污水的物理處理2課件

1、第十章 污水的物理處理(2) 掌握格柵、調(diào)節(jié)池、平流式沉砂池、沉淀池、平流式隔油池和壓力溶氣浮上法的工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算熟悉沉淀的類型和沉淀池的形式。本章難點(diǎn)：沉淀池的工作原理及斜板（管）沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算。本章重點(diǎn)學(xué)時(shí)：6 學(xué)時(shí)第四節(jié) 沉淀池第五節(jié) 隔油和破乳第六節(jié) 氣浮法第四節(jié) 沉 淀 池沉淀池按使用功能分生物處理法中的預(yù)處理去除對(duì)象是懸浮物，去除約4055% 的SS20%30%的BOD5生物處理構(gòu)筑物后,沉淀分離活性污泥或生物膜法脫落的生物膜，是生物處理工藝的重要組成部分初次沉淀池二次沉淀池沉淀池按水流方向分平流式輻流式豎流式池型：長(zhǎng)方形一端進(jìn)水,水平流過池子另一端出水貯泥斗在池進(jìn)口其他部位

2、設(shè)有坡度坡向貯泥斗池內(nèi)水流由下向上池內(nèi)水流向四周輻流池型:多為圓形, 有方形或多角形池中央進(jìn)水，池四周出水貯泥斗在池中央沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)的功能是使水流的進(jìn)入與流出保持平穩(wěn)，以提高沉淀效率。沉淀區(qū)是沉淀進(jìn)行的主要場(chǎng)所。貯泥區(qū)貯存、濃縮與排放污泥。緩沖區(qū)避免水流帶走沉在池底的污泥。 位于沉淀區(qū)與貯泥區(qū)之間沉淀池由五部分組成緩沖區(qū)沉淀池的運(yùn)行方式連續(xù)式 污水中可沉顆粒的沉淀在流過水池時(shí)完成，這時(shí)可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動(dòng)的速度兩方面的作用污水連續(xù)不斷地流入與排出 污水中可沉淀的懸浮物在靜置時(shí)完成沉淀過程，由設(shè)置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作過程：進(jìn)水、靜

3、置、排水間歇式沉淀池特點(diǎn)與適用條件池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式1. 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；2. 施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低采用多斗排泥，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機(jī)械排泥，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕1. 適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；2. 適用于大、中、小型污水處理廠豎流式1. 排泥方便，管理簡(jiǎn)單；2. 占地面積較小1. 池深度大，施工困難；2. 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差；3. 造價(jià)較高；4. 池徑不宜太大適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式1. 采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單；2. 排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品1. 池水水流速度不穩(wěn)定；2. 機(jī)

4、械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高1. 適用于地下水位較高的地區(qū)；2. 適用于大、中型污水處理廠 1.設(shè)計(jì)流量 沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。 在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當(dāng)廢水是自流進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按最大流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)用水泵提升時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量。在合流制系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量校核，但沉淀時(shí)間應(yīng) 不小于30min。 2.沉淀池的只數(shù) 對(duì)于城市污水廠，沉淀池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2只?？紤]到1座發(fā)生故障，其余工作的沉淀池能夠負(fù)擔(dān)全部流量 3.沉淀池的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù) 對(duì)于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照教材表10-5（P45）的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選用。沉淀

5、池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù) 4.沉淀池的構(gòu)造尺寸 池超高不少于0.3m；有效水深宜采用2.04.0 m；緩沖層高采用0.30.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗宜為60，圓斗宜為55；坡向泥斗的底板坡度，平流沉淀池不宜小于0.01，輻流式沉淀池不宜小于0.05；排泥管直徑不小于200 mm。 5.沉淀池出水部分 一般采用堰流, 在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷:對(duì)初沉池, 應(yīng)不大于2.9L/(sm); 對(duì)二次沉淀池, 不宜大于1.7 L/(sm)。 亦可采用多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù) 6.貯泥斗的容積 一般按不大于2d的污泥量計(jì)算，采用機(jī)械排泥的污泥斗可按4 h污泥量計(jì)算；活性

