第二章-水的物理化學(xué)處理方法課件

1、第一節(jié) 水中粗大顆粒物質(zhì)的去除第二章 水的物理化學(xué)處理方法一、格柵、篩網(wǎng)和微濾機(jī)（一）格柵（二）篩網(wǎng)（三）微濾機(jī)作用：去除水中粗大物質(zhì)，保護(hù)后續(xù)設(shè)備。1精選可編輯ppt第一節(jié) 水中粗大顆粒物質(zhì)的去除第二章 水的物理化學(xué)處理方選用柵條間距的原則：不堵塞水泵和水處理廠、站的處理設(shè)備。規(guī)模、污水性質(zhì)、后續(xù)構(gòu)筑物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，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)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(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。水泵機(jī)組、曝氣器、管道閥門、配水設(shè)施，進(jìn)出水口2精選可編輯ppt選用柵條間

2、距的原則：不格柵的格柵由一組（或多組）相平行的金屬格柵的種類按柵條的間距粗：50-100mm中：10-40mm細(xì): 1.5-10mm按清渣方式: 人工和機(jī)械形狀：平面和曲面3精選可編輯ppt格柵的種類按柵條的間距3精選可編輯ppt4精選可編輯ppt4精選可編輯ppt回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)5精選可編輯ppt回轉(zhuǎn)式格柵除砂機(jī)及柵渣皮帶輸送機(jī)5精選可編輯ppt6精選可編輯ppt6精選可編輯ppt7精選可編輯ppt7精選可編輯ppt填埋焚燒（820以上）堆肥當(dāng)有回收利用價(jià)值 時(shí),可送至粉碎機(jī)或破碎機(jī)被破碎后再用格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法：8精選可編輯ppt填埋格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處

3、置方法：8精選可編輯ppt沉砂池的作用沉砂池的工作原理沉砂池的幾種形式 平流式、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池等 以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走二、沉砂池9精選可編輯ppt沉砂池沉砂池的沉砂池的 平流式、曝氣沉砂池、旋流沉砂池工程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)原則與主要參數(shù)城市污水廠一般均設(shè)置沉砂池，個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不小于2；設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮： 最大時(shí)流量、最大組合流量、合流制流量沉砂池去除的砂粒相對(duì)密度為2.65，粒徑為0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3計(jì)算，其含水率約為60%，容重約1500kg

4、/m3。貯砂斗的容積應(yīng)按2d沉砂量計(jì)算，貯砂斗壁的傾角不應(yīng)小于55,排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。沉砂池的超高不宜小于0.3m。10精選可編輯ppt城市污水廠一般均設(shè)置沉砂池，個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不小于2；10精選 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定。 1.平流式沉砂池11精選可編輯ppt 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；最大流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間不少于30s，一般為3060s；有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.251.0m，池寬不小于0.6m；池底坡度一般為0.010.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)

5、備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，考慮池底形狀。 平流式沉砂池的系統(tǒng)參數(shù) 12精選可編輯ppt 平流式沉砂池的系統(tǒng)參數(shù) 12精選可編輯ppt平流沉砂池設(shè)計(jì)步驟沉砂部分的長(zhǎng)度水流斷面積池的總寬度貯砂斗的容積、尺寸13精選可編輯ppt平流沉砂池設(shè)計(jì)步驟沉砂部分的長(zhǎng)度13精選可編輯ppt 3.池總寬度b 式中： h2設(shè)計(jì)有效水深。 4.貯砂斗所需容積V式中: X城市污水的沉砂量, 一般采用30m3/ (106m3污水）; T排砂時(shí)間的間隔,d; kz 生活污水流量的總 變化系數(shù)。平流式沉砂池的計(jì)算公式 1.長(zhǎng)度L 式中：v最大設(shè)計(jì)流量時(shí) 的速度，m/s； t最大設(shè)計(jì)流量時(shí) 的停留時(shí)間, s。 2.水流斷面

6、面積A式中：qvmax最大設(shè)計(jì)流 量，m3/s。14精選可編輯ppt 3.池總寬度b 平流式沉砂池的計(jì)算公式 1.長(zhǎng)度L 7.池總高度h式中: h1超高，m； h2有效水深,m; h3貯砂斗高度,m。8.核算最小流速vmin 式中:qvmin 設(shè)計(jì)最小流量， m3/s； n1最小流量時(shí)工作 的沉砂池?cái)?shù)目; Amin 最小流量時(shí)沉砂 池中的水 流斷面面積，m2。平流式沉砂池 的計(jì)算公式 5.貯砂斗個(gè)部分尺寸計(jì)算設(shè)貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為60；則貯砂斗的上口寬b2為： 貯砂斗的容積V1： 式中:h3 貯砂斗高度，m； S1，S2 貯砂斗上口和下口的面積。6.貯砂室的高度h3設(shè)

