废水的物理处理.ppt

3 废水的物理处理3.1 沉降原理3.2 平流式沉淀池3.3 竖流式沉淀池3.4 辐射式沉淀池3.5 斜板沉淀池3.6 隔油池3.7 气浮3.8 快滤池重点、难点沉降原理； 平流沉淀池的设计计算 ； 斜板沉淀池的工作原理 ； 隔油池、气浮的工作原 理3.1沉降原理一、沉降类型自由沉降沉降类型自由沉降自由沉降发生在水中 悬浮固体浓度不高的情况 下，颗粒各自单独进行沉 降，颗粒的沉淀轨迹呈直 线整个过程中，颗粒的 物理性质不发生变化颗 粒在沉砂池中的沉降属自 由沉降一、沉降类型自由沉降沉降类型絮凝沉降絮凝沉降絮凝沉降的悬浮颗粒 浓度不高，但沉降过程中 悬浮颗粒之间有互相絮凝 作用，颗粒因互相聚集增 大而加快沉降，初沉池后 期和二沉池初期沉降均属 絮凝沉降一、沉降类型自由沉降沉降类型絮凝沉降集团沉降(或 成层沉淀)集团沉降集团沉降 当水中悬浮物浓度较高 (5000mg/L以上)，颗粒的沉降受到周围 其它颗粒影响，互相挤成一团，形成一 种呈网状的绒体，颗粒间相对位置保持 不变，以一个整体共同下沉，与澄清水 之间有清晰的泥水界面二次沉淀池后 期与污泥浓缩池初期沉降均属此类沉降类型一、沉降类型自由沉降絮凝沉降集团沉降(或 成层沉淀)压缩沉淀压缩沉淀压缩沉淀 由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互 之间已挤集成团块结构，互相接触，互相支承 ，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被 挤出，使污泥得到浓缩。

二沉池污泥斗及污泥 浓缩池中污泥的浓缩过程属此类沉淀 悬浮物的沉降过程中，实际上都顺次存在 着上述四种类型的沉降，只是存在的时间长短 不同而已二、悬浮颗粒的沉降速度计算公式 当水流为层流状态时，自 由沉降颗粒沉降速度可用 斯托克斯公式表示： u=g(ρs--ρl)du=g(ρs--ρl)d2 2/18μ/18μ式中: u——颗粒沉降速度（ m/s） g——重力加速度（ m2/s） μ——液体粘度（Pa·s ） ρs——颗粒密度（ kg/m3） ρl——液体密度（ kg/m3） d——颗粒直径（m）由此可见，影响球形颗粒沉速的主要因素为颗粒与液体的 密度差、颗粒粒径及液体的粘度三、理想沉淀池条件沉淀区过水断 面上各点的水 流速度均相同 ，水平流速为 v悬浮颗粒在沉淀 区等速下沉，下 沉速度为u在沉淀池的入流区， 水流中的悬浮颗粒均 匀分布在整个过水断 面上，在沉降过程中 的水平分速度等于水 流速度颗粒一经沉到池 底，即认为已被 去除，不再浮起理想沉淀 池的条件计算 t=L/v=H/u q=Q/A v=Qt=HBL A=BL Q=v/t=HBL/t=Au Q/A=u=q q=(1/1.25～1/1.75)qt=(1.5～2.0)t式中：q,t—分别为由沉 降曲线上查得的理论沉 降速度和沉降时间。

3.2平流式沉淀池平流沉 淀池进 水板 沉淀区水是按水平方向流过沉降区并完成沉淀过程的 池型呈长方形，废水从池的一端流人，水平方向 流过池子，从池的另一端流出在池的进口处底部 设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗一、平流式沉淀池简介布水挡板沉淀区 （可沉颗 粒与废水分离）出水区污泥区（贮存 、浓缩污泥与 排泥）二、平流沉淀池的构造进水区（均 匀布水）三、平流沉淀池形式链带式刮泥机：链带式刮泥机：缺点是链带的支承和驱动件都 浸没于水中，易锈蚀，难保养桥式行车刮泥机：轨道设在池壁上，行车在轨道上移动， 刮泥板伸入水中，将污泥刮入污泥斗中，由排泥管排出这 种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便多斗式平流沉淀池：多斗式平流沉淀池： 用于较小的平流沉淀池 ，不设刮泥设备，在沿 池的长度方向设置多个 泥斗，每个泥斗各自单 独排泥，既不相互干扰 ，也有利于保证污泥浓 度四、平流式沉淀池的设计计算沉淀区的计算沉淀区的计算沉淀区总面积A为： A=Q/q=Q/uA=Q/q=Q/u沉淀池有效水深h2为： h2=Qt/A=h2=Qt/A=utut 沉淀区面积： A=Q/qA=Q/q式中: Q 为最大设计流量m3/h q ——表面负荷 初沉池1.5~3.0m3/(m2·h ) 二沉池1~2 m3/(m2·h)沉淀区有效水深： h2=qt 沉淀区长度： L=vt 沉淀区宽度： B=A/L 式中 t ——废水沉淀时间污泥区的计算沉淀池总高度H污泥区容积可根据 每日所沉淀下来的 污泥量和排泥周期 来决定。