6、污泥法后的二沉池，宜按不超過2 h貯泥時(shí)間計(jì)算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法后的二沉淀池，按4 h污泥量計(jì)算。 7.排泥部分 沉淀池一般采用靜水壓力排泥： 初次沉淀池 排泥靜水頭不應(yīng)小于1.5m（H2O）； 生物膜法 的二沉池應(yīng)不小于1.2m（H2O）; 活性污泥法 的二沉池應(yīng)不小于0.9m（H2O）； 排泥管直徑不應(yīng)小于200mm。沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)平流式沉淀池進(jìn)水區(qū)有整流措施，保證入流污水均勻穩(wěn)定地進(jìn)入沉淀池出水區(qū)設(shè)出水堰，控制沉淀池內(nèi)的水面高度，保證沉淀池內(nèi)水流的均勻分布。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單位長(zhǎng)度溢流量相等鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。平流式沉淀池的構(gòu)造

7、及工作特點(diǎn)為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使堰板上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。堰前應(yīng)設(shè)置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。多斗式沉淀池，不設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備。每個(gè)貯泥斗單獨(dú)設(shè)置排泥管，各自獨(dú)立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（進(jìn)水）平流沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（出水）3.沉淀區(qū)有效容積V1 或4.沉淀池長(zhǎng)度L式中：v 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速, mm/s; 一般不大于5mm/s。5.沉淀池總寬度B1.沉淀區(qū)的表面積A

8、式中：Qmax 最大設(shè)計(jì)流量,m3/h；q 表面水力負(fù)荷, m3/(m2h), P33：取值可參照表10-52.沉淀區(qū)有效水深 h2式中：t 沉淀時(shí)間,h,初沉池一般取0.52.0h,二沉池一般取1.54.0h。 沉淀區(qū)有效水深h2通常取24m。平 流 式 沉 淀 池 的 設(shè) 計(jì)7.污泥區(qū)容積 對(duì)于生活污水，污泥區(qū)的總?cè)莘eV： 式中：S 每人每日的污泥量，L/(d人),可參考教材表10-5； N 設(shè)計(jì)人口數(shù)，人； T 兩次排泥的時(shí)間間隔，d，初沉池按 2 d，活性污泥法后二沉池按 2h機(jī)械排泥初沉池和生物膜法后二沉池按 4 h6.沉淀池的個(gè)數(shù)n式中: b每個(gè)沉淀池寬度。 平流式沉淀池的長(zhǎng)度一般

9、為3050m，為了保證污水在池內(nèi)分布均勻，池長(zhǎng)與池寬比不小于4，長(zhǎng)度與有效水深比不宜小于8。平 流 式 沉 淀 池 的 設(shè) 計(jì) 9.污泥斗的容積V1式中:S1 污泥斗的上口面積,m2； S2 污泥斗的下口面積，m2。10.污泥斗以上梯形部分污泥容 積V2式中：L1 梯形上底邊長(zhǎng), m； L2 梯形上底邊長(zhǎng)，m。8.沉淀池的總高度h式中：h1 沉淀池超高, m;一般 取0.3m； h2 沉淀區(qū)的有效水深，m； h3 緩沖層高度，m；無機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí),取0.5m；有機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí)，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m； h4 污泥區(qū)高度，m； h4泥斗高度，m； h4梯形的高度，m。平 流 式 沉 淀 池 的

10、 設(shè) 計(jì)豎流式沉淀池豎流式沉淀池的工作原理 在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v做豎向流動(dòng)，廢水中的懸浮顆粒有以下三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)uv時(shí)，顆粒將以u(píng)-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除；當(dāng)u=v時(shí)，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉也不上升；當(dāng)uv時(shí)，顆粒將不能沉淀下來，會(huì)被上升水流帶走。豎流式沉淀池的工作原理當(dāng)顆粒屬于自由沉淀類型時(shí)，其沉淀效果（在相同的表面水力負(fù)荷條件下）豎流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。當(dāng)顆粒屬于絮凝沉淀類型時(shí)，由于在池中的流動(dòng)存在著各自相反的狀態(tài)，就會(huì)出現(xiàn)上升著的顆粒與下降著的顆粒，上升顆粒與上升顆粒之間、下沉顆粒與下沉顆粒之間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有

11、利于顆粒的沉淀。絮凝顆粒會(huì)在沉淀區(qū)內(nèi)形成一個(gè)絮凝污泥層，可網(wǎng)捕攔截污水中的待沉顆粒。豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。池徑一般采用47 m，不大于10 m豎流式沉淀池直徑（或正方形一邊）與有效水深之比一般不大于3豎流式沉淀池的構(gòu)造豎流式沉淀池的中心管中心管內(nèi)流速 30mm/s反射板流出速度 40mm/s反射板底面距泥面 0.3 m中心導(dǎo)流筒設(shè)計(jì) 輻流式沉淀池輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達(dá)100m,池周水深1.53.0m。有中心進(jìn)水與周邊進(jìn)水兩種形式。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機(jī)刮除，對(duì)輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機(jī)械有中心傳動(dòng)式刮泥機(jī)和吸泥機(jī)以及周邊傳動(dòng)式的刮泥機(jī)與吸泥