7、采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，則15精選可編輯ppt 7.池總高度h平流式沉砂池 的計(jì)算公式 15精選可編輯p例題某城市污水最大設(shè)計(jì)流量0.3m3/s，最小設(shè)計(jì)流量為0.15m3/s，總變化系數(shù)Kz=1.45，請(qǐng)為該污水處理廠設(shè)計(jì)平流式沉砂池。16精選可編輯ppt例題某城市污水最大設(shè)計(jì)流量0.3m3/s，最小設(shè)計(jì)流量為017精選可編輯ppt17精選可編輯ppt18精選可編輯ppt18精選可編輯ppt19精選可編輯ppt19精選可編輯ppt20精選可編輯ppt20精選可編輯ppt21精選可編輯ppt21精選可編輯ppt22精選可編輯ppt22精選可編輯ppt曝氣沉砂池剖面示意2. 曝

8、氣沉砂池23精選可編輯ppt曝氣沉砂池剖面示意2. 曝氣沉砂池23精選可編輯ppt曝氣沉砂池的構(gòu)造曝氣沉砂池是一個(gè)長(zhǎng)形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度上，距池底約6090cm處設(shè)置曝氣裝置；在池底設(shè)置沉砂斗，池底有i=0.10.5的 坡度，以保證砂?；肷安?；為了使曝氣能起到池內(nèi)回流作用，在必要時(shí)可在設(shè)置曝氣裝置的一側(cè)裝設(shè)擋板。24精選可編輯ppt曝氣沉砂池的構(gòu)造曝氣沉砂池是一個(gè)長(zhǎng)形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用。曝氣沉砂池的特點(diǎn)：25精選可編輯ppt沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；曝

9、氣沉砂池的特點(diǎn)：25精選可編輯水平流速一般取0.080.12m/s。污水在池內(nèi)的停留時(shí)間為24min；雨天最大流量時(shí)為13 min。如作為預(yù)曝氣，停留時(shí)間為1030min。池的有效水深為23m，池寬與池深比為11.5，池的長(zhǎng)寬比可達(dá)5，當(dāng)池長(zhǎng)寬比大于5時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板。曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.56.0mm，距池底約為0.60.9m，并應(yīng)有調(diào)節(jié)閥門。曝氣沉砂池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進(jìn)出口布置，應(yīng)防止產(chǎn)生短流。曝氣量：0.10.2m3/m3污水，或35m3/h.曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)26精選可編輯ppt水平流速一般取0.080.12m/s。曝氣

10、沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣沉砂池實(shí)景27精選可編輯ppt曝氣沉砂池實(shí)景27精選可編輯ppt28精選可編輯ppt28精選可編輯ppt第二節(jié) 水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除一、 沉淀的理論基礎(chǔ)（一）理論基礎(chǔ)（四種類型）（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 池中前期、混凝沉淀）（3）擁擠（成層）沉淀：顆粒濃度大，相互間發(fā)生干擾，分 層（高濁水、二沉池后期）（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。（沉淀池污泥斗、污泥濃縮池） 沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的

11、一種過(guò)程。 29精選可編輯ppt第二節(jié) 水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除一、 沉淀的理論基礎(chǔ)（自由沉淀及其理論基礎(chǔ) 分析的假定沉淀過(guò)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始沉淀時(shí), 因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí), 顆粒即等速下沉30精選可編輯ppt自由沉淀及其理論基礎(chǔ) 分沉淀過(guò)程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不懸浮顆粒在水中的受力：重力、浮力重力大于浮力時(shí)，下沉；重力等于浮力時(shí)，相對(duì)靜止；重力小于浮力時(shí)，上浮。31精選可編輯ppt懸浮顆粒在水中的受力：重力、浮力31精選可編輯ppt1.懸

12、浮顆粒在水中受到的 力Fg Fg是促使沉淀的作用力， 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(duì)自由顆粒的阻力式中：FD水對(duì)顆粒的阻力； CD阻力系數(shù)； A自由顆粒的投影面積； u顆粒在水中的運(yùn)動(dòng) 速度，即顆粒沉速。懸 浮 顆 粒 在 水 中 的 受 力 分 析32精選可編輯ppt1.懸浮顆粒在水中受到的 2. 水對(duì)自由顆粒的阻力懸 浮 球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：33精選可編輯ppt球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)，即因得球狀

