水處理工程預(yù)處理

水處理工程預(yù)處理第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第1節(jié)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)所有進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)的廢水，其水量水質(zhì)隨時都可能發(fā)生變化，對廢水處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不利。一、水量調(diào)節(jié)線內(nèi)調(diào)節(jié)全部流量流過調(diào)節(jié)池對廢水成份和流量大幅度調(diào)節(jié)線外調(diào)節(jié)只有超過日平均流量的那一部分才進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對廢水的變化起輕微的緩沖作用。第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六格柵沉砂池調(diào)節(jié)池提升泵房一級二級處理原水出水QQtt在線調(diào)節(jié)格柵沉砂池調(diào)節(jié)池提升泵房一級二級處理原水出水QQtt線外調(diào)節(jié)溢流井第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六1-3第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六

生產(chǎn)周期T內(nèi)廢水總量WT（m3）

式中：qi——ti時段內(nèi)廢水的平均流量，m3/hti——時段,h

在周期T內(nèi)廢水平均流量Q（m3/h）

第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六廢水流量累積曲線如圖1-4所示

1-4第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六二、水質(zhì)調(diào)節(jié)均和池或勻質(zhì)池利用外加動力（如葉輪攪拌、空氣攪拌、水泵循環(huán)）而進(jìn)行的強(qiáng)制調(diào)節(jié)，它設(shè)備較簡單，效果好，但運(yùn)行費(fèi)用高利用差流方式使不同時間和不同濃度的廢水進(jìn)行自身水力混合，基本沒有運(yùn)行費(fèi)，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。進(jìn)水進(jìn)水曝氣均和池第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六折流調(diào)節(jié)池差流調(diào)節(jié)池差流調(diào)節(jié)方式不同時間不同地點(diǎn)的進(jìn)水,在同一時間同一地點(diǎn)出水第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六廢水經(jīng)過一定調(diào)節(jié)時間后的平均濃度按下式計算C—T小時內(nèi)的廢水平均濃度（mg/L);q—T小時內(nèi)的廢水平均流量（m3/h)；C1,C2,‥‥Cn—廢水在各時段t1,t2,‥tn內(nèi)的平均濃度（mg/L)；q1,q2,‥qn—廢水在各時段t1,t2,‥tn內(nèi)的平均流量（m3/h)；t1,t2,‥tn時間間段(h),總和等于T。所需調(diào)節(jié)池容積：V=qT=q1t1+q2t2+‥+qntn第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六濃度對比法確定調(diào)節(jié)時間設(shè)計平均濃度C與任意相鄰2時段內(nèi)的平均濃度相比，均大于各平均值，則需要的調(diào)節(jié)時間為2ti;反之，則再比較C與任意相鄰3時段的平均濃度，若C均大于各平均值，則調(diào)節(jié)時間為3ti;依此類推，直至符合要求為止。調(diào)節(jié)池的位置設(shè)置在一級處理之后二級處理之前，這樣污泥和浮渣的問題會少一些將調(diào)節(jié)池設(shè)置在一級處理之前，在設(shè)計中就必須考慮設(shè)置足夠混合設(shè)備以防止懸浮物沉淀和廢水濃度的變化，有時還應(yīng)該曝氣以防止產(chǎn)生氣味第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六例題：已知某化工廠的酸性廢水的日平均流量為1000m3/d，廢水流量及鹽酸濃度如圖所示，詳見下表。求6小時的平均濃度和調(diào)節(jié)池的容積。第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六解：廢水流量和濃度較高的時間間段在12～18時之內(nèi)。此6h的廢水平均濃度為：

5700×37+4700×68+3000×40+3500×64+5300×40+4200×40C=-------------------------------------------------------------=4340.8mg/L

37+68+40+64+40+40調(diào)節(jié)池的容積：V=1.2×qt=1.2×289＝347m31.2為保險系數(shù)當(dāng)無廢水資料時，調(diào)節(jié)池容積可按平均流量6～8h計算。第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六需要的的調(diào)節(jié)池容積4110m3用逐時水量統(tǒng)計資料確定調(diào)節(jié)池容量第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第2節(jié)篩濾一、格柵阻截粗大的漂浮物和懸浮物。格柵的去除效率與格柵的設(shè)計很有關(guān)系。設(shè)計內(nèi)容：尺寸計算、水力計算、柵渣量計算1.格柵的間隙數(shù)n由下式確定：Qmax—最大設(shè)計流量，α—格柵安置的傾角，度，一般為60°～70°；h—柵前水深，m;v—過柵流速，m/s,最大設(shè)計流量時為0.8～1.0m/s,平均設(shè)計流量時為0.3m/s。b—柵條凈間隙，m，粗格柵b=50～100mm,中格柵b=10～40mm,細(xì)格柵b=3～10mm。當(dāng)柵條的間隙數(shù)為n時，則柵條的數(shù)目應(yīng)為n-1。第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六一、格柵

