整混凝劑投加量。加藥系統(tǒng)運(yùn)行情況。m.日常運(yùn)行記錄:處理水量、投藥量、溶氣水量、溶氣壓力、水溫、耗電量、進(jìn)出水質(zhì)、刮渣周期、泥渣含水率等。2.散氣氣浮法散氣氣浮法產(chǎn)生的氣泡較大(通常大于1mm),不易與細(xì)小顆粒與絮體相吸附,反而易將絮體打碎,因此散氣氣浮不適合處理含細(xì)小顆粒與絮體的廢水。散氣氣浮法氣泡密度低,表面積小,氣泡直徑大,運(yùn)動(dòng)速度快,氣泡與污染物質(zhì)的接觸時(shí)間短,因此散氣氣浮法的去除效果不高。散氣氣浮法主要適用于處理水量不大、懸浮物濃度高的廢水。例:洗煤廢水、含油脂、羊毛等廢水的處理,也用于含表面活性劑的廢水泡沫浮上分離。常用散氣氣浮法:擴(kuò)散板曝氣氣浮法:擴(kuò)散板曝氣氣浮法是將壓縮空氣通過(guò)具有微細(xì)孔隙的擴(kuò)散裝置或微孔管,使空氣以微小氣泡的形式進(jìn)入水中(直徑1-10mm左右),進(jìn)行氣浮。方法簡(jiǎn)單易行,但微孔板(管)易堵塞。葉輪氣浮法:葉輪氣浮法是在氣浮池底部設(shè)有高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,將空氣引入葉輪附近,通過(guò)葉輪的高速剪切運(yùn)動(dòng),將空氣吸入并分散為小氣泡(直徑1mm左右)。3.電解氣浮法電解氣浮法是在直流電的作用下,對(duì)廢水進(jìn)行電解時(shí),在正負(fù)兩極會(huì)有氣體(主要是H2和O2,另外還有CO2、CL2等)呈微小氣泡析出,將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面進(jìn)行固液分離的一種技術(shù)。當(dāng)陽(yáng)極采用鋁或鐵等材料制作時(shí),溶解的Al3+或Fe2+離子會(huì)產(chǎn)生絮凝效果,形成電絮凝氣浮,可以減少外加混凝劑投量。優(yōu)點(diǎn):氣泡的粒徑小——粒徑通常在10-50μm之間,遠(yuǎn)小于溶氣法和散氣法產(chǎn)生氣泡的粒徑。具有一定氧化能力——電解氣浮法除用于固液分離外,還有降低COD、氧化、脫色和殺菌作用,對(duì)廢水負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng);生成污泥量少,占地少,不產(chǎn)生噪聲。缺點(diǎn):電耗大。電解氣浮裝置:有豎流式、平流式。(三)氣浮法在廢水處理中的應(yīng)用1.煉油廠含油廢水的處理2.造紙白水處理概述一、格柵與篩網(wǎng)(A)二、均質(zhì)調(diào)節(jié)(A)三、沉淀與隔油(A)四、過(guò)濾(A)五、中和與pH調(diào)節(jié)(A)六、化學(xué)沉淀(B)七、化學(xué)氧化與還原(C)八、電解(C)九、混凝法(A)十、氣浮法(A)十一、吸附法(A)十二、離子交換法(A)十三、膜分離技術(shù)(C)十四、消毒(A)十一.吸附法(A)(一)原理(二)常用吸附劑(三)吸附操作方式和設(shè)備(四)活性炭的再生(五)吸附裝置的運(yùn)行操作及維護(hù)(六)吸附法在廢水處理中的應(yīng)用(一)原理吸附的概念;吸附平衡和吸附量概念;吸附的影響因素。1.吸附的概念利用多孔性固體吸附廢水中一種或幾種溶質(zhì),達(dá)到廢水凈化的目的或回收有用溶質(zhì)的過(guò)程,稱為吸附。這種對(duì)溶質(zhì)有吸附能力的固體稱為吸附劑,而被固體吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。在廢水處理中,吸附法主要用于去除廢水中的重金屬離子、有毒且難生物降解的有機(jī)物、放射性元素等,也可作為廢水深度處理的一種工藝,以保證再生水的質(zhì)量。2.吸附平衡和吸附量吸附平衡:廢水與吸附劑接觸后,一方面吸附質(zhì)被吸附劑吸附(吸附過(guò)程),另一方面,一部分已被吸附的吸附質(zhì)因熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果而脫離吸附劑表面,回到液相中去(解吸過(guò)程)。吸附過(guò)程與解吸過(guò)程在同時(shí)進(jìn)行,當(dāng)吸附速度和解吸速度相等時(shí),達(dá)到吸附平衡。吸附量:表示吸附劑的吸附能力的大小,用q(g/g)表示。即單位重量的吸附劑(g)所吸附的吸附質(zhì)的重量(g)。當(dāng)達(dá)到吸附平衡時(shí),吸附劑的吸附量稱為平衡吸附量qe,qe用下試計(jì)算:

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