chapter1污水的物理处理.ppt

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1、水污染控制工程内蒙古科技大学环境工程教研室第一章污水的物理处理第一章污水的物理处理第一节格栅及筛网第二节沉淀的基本理论第三节沉砂池第四节沉淀池第五节隔油和破乳第六节浮上法第一节格栅和筛网一、格栅的定义、作用格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房、集水井的进口处或污水处理厂的前端，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如：纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减少后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。二、格栅分类按形状：平面、曲面格栅按栅条间隙：粗（50-100mm)、中(10-40mm)、细(3-10mm)格栅。按清渣方式：

2、人工清渣、机械清渣（用链条、钢丝绳等带动齿耙清渣）如果格栅放在泵房的前面，栅条的间距选取可根据不同型号的污水泵要求来选取。三、格栅的设计计算格栅的设计内容包括尺寸计算、水力计算、栅渣量计算以及清渣机械的选用。计算公式见书P15-17（10-1）→（10-6）图10-5格栅水力计算示意图1.格栅设计计算例题例1-1已知某城市污水处理厂最大设计污水量qvmax=0.2m3/s,KZ=1.5，计算格栅各部尺寸。解：设栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,取用中格栅，栅条间隙d=20mm,格栅安装倾角α=60°。（1）栅条的间隙数n：（2）格栅的建筑宽

3、度b：栅条宽度s=10mm(3)进水渠渐宽部分长度L1若进水去渠宽b1=0.65m,进水渠内流速0.77m/s,渐宽部分展开角α1=20°（4）栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度L2（5）过栅水头损失h2（6）栅后槽总高度h总取栅前水深h=0.4m，栅前渠道超高h1=0.3m（7）栅槽总长度L（8）每日栅渣量WW1取0.07m/103m3采用机械清渣2.格栅设计参数过栅流速v：0.6-1.0m/s格栅安装倾角α：45°-75°栅前水深、栅前渠道超高进水渠道水流速度：0.4-0.9m/s栅渣量W1取0.07m/103m3污水四、筛网水处理中当污水量非常小或根

4、据截流的悬浮物的形状有时选择筛网做为筛滤装置，常用的筛网有水力筛网和旋转筛网，水力筛网一般栅距较细0.25~5mm，常用回收或去除细小纤维和固体颗粒。第二节沉淀的基础理论一、概述沉淀是利用水中悬浮颗粒的可沉降性，在重力的作用下产生下沉，以达到固液分离的一种过程。在各种类型的污水理系统中，沉淀几乎是不可缺少的环节，而且在同一处理系统中可能多次采用，如城市污水处理中的沉砂池、初沉池、二沉池。二、沉淀类型根据污水中可沉物质的性质、凝聚性能及其浓度的高低，沉淀分为四种类型，每一种沉淀类型有其特定的颗粒沉降速度公式。1.自由沉淀污水中的悬浮固体浓度不高，而且不具有

5、凝聚的性能，在沉淀过程中，固体颗粒不改变形状、尺寸，也不互相粘合，各自独立的完成沉淀过程。典型例子如砂粒在沉砂池中的沉淀以及悬浮物浓度较低的污水在初次沉淀池中的沉淀过程和二沉池的顶部。自由沉降颗粒沉降速度公式（斯托克斯）2.絮凝沉降污水中的悬浮固体浓度不高，但具有凝聚的性能，在沉淀的过程中，互相粘合，结为较大的絮凝体，活性污泥二沉池的上部就属于此类型。由于絮凝沉淀过程中，颗粒不断增大，因此，相应的沉速在不断的增大，目前尚无描述絮凝颗粒沉淀的关系表达式。在解决实际问题时，通常将絮凝沉淀池分割为若干层，在每一层中认为颗粒的沉降可应用自由沉降速度公式，显而易见

6、，采用自由沉降颗粒近似絮凝颗粒时，分层越多，则误差越小。3.区域沉淀（干扰、成层、拥挤）污水中悬浮固体的浓度增到一定的数值后，由于颗粒之间的相互干扰和影响，所有颗粒（不论粒径大小）以团状整体沉淀，泥水之间形成清晰可见的泥水界面，此时，所有颗粒的沉速相同，且以同一速度沉淀，活性污泥二沉池的下部属于此类型。区域沉淀的界面沉降公式：Χ—沉泥浓度α—与污泥性质有关的系数u0—最大沉降（临界沉降速度）4.压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，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

7、。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。有关压缩沉淀的颗粒沉速与相应沉淀参数之间的关系报道很少，一般用区沉降速度公式，不过α需修正。四种沉淀类型在二沉池中的应用：图2-1活性污泥在二沉池中的沉淀过程上清水自由沉淀絮凝沉淀区域沉淀压缩沉淀ABCDEF三、自由沉淀及其理论基础图2-2自由沉淀颗粒受力情况式中：As——运动方向的面积Cd——牛顿无因次阻力系数：Cd=f(Re)μs——颗粒沉降速度，当受力平衡时，沉速变为μs（最终沉降速度）对于球形颗粒：①层流区（stokes区）:③紊流区（牛顿区）②过渡流区（艾伦区）分析自由颗粒在静水

8、中运动公式得：颗粒沉速us的决定因素是ρs-ρL，当ρs＞ρL时，颗粒下沉，反之