[工学]环境工程导论 第8章 废水处理-王树众.ppt

第一节 概念 水处理： 给水处理：为供生活或工业使用而对水进行的处理。 废水处理：对使用过而废弃的水进行的处理。 水处理内容： （1）对水中的杂质及污泥的处置。 （2）满足用水要求，在水中添加新的成分改变水的性质：加氟防龋（qu）齿病，防蚀剂，阻垢剂。 （3）改变水的物理性质：冷却，加温，加压。 水处理方法分类： （1）根据水的化学性质是否改变: ①分离处理：使污染物从水中分离。 ②转化处理：生化处理或化学处理，改变污染物的化学性质，使其分离或转化为无害。 ③稀释处理：稀释混合，降低污染物的浓度，无分离和化学性质改变。 （2）根据处理过程中发生的变化。 ①物理处理：物理作用分离水中悬浮物－格栅，筛网，过滤，沉淀，浮上。 ②化学处理：化学反应处理水中溶解物和胶体－中和、化学沉淀、氧化还原。[化学物理方法]吸附、离子交换、膜技术 ③生物处理：微生物作用，去除水中胶体和溶解的有机物－活性污泥法、生物膜法、氧化塘。 第二节 物理处理法 一．格栅和筛网[分离水中悬浮物，简单，易，效果良好] 1．格栅（废水第一道设施） 一组平行的金属栅条组成的框架，斜置在水通道上（废水通道上，或原水进口，取水口进口）。 截留粗大悬浮场（＞20mm）。通常是废水处理流程 的第一道设施。 污物人工清除：劳动条件恶劣，强度大。 污物机械清除：链条拉动齿耙转动。 2．筛网 金属条或化学纤维纺织成网，筛孔0.15~1.0mm。 截留细碎悬浮物（＞1mm）。适用于纤维类和动植物残体碎屑。 结构要求：即要易截留，又要便于卸料及清理筛面。 类型： 水力回转筛：废水→回转筛→固定筛→滤水槽→出水。 固定式斜筛：废水→斜筛→滤水筛→出水。（造纸白水） 二．过滤 1．概述 定义：用具有孔隙的粒状滤料层（石英砂）截留水中的不溶污染杂质。（沉淀池后） 目的： 去除经生物絮凝和化学絮凝后不能沉降的颗粒和胶体物质； 增加对SS、浊度、P、BOD、重金属、石棉、细菌、病毒以及其它一些污染物质的去除效果； 去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用； 克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性； 保护后续装置。 机理： （1）筛滤作用：使得滤料上粗下细，截留较大的固体污染物在顶层，形成污染物的薄膜，起主要的过滤作用，属于阻力截留或筛滤作用。 （2）沉降作用：细小滤料，有大量沉降面积（1m3料有400m2），杂质在此面上沉淀。 （3）吸附凝聚： 滤料面积大，可以物理吸附（分子力、电场力）。 滤料空隙小，增加胶体颗粒碰撞机会，促使凝聚。 影响因素： （1）原水水质：小而密实的絮体易被截留，大而疏松的絮体难于被截留。 （2）滤层构造：废水杂质多，应采用双层或混合滤料层。 （3）工艺参数：滤速下降→水质上升。 2．过滤过程：过滤、反洗交替进行（有图） （1）过滤：废水经过滤层变为清水，截留杂质。周期8~12h。使用τ↑，ΔP ↑，滤层质量↓，水量G ↓ ，水质变差。当出水不合格时，就要停止过滤，进行反洗。[过滤和反洗交替进行] （2）反洗：清水反洗，冲去污物。周期20~30min[从停止过滤到冲洗完毕，冲洗水约占滤池生产水量的1％~3％]。 （3）底部有配水系统：过滤和反洗均经过，使滤水出水均匀和反洗水均匀通过滤层。 3．滤层（如石英砂） 满足： ①机械强度。 ②化学稳定性，耐蚀，无害。 ③一定的颗粒级配[不同直径的颗粒所占的重量比例。越不均匀，含污能力越小；反洗时，易冲去细体]和孔隙率[孔隙所占体积除以总体积。孔隙率越高→粒径越粗→ 比表面积越小] （1）粒径与级配 粒径：把滤料颗粒包围在内的一个假想球体直径。 级配：滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。用不均匀系数K表示。 （ d80，d10 反映滤料的粗细颗粒的尺寸） K80↑，粒径不均匀，粗细颗粒尺寸相差愈大，过滤时滤料层含污能力小[间隙易被堵死] ；反洗时，易冲走细料[为了满足粗粒的膨胀要求，细料易被走]。 一般控制 。 （2）空隙率和比表面积 滤料比表面积：单位质量（或体积）滤料所具有的表面积。比表面积↓，粒径粗 （3）滤层及承托层 单层滤料：（石英）砂滤层。径：0.5~1.2mm。厚700mm。 双层滤料：上层－无烟煤层，0.8~1.8mm，厚450mm；下层－砂滤层0.5~1.2mm，厚200~450mm。 混合滤料：双层滤料下加一层钛矿石，0.25~0.5m