13、當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過(guò)程中其周圍的繞流速度亦小時(shí)，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，CD=24/Re， Re（雷諾數(shù)）= l u d/ 帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運(yùn)動(dòng)公式（亦稱斯托克斯定律）：式中:水的動(dòng)力黏度。34精選可編輯ppt當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過(guò)程中其周圍的繞流速度亦小時(shí)由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)s大于L時(shí)，s-L為正值，顆粒以u(píng)s下沉；當(dāng)s與L相等時(shí)，u=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這種顆粒不能用沉淀去除；s小于L時(shí)，s-L為負(fù)值，顆粒以u(píng)s上浮，可用浮上法去除。u與顆

14、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。35精選可編輯ppt由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)：斯托克斯定律:當(dāng)沉淀池的工作原理理想沉淀池理論分為：進(jìn)口區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域、污泥區(qū)域四個(gè)部分36精選可編輯ppt沉淀池的工作原理理想沉淀池理論分為：36精選可編輯ppt沉淀區(qū)過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的水流速度均相同，水平流速為v；懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為u；在沉淀池的進(jìn)口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔希活w粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。理想沉淀池的幾個(gè)假

15、定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：37精選可編輯ppt理想沉淀池的幾個(gè)假定：由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線：式中：v顆粒的水平分速； qv進(jìn)水流量； A沉淀區(qū)過(guò)水?dāng)嗝?面積， Hb； H沉淀區(qū)的水深； b沉淀區(qū)寬度。當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡為其水平分速v和沉速u的矢量和，在沉淀過(guò)程中，是一組傾斜的直線，其坡度i=u/v38精選可編輯ppt式中：v顆粒的水平分速；當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后顆粒運(yùn)動(dòng)的 設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。當(dāng)顆粒沉速uu0時(shí)，無(wú)論這種顆粒處于進(jìn)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。當(dāng)顆粒沉速uu0時(shí)，位于水面的顆粒

16、不能沉到池底，會(huì)隨水流出，如左下圖中軌跡xy所示；而當(dāng)其位于水面下的某一位置時(shí)，它可以沉到池底而被去除，如圖中軌跡xy所示。 說(shuō)明對(duì)于沉速u小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會(huì)沉到池底被去除。39精選可編輯ppt 設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。39精選 上頁(yè)圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)系： 將上式帶入式中 并簡(jiǎn)化后得出 qv/A反映沉淀池效力的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，或稱沉淀池的過(guò)流率，用符號(hào)q表示： 理想沉淀池中，u0與q在數(shù)值上相同，但它們的物理概念不同：u0的單位是m/h；q表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流量，單位是m3/（m2h）。故只要確定顆粒的

17、最小沉速u0，就可以求得理想沉淀池的過(guò)流率或表面負(fù)荷率。 40精選可編輯ppt 上頁(yè)圖的運(yùn)動(dòng)跡線中的相似三角形存在著如下的關(guān)重要結(jié)論理想沉淀池的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無(wú)關(guān)，即與池的體積V無(wú)關(guān)。理想沉淀池中，u0與q在數(shù)值上相同，但它們的物理概念不同，只要確定顆粒的最小沉速u0，就可以求得表面負(fù)荷率。41精選可編輯ppt重要結(jié)論理想沉淀池的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無(wú)總?cè)コ剩簩?duì)于沉淀時(shí)間t0，沉速u0t0 時(shí)刻沉速u顆粒去除率：123442精選可編輯ppt總?cè)コ剩簩?duì)于沉淀時(shí)間t0，沉速u0t0 時(shí)刻沉速u顆粒去除2、絮凝沉降在沉淀過(guò)程中，顆粒變大，沉速變大。懸浮物

18、的去除率不僅與沉速有關(guān)，而且與深度，時(shí)間有關(guān)。無(wú)理論描述公式，只能通過(guò)沉淀試驗(yàn)?zāi)M沉淀效果。沉淀柱高度實(shí)際沉淀池深度1）在時(shí)間ti，不同深度測(cè)2) 計(jì)算各時(shí)間各深度處的顆粒去除百分率 3）繪制去除百分率等值線0.30.51.01.520%30%40%50%60%70%0t43精選可編輯ppt2、絮凝沉降在沉淀過(guò)程中，顆粒變大，沉速變大。沉淀柱高度實(shí)3、擁擠（成層）沉降和壓縮沉降44精選可編輯ppt3、擁擠（成層）沉降和壓縮沉降44精選可編輯ppt4理想沉淀池1）進(jìn)口區(qū)域，懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔稀?）水流水平流動(dòng)，在過(guò)水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等，水平流速為v。3）懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，