H=h1+h2+h3+h4H=h1+h2+h3+h4 式中： h1——超高(m)，一般取 0.3m； h2——沉淀区有效水深 (m) h3——缓冲区高度(m)； 无刮泥设备时为0.5m，有 刮泥设备时，其上缘高出 刮板0.3m h4——污泥区高度(m)3.3竖流式沉淀池一、竖流式沉淀池的构造竖流式沉淀池 的平面多呈圆形 沉淀池运行时，废 水经进水管进入中 心管，由管口出流 后，借助反射板的 阻挡向四周分布， 并沿沉降区断面缓 慢竖直上升直径直径4 4～～10m10m竖流式沉淀竖流式沉淀 池的深、径比一般不大于池的深、径比一般不大于 3 3，通常取，通常取2 2 二、竖流式沉淀池的工作原理…123当颗粒沉速u>v时，则 颗粒将以u-v的差值向下 沉淀，颗粒得以去除当颗粒沉速u=v时，则颗 粒处于随遇状态，它们将 因相互碰撞、凝聚而沉降当颗粒沉速u

3.沉淀时间t实=（1.5～2.0）t ，或取经 验值1～2h 4.中心管内水流速度v0管口不设反射板时， v0≦0.03m/s，设反射板时， v0≦0.1m/s5.中心管与反射板之间的流 速v1≦0.04m/s 6.中心管下端至反射板表面 间有关尺寸如书P40图3.9所 示，反射板底距污泥表面的 距离（即缓冲层）为0.3m， 泥斗壁倾角取45°～55° 7.沉淀池直径与沉降区深度 直径D与沉降区深度h之比不 超过3：1，因为D/h过大， 池内水流将可能变成辐射流 ，絮凝作用减少，发挥不了 竖流式沉淀池的优点3.4辐射式沉淀池一、辐射式沉淀池的原理由于过水断面不 断增大，使水平流速 逐渐变小，颗粒沉降 至池底，澄清的水通 过设在四周区的溢流 堰溢出二、辐射式沉淀池的构造辐射式沉淀池是一种直径较大的圆 形沉淀池，池径可在20m～100m之间 ，池周水深1.5～3.0m，废水经进水 管进入中心布水筒后，通过孔口， 均匀沿半径方向，向池四周辐射流 动，沉淀于池底的污泥一般采用刮 泥机刮除缺点 中心进水口处流速较 大，且呈紊流，容易 影响初期沉降效果二、计算同平流沉淀池，其表面负荷一般为2～ 3m3/(m2*h)，沉淀时间一般为1.5～2.0h。

沉淀于池底的污泥一般采用刮泥机刮除3.5斜管（板）沉淀池一、斜板沉淀池沉淀原理1 1、浅层沉降理论、浅层沉降理论 在沉淀池有效容积 一定的情况下，池 身越浅，沉淀面积 越大，去除效率也 越高2 2、斜板沉淀池工作原理、斜板沉淀池工作原理 斜板沉淀池又称浅层沉淀 池，在池中将平行薄板按 45º～60º倾斜设置，废水 从斜板下面，通过薄板间 通道向侧上方流去，悬浮 物沉积在斜板上，自动滑 落进入污泥斗二、斜板沉淀池的构造它由斜板(管)沉淀区、进水配水区、清水出 水区、缓冲区和污泥区组成，斜板(管)与水平面 呈60º角，长度通常为1.0m左右，斜板净距(或斜 管孔径)一般为80～100mm斜板(管)区上部清水 区水深为0.7～1.0m，底部缓冲层高度为1.0m三、斜板沉淀池的材料及特点1 1、材料、材料斜板材料要求 轻质、壁薄、坚固 、无毒而价廉国 内多采用塑料和玻 璃钢，也有用石棉 水泥和石棉瓦楞板 ，涂以树脂加固层 作斜板的也可做 成蜂窝状管形，称 为斜管沉淀池优点2、特点缺点①大大增加了沉淀 面积，因此沉降效 率高； ②板间距及上升流 速小，废水流动呈 层流状 态， 有利于沉降； ③沉降时间短，沉 池体积大大缩小， 占地面 积小。

