廢水的物理處理除油過濾分離

廢水的物理處理除油過濾分離第1頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

主講教師包海峰：1-4周，主講緒論和廢水物理處理。歐陽文璟：5-8周，主講化學(xué)、物理化學(xué)處理。賈丹：9-16周，主講廢水的生物處理。

考核方式

考試。期末采用閉卷筆試(筆試成績占80%，平時(shí)成績占20%)。無故曠課3次者平時(shí)成績?yōu)?，累計(jì)出勤率少于2/3不準(zhǔn)參加考試。第2頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月《水污染控制工程》主要學(xué)習(xí)內(nèi)容污水處理技術(shù)的基本術(shù)語、理論及理念；污水處理技術(shù)的基本計(jì)算方法；污水處理主要構(gòu)筑物的構(gòu)造及工作原理；污水處理技術(shù)的應(yīng)用范圍和運(yùn)行特點(diǎn)。第3頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章廢水的物理處理

廢水的物理處理法的去除對(duì)象是漂浮物、懸浮物質(zhì)。采用的處理方法與設(shè)備主要有：篩濾截留法：篩網(wǎng)、格柵、濾池與微濾機(jī)等；重力分離法：沉淀池、隔油池與氣浮池等；離心分離法：離心機(jī)與旋流分離器等。第一節(jié)篩濾第二節(jié)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)第三節(jié)沉淀與上?。飧。┑谒墓?jié)除油第五節(jié)過濾第六節(jié)離心分離與磁分離

第4頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)隔油池1.含油廢水的來源含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)企業(yè)。肉類加工、牛奶加工、洗衣房、汽車修理車間等廢水中都含有很高的油、油脂。在一般的生活污水中，油脂占總有機(jī)質(zhì)的10%，每人每天產(chǎn)生的油脂可按0.015kg估算。第5頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)隔油池2.廢水中的油類的分類⑴浮油：油珠粒徑較大，一般大于100μm，易浮于水面，形成油膜或油層；

⑵分散油：油珠粒徑一般為10—100μm，以微小油珠懸浮于水中，不穩(wěn)定，靜置一定時(shí)間后往往形成浮油；

⑶乳化油：油珠粒徑小于10μm；一般為0.1—2μm，往往因水中含有表面活性劑使油珠成為穩(wěn)定的乳化液；

⑷溶解油：油珠粒徑比乳化油還小，有的可小到幾nm，是溶于水的油微粒。油類在水中的存在形式可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油4類。第6頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)隔油池

油類在廢水中主要以四種狀態(tài)存在：1）浮油：易浮于水面，含油廢水的主要油組分。2）分散油：懸浮于水中，靜置一定時(shí)間后成浮油3）乳化油：長期靜置也難以從水中分離出來，必須先經(jīng)過破乳處理轉(zhuǎn)化為浮油，然后再加以分離。4）溶解油：以分子狀態(tài)溶解于水中，通常利用化學(xué)或生化方法將其分解去除。第7頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1）浮油和重油：采用重力分離法去除；2）乳化油：采用氣浮法、電解法、混凝沉淀法去除。3）溶解油：以分子狀態(tài)溶解于水中，通

常利用化學(xué)或生化方法將其

分解去除。除油方法第8頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月除油裝置

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和斜板隔油池。

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：廢水或一部分氣浮池出水用壓縮空氣加壓到0.34—4.8MPa，使溶氣達(dá)到飽和。當(dāng)此被壓縮過的氣液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。第9頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

隔油池的構(gòu)造與沉淀池類似，目前常用的有平流隔油池和斜板隔油池。

石油開采與煉制、煤化工、石油化工及輕工等行業(yè)的生產(chǎn)過程排出大量含油廢水。油品相對(duì)密度一般都小于1,只有重焦油相對(duì)密度大于1。如果油珠粒徑較大，呈懸浮狀態(tài)，則可利用重力進(jìn)行分離，這類設(shè)備通稱為隔油池。

第10頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）平流隔油池1．基本構(gòu)造—類似于平流沉淀池