19、速度為u。4）顆粒到底就被去除。假定：45精選可編輯ppt4理想沉淀池1）進(jìn)口區(qū)域，懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔稀?沉淀池 按使用功能分生物處理法中的預(yù)處理，去除約30%的BOD5，55%的懸浮物生物處理構(gòu)筑物后,是生物處理工藝的組成部分 初次沉淀池 二次沉淀池46精選可編輯ppt 沉淀池 按使用功能分生物處理法中的預(yù)處生物處 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,另一端出水貯泥斗在池進(jìn)口池內(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47精選可編輯ppt 沉淀池 按水流方向分 平流式 沉淀池三種流態(tài)平流式豎

20、流式輻流式48精選可編輯ppt平流式豎流式輻流式48精選可編輯ppt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.

21、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)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49精選可編輯ppt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)平流式沉淀池50精選可編輯ppt平流式沉淀池50精選可編輯ppt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。鋸齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處.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

22、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)51精選可編輯ppt51精選可編輯ppt平流沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)52精選可編輯ppt52精選可編輯ppt平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（進(jìn)水）53精選可編輯ppt53精選可編輯ppt平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（出水）54精選可編輯ppt54精選可編輯ppt55精選可編輯ppt55精選可編輯ppt56精選可編輯ppt56精選可編輯ppt57精選可編輯ppt57精選可編輯ppt3.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

23、流速, mm/s; 一般不大于5mm/s。5.沉淀池總寬度b1.沉淀池的表面積A式中：qvmax 最大設(shè)計(jì)流量, m3/s；q 表面水力負(fù)荷, m3/(m2h),初沉池一般取1.53 m3/(m2h)，二沉池一般取12m3/(m2h)。2.沉淀區(qū)有效水深h2式中：t 沉淀時(shí)間,h,初沉池一般取12h,二沉池一般取1.52.5h。 沉淀區(qū)有效水深h2通常取23m。平 流 式 沉 淀 池 的 設(shè) 計(jì)58精選可編輯ppt3.沉淀區(qū)有效容積V11.沉淀池的表面積A平 流 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10-8； N 設(shè)計(jì)人口數(shù)，

24、人； T 污泥貯存時(shí)間，d。6.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，以45為宜。平 流 式 沉 淀 池 的 設(shè) 計(jì)59精選可編輯ppt7.污泥區(qū)容積6.沉淀池的個(gè)數(shù)n平 流 式 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)的有效深度，m； h3 緩沖

25、層高度，m；無(wú)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。60精選可編輯ppt平 流 式 沉 淀 池 平流沉淀池設(shè)計(jì)實(shí)例某城市污水處理廠日均流量為0.2 m3/s，設(shè)計(jì)人口100，0000人，沉淀時(shí)間1.5h，采用機(jī)械刮泥，求平流沉淀池的各部分尺寸。根據(jù)實(shí)際廢水特征和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù) 設(shè)：表面負(fù)荷 q = 2 m3/m2.h 1、池表面積A=360m2 2、池有效水深h2=3.0m 3、沉淀區(qū)的有效容積 V=Qt3600=1080m361精選可編輯ppt平流沉淀池設(shè)計(jì)實(shí)例某城市污水處理廠日均流量為0.2 m3

26、/s4、沉淀池長(zhǎng)度L=vt3.6=20m (設(shè)水平流速為3.7 mm/s 2511、總高度：H=6.82m ( 設(shè)緩沖層高度0.5m）62精選可編輯ppt4、沉淀池長(zhǎng)度L=vt3.6=20m (設(shè)水平流速為3.7 輻流式沉淀池63精選可編輯ppt輻流式沉淀池63精選可編輯ppt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、周邊進(jìn)水、周進(jìn)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(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)與吸泥機(jī)等。 輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點(diǎn)64精選可編輯ppt64精選可編輯p

