水的物理化學處理方法

污水處理常規(guī)工藝第二章水的物理化學處理方法水體污染物的物理化學特征水中雜質(zhì)分類雜質(zhì)溶解物（低分子、離子）膠體懸浮物顆粒尺寸

0.1nm1nm10nm100nm1μ10μ100μ1mm分辨工具電子顯微鏡超顯微鏡顯微鏡肉眼水的外觀透明渾濁渾濁

廢水預處理廢水預處理:屬純物理性質(zhì)或機械性質(zhì)的，其目的在于去除那些在性質(zhì)上或大小上不利于后續(xù)處理工程的物質(zhì)。預處理方式：

物理處理（機械處理）

調(diào)節(jié)物理處理法污水物理處理是利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。是污水處理的基本方法。生活污水和工業(yè)廢水含有大量的漂浮物與懸浮物質(zhì)，來源：水流夾帶物理處理對象就是這些漂浮物與懸浮物質(zhì),尺度：0.1-1mm以上

采用的處理方法：

1.篩濾截留法：篩網(wǎng)、格柵、濾池、微濾機、砂濾

2.重力分離法：沉砂池、沉淀池、隔油池與氣浮池。

3.離心分離法：離心機與漩流分離器。2.1隔柵與篩網(wǎng)一、隔柵作用：攔截污水中粗大懸浮或漂浮狀態(tài)污染物，保護后續(xù)處理設施安裝位置：格柵設在污水處理廠中所有處理構筑物之前，或設在泵站之前。去除對象：用以截留廢水中粗大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及處理構筑物的管道。結構形式：平面格柵和曲面格柵1、隔柵的類型及應用（1）人工清渣的隔柵一般采用直柵條平行焊制而成，柵條間距20~40mm，安裝傾角45~60度，隔柵間應設置操作平臺。（2）機械清渣的隔柵SCLLX\移動伸縮臂式格柵除污機.下圖為用于預處理的HUBERROTAMAT隔柵，廢水從固定柵鼓內(nèi)流出鼓外時，超過縫寬的懸浮物被截留，刮刀將懸浮物刮到渣槽，由螺旋推進器卸走，形成干渣運走回轉式隔柵回轉格柵2、隔柵的計算隔柵本身水流阻力很小，主要是由截留物堵塞柵條造成的。隔柵水頭損失達到10~15厘米時就該清撈。隔柵后渠底應比柵前低10~15厘米。避免造成回水根據(jù)流速可計算隔柵總寬度。（廢水過柵流速取0.7米/秒）二、篩網(wǎng)作用：去除沉淀池不容易去除的纖維、藻類、紙漿等，可選擇不同材質(zhì)金屬絲網(wǎng)和不同孔徑的篩網(wǎng)過濾器來處理?？勺黝A處理，也可做深度處理。種類：

1、振動式

2、回轉式2.2沉淀沉淀法是水處理的最基本方法之一。利用水中懸浮顆?？沙两敌阅?，在重力作用下下沉，達到固液分離的一種過程。在環(huán)境領域沉降原理如何利用？應用水與廢水處理：各種顆粒物（無機砂粒、有機絮體……）的沉降比重較小絮體的上浮油珠的上浮氣體凈化：粉塵、液珠……沉淀沉淀處理應用的位置用于廢水的預處理－沉砂池

用于污水進入生物處理構筑物前的初步處理－初次沉淀池

用于生物處理后的固液分離－二次沉淀池

用于污泥處理階段的污泥濃縮－污泥濃縮池

一、沉淀基本理論

1、沉淀類型（1）自由沉淀：離散顆粒、沉速不變（沉砂池、初沉池前期）（2）絮凝沉淀：絮凝性顆粒，沉速增加（初沉池后期、二沉池前期、給水混凝沉淀）（3）擁擠沉淀：顆粒濃度大，相互間發(fā)生干擾，分層（高濁水、二沉池、污泥濃縮池）（4）壓縮沉淀：顆粒間相互擠壓，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力下擠出，污泥得到濃縮。2、自由沉淀基本理論