①在相同流量的情况 下，由于斜板、斜管 沉淀池的停留时间短 ，其抗各种不利因素 的能力较弱（如抗冲 击负荷能力差）； ②斜板斜管沉淀区只 占沉淀池1/2～1/3， 水流状态不稳定； ③斜板斜管沉淀池的 进水区约占整个池子 容积的1/3，进口配 水是否均匀和稳定对 沉淀池的影响远远超 过这一区域对平流沉 淀池的影响迷宫式沉淀池迷宫式沉淀池提高沉淀池沉淀效果的有效途径 除可以用斜流沉淀池提高沉淀池的分离 效果和处理能力，其它方法还有：对污水进 行曝气搅动以及回流部分活性污泥等曝气搅动是利用气泡的搅 动促使废水中的悬浮颗粒 相互作用，产生自然絮凝 采用这种预曝气方法， 可使沉淀效率提高5％～8 ％，1m3废水的曝气量约 0.5m3左右预曝气方法 一般应在专设的构筑物— —预曝气池或生物絮凝池 内进行将剩余活性污泥投加到人流 污水中去，利用污泥的活性 ，产生吸附与絮凝作用，这 一过程称为生物絮凝这一 方法已在国内外得到广泛应 用采用这种方法，可以使 沉淀效率比原来的沉淀池提 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 100～400mg／L之间3.6隔油池一、工作原理利用油水之间利用油水之间 的密度差，使直径的密度差，使直径 较大的油粒浮到水较大的油粒浮到水 面并加以去除。

面并加以去除二、隔油池形式1 1、平流式隔油池、平流式隔油池构造、原理构造、原理废水在流经隔油池的过程中， 由于流速降低，相对密度小于水的 油粒上升到水面，密度大于水的颗 粒杂质沉于池底在出水一侧的水 面上设置集油管，集油管可以绕轴 线转动在大型隔油池中还应设置 刮油刮泥机平流式隔油池表面一 般设置盖板（防火、保温），在寒 冷地区还应在池内设置加温管，以 便必要时加温隔油池施工图2 2、斜板隔油池、斜板隔油池构造、原理构造、原理隔油池采用斜板形式 ，池内斜板采用聚酯玻璃 钢波纹板，板距为20～ 50mm，倾角不小于45°， 斜板采用导向流形式，污 水自上而下流入斜板组， 油粒沿斜板上浮特点特点含油废水在斜板式隔油池中的停留时间一 般不大于30min，池容大大缩小，油水分离效果 大大提高3.7气 浮1 1、原理、原理水中悬浮 颗粒的疏水性 是气浮的最基 本条件微小 气泡与在水中 悬浮的疏水性 颗粒粘附，形 成水—气—颗 粒三相混合体 系，颗粒粘附 上气泡后，其 平均密度小于 水而上浮至水 面，形成浮渣 层一、气浮的原理2、气浮 法处理 工艺须 备条件①能向水中提供足 够量的细微气泡②污水中的污染物 质能形成悬浮状态③气泡与悬浮的物 质产生粘附作用二、气浮法的分类1 1、加压、加压 溶气气浮溶气气浮原理加压溶气气浮法是目 前常用的气浮法。

加 压溶气浮上法，是使 空气在加压的条件下 溶解于水，然后通过 将压力降至常压而使 过饱和的空气以细微 气泡形式释放出来该工艺采用射流注气方式，用水泵将 废水加压至3-5个标准大气压力，在分 流管上安装水射器以吸入空气，由水 泵叶轮混合搅拌后压入容器罐，经规 定的接触时间，通过减压阀进入气浮 池产生的泡沫由刮沫器刮到收集槽 ，澄清的水由池中部引出构造气浮效 率很高 ，可达 90%以 上特点2 2、叶、叶 轮充气轮充气 气浮气浮构造构造靠叶轮高速旋转时 在叶轮中心部分形成 负压，从空气管中吸 入空气进入废水中 的空气与循环水流充 分搅混，成为细小的 气泡甩出，经过稳流 板消能，气泡垂直上 升，进行气浮形成 的浮渣不断被缓慢旋 转的刮板刮出槽外特点特点适用于悬浮物浓 度高的废水，效率。