環(huán)境工程學(xué)學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1環(huán)境環(huán)境(hunjng)工程學(xué)工程學(xué)第一頁，共99頁。第1頁/共98頁第二頁，共99頁。邯鄲市東污水(w shu)處理廠工藝流程圖第2頁/共98頁第三頁，共99頁。二級生化(shn hu)污水處理廠第3頁/共98頁第四頁，共99頁。格柵井 調(diào)節(jié)(tioji)池 污泥(w n)脫水機房 泥餅外運 沼氣貯柜 圖例(tl)UASB反應(yīng)器 氧化溝 污水管線 污泥管線 沼氣管線 回流管線 沉淀池濃縮池集泥井 武漢歐聯(lián)東西湖啤酒廢水處理流程圖 出水水封罐 脫硫塔 原廢水第4頁/共98頁第五頁，共99頁。第二章 污水(w shu)的物理處理第四節(jié) 沉淀池第5頁/共98頁第六頁，共99頁。第6頁/共9

2、8頁第七頁，共99頁。第一節(jié) 格柵和篩網(wǎng)第7頁/共98頁第八頁，共99頁。 選用柵條間距的原則：不堵塞(ds)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(qngxi)安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，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組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施(shsh)能正常運行。第8頁/共98頁第九頁，共99頁。第9頁/共98頁第十頁，共99頁。 格柵所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況(qngkung)、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)，可參考以下數(shù)據(jù)：當柵條間距為16

3、25mm時，柵渣截留(ji li)量為0.10 0.05m3/（103m3污水）；當柵條間距為40mm左右時，柵渣截留(ji li)量為0.03 0.01 m3/（103m3污水）；柵渣的含水率約為80%，密度約為960kg/m3。第10頁/共98頁第十一頁，共99頁。人工清除 設(shè)計面積應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進水渠道面積的2倍，以免清渣過于頻繁。與水平面傾角：4560機械清除 過水面積一般應(yīng)不小于進水管渠的有效面積的1.2倍。與水平面傾角：6070格柵的清渣方法(fngf)第11頁/共98頁第十二頁，共99頁。XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機第12頁/共98頁第十三頁，共99頁?；剞D(zhuǎn)式格柵除砂

4、機及柵渣皮帶(p di)輸送機第13頁/共98頁第十四頁，共99頁。回轉(zhuǎn)式固液分離機第14頁/共98頁第十五頁，共99頁。螺旋(luxun)壓榨細格柵第15頁/共98頁第十六頁，共99頁。螺旋(luxun)壓榨細格柵第16頁/共98頁第十七頁，共99頁。GL型格柵除污機齒耙式格柵除污機第17頁/共98頁第十八頁，共99頁。階梯式細格柵第18頁/共98頁第十九頁，共99頁。格柵柵條斷面(dun min)形狀過格柵渠道的水流(shuli)流速污水過柵條(shn tio)間距的流速矩形圓形方形 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第19頁/共98頁第二十頁，共99頁。格

5、柵柵條斷面(dun min)形狀過格柵渠道的水流(shuli)流速污水過柵條間距(jin j)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，應(yīng)使水流保持適當流速第20頁/共98頁第二十一頁，共99頁。格柵柵條(shn tio)斷面形狀過格柵渠道的水流(shuli)流速污水(w shu)過柵條間距的流速為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.61.0m/s最大流量時可高于1.2 1.4m/s漸擴20第21頁/共98頁第二十二頁，共99頁。格 柵 的 設(shè) 計 與 計 算第22頁/共98頁第二十三頁，共99頁。通過格柵的水頭損失

6、(snsh)h2的計算：khh02kgvhsin220式中： h0計算水頭損失，m； v污水流經(jīng)格柵的速度，m/s； 阻力系數(shù)，其值與柵條斷面的幾何形狀有關(guān)； 格柵的放置傾角； g重力加速度，m/s2； k考慮(kol)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0.10.4m。格 柵 的 設(shè) 計 與 計 算第23頁/共98頁第二十四頁，共99頁。第24頁/共98頁第二十五頁，共99頁。格 柵 的 建 筑 尺 寸 1.格柵的間隙(jin x)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

7、的速度，m/s2.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。ndnsb) 1(21hhhh總)/(sinmaxvvhdqn第25頁/共98頁第二十六頁，共99頁。格 柵 的 建 筑 尺 寸 4.格柵的總建筑長度(chngd)L 式中：L1進水渠道漸寬部位的長度(chngd)，m；其中:b1 進水渠道寬度m； 1 進水渠道漸寬部位的展開角度，一般1=20； L2 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度(chngd)，一般L2=0.5L1 ； H1 格柵前的渠道深度,m

