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水污染控制工程复习资料

第十章污水的物理处理

第一节污水预处理

一、格栅

组成:格栅由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。

作用:去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行。

选用栅条间距的原则:不堵塞水泵与水处理厂、站的处理设备。格栅的清渣方法:

人工清除(与水平面倾角:45o~60o),设计面积应采用较大的安全系数,一般不小于进水渠道面积的2倍,以免清渣过于频繁。

机械清除(与水平面倾角:60o~70o)过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1、2倍。

二、调节池(★)

(一)调节池的作用

1、水量调节

1)线内调节:进水用重力流,出水用泵提升。

2)线外调节:q高,进池;q低,出池

2、水质调节

1)利用外加动力而进行的强制调节:设备较简单,效果较好,但运行费用高。

2)利用差流方式:基本没有运行费,但设备结构较复杂。

(二)调节池的形式结构

1)方池:主要用来调节水量

2)对角线调节池:只调节水质,不能调节水量,对角线开槽。

3)折流式调节池

三、调节池的设计(★★)

1、废水经过一定调节时间后平均浓度为:

c=∑qiciti/∑qiti

2、调节池体积

V=∑qiti难点:∑ti的确定

第二节沉淀的基础理论

一、概述

沉淀法就是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。

沉淀处理工艺的四种用法:

1.沉砂池:用以去除污水中的无机易沉物。

2.初次沉淀池:较经济地去除,减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。

3.二次沉淀池:用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等,使处理后的水得以澄清。

4.污泥浓缩池:将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩,以减小体积,降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。

沉淀可分成四种类型(★★)

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1、自由沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。

2、絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速就是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。

3、区域沉淀或成层沉淀:悬浮颗粒浓度较高;颗粒的沉降受到周围其她颗粒的影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。

4、压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,互相支撑,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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。

二、沉淀的基本理论

(一)自由沉淀及其理论基础

球状颗粒自由沉淀的沉速公式(★):

斯托克斯定律(★★)

在层流状态下,λ=24/Re,带入式中,整理得自由颗粒在静水中的运动公式

由上式可知,颗粒沉降速度us与下述因素有关:us正比于颗粒与水的密度差(ρs-ρL);

us正比于d2;us反比于μ(μ取决于水温与水质)

（二）絮凝沉淀

颗粒碰撞→絮状体→尺寸增大→us增大沉降特性由絮凝沉降实验确定(三)成层沉淀与压缩沉淀

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在沉淀初期,沿沉淀深度从上至下依次存在清水层、受阻沉淀层、过渡层与压缩层。后期,分为清水层与压缩层。

三、沉淀池的工作原理

理想沉淀池分为四部分:进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域

理想沉淀池的几个假定(★★):

1、沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同,水平流速为v;

2、悬浮颗粒在沉淀区等速下沉,下沉速度为u;

3、在沉淀池的进口区域,水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上;

4、颗粒一经沉到池底,即认为已被去除。

颗粒完全去除颗粒不能完全去除

EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up1(q最),v)小沉降速度(u0)

A

反映沉淀池效率的参数,一般称为沉淀池的表面负荷率。

沉淀池按水流方向分(★):

平流式、竖流式、辐流式沉淀池

(1)平流式沉淀池

污水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。(溢流堰)(2)竖流式沉淀池(絮凝沉淀)

中心管、喇叭口、反射板(降低流速、改变水流方向)

(3)普通辐流式沉淀池(中间进水,周边出水)

向心辐流式沉淀池(周边进水,周边出水)

(4)斜板(管