設(shè)在廢水處理構(gòu)筑物前，或泵站集水池進(jìn)口處的渠道中，用以攔截水中粗大的懸浮物及其他雜質(zhì)，以防堵塞構(gòu)筑物的孔、洞、閘門和管道，或堵塞、損壞水泵等機(jī)械設(shè)備根據(jù)柵條間距分為：細(xì)格柵.中格柵.粗格柵一般污水處理廠應(yīng)設(shè)中、細(xì)兩道格柵第2節(jié)篩濾阻截粗大的漂浮物和懸浮物。格柵的去除效率與格柵的設(shè)計很有關(guān)系。第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六（一）格柵分類

按形狀分

第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六

按柵條凈間隙e來分

按清渣方式來分

第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六粗格柵

細(xì)格柵

平面圖剖視圖第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六人工清渣格柵適用范圍：渣量小的小型污水處理裝置。格柵的分類機(jī)械清渣格柵優(yōu)點(diǎn)：格柵運(yùn)行安全度高。固定式清渣機(jī)的寬度與格柵寬度相等。機(jī)械清渣格柵人工清渣格柵第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六各種格柵自動機(jī)械格柵鋼絲繩牽引格柵WG型機(jī)械格柵第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第2節(jié)篩濾（二）設(shè)計內(nèi)容

尺寸計算、水力計算、柵渣量計算1.格柵的間隙數(shù)n由下式確定：Qmax—最大設(shè)計流量，α—格柵安置的傾角，度，一般為60°～70°；h—柵前水深，m;v—過柵流速，m/s,最大設(shè)計流量時為0.8～1.0m/s,平均設(shè)計流量時為0.3m/s。b—柵條凈間隙，m，粗格柵b=50～100mm,中格柵b=10～40mm,細(xì)格柵b=3～10mm。當(dāng)柵條的間隙數(shù)為n時，則柵條的數(shù)目應(yīng)為n-1。第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六2.格柵的建筑寬度B由下式?jīng)Q定：B=S(n-1)+bn(m)3.通過格柵的水頭損失h1由下式?jīng)Q定：4.柵后槽的總高度由下式?jīng)Q定：H=h+h1+h2h2柵前渠道超高，一般取0.3m5.柵槽總長度計算公式：L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgαL1=(B-B1)/(2tgα1)L2=L1/2,第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六二、篩網(wǎng)一些工業(yè)廢水含有細(xì)小的懸浮物，它們不能被格柵截留，也難以用沉淀法驅(qū)除。用篩網(wǎng)。裝置種類：振動篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)、微濾機(jī)等。根據(jù)具體情況選定。細(xì)篩網(wǎng)：給水取水口，防止魚類進(jìn)入撈毛機(jī)：紡織、制革廢水轉(zhuǎn)盤式微濾機(jī)：給水除藻，造紙廢水紙漿回收6.每日柵渣量計算：第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第3節(jié)中和

Neutralization使用情況：廢水排入受納水體前，pH值超標(biāo)。工業(yè)廢水排入城市下水道系統(tǒng)前，以免對管道系統(tǒng)造成腐蝕?；瘜W(xué)處理或生物處理前，為防止對后續(xù)生物處理單元沖擊。使用條件對于濃度較高（達(dá)到3%～5%）的酸堿廢水，首先考慮：①能否重復(fù)利用②能否回收化工原料③能否用作水處理中離子交換劑的再生液或水質(zhì)穩(wěn)定劑。方法：酸性廢水：酸性廢水與堿性廢水相互中和、藥劑中和及過濾中和三種方法堿性廢水：堿性廢水與酸性廢水相互中和、藥劑中和兩種。第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六一、酸性廢水和堿性廢水的來源

(1)酸性廢水的主要來源：化工廠、化肥廠、化纖廠、鋼鐵廠、食品廠、選礦廠、酸洗車間及電鍍車間等排出酸性廢水，有無機(jī)酸，也有有機(jī)酸，往往同時含有懸浮物、金屬鹽類和有機(jī)污染物等。