8、。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)。tg/5 .00 .1121HLLL111tg2bbL100086400Z1maxvKWqW第26頁/共98頁第二十七頁，共99頁。個26)9 . 0*4 . 0*02. 0/(60sin*2 . 0hd/sinqnmaxv 第27頁/共98頁第二十八頁，共99頁。m8 . 026*02. 012601. 0nd1nsb）（）（m22. 020tg2/65. 08 . 0tg2/bbL111）（）（m11. 02/LL12k*sing2k*hh20234)ds(m097. 03*60sin81. 9*29

9、 . 0)02. 001. 0(42. 2h2342第28頁/共98頁第二十九頁，共99頁。m8 . 0097. 03 . 04 . 0hhhh21總m24. 260tgH15 . 0LLL121d/m8 . 0)1000K/(86400WqW3Z1maxv第29頁/共98頁第三十頁，共99頁。作用用于廢水過濾(gul)或短小纖維的回收形式(xngsh)振動篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)篩 網(wǎng)第30頁/共98頁第三十一頁，共99頁。第31頁/共98頁第三十二頁，共99頁。目數(shù)(mesh)微米(m)目數(shù)(mesh)微米(m)280001001503670011512544750120120540001251156

10、33501301137280014010982360150106101700160961214001709014118017586161000180801888020075208302306224700240612860025058305502705332500300483542532545403804003842355500254532560023483008001850270100013602501340106523020006.57021250002.68018080001.6第32頁/共98頁第三十三頁，共99頁。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(gt

11、)進入初沉池格柵、篩網(wǎng)截留(ji li)的污染物的處置方法：第33頁/共98頁第三十四頁，共99頁。第二節(jié) 沉淀(chndin)的基礎(chǔ)理論第34頁/共98頁第三十五頁，共99頁。沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降(chnjing)性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達到固液分離的一種過程。 沉淀(chndin)處理工藝的四種用法 沉砂池：用以去除污水中的無機易沉物廢水的預(yù)處理初次沉淀池：減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負荷生物處理前的初步處理二次沉淀池：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-生物處理后固液分離 污泥濃縮池：將來自初沉池及二沉池的污泥進一步濃縮，以減小體積

12、，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理費用等污泥處理階段的濃縮第35頁/共98頁第三十六頁，共99頁。自由沉淀 懸浮顆粒濃度低；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨完成沉淀, 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)生在沉砂池及初沉池初期。根據(jù)(gnj)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型 懸浮顆粒濃度比較高（50500mg/L），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。經(jīng)過混凝處理的水中顆粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均屬絮凝沉淀。絮凝沉淀區(qū)域沉淀或成

13、層沉淀壓縮沉淀 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，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。活性污泥法二沉池的后期、濃縮池上部等均屬這種沉淀類型。 懸浮顆粒濃度特高；顆粒相互之間已擠壓成團狀結(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。第36頁/共98頁第三十七頁，共99頁。自由(zyu)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

14、始沉淀時, 因受重力作用產(chǎn)生加速運動,經(jīng)過很短的時間后,顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時, 顆粒即等速下沉第37頁/共98頁第三十八頁，共99頁。1.懸浮顆粒在水中受到的 力FgFg是促使(csh)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；S顆粒的密度；L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；阻力系數(shù)；A自由顆粒的投影面積；uS顆粒在水中的運動速度，即顆粒沉速。懸 浮 顆 粒 在 水 中 的 受 力 分 析)(LSLSggVgVgVF)2/(2SLDuAF第38頁/共98頁第三十九頁，共99頁。球狀顆粒

15、自由(zyu)沉淀的沉速公式 當顆粒(kl)所受外力平衡時，DgFF2/1LSSL3)(4dgu即)2/()(2SLLSuAgV234161dAdV，因得球狀顆粒(kl)自由沉淀的沉速公式：第39頁/共98頁第四十頁，共99頁。當顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的繞流速度亦小時，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，顆粒運動是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運動公式(gngsh)（亦稱斯托克斯定律）：2LSS181dgu式中:水的動力(dngl)黏度。第40頁/共98頁第四十一頁，共99頁。由上式可知，顆粒(kl)沉降速度us與下

16、述因素有關(guān)：2LSS181dgu斯托克斯定律:當s大于L時，s-L為正值，顆粒以us下沉；當s與L相等時，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀(chndin)去除；s小于L時，s-L為負值，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(chndin)速度（或上浮速度），提高去除效果。us與成反比，隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增大。第41頁/共98頁第四十二頁，共99頁。沉淀池的工作(gngzu)原理理想(lxing)沉淀池 分為：進口(jn ku)區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域、污泥區(qū)域四個部分第42頁/共98頁第四