27、pt設(shè)計(jì)一般規(guī)定池子的直徑與有效水深之比一般為6-12池子的直徑一般大于16m池底坡度0.05-0.10中心筒穿孔率10%-20%周邊進(jìn)水設(shè)計(jì)表面負(fù)荷應(yīng)是中心進(jìn)水的1倍65精選可編輯ppt設(shè)計(jì)一般規(guī)定池子的直徑與有效水深之比一般為6-1265精選可中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池示意圖進(jìn)水出水排泥66精選可編輯ppt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66精選可編輯輻流式沉淀池刮泥機(jī)中心移動(dòng)系統(tǒng)67精選可編輯ppt輻流式沉淀池刮泥機(jī)中心移動(dòng)系統(tǒng)67精選可編輯ppt68精選可編輯ppt68精選可編輯ppt69精選可編輯ppt69精選可編輯ppt70精選可編輯ppt70精選可編輯ppt（三）

28、斜流式沉淀池1.原理沉淀效率 ui=Q/A 在原體積不變時(shí)，加大A，可以提高效率；t=H/u0 減小H/n，池長(zhǎng)可縮短為1/n，可以提高效率。71精選可編輯ppt（三）斜流式沉淀池1.原理沉淀效率 ui=Q/At=H/2.構(gòu)造72精選可編輯ppt2.構(gòu)造72精選可編輯ppt二、 混凝（一）混凝過(guò)程的理論基礎(chǔ)去除的是膠體及部分細(xì)小的懸浮物。 范圍在：1nm0.1m混凝目的：使膠體脫穩(wěn)，凝聚生長(zhǎng)成大礬花。水處理中主要雜質(zhì)：粘土（50nm-4 m）細(xì)菌（0.2m-80m） 病毒（10nm-300nm） 蛋白質(zhì)（1nm-50nm）、腐殖酸膠體的穩(wěn)定性:動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性：布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)抗重力。聚集穩(wěn)定性：膠體帶

29、電相斥（憎水性膠體） 水化膜的阻礙（親水性膠體） 兩者之中，聚集穩(wěn)定性對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響起關(guān)鍵作用。73精選可編輯ppt二、 混凝（一）混凝過(guò)程的理論基礎(chǔ)去除的是膠體及部分細(xì)小的懸雙電層內(nèi)層外層（中性）（負(fù)電）總電位總電位一定，擴(kuò)散層越厚，電位越高。電位越高，斥力越大，膠粒越穩(wěn)定。（1）壓縮雙電層：距離近范德華引力占優(yōu)，遠(yuǎn)則庫(kù)侖斥力占優(yōu)電解質(zhì)加入與反離子同電荷離子 與反離子交換或擠入，使膠粒帶電荷數(shù) 電位壓縮雙電層穩(wěn)定性凝聚74精選可編輯ppt雙電層內(nèi)層外層（中性）（負(fù)電）總電位總電位一定，擴(kuò)散層越厚，（2）吸附電中和（3）吸附架橋（4）網(wǎng)捕作用膠粒為晶核75精選可編輯ppt（2）吸附電中和（

30、3）吸附架橋（4）網(wǎng)捕作用膠粒為晶核75精1、鋁鹽和鐵鹽混凝劑（二）混凝劑、助凝劑及其作用76精選可編輯ppt1、鋁鹽和鐵鹽混凝劑（二）混凝劑、助凝劑及其作用76精選可編2、有機(jī)合成高分子絮凝劑3、助凝劑77精選可編輯ppt2、有機(jī)合成高分子絮凝劑3、助凝劑77精選可編輯ppt（三）混合和反應(yīng)設(shè)備1、混凝劑的配制和投配2、混合（2min）設(shè)備3、反應(yīng)（10-30min）設(shè)備78精選可編輯ppt（三）混合和反應(yīng)設(shè)備1、混凝劑的配制和投配78精選可編輯pp（機(jī)械攪拌）（水力攪拌）速度梯度甘布（TRCamp）斯泰因（PCStein）公式：79精選可編輯ppt（機(jī)械攪拌）（水力攪拌）速度梯度甘布（TR

31、Camp）公式80精選可編輯ppt80精選可編輯ppt三、澄清（一）機(jī)械加速澄清池（二）水力循環(huán)澄清池（三）懸浮澄清池（四）脈沖澄清池泥渣循環(huán)分離型：懸浮泥渣過(guò)濾型：81精選可編輯ppt三、澄清（一）機(jī)械加速澄清池泥渣循環(huán)分離型：懸浮泥渣過(guò)濾型：82精選可編輯ppt82精選可編輯ppt四、過(guò)濾1、阻力截留2、重力沉降3、接觸絮凝濾池類型：按濾料種類（單層、雙層）、作用水頭（重力式、壓力）、過(guò)濾速度（慢、快）、進(jìn)出水及反洗水的供給與排除方式（普通快濾池、虹吸濾池、無(wú)閥濾池）等分類（一）過(guò)濾機(jī)理粒狀介質(zhì)過(guò)濾使用場(chǎng)合懸浮物粒徑越大濾料和濾速越小濾料越小，沉降面積越大濾速越小，水流越平穩(wěn)吸附正電離子，