假設沉淀的顆粒是球形重力：F1=1/6

d3(

p-

l)g阻力：Fd=CD

lu2/2

d2/4CD與顆粒大小、形狀、粗造度、沉速有關。流體阻力當某一顆粒在不可壓縮的連續(xù)流體中做穩(wěn)定運行時，顆粒會受到來自流體的阻力。該阻力由兩部分組成：形狀阻力和摩擦阻力。流體阻力的方向與顆粒物在流體中運動的方向相反，其大小與流體和顆粒物之間的相對運動速度u、流體的密度

、粘度

以及顆粒物的大小、形狀有關。對于一般非球形的顆粒物，這種關系非常復雜。

對于球形顆粒，流體阻力的計算方程：…顆粒的雷諾數(shù)CD:阻力（曳力）系數(shù)，是雷諾數(shù)的函數(shù)。AP：顆粒的投影面積重力沉降一、重力場中顆粒的沉降過程

浮力Fb重力Fg假設球形顆粒粒徑為dP、質(zhì)量為m。沉速如何計算？

根據(jù)牛頓第二定律，顆粒將產(chǎn)生向下運行的加速度阻力（曳力）FD達到平衡時：ut——顆粒終端沉降速度（terminalvelocity

）（1）層流區(qū)：ReP

2

CD=24/ReP

……斯托克斯（Stokes）公式（2）過渡區(qū)：2<ReP<103

……艾侖(Allen)公式

（3）紊流區(qū)：103<ReP<2

105CD=0.44……牛頓（Newton）公式

3、理想沉淀池1）懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，速度為u。2）水流水平流動，在過水斷面上，各點流速相等，水平流速為v。3）進口區(qū)域，懸浮顆粒均勻分布在整個過水斷面上4）顆粒到底就被去除。水平流速

v=Q/(H×B)

B:池寬流線III：正好有一個沉降速度為u0的顆粒從池頂沉淀到池底，稱為截留速度。

u

u0的顆?？梢匀咳コ?/p>

u<u0的顆粒只能部分去除

去除率

E＝ui/u0=ui/(Q/A)

q=Q/A=u0

表面負荷或溢流率對于顆粒沉速小于u0的顆粒來講，去除率為

E＝ui/u0=ui/(Q/A)

理想沉淀池中：

E與表面負荷有關，而與其它因素（如水深、池長、水平流速、沉淀時間）無關。

1）E一定，ui越大，表面負荷越大；或q不變但E增大。ui與混凝效果有關，應重視加強混凝工藝。

2）ui一定，增大A，可以增加Q或增大E。當容積一定時，增加A，可以降低水深――“淺層理論”。二、沉淀實驗1、靜置沉淀實驗t=0t=tih1、在ti時，從底部取樣，測定Ci2、計算

ti

ui=h/ti

Ci

pi=Ci/C0pi：沉速小于ui的顆粒占全部顆粒的比重3、p－u曲線（顆粒粒度分布曲線）

pu=h/t4.顆粒去除率在t0

時，u

u0

的顆粒全部去除

u<u0

的顆粒部分去除

hi/h=uit0/(u0t0)=u/u0

通過實驗可繪制以下曲線：

E-t曲線

E－u曲線（與水深無關）

2、絮凝沉淀實驗在沉淀過程中，顆粒變大，沉淀變大。懸浮物的去除率不僅與沉速有關，而且與深度、時間有關。無理論描述公式，只能通過沉淀實驗預測沉淀效果。沉淀柱高度＝實際沉淀池深度1）在時間ti，不同深度測Ci2)計算各深度處的顆粒去除百分率p=(C0Ci)/C0×100%3）繪制去除百分率等值線4）計算顆粒去除率方法1：按自由沉淀來類推（參考圖16－9）

方法2：中部取樣法P＝（C0-C）/C0*100%C：h/2處的濃度5）沉淀效率、表面負荷和停留時間之間的關系要求一定的去除率----設計停留時間和表面負荷假定不同的水力停留時間t------計算總去除率P得出相應的表面負荷q

繪制三者之間的關系曲線注意：曲線與水深有關。三、沉淀池分類平流式豎流式輻流式斜流式平流式沉淀池豎流式沉淀池（一）平流式沉淀池

池型呈長方形，廢水從池的一端流人，水平方向流過池子，從池的另一端流出。在池的進口處底部設貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗。1、構造（1）流入裝置流量均勻分布可采用配水孔或者縫給水中，通常采用穿孔花墻v<0.15-0.2m/s（2