12、機(jī)等。 輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點(diǎn)輻流式沉淀池剖面中心進(jìn)水中心進(jìn)水，中心導(dǎo)流筒流速大，活性污泥難于絮凝，且與池內(nèi)水相比，相對(duì)密度大，向下流動(dòng)時(shí)動(dòng)能較高，易沖擊池底沉泥中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池示意圖進(jìn)水出水排泥輻流式沉淀池剖面周邊進(jìn)水周邊進(jìn)水，進(jìn)水槽斷面較大，槽底孔口較小，布水時(shí)水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻，但配水渠內(nèi)浮渣難于排除，容易結(jié)殼輻流式沉淀池剖面周邊進(jìn)水進(jìn)水擋板下沿深入水面下約2/3深度處，距進(jìn)水空口有一段較長(zhǎng)的距離，有助于水流的均勻分布，且進(jìn)入沉淀區(qū)的流速小得多，有利于懸浮顆粒的沉淀，可提高沉淀池的容積利用率缺點(diǎn)：如果直徑很大，進(jìn)口的布水和導(dǎo)流裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，

13、嚴(yán)重影響效果進(jìn)水槽,底部有孔出水槽出水堰出水堰前擋板進(jìn)水擋板,深入水下約3/4水深輻流式沉淀池刮泥機(jī)中心移動(dòng)系統(tǒng)斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池是根據(jù)淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜板（管）沉淀區(qū)、進(jìn)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與污泥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向來分，斜板（管）沉淀池可分為同向流、異向流和側(cè)向流三種。污水處理中常采用 升流式異向流斜板（管）沉淀池。斜板（管）沉淀池的構(gòu)造設(shè)斜管沉淀池池長(zhǎng)為L(zhǎng)，池中水平流速為V，顆粒沉速為u0，在理想狀態(tài)下，L/HV/ u0?？梢奓與V值不變時(shí)，池身越淺，可被去除的懸浮物顆粒越小。淺池理論若用水平隔板，將H分成

14、3層，每層層深為H/3，在u0與v不變的條件下，只需L/3，就可以將u0的顆粒去除。也即總?cè)莘e可減少到原來的1/3。如果池長(zhǎng)不變，由于池深為H/3，則水平流速可正加的3v，仍能將沉速為u0的顆粒除去，也即處理能力提高倍。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。這就是20世紀(jì)初，哈真（Hazen）提出的淺池理論。淺池理論斜板（管）沉淀池的構(gòu)造異向流斜板（管）沉淀池中，斜板（管）與水平面呈60角，長(zhǎng)度通常為1.01.2 m，斜板凈距（或斜管孔徑）一般為80100 mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為0.71.0m，底部緩沖層高度為1.0m。斜板（管）沉淀池的構(gòu)造 斜板（管）沉淀池具有沉淀效率高

15、、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)，在給水處理中得到比較廣泛的應(yīng)用，在污水處理中常應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：原有污水廠的挖潛或擴(kuò)大處理能力改造時(shí)采用；當(dāng)污水處理廠的占地受到限制時(shí)，可考慮作為初沉池使用不宜作為二沉池使用污水處理中的應(yīng)用安裝中的斜板/斜管沉淀池斜板/斜管沉淀池運(yùn)行進(jìn)程中應(yīng)防止斜板/斜管上浮提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題，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增設(shè)斜板(管)對(duì)污水進(jìn)行曝氣攪動(dòng)回流部分活性污泥 曝氣攪動(dòng)是利用氣泡的攪動(dòng)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，可使沉淀效率提高5%8%，1m3污水的曝氣量約0.5m3左右。常

16、在預(yù)曝氣池或生物絮凝池內(nèi)進(jìn)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的去除率也能增加15%以上，活性污泥的投加量一般在100400mg/L之間。第五節(jié) 隔油池含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革廢水鐵路及交通運(yùn)輸工業(yè)屠宰及食品加工機(jī)械工業(yè)中車削工藝中的乳化液石油開采石油煉制石油化工帶水原油的分 離水鉆井提鉆時(shí)的設(shè)備沖洗水井場(chǎng)及油罐區(qū)的地面降水生產(chǎn)的油水分離過程,油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過程焦化含油廢水焦?fàn)t氣的冷凝水洗煤氣水各種儲(chǔ)罐的排