17、十三頁，共99頁。沉淀(chndin)區(qū)過水斷面上各點的水流速度均相同，水平流速為v；懸浮顆粒在沉淀(chndin)區(qū)等速下沉，下沉速度為u；在沉淀(chndin)池的進口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個過水斷面上；顆粒一經(jīng)沉到池底，即認為已被去除。理想(lxing)沉淀池的幾個假定：由上述假定(jidng)得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：第43頁/共98頁第四十四頁，共99頁。式中：v顆粒的水平分速；qv進水流量；A沉淀區(qū)過水斷面(dun min)面積，Hb H沉淀區(qū)的水深； b沉淀區(qū)寬度。當某一顆粒(kl)進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

18、一方面隨著水流在水平方向流動，其水平流速v等于水流速度顆粒運動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)/(/bHqAqvvv第44頁/共98頁第四十五頁，共99頁。 設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。1當顆粒沉速uu0時，無論這種顆粒處于(chy)進口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除，即左上圖中的跡線xy與xy。2當顆粒沉速uv時，顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除； 當u=v時，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉也不上升； 當uv時，顆粒將不能沉淀下來，會被上升水流帶走。第79頁/共98頁第八十頁，共99頁。 豎流式沉淀池的平面(pngm

19、in)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。 豎流式沉淀池的中心管如下圖所示。豎流式沉淀池的構(gòu)造(guzo)第80頁/共98頁第八十一頁，共99頁。中心(zhngxn)流速：無反射板：30mm/s有反射板：100mm/s流出速度(sd)：20mm/s中心(zhngxn)導(dǎo)流筒設(shè)計中心管尺寸第81頁/共98頁第八十二頁，共99頁。輻流式沉淀池第82頁/共98頁第八十三頁，共99頁。輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達100m,池周水深1.53.0m。有中心進水、周邊(zhu bin)進水、周進周出、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刮

20、除，對輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮泥機和吸泥機以及周邊(zhu bin)傳動式的刮泥機與吸泥機等。 輻流式沉淀池的構(gòu)造(guzo)及特點第83頁/共98頁第八十四頁，共99頁。輻流式沉淀池剖面中心(zhngxn)進水周邊(zhu bin)進水第84頁/共98頁第八十五頁，共99頁。進水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時的水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻。進水擋板的下沿深入水面下約2/3深度處，距進水孔口有一段較長的距離，這有助于進一步把水流均勻地分布在整個入流渠的過水斷面上，而且廢水進入(jnr)沉淀區(qū)的流速要小得多，有利于懸浮顆粒的沉淀。周邊進水輻流式沉淀池的入流

21、區(qū)在構(gòu)造(guzo)上的特點第85頁/共98頁第八十六頁，共99頁。第86頁/共98頁第八十七頁，共99頁。輻流式沉淀池刮泥機中心移動(ydng)系統(tǒng)第87頁/共98頁第八十八頁，共99頁。斜流式沉淀池第88頁/共98頁第八十九頁，共99頁。 斜流式沉淀(chndin)池是根據(jù)淺池理論，在沉淀(chndin)池的沉淀(chndin)區(qū)加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜板（管）沉淀(chndin)區(qū)、進水配水區(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域污泥的相對運動方向來區(qū)分，斜流式沉淀(chndin)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(chndin)池。 異向斜

22、流式沉淀(chndin)池中，斜板（管）于水平面呈60角，長度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80100mm。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(guzo)第89頁/共98頁第九十頁，共99頁。斜流式沉淀池的構(gòu)造(guzo)第90頁/共98頁第九十一頁，共99頁。 斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，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(pbin)。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，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(

23、yngyng)第91頁/共98頁第九十二頁，共99頁。安裝(nzhung)中的斜板/斜管沉淀池第92頁/共98頁第九十三頁，共99頁。斜板/斜管沉淀池運行(ynxng)進程中應(yīng)防止斜板/斜管上浮第93頁/共98頁第九十四頁，共99頁。提高沉淀(chndin)池沉淀(chndin)效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題(wnt)，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行曝氣攪動回流部分活性污泥 曝氣攪動是利用氣泡的攪動促使廢水中的懸浮顆粒相互作用，產(chǎn)生自然絮凝。采用此法，可是沉淀效率提高5%8%，1m3廢水的曝氣量約0.5m3左右。常在預(yù)曝氣池或生物絮凝池內(nèi)進行。 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