32、形成正電荷薄膜膠體接觸碰撞的媒介，促其凝聚83精選可編輯ppt四、過(guò)濾1、阻力截留（一）過(guò)濾機(jī)理粒狀介質(zhì)過(guò)濾懸浮物粒徑越大1、快濾池的基本構(gòu)造和過(guò)濾工藝過(guò)程（過(guò)濾和反洗2個(gè)階段）（二）普通快濾池過(guò)濾進(jìn)水過(guò)濾出水反沖洗進(jìn)水反沖洗出水84精選可編輯ppt1、快濾池的基本構(gòu)造和過(guò)濾工藝過(guò)程（過(guò)濾和反洗2個(gè)階段）（二2、濾料和墊層結(jié)構(gòu)濾料需滿足的要求濾料的性能指標(biāo)有效直徑（d10 10%通過(guò)）和不均勻系數(shù)（ d80 /d10 ）濾料的納污能力（kg/m3）濾料的孔隙率（0.4）和比表面積機(jī)械強(qiáng)度化學(xué)穩(wěn)定適宜的級(jí)配和足夠的孔隙率85精選可編輯ppt2、濾料和墊層結(jié)構(gòu)濾料需滿足的要求有效直徑（d10 10

33、%通3.過(guò)濾時(shí)的水頭損失86精選可編輯ppt3.過(guò)濾時(shí)的水頭損失86精選可編輯ppt4. 濾速、濾池總表面積及濾池?cái)?shù)的確定5. 快濾池的反沖洗單位面積濾料體積不變：濾層高度孔隙率87精選可編輯ppt4. 濾速、濾池總表面積及濾池?cái)?shù)的確定5. 快濾池的反沖6. 配水系統(tǒng)小阻力配水系統(tǒng)管式大阻力配水系統(tǒng)88精選可編輯ppt6. 配水系統(tǒng)小阻力配水系統(tǒng)管式大阻力配水系統(tǒng)88精選可編（三）虹吸濾池虹吸控制89精選可編輯ppt（三）虹吸濾池虹吸控制89精選可編輯ppt（四）重力式無(wú)閥濾池90精選可編輯ppt（四）重力式無(wú)閥濾池90精選可編輯ppt（五）壓力濾池91精選可編輯ppt（五）壓力濾池91精選可

34、編輯ppt五、氣浮（一）氣浮理論基礎(chǔ)定義氣浮分離的對(duì)象藥劑浮選法界面能界面張力，N/m界面面積，m2界面能有降低到最小的趨勢(shì)。接觸角90 親水性物質(zhì)90 疏水性物質(zhì)對(duì)著水的角92精選可編輯ppt五、氣浮（一）氣浮理論基礎(chǔ)定義界面能界面張力，N/m界面面積氣泡與顆粒附著前附著后：減小值：平衡時(shí)界面張力減小值：氣固固LGLSGSLGLSGS液 90 90 0 ， E 0，不能吸附。 180 ， E 2 LG ，易吸附。浮選劑的極性基團(tuán)能選擇性的吸附親水性物質(zhì)，而非極性基團(tuán)則朝向水。93精選可編輯ppt氣泡與顆粒附著前附著后：減小值：平衡時(shí)界面張力減小值：氣固固（二）氣浮設(shè)備加壓溶氣氣浮葉輪氣浮曝氣

35、氣浮和射流氣浮電解氣?。ǖ谖骞?jié)）用途氣浮法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)94精選可編輯ppt（二）氣浮設(shè)備加壓溶氣氣浮94精選可編輯ppt第三節(jié) 水中溶解物質(zhì)的去除一 、水的軟化和除鹽去除水中溶解物質(zhì)的方法主要有軟化除鹽、離子交換、吸附和膜分離等。（一）軟化：降低水中Ca2、Mg2的含量，以防止它們?cè)诠艿篮驮O(shè)備中結(jié)垢?；痉椒ǎ杭訜彳浕?；藥劑軟化法；離子交換法（二）除鹽：減少水中溶解鹽類（包括各種陽(yáng)離子和陰離子）的總量。基本方法：蒸餾法；電滲析法；反滲透法；離子交換法95精選可編輯ppt第三節(jié) 水中溶解物質(zhì)的去除一 、水的軟化和除鹽去除水中溶解物 實(shí)質(zhì)：是不溶性離子化合物（離子交換劑）上的可交換離子與溶液中的