17、水油的形態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大， 通常大于100m，可以依靠油水相對(duì)密度差而從水中分離出來，對(duì)于煉油廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%80%左右。普通隔油池去除細(xì)分散油油的形態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油細(xì)分散油細(xì)分散油油滴粒徑一般10100m以微小油滴分散懸浮于水中，長(zhǎng)時(shí)間靜置后可以形成可浮油可采用斜板隔油池去除油的形態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油乳化油：粒徑 10m，一般0.12.0 m因水中含有表面活性劑而成乳化狀態(tài)，靜置數(shù)小時(shí)，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，仍穩(wěn)定分散于水中不能用靜置法從

18、廢水中分離原因：油滴表面有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油， 稱為破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用油水密度差來分離。細(xì)分散油油的形態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油細(xì)分散油溶解油油滴粒徑比乳化油還小，幾納米，以溶解態(tài)存在于水中，但溶解度非常低，每升只有幾個(gè)毫克。油 污 染 對(duì) 環(huán) 境 的 危害 含油廢水侵入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生阻礙作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng),甚至導(dǎo)致農(nóng)作物枯死。 含油廢水排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；好氧微生物分解過程消耗

19、溶解氧，使水體處于缺氧狀態(tài)，影響魚類和水生生物生存。 含油廢水排入城鎮(zhèn)排水管道，對(duì)排水管道、附屬設(shè)備及城鎮(zhèn)污水處理廠都會(huì)造成不良影響。采用生物處理法，石油和焦油含量不得超3050mg/L,否則影響生物正常代謝土壤管道水體廢水從池子的一端流入池子，以較低的水平流速流經(jīng)池子，流動(dòng)過程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池子的另一端流出。隔油池的出水端設(shè)置集油管。大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機(jī)，以及時(shí)排油及排除底泥。隔油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。表面一般設(shè)置蓋板，冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動(dòng)性，同時(shí)可以防火與防雨。平流式隔油池特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行管理，油水分離效

20、果穩(wěn)定。平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100150m，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的設(shè)計(jì)與平流式沉淀池基本相似，按表面負(fù)荷設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用1.2m3/（m2h)；按停留時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用2h。平流式隔油池斜板式隔油池 斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為80m，相應(yīng)的上升速度約為0.2mm/s。 鐵路運(yùn)輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達(dá)到自動(dòng)撇油的目的。小型隔油池斜板隔油池 當(dāng)油和水相混，又有乳化劑存在時(shí)，乳化劑會(huì)在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時(shí)油和水就不會(huì)分層，而呈一種不透明的乳狀液。 當(dāng)分散相是油滴時(shí)，稱水包油乳狀

21、液； 當(dāng)分散相是水滴時(shí)，則稱為油包水乳狀液。乳化油及破乳方法乳化油的主要來源含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動(dòng)而形成以洗滌劑清洗受油污染的機(jī)械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人為制成如：機(jī)械加工廠中車床切削用的冷卻液避免乳化-在含油廢水產(chǎn)生的地點(diǎn)立即用隔油池進(jìn)行油水分離，可以避免油的乳化，且可以就地回收油品，降低含油廢水的處理費(fèi)用。如：石油煉制廠減壓塔塔頂冷凝流出的含油廢水，立即進(jìn)行隔油回收，得到的浮油實(shí)際上就是塔頂餾分，經(jīng)過簡(jiǎn)單的脫水，就是一種中間產(chǎn)品 就地破乳-如果隔油后廢水中仍有乳化油，可就地破乳，此時(shí)廢水的成分比較單純，容易收到較好的效果。乳化

22、油及破乳方法破乳的基本原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離。投加換型乳化劑：投入適量“換型劑”后，在水包油（或油包水）乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一個(gè)轉(zhuǎn)化點(diǎn)，這時(shí)的乳狀液非常不穩(wěn)定，可借此進(jìn)行油水分離。投加鹽類、酸類：可使乳化劑失去乳化作用。投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：如異戊醇，從兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。破乳方法簡(jiǎn)介劇烈的攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動(dòng)：使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。改變溫度：改變?nèi)榛旱臏囟龋訜峄蚶鋬觯﹣砥茐娜榛旱姆€(wěn)定。某些乳化液必須投加化學(xué)藥劑破乳，如鈣