普通平流隔油池與沉淀池相似，廢水從池的一端進(jìn)入，從另一端流出，由于池內(nèi)水平流速很小，進(jìn)水中的輕油滴在浮力作用下上浮，并且聚積在池的表面，通過設(shè)在池面的集油管和刮油機(jī)收集浮油，浮油一般可以回用。相對(duì)密度大于1的油粒隨懸浮物下沉。第11頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）平流隔油池1．基本構(gòu)造—類似于平流沉淀池構(gòu)造簡單，便于運(yùn)行管理，除油效果穩(wěn)定?？扇コ淖钚∮椭榱綖?00～150um?？蓪U水中含油層從400～1000mg/L降至150mg/L以下，去除效率達(dá)70％以上。池體較大，占地面積大。第12頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月隔油池的進(jìn)水端一般采用穿孔墻進(jìn)水，在出水端采用溢流堰。第13頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2．平流隔油池的設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)參數(shù)

①

停留時(shí)間一般為1.5-2.0h；②水平流速很低，一般為2-5mm/s，最大不超過

15mm/s；③有效水深為1.5-2.0m，池寬/池深=0.3-0.4，池長/池深≥4，超高≥0.4m；④池上應(yīng)加蓋板，以防止石油氣味的散發(fā)，同時(shí)還起著防雨、防火和保溫作用；⑤平流隔油池一般不少于兩個(gè)。第16頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2）平流隔油池設(shè)計(jì)計(jì)算

A、按油粒上浮速度計(jì)算法：α值與速度比（v/u）的關(guān)系v/u20151063α1.741.641.441.371.28V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。第17頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月修正的斯托克斯公式：第18頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月式中水的密度和粘度可分別由圖中或表中查得第19頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月隔油池的過水?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0.3~0.4。有效水深一般為1.5~2.0M。隔油池的長度L為：隔油池每個(gè)格間的長寬比L/b，不宜小于4.0。第20頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月B、按廢水的停留時(shí)間計(jì)算法：2）平流隔油池設(shè)計(jì)計(jì)算

第21頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）斜板隔油池1．基本構(gòu)造第22頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）斜板隔油池

斜板隔油池的占地面積只有平流式的1/4-1/3，除油效率為70-80%（平流式為60-70%）。另外，對(duì)于難以處理的含油廢水，采用氣浮除油也是一個(gè)很好的方法。第25頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2．斜板隔油池的設(shè)計(jì)參數(shù)1）池內(nèi)斜板大多數(shù)采用聚酯玻璃鋼波紋板；2）斜板傾角取45o，斜板間距為30-50mm；3）停留時(shí)間≤30min；4）表面水力負(fù)荷為0.6-0.8m3/m2h第26頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了防止油類物質(zhì)附著在斜板上，應(yīng)選用不親油材料做斜扳，但實(shí)際上比較困難，所以，在斜板隔油池的運(yùn)行中也常有掛油現(xiàn)象，應(yīng)定期用蒸汽及水沖洗，防止斜板間堵塞。廢水含油量大時(shí)，可采用較大的板間距(或管徑)，含油量小時(shí)，間距可以減小。

（二）斜板隔油池注意事項(xiàng)第27頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月平流式和斜板式隔油池的特性比較項(xiàng)目平流式斜板式除油效率%60—7070—80占地面積（處理量相同時(shí)）11/3—1/4可能除去的最小油滴粒徑μm100—15060最小油滴的浮上速度mm/s0.90.2分離油的去除方式刮板及集油管集油集油管集油泥渣除去方式刮泥機(jī)將泥渣集中到泥渣斗重力排泥平行板的清洗沒有定期清洗防火防臭措施浮油與大氣相通，有著火危險(xiǎn)，臭氣散發(fā)有著火危險(xiǎn)，臭氣比較少附屬設(shè)備刮油刮泥機(jī)沒有基建費(fèi)低較低第28頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月污油的脫水浮油的含油率一般為40%—50%。主要的油水分離方式有帶式除油機(jī)、脫水罐等。帶式除油機(jī)有立式、臥式和傾斜式三種，污油含油率可達(dá)60—80%。脫水罐有臥式、立式兩種，污油含油率可達(dá)90%以上。第30頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1、油類在水中的存在形式可分為