36、其他同性離子之間的交換反應(yīng)。是一種特殊的吸附過(guò)程，通常稱為離子交換吸附。（一）離子交換劑：磺化煤和離子交換樹脂（二）離子交換樹脂的性質(zhì)： 離子交換樹脂的物理性能指標(biāo)：粒度、密度、含水率、溶脹性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性等； 離子交換樹脂的化學(xué)性能指標(biāo)：交聯(lián)度、酸堿性、離子交換選擇性、交換容量等。（三）離子交換的工藝及其應(yīng)用 離子交換的工藝與操作： 操作步驟：交換 反洗 再生 清洗 離子交換法在給水處理中的應(yīng)用：主要用于水質(zhì)軟化與除鹽。 軟化應(yīng)用：采用Na型陽(yáng)離子交換柱固定型單床，原水（硬水）通過(guò)交換柱后，水中Ca2、Mg2被交換去除，轉(zhuǎn)化為Na十鹽，使水得到軟化。 除鹽應(yīng)用：水的除鹽則需用H型陽(yáng)離子交

37、換柱與OH型陰離子交換柱串聯(lián)工藝，當(dāng)原水（含鹽水）通過(guò)陽(yáng)離子交換柱時(shí)，各金屬離子M被H交換去除，其出水pH顯酸性，再通過(guò)陰離子交換柱時(shí)，水中的各類酸根A被OH交換去除，出水即得到脫鹽。 離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用：應(yīng)用于含重金屬?gòu)U水的處理與金屬回收方面。二、離子交換法用于去除廢水中的金屬離子96精選可編輯ppt 實(shí)質(zhì)：是不溶性離子化合物（離子交換劑）上的可交換 三、吸附 主要用于去除溶解性的有機(jī)物質(zhì)。此外還能除去合成洗滌劑、微生物、病毒和痕量重金屬等，并能脫色、除臭。（一）吸附類型物理吸附：吸附劑和吸附質(zhì)之間通過(guò)分子間作用力（范德華力）產(chǎn)生的吸附。 低溫，無(wú)選擇性，多層吸附，可逆化學(xué)吸附：吸

38、附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的吸附，是由化學(xué)鍵力引起 高溫，有選擇性，單層吸附，不可逆吸附過(guò)程（吸附速度）：顆粒外部擴(kuò)散（膜擴(kuò)散）：溶液濃度 顆粒外表面積 攪拌程度顆粒內(nèi)部擴(kuò)散：細(xì)孔和污染物質(zhì)顆粒相對(duì)大小吸附反應(yīng)階段（速度快）97精選可編輯ppt 三、吸附97精選可編輯ppt（二）吸附劑活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、焦炭、木炭、木屑等。 活性炭小孔的表面積占比表面積的95%以上。吸附量主要受小孔支配。（三）吸附平衡和吸附等溫線吸附平衡：當(dāng)吸附速度和解吸速度相等，即單位時(shí)間內(nèi)吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí)，吸附質(zhì)在吸附劑表面的濃度與在溶液中的濃度都不再改變。吸附量：就是吸附平

39、衡時(shí)單位質(zhì)量吸附劑上所吸附的吸附質(zhì)的質(zhì)量。測(cè)定方法：公式（2-91） 吸附等溫線：在一定溫度下，活性炭與被處理的水接觸并達(dá)到平衡時(shí)，吸附質(zhì)在溶液中的濃度和活性炭吸附量之間的關(guān)系曲線。有代表性類型為：Langmuir型、BET型和Freundlich型。98精選可編輯ppt98精選可編輯ppt穿透點(diǎn)吸附終點(diǎn)99精選可編輯ppt穿透點(diǎn)吸附終點(diǎn)99精選可編輯ppt四、膜分離技術(shù)膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶液隔開，使一側(cè)溶液中的某種溶質(zhì)透過(guò)膜或者溶劑（水）滲透出來(lái)，從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。根據(jù)膜種類的不同和推動(dòng)力的不同，膜分離法可分為不同的過(guò)程見下表。優(yōu)點(diǎn)：可在一般溫度下操作、沒(méi)有相的變化、設(shè)備可