23、、鎂、鐵、鋁的鹽類或無機(jī)酸、堿、混凝劑等。破乳方法簡(jiǎn)介破乳方法選擇應(yīng)以試驗(yàn)為依據(jù)。如：某些石油工業(yè)的含油廢水，當(dāng)廢水溫度升到6575時(shí)，可達(dá)到破乳效果；相當(dāng)多的乳化液，必須投加化學(xué)破乳劑，常用的有鈣、鎂、鋁的鹽類或無機(jī)酸有的也可用堿（如NaOH）進(jìn)行破乳常用的混凝劑也是較好的破乳劑（破乳+混凝）破乳方法選擇第六節(jié) 氣 浮 池 水和廢水的氣浮法處理是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，從水中分離，形成浮渣層。 氣浮法處理工藝必須滿足下述基本條件：必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡；必須使污水中的污染物質(zhì)

24、能形成懸浮狀態(tài)；必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。 污水處理技術(shù)中，氣浮法固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;廢水中有用物質(zhì)的回收;如造紙廢水中紙漿纖維及填料的回收含懸浮固體相對(duì)密度接近于1的工業(yè)廢水預(yù)處理;取代二次沉淀池進(jìn)行泥水分離，特別適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生膨脹的情況;剩余活性污泥的濃縮。按生產(chǎn)細(xì)微氣泡的方法分微孔曝氣氣浮法 剪切氣泡氣浮法 加壓溶氣氣浮法真空氣浮法電解氣浮法分散空氣氣浮法 溶解空氣氣浮法 氣浮法的類型 電解氣浮法是將正負(fù)極相間的多組電極浸泡在廢水中，當(dāng)通以直流電時(shí)，廢水電解，正負(fù)兩級(jí)間產(chǎn)生的氫和氧的細(xì)小氣泡粘附

25、于懸浮物上，將其帶至水面而達(dá)到分離的目的。 電解氣浮法產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。電解氣浮法的表面負(fù)荷通常低于4m3/(m2h)。 電解氣浮法主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在1020m3/h。由于電耗高、操作運(yùn)行管理復(fù)雜及電極結(jié)垢等問題，較難適用于大型生產(chǎn)。電解氣浮法 電 解 氣浮 法 微孔曝氣氣浮法剪切氣泡氣浮法壓縮空氣引入到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細(xì)小氣泡將空氣引入到一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機(jī)的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細(xì)小氣泡分散空氣氣浮法用于礦物浮選，也用于含油脂、羊毛等污水的初級(jí)處理及含有大量表面活

26、性劑的污水處理分散空氣氣浮法 微孔曝氣氣浮法剪切氣泡氣浮法優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行缺點(diǎn)：微孔易堵塞，氣泡較大，氣浮效果不高 適用于處理水量不大，而污染物質(zhì)濃度較高的廢水除油效率可達(dá)80%原理：在一定的壓力下讓空氣溶解在水中，然后在減壓條件下析出溶解空氣，形成微氣泡溶解空氣氣浮法 根據(jù)氣泡析出時(shí)所處壓力不同加壓溶氣氣浮法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來。需要溶氣罐、空壓機(jī)或射流器、水泵等設(shè)備。真空氣浮法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放。優(yōu)點(diǎn)：無壓力設(shè)備。缺點(diǎn)：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設(shè)備維持真空，運(yùn)行維護(hù)困難。溶解空氣氣浮法 真空氣浮法加壓溶氣氣浮法的基本原理空氣

27、在水中的溶解度與壓力的關(guān)系空氣在水中的溶解度的表示單位體積水溶液中溶入的空氣質(zhì)量:g(氣)/m3(水)單位體積水溶液中溶入的空氣體積:mL(氣)/L(水)加壓溶氣氣浮空氣在純水中的飽和溶解度 空氣在水中的溶解度與溫度、壓力有關(guān)。 在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。 一定溫度下，溶解度與壓力成正比。 空氣從水中析出的過程分兩個(gè)步驟，即氣泡的形成過程與氣泡的增長(zhǎng)過程。 氣泡核的形成過程起決定性作用，有了相當(dāng)數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑的大小。溶氣氣浮法要求在這個(gè)過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，越有利于