、

、

和

4類。

2、平流隔油池設(shè)計(jì)計(jì)算方法有兩處

：一是

，二是

。習(xí)題：

你知道嗎第31頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)過濾過濾的作用一、過濾理論（1）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。（2）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。（3）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。（4）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)處理裝置的安全性和處理效率。（5）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。（6）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。第32頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)過濾（一）過濾機(jī)理--懸浮顆粒被截留的機(jī)理兩階段理論：由遷移與吸附組成。

遷移：沉淀、擴(kuò)散、慣性、阻截和水動(dòng)力，見圖9-2。

吸附：范德華引力、靜電力、以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力作用、絮凝顆粒間的架橋作用。懸浮顆粒的遷移過程一、過濾理論第33頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)過濾一、過濾理論（一）過濾機(jī)理1．遷移機(jī)理：懸浮顆粒脫離流線而與濾料接觸的過程就是遷移過程。2．附著機(jī)理：附著在濾料表面上不再脫離，就是附著過程。3．脫落機(jī)理：當(dāng)固體顆粒與濾料顆粒表面的結(jié)合力較弱時(shí)，會(huì)從濾料顆粒表面脫落。第34頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月廢水自上而下流過粒狀濾料層，粒徑大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中。此層濾料間空隙變小，能截留更小的懸浮顆粒，并形成濾膜，起過濾作用。懸浮顆粒越大，表層濾料和濾速越小，越易形成篩濾膜，濾膜的截留能力越高。一、過濾理論（一）過濾機(jī)理阻力截留第35頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月一、過濾理論（一）過濾機(jī)理

廢水自上而下流過粒狀濾料層，懸浮顆粒因重力作用沉降在濾料表面。重力沉降能力濾料越小，沉降面積越大，沉降性能越好。濾速越小，水流越平穩(wěn)，沉降性能越好。重力沉降第36頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月一、過濾理論（一）過濾機(jī)理

濾料的巨大表面積對(duì)懸浮物有明顯的吸附作用；

砂粒表面帶負(fù)電荷，吸附帶電膠體后，在濾料表層形成正電荷，可吸附粘土、有機(jī)物等負(fù)電體。接觸絮凝第37頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月一、過濾理論（一）過濾機(jī)理粒徑較大的懸浮顆粒，以阻力截留為主；

——表面過濾

粒徑較細(xì)微的懸浮顆粒，以發(fā)生在濾料深層的重力沉降和接觸絮凝為主；

——深層過濾

第38頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

吸附與剝離Ives-Mints爭(zhēng)論

Ives：①附著于濾料之上的懸浮顆粒在過濾過程中絕對(duì)不剝離；②在過濾后期懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水是吸附效率降低的緣故。

Mints：①吸附和剝離是過濾過程中同時(shí)存在的兩個(gè)相反的現(xiàn)象，且剝離量與含污量成正比；②剝離是懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水的原因。

爭(zhēng)論至目前的結(jié)果是Mints理論已取得了優(yōu)勢(shì)。一、過濾理論（一）過濾機(jī)理第39頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

（二）過濾水力學(xué)

1．濾層的發(fā)展與利用

濾層含污能力：單位體積濾層中的平均含污量稱為“濾層含污能力”，單位是g/cm3或kg/m3。采用單層水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級(jí)濾料濾池。

多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見為雙層和三層濾層。均質(zhì)濾料過濾目前在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如V型濾池。要實(shí)現(xiàn)均質(zhì)濾料過濾，反沖洗時(shí)濾料層不能膨脹。第40頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月濾料Ⅰ.要求：具有吸附SS的表面積和一定的級(jí)配；機(jī)械強(qiáng)度高；化學(xué)穩(wěn)定性；最好能就地取材，貨源充足，價(jià)格低廉。Ⅱ.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（束）濾料。第41頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1、濾料粒徑級(jí)配