40、工廠化生產(chǎn)、容易操作等；缺點(diǎn)：需要消耗相當(dāng)?shù)哪芰浚〝U(kuò)散滲析除外），處理能力較小。1、電滲析： 原理：應(yīng)用：海水和苦咸水（鹽度小于10gL）的淡化是電滲析最主要的用途。2、反滲透：原理：應(yīng)用：反滲透工藝已在海水及苦咸水淡化、飲用水處理、高純水制備等給水領(lǐng)域得到了較多的應(yīng)用。在電鍍、食品工業(yè)等廢水處理方面也有應(yīng)用。3、微濾、超濾和納濾微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細(xì)菌；超濾能去除相對(duì)分子質(zhì)量大于l 000100 000的物質(zhì)；納濾也稱為低級(jí)反滲透，可分離相對(duì)分子質(zhì)量大于200400的物質(zhì)。4、液膜分離技術(shù)原理：應(yīng)用: 含酚廢水的處理；含NH3廢水的處理；含重金屬?gòu)U水的處理100精選可編輯ppt

41、四、膜分離技術(shù)100精選可編輯ppt101精選可編輯ppt101精選可編輯ppt102精選可編輯ppt102精選可編輯ppt第四節(jié) 水中有害微生物的去除 一、概述水的消毒：目的是殺死水中的病原細(xì)菌和其他對(duì)人體健康有害的微生物。水消毒的方法：水煮沸、氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒等。二、氯消毒（一）氯的性質(zhì) 1. 氯與水的作用氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)（HOCl 作用）2. 氯與氨的作用氯和次氯酸極易與氨化合成各種氯胺3. 氯與其他雜質(zhì)的作用氯與水中其他還原性物質(zhì)起化學(xué)作用，如Fe2、Mn2、N02、S2等無(wú)機(jī)性還原物質(zhì)以及一些有機(jī)性還原物質(zhì)。（二）余氯及其分類 消毒效果與氯的劑量和接

42、觸時(shí)間有關(guān)（加氯30min后，游離性余氯0.3，末梢0.05）游離性余氯（自由性余氯）：Cl2、H0Cl、OC l化合性余氯：NH2 Cl、NHCl2及其他氯胺化合物二者之和是總余氯。3、需氯量：就是指在一定的條件（如溫度、pH、接觸時(shí)間等）下，單位體積水樣中所投加的氯量與為達(dá)到預(yù)期氯化結(jié)果所需的剩余氯量之差，即需氯量加氯量余氯量。原水游離氨0.3mg/L折點(diǎn)后加氯原水游離氨0.5 mg/L峰點(diǎn)前加氯加氯1-2mg/L常規(guī)加氯量103精選可編輯ppt第四節(jié) 水中有害微生物的去除 原水游離氨0.3mg/L104精選可編輯ppt104精選可編輯ppt105精選可編輯ppt105精選可編輯ppt三、

43、其他消毒法1. 加熱消毒2. 紫外線消毒細(xì)菌受紫外線照射后，紫外光譜的能量為細(xì)菌的重要組成部分核酸所吸收，使核酸的結(jié)構(gòu)破壞。（一）物理消毒法 臭氧能氧化水中的有機(jī)物，可用于去除水中的鐵、錳，并能去除嗅、味和色度。臭氧還能完全去除水中的酚。（二）臭氧消毒 細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)胨外膜吸附了ClO2，滲透進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，有效地氧化破壞含巰基的酶，抑制了生長(zhǎng)。（三）二氧化氯消毒1. 重金屬消毒2. 其他氧化劑消毒：鹵素如溴和碘以及高錳酸鉀等氧化劑（四）其他化學(xué)消毒法（五）各種消毒法的結(jié)合使用106精選可編輯ppt三、其他消毒法1. 加熱消毒（一）物理消毒法 臭氧能氧一、中和法酸、堿廢水中和法氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)類型 藥劑中和法氯和次氯酸極易與氨化合成各種氯胺過(guò)濾中和法重力式中和濾池、升流式膨脹濾池、變速膨脹濾池和滾筒中和濾池。第五節(jié) 水的其他物理化學(xué)處理方法 107精選可編輯ppt一、中和法第五節(jié) 水的其他物理化學(xué)處理方法 107精選可 通過(guò)化學(xué)或物理化學(xué)的方法將污水中的污染物直接氧化成無(wú)機(jī)物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為低毒的易生物降解的中間產(chǎn)物。（一）臭氧氧化技術(shù)反應(yīng)類型：臭氧分子的直接反應(yīng)；臭氧轉(zhuǎn)化為羥基自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（二）過(guò)氧化氫氧化技術(shù)應(yīng)用：去除廢水中的氰化物；將地下水中的鐵和錳氧化為不溶于水的氫氧化物，再通過(guò)沉淀而得以去除；在廢水好氧