(2)堿性廢水的主要來源：印染廠、紡織廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠及某些化工廠等。第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六二、酸性廢水的中和處理（1）藥劑中和法主要藥劑包括石灰、苛性鈉、碳酸鈉、石灰石、電石渣等。最常用的是石灰（CaO)。中和藥劑的投加量：Ga—藥劑總耗量，kg/d;Q—酸性廢水流量，m3/d;C1、C2—廢水中酸的濃度和酸性鹽的濃度，kg/m3;a1、a2—中和1kg酸和酸性鹽所需的堿量，kg/kg;K-反應(yīng)不均勻系數(shù)，一般采用1.1～1.2；α—中和劑的純度，%。確定投加量的比較準(zhǔn)確的方法是通過試驗(yàn)繪制的中和曲線確定。投加方法：分干法、濕法第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六干法:利用電磁振蕩原理的石灰振蕩設(shè)備投加,以保證投加均勻。設(shè)備簡單，但反應(yīng)慢，而且不易徹底，投藥量大。濕法：將石灰在消解槽內(nèi)消解成45%～50%濃度后，投入乳化液，經(jīng)攪拌配成5%-10%濃度氫氧化鈣乳液然后投加。運(yùn)行方式：間歇運(yùn)行，設(shè)置2-3個池子進(jìn)行交替工作；廢水量大時，可采用連續(xù)流處理，多級串聯(lián)方式。第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六例題：藥劑中和處理系統(tǒng)的計算已知條件：某煉油廠酸性廢水平均流量Q=19000m3/d，最大時流量Qmax＝950m3/h。為將其pH調(diào)整到8.5,經(jīng)試驗(yàn)需加熟石灰量C[以Ca(OH)2]為100～700mg/L,平均500mg/L。若調(diào)整到pH=9，石灰需用量cmax為1200mg/L,長期平均最大需用量為1000mg/L。要求確定：（1）石灰貯存量V,按平均每月貯存量或最大兩周需用量計。并設(shè)所用的石灰小塊CaO的密度ρ為1042.6kg/m3。（2）石灰消化設(shè)備及石灰輸送設(shè)備所需的能力（按最大計算用量計）。（3）平均和最大消化用水量W（設(shè)配制成10%質(zhì)量比的石灰漿）。（4）按最小停留時間為5min計的石灰漿池的容積和尺寸。第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六計算：1.石灰石的貯存量（1）按調(diào)整至pH=8.5計，平均每月Ca(OH)2需用量G’為：G’＝QC/1000=19000×500/1000=9500kg/d折算成CaO的用量G=G’×56/74＝7189kg/d（56及74為CaO及Ca(OH)2的分子量(2)按pH調(diào)整至9.0計算最大兩周CaO用量(3)需用的石灰體積V已知石灰的密度ρ=1042.6kg/m3=1.0426t/m3，所以每月平均需用石灰體積：V=G/ρ＝215.67/1.04261=207m32.消化及運(yùn)輸能力N設(shè)備能力應(yīng)按最大負(fù)荷計算，即按最大流量時石灰加量計，所以消化及運(yùn)輸能力：N=CmaxQmax=1200×950/1000=1140（kgCa(OH)2/h）N=1140×56/74=862.7（kgCaO/h）3.石灰消化用水量W要求配成10%（質(zhì)量比）的石灰漿，所以，平均消化用水量W=G’×（0.9/0.1）×1/1000=85.5（m3/d)最大消化用水量Wmax=N×（0.9/0.1）×1/1000=10.3（m3/h)第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六4.石灰消化池容積和尺寸已知最大用水量Wmax＝10.3m3/h,停留時間T=5min，所以，消化池的容積VD=WmaxT=10.3×5/60=0.86m3設(shè)存水深度h2＝0.51m，保護(hù)高度h1=0.69m，則消化池平均面積A=VD/h2=0.86/0.51=1.69m2設(shè)消化池長寬相等，其邊長為b，則b=Sqrt(A)=1.3m消化池總深度＝H=h1+h2=0.69+0.51=1.2m（2）過濾中和法

選用堿性濾料填充成一定形式的濾床，酸性廢水流過此濾床即被中和。過濾中和法適于處理含硫酸濃度不大于2～3g/L,易生成溶解鹽，且比較潔凈的各種酸性廢水，當(dāng)廢水中含有大量懸浮物、油脂、重金屬鹽和其它毒物時，不宜采用。中和濾池主要有普通中和濾池、升流式濾池和滾筒式三種。第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六普通中和濾池：濾料粒徑不宜過大，也不得混有粉料雜質(zhì)，一般采用30～50mm；過濾速度一般不宜大于1.4mm/s；接觸時間不小于10min；濾床厚度一般為1～1.5m進(jìn)水放空管受水槽帶孔底版出水升流式中和濾池：底部配水裝置，當(dāng)采用大阻力穿孔管布水系統(tǒng)時，孔徑為9～12mm，孔距及孔數(shù)根據(jù)計算確定；卵石承托層厚度為0.15～0.2m，粒徑為20～40mm。濾料粒徑一般采用0.5～3mm。濾層厚度在運(yùn)轉(zhuǎn)初期采用1m，每班加料2～4次，最終換料時一般不小于2m。濾料膨脹率采用50%，頂部清水層一般為0.5m；濾柱總高3m左右，直徑不大于2m，至少應(yīng)設(shè)一個備用柱以備倒床換料；恒速濾柱的濾速為60～70m/h，變速濾柱下部濾速130～150m/h，上部40～60m/h。第47頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六（3）利用堿性廢水中和法利用廠內(nèi)堿性廢水，以廢治廢。欲使酸性和堿性兩種污水中和后呈中性，根據(jù)等當(dāng)量原則，必須滿足下列公式：式中：Qj,Qs—堿性和酸性廢水的流量，

cj,cs—堿性和酸性廢水的濃度，；a—中和劑的比耗量，即中和1kg酸所需的堿量，kg，可由反應(yīng)式計算得出。K—