濾料粒徑級(jí)配（即不同粒徑顆粒所占的重量比例）用不均勻系數(shù)表示。

有效粒徑（d10）：是指濾料經(jīng)篩分后，小于總重量10%的濾料顆粒粒徑，反映濾料中細(xì)顆粒尺寸。不均勻系數(shù)（K80）:是指濾料經(jīng)篩分后，小于總重量80%的濾料顆粒粒徑與有效粒徑之比。計(jì)算公式為：K80=d80/d10

式中：d80是指小于總重量80%的濾料顆粒粒徑，反映濾料中粗顆粒尺寸。第42頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2．濾料篩分

為滿足過濾對(duì)濾料粒徑級(jí)配的要求，應(yīng)對(duì)采購的原始濾料進(jìn)行篩選。方法：大粒徑（d>1.54）顆粒約篩除13.0%，小粒徑（d<0.44）顆粒約篩除19.0%。

第43頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月3.濾料孔隙率濾料孔隙率：是指濾料層中孔隙所占的體積與濾料層總體積之比。計(jì)算公式：

式中：G——烘干后的濾料,g；

ρ——濾料的密度，g/cm3；

V——濾料層的堆積體積，cm3。

一般石英砂濾料層的孔隙率在0.42左右。

第44頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

由于濾料表層孔隙尺寸最小，而表層截污量最大，所以過濾一段時(shí)間后，表層孔隙被堵塞，甚至形成泥膜，使過濾阻力劇增，或者泥膜破裂，使水質(zhì)惡化，從而必須停止過濾。此時(shí)，下層濾料截留雜質(zhì)較少，未充分發(fā)揮濾料的截污作用。單層石英砂濾料截留雜質(zhì)分布規(guī)律中存在的缺陷：濾料層優(yōu)化措施（1）反粒度過濾（2）均質(zhì)濾料（3）纖維球（束）濾料第45頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月濾料層優(yōu)化措施（1）反粒度過濾

反粒度過濾指過濾時(shí)，濾料層中濾料粒徑順?biāo)鞣较蛴纱笞冃?，以提高濾層含污能力的過濾方式。反粒度過濾方式有以下幾種：①上向流過濾：雜質(zhì)分布較均勻，可提高濾層含污能力，延長過濾周期，但沖洗不干凈。②雙向流過濾：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很少采用。③雙層濾料濾池：濾料為無煙煤和石英砂。④三層濾料濾池：濾料為無煙煤、石英砂和磁鐵礦。第46頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)現(xiàn)“反粒度”過濾有兩種途徑：一是改變水流方向，如“上向流”、“雙向流”過濾，這種濾池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不方便，應(yīng)用上有一定的局限性。第47頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月二是改變?yōu)V料層的組成。第48頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月濾料層優(yōu)化措施（3）纖維球（束）濾料（2）均質(zhì)濾料均質(zhì)濾料濾池沿深度方向不會(huì)出現(xiàn)水力分級(jí)，濾料組成和平均粒徑沿深度方向基本均勻一致。保證濾料均勻的必要條件是反沖洗時(shí)濾料不膨脹，一般采用氣水反沖洗。采用纖維球?yàn)V料時(shí)，對(duì)于下層的濾料由于受水壓力而收縮，形成天然反粒度過濾。第49頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

承托層的作用：——支撐濾料——防止濾料流失——均勻布水承托層承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用，承托層設(shè)于濾料層和底部配水系統(tǒng)之間。第50頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月反沖洗時(shí)配水不均勻的危害：①濾池中砂層厚度分布不同；②過濾時(shí)，產(chǎn)生短流現(xiàn)象，使出水水質(zhì)下降；③可能招致局部承托層發(fā)生移動(dòng)，造成漏砂現(xiàn)象。配水系統(tǒng)常見的配水系統(tǒng)有大阻力配水系統(tǒng)、小阻力配水系統(tǒng)、中阻力配水系統(tǒng)三種，其作用：①反沖洗時(shí)，均勻分布反沖洗水；②過濾時(shí)，均勻集水。第51頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1、大阻力配水系統(tǒng)第52頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2、小阻力配水系統(tǒng)第53頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月3、中阻力配水系統(tǒng)第54頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月穿孔濾磚鋼筋混凝土穿孔濾板穿孔管大阻力配水系統(tǒng)第55頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