28、滿足氣浮工藝的要求。加壓溶氣的兩種方式利用空氣壓縮機(jī)向溶氣罐注入空氣存在問題：填料長(zhǎng)膜；壓縮氣含油；調(diào)節(jié)不便；時(shí)而需放氣。利用射流器向溶氣罐注入空氣存在問題：設(shè)備較復(fù)雜；造價(jià)偏高。加壓溶氣氣浮法根據(jù)加壓溶氣水的來源不同，可分為三種基本流程：全加壓溶氣流程部分加壓溶氣流程部分回流加壓溶氣流程部分加壓：比全加壓溶氣流程節(jié)省電耗，減小了加壓溶氣水量和溶氣罐體積，可節(jié)省部分設(shè)備；提供的空氣量較少，如提供同樣的空氣量，需較高的壓力部分回流加壓溶氣部分回流加壓：加壓溶氣水為經(jīng)過氣浮處理的澄清水，對(duì)溶氣及減壓釋放過程較為有利目前最常用的氣浮處理流程水中懸浮顆粒與微小氣泡黏附的原理表面張力：液體表面分子受到的

29、作用力不平衡，有把表面分子拉向液體內(nèi)部，縮小液體表面積的趨勢(shì)，這種力稱為表面張力表面能：要使表面分子不被拉向液體內(nèi)部，需克服液體內(nèi)部分子的吸引力而做功，-表面分子具有更多的能量，稱為表面能親水顆粒疏水顆粒氣 泡 界面能E與界面張力的關(guān)系如下：式中： 界面張力系數(shù)； S 界面面積。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為水-粒1和水-氣1，這時(shí)單位面積上的界面能之和E1為： （P68） 當(dāng)氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值E分別為： 這部分能量差即為擠開氣泡和顆粒之間的水膜所做的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。 水中的懸浮顆粒是

30、否能與氣泡粘附，與水、氣、顆粒間的界面能有關(guān)。當(dāng)三者相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，三相界面張力的關(guān)系式為：式中：接觸角（也稱濕潤(rùn)角）。 帶入上式得： 上式表明，并不是水中所有的污染物質(zhì)都能與氣泡粘附，是否能粘附，與該類物質(zhì)的接觸角有關(guān)。當(dāng)0時(shí)，cos1，E0，這類物質(zhì)親水性強(qiáng)（稱親水性物質(zhì)），無力排開水膜，不易與氣泡粘附，不能用氣浮法去除。當(dāng)180時(shí)，cos -1，E2水-氣，這類物質(zhì)憎水性強(qiáng)（稱憎水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去除。 微細(xì)氣泡與懸浮顆粒的粘附形式有氣-顆粒吸附、氣泡頂托以及氣泡裹夾三種形式。氣泡與懸浮顆粒的粘附形式氣體-顆粒吸附：氣體在顆粒表面析出；浮升氣泡與顆粒碰撞氣泡頂托氣泡裹挾 當(dāng)

31、流態(tài)為層流時(shí)，即Re0.6MPa空氣供給設(shè)備填 料壓力溶氣系統(tǒng)加壓水泵壓力溶氣罐空氣供給設(shè)備附屬設(shè)備水泵出水管 射流溶氣式溶氣方式有三種水泵吸氣式在經(jīng)濟(jì)和安全方面都不理想，已很少使用空壓機(jī)供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是能耗相對(duì)較低壓力管裝射流器進(jìn)行溶氣的優(yōu)點(diǎn)是不需另設(shè)空壓機(jī)，沒有空壓機(jī)帶來的油污染和噪聲水泵吸水管 吸氣溶氣式空壓機(jī)供氣式 空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。 溶氣釋放裝置的功能是將壓力容器水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。 常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放器等。 空氣釋放系統(tǒng) 氣浮池的功能是提

32、供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣絮體與水分離。目前最常用，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長(zhǎng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。氣浮池的有效水深通常為2.02.5m，一般以單格寬度不超過10m、長(zhǎng)度不超過15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為515min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室

33、時(shí)的流速應(yīng)小于0.1m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為1020mm/s，停留時(shí)間應(yīng)大于60s。豎流式氣浮池的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是氣浮池與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時(shí)，宜采用豎流式氣浮池。 氣 浮 池 豎流式氣浮池平流式氣浮池 氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣絮體與水分離。目前最常用，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長(zhǎng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。豎流式氣浮池的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是氣浮池與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時(shí)，宜采用豎流式氣浮池。 氣 浮 池 豎流式氣浮池平流式氣浮池氣浮池的有效水深