大阻力配水系統(tǒng)的特點(diǎn)：①配水均勻性好；②結(jié)構(gòu)復(fù)雜；③但管道容易結(jié)垢；④孔口水頭損失大，因而要求反沖洗水壓高。

小阻力配水系統(tǒng)的特點(diǎn)：①反沖洗水頭?。虎谂渌鶆蛐暂^大阻力配水系統(tǒng)為差，當(dāng)配水系統(tǒng)室內(nèi)壓力稍有不均勻，濾層阻力稍不均勻，濾板上孔口尺寸稍有差別或部分濾板受堵塞，配水均勻程度都會(huì)敏感地反映出來；③濾池面積較大時(shí)，不宜采用小阻力配水系統(tǒng)。

中阻力配水系統(tǒng)與小阻力配水系統(tǒng)類似，但其開孔比介于大阻力配水系統(tǒng)與小阻力配水系統(tǒng)之間。第56頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1、過濾兩階段理論是由

和

兩部分理論組成。

2、什么是濾層（料）的含污能力（截污容量）？3、在選擇濾料上有哪些基本要求？4、單層石英砂濾料截留雜質(zhì)分布存在什么缺陷？有哪些濾料層優(yōu)化措施？5、常見的配水系統(tǒng)有哪幾種？其作用是什么？習(xí)題：

你知道嗎第57頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

（三）過濾方式

1、恒速過濾在恒速過濾狀態(tài)，由于濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨過濾時(shí)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(shí)，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。第58頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、遞降速過濾

移動(dòng)沖洗罩濾池是典型的遞降速過濾濾池，當(dāng)移動(dòng)沖洗罩濾池的分格數(shù)很多時(shí)，這格濾池沖冼與下一格濾池沖洗的間隔時(shí)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”。第59頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、直接過濾

原水不經(jīng)過沉淀而直接進(jìn)入濾池的過濾稱為“直接過濾”。直接過濾有兩種方式：①原水加藥后只經(jīng)過混合就直接進(jìn)入濾池過濾，稱為“接觸過濾”。也可稱為“直流過濾”，見圖（a）與（b）所示；②原水加藥后經(jīng)過混合和微絮凝池后進(jìn)入濾池過濾，稱為“微絮凝過濾”，如圖（c）與（d）所示。直接過濾流程

第60頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

直接過濾的兩個(gè)特點(diǎn)：

①采用雙層或三層濾料濾池或新型壓力式過濾器；②采用聚合物為主的混凝劑或助凝劑。

直接過濾要求：

①原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化小，常年原水濁度低于50度；②直接過濾中的濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定，濁度偏高時(shí)應(yīng)采用較低濾速，當(dāng)原水濁度在50度以上時(shí)，濾速一般在5m/h左右。第61頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

常用的反沖洗方法有以下幾種：①單水高速反沖洗：②氣+水聯(lián)合反沖洗；③表面助沖加高速水流反沖洗。（四）濾層沖洗反沖洗強(qiáng)度：

指單位面積濾層所通過的反沖洗流量，單位為L/s.m2。濾層膨脹度L0—濾層膨脹前厚度，L—濾層膨脹后厚度第62頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

常用數(shù)據(jù)

沖洗強(qiáng)度、膨脹度和沖洗時(shí)間

序號(hào)濾層類型沖洗強(qiáng)度(L/sm2)膨脹度（%）沖洗時(shí)間（min）1石英砂濾料12~15457~52雙層濾料13~16508~63三層濾料16~17557~5注：1．設(shè)計(jì)水溫按20℃計(jì)，水溫每增減1O℃，沖洗強(qiáng)度相應(yīng)增減速1%；２．由于全年水溫、水質(zhì)有所變化，應(yīng)考慮有適當(dāng)調(diào)整沖洗強(qiáng)度的可能；３．選擇沖洗強(qiáng)度應(yīng)考慮所用混凝劑品種的因素；４．無閥濾池沖洗時(shí)間可采用低限；５．膨脹度數(shù)值僅作設(shè)計(jì)計(jì)算用。第63頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月沖洗水的供給兩種：①水泵沖洗；②沖洗水塔或水箱沖洗。

水泵沖洗的特點(diǎn)：①投資?。虎诘僮鬏^為麻煩；③在沖洗的短時(shí)間內(nèi)耗電量大，往往會(huì)使廠區(qū)內(nèi)供電網(wǎng)負(fù)荷驟增。

沖洗水箱的特點(diǎn)：①造價(jià)高；②但操作簡單；③專用水泵小，耗電量較均勻。第64頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月二、快濾池（一）快濾池的組成與工作過程基本組成包括池體、濾料、配水系統(tǒng)與承托層、反沖洗裝置等幾部分。工作過程也都是過濾、沖洗兩個(gè)階段交替進(jìn)行。第65頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第66頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）濾料

選擇濾料時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。2）具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。3）具有一定的顆粒級(jí)配和適當(dāng)孔隙率，外形接近球形，表面比較粗糙而有棱角。4）最好能就地取材，貨源充足，價(jià)格低廉。

石英砂是使用最廣泛的濾料。在雙層和多層濾料中，常用的還有無煙煤、磁鐵礦、石榴石、金剛砂、鈦鐵礦等。在輕質(zhì)濾料中，可采用聚苯乙烯及陶粒等。新型濾料有纖維球、纖維束。

第67頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月濾池濾速及濾料組成

第68頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）配水系統(tǒng)與承托層1．配水系統(tǒng)常用的大阻力配水系統(tǒng)是穿孔管大阻力配水系統(tǒng)，常用的小阻力配水系統(tǒng)是鋪設(shè)鋼筋混凝土穿孔濾板，最常見的中阻力配水系統(tǒng)是穿孔濾磚。

第69頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2．承托層

承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用，承托層設(shè)于濾料層和底部配水系統(tǒng)之間。

濾池的承托層一般由一定厚度的天然卵石或礫石組成。如果采用中小阻力配水系統(tǒng)，承托層可以完全省去或者適當(dāng)減少。第70頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）濾池沖洗1．濾池沖洗方法（1）高速水流反沖洗利用高速水流反向通過濾料層、使濾層膨脹呈流態(tài)化、在水流剪切力和濾料顆粒間碰撞摩擦的雙重作用，把截留在濾料層中的雜質(zhì)從濾料表面剝落下來。然后被沖洗水帶出濾池。為了保證沖洗效果，要求必須有一定的沖洗強(qiáng)度、適宜的濾層膨脹度和足夠的沖洗時(shí)間。

第71頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）氣+水反沖洗將壓縮空氣壓入濾池，利用上升空氣氣泡產(chǎn)生的振動(dòng)和擦洗作用，將附著于濾料表面的雜質(zhì)清除下來并使之懸浮于水中，然后再用水反沖洗把雜質(zhì)排出池外。（3）表面輔助沖洗加高速水流反沖洗在濾料砂面以上50-70mm處放置穿孔管。先用穿孔管孔眼或噴嘴噴出的高速水流，沖洗掉表層濾料中的污泥，然后再進(jìn)行水反沖洗。2．沖洗水供給方式有沖洗水泵和沖洗水塔兩種。第72頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月三、普通快濾池的設(shè)計(jì)1．濾池的個(gè)數(shù)及單池面積濾速相當(dāng)于濾池負(fù)荷因此濾池總面積：

F=Q/v濾池個(gè)數(shù)：n=F/F/F/—單池面積。第73頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月2．濾池尺寸的確定一般單個(gè)濾池的長寬比可參考表2-20。濾池總深度包括：1）濾池保護(hù)高度：0.2-0.3m；2）濾層表面以上水深：1.5-2.0m；3）濾層厚度：單層砂濾料一般為0.7m，雙層及多層濾料一般為0.7-0.8m；4）承托層厚度：可查表；5）濾池總深度一般3.0-3.5m。第74頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月四、常見的其它類型快濾池

（一）虹吸濾池第75頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月※設(shè)計(jì)時(shí)注意點(diǎn)：當(dāng)一格單元濾池反沖洗時(shí)，其所需的反沖洗水量不能大于同組其它格單元濾池的過濾水量之和?！缥鼮V池的主要優(yōu)點(diǎn)：無需大型閥門及相應(yīng)的開閉控制設(shè)備，操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；不需要設(shè)置沖洗水塔或沖洗水泵。第76頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）重力式無閥濾池第77頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月▲優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行全部自動(dòng)，操作管理方便，節(jié)省大型閥門，造價(jià)較低?！秉c(diǎn)：沖洗水箱建于濾池上部，濾池總高度較大，對(duì)總體高程布置帶來困難；池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝、卸困難。第78頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）壓力濾池第79頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）微濾機(jī)第80頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）新型水力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓式濾網(wǎng)過濾機(jī)第81頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1、典型的恒速過濾濾池有

和

。

2、濾層反沖洗常用的方法有

、

和

。3、濾池（器）設(shè)計(jì)時(shí)要把握的首要參數(shù)是

。習(xí)題：

你知道嗎第82頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)離心分離與磁分離一、離心分離原理定義：利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使污水中的懸浮顆粒分離的過程叫離心分離。

原理：利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使含有懸浮固體（或乳狀油）的廢水進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，由于懸浮固體和廢水的質(zhì)量不同，因而所受到的離心力也將不同，質(zhì)量大的懸浮固體，被甩到廢水的外側(cè)，質(zhì)量輕的作向心運(yùn)動(dòng)，集中于離心設(shè)備最里面。當(dāng)離心分離設(shè)備中分離顆粒密度大于介質(zhì)密度時(shí)，分離顆粒被沉除在離心設(shè)備的最外側(cè)；而當(dāng)顆粒密度小于介質(zhì)密度時(shí)，分離顆粒被“浮上”在離心設(shè)備最里面，因此離心設(shè)備包括離心沉降和離心浮上兩種。第83頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)離心分離與磁分離一、離心分離原理

固體顆粒在離心力場(chǎng)中所受離心力與重力的比值，稱為離心分離因素，用α表示，它是反映離心分離設(shè)備性能的重要指標(biāo)。設(shè)m和m0分別為廢水和固體顆粒的質(zhì)量，旋轉(zhuǎn)半徑為r,角速度為w,

則懸浮固體的離心力為：Fc=(m-m0)w2r

懸浮固體的重力為：Fg=(m-m0)g

懸浮固體的離心力與重力之比為：

α=Fc/Fg=w2r/g

將w=2?n/60代入則α=Fc/Fg?rn2/900

α稱為分離因素。

第84頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）n↗，α↗，分離效果好；（2）r↗,α↗,分離效果好；（3）密度差（顆粒與水）越大，分離效果越好；（4）顆粒直徑與分離效率有關(guān)。由以上公式可知，分離因素大小取決于離心裝置的轉(zhuǎn)速和半徑的大小。α=Fc/Fg?rn2/900而且第85頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月二、離心分離設(shè)備

按離心力產(chǎn)生方式不同，離心分離設(shè)備分為兩種類型:水力旋流器。有壓力式和重力式兩種。特點(diǎn)是容器固定不動(dòng)，由沿切向高速進(jìn)入器內(nèi)的廢水本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。主要應(yīng)用于廢水的澄清和濃縮處理，以及高濁度河水的預(yù)處理，以代替龐大的預(yù)沉池。離心機(jī)。特點(diǎn)是由高速旋轉(zhuǎn)的容器帶動(dòng)器內(nèi)廢水旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，從而達(dá)到離心分離的目的。第86頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月

壓力式水力旋流器是含懸浮物的廢水在水泵或其他外加壓力的作用下，以切線方向進(jìn)入旋流器后發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，固體顆粒物被拋向器壁，并隨旋流下降到錐形底部出口。澄清后的廢水或含有較細(xì)微粒的廢水，則形成螺旋上升的內(nèi)層旋流，由上端中央溢流管排出。

1．壓力式水力旋流器第87頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月1．壓力式水力旋流器（1）原理和設(shè)備第88頁，課件共94頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）設(shè)計(jì)計(jì)算序號(hào)外形尺寸計(jì)算公式備注1圓筒高度H0H0=1.7DD為圓筒直徑，一般為0.5m