环境工程基础2012-2.ppt

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1、第二章水污染与治理2.2废水物理处理方法与过程2.2.1调节2.2.2过滤2.2.3沉淀2.2.4气浮2.2废水物理处理方法2.2.1调节由于废水流量在时间分布的差异及浓度分布的差异，在进入废水处理过程之前往往需要设置调节池。调节池的目的为保证污水处理单元的进水流量与污染物浓度变化尽量平缓。调节池的两个目的：均量与均质0:006:0012:0018:0024:00废水流量平均日流量调节池的均量均量调节池的目的是在进水流量不稳定条件下，保证出水流量稳定，这就涉及到均量池的大小设计问题。以下举例讲解：24小时进水流量曲线

2、累积进水量与池中水量曲线均量调节池的容积计算：1、为保证出水稳定，在0时刻，池中至少应存有前18小时的累积最大负流量偏差体积；图中该值为220m3。2、在24时存水与0时存水为同一点情况下，推算之前6小时内的最大累积正流量偏差体积；图中该值为90m3。3、该调节池的最小体积为：220+90=310m3。均量调节池流程调节池的均质均质的目的：保证后续反应器进水（调节池出水）在一个较为恒定的操作条件下，以便后续反应能够正常进行。均质池的计算：简单均质池的物料衡算其中：V为均质池容积，Q为进出水流量，C1、C2分别为进出水

3、浓度。调节池的均量均质实际调节池出水的平均浓度计算其中：Ci为ΔTi时段废水平均浓度，qi为ΔTi时段废水平均流量，其中ΔT＝ΣΔTi调节池容积计算：V＝qΔT／λ=Σ(qiΔTi)／λ其中λ为容积利用系数。对于示例调节池型式，λ＝2×0.7例题已知某化工厂的酸性废水的日平均流量为1000m3/d,废水流量及盐酸浓度如下表，求6h的平均浓度及调节池容量解：由表作图可以看出，废水流量及浓度的较高时间段在12－18h之间。此6h的废水平均浓度为：采用前述调节池型式，调节池容积为：取调节池有效水深1.5m，

4、则面积137m2,取池宽9m，池长15m，纵向隔板间距1.5m，将池宽分为6格，沿长度方向设3个沉渣斗，宽度方向设2个沉渣斗，共设6个沉渣斗。沉渣斗底坡角度取45。。均质调节池的形式2.2.2过滤格栅与筛网过滤格栅间隙尺寸：15－75mm筛网孔隙尺寸：<5mm作用与功能：去除较大颗粒固体，减轻后续处理负荷。回收部分有用物质。保护水力输送机械免受破坏。粗格栅耙式铰链传动除渣细格栅螺旋式除渣滤料过滤作用：去除浊度，浊度<5度，同时可去除一部分细菌、病毒机理：表层细砂层粒径为0.5mm，滤料孔隙率为80um，但进入滤池的颗

5、粒尺寸大部分小于30um，但仍能被去除。不光是简单的机械筛滤，还有接触粘附的作用。主要有两个过程：迁移和粘附应用：•给水处理原水－混凝沉淀/澄清－过滤原水－微絮凝－过滤（微絮凝过滤）原水－加药－过滤（接触过滤）•废水处理原水－生物处理－过滤过滤罐2.2.3沉淀沉淀原理利用颗粒与水的密度之差，比重>1，下沉；比重<1，上浮水处理中沉淀类型自由沉淀：离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变（沉砂池、初沉池前期）絮凝沉淀：絮凝性颗粒，在沉淀过程中沉速增加（初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀）拥挤沉淀：颗粒浓度大，相互间发生干扰，分

6、层（高浊水、二沉池、污泥浓缩池）压缩沉淀：颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩应用场合给水处理――混凝沉淀，高浊预沉废水处理――沉砂池（去除无机物）初沉池（去除悬浮有机物）二沉池（活性污泥与水分离）沉淀池分类平流式－辐流式竖流式斜板式沉淀区设计需要了解两个重要参数：絮体沉降速率Vs和沉降池运行的设计速率V0。颗粒向下沉降的同时，水流垂直地上升。颗粒从沉降池底部去除而不会随出水流走的条件：Vs>V0。设计中需要确定颗粒的沉降速率，并将溢流率设定为较低的数值。对于上流式沉降池，V0=50%~

7、70%Vs。V1VsV0Vs流速Q，颗粒+液体沉淀颗粒V0=Q/As表面积As液体上流式沉淀池中的沉降情况V0-水流速率；Vs-颗粒的最终沉降速率辐流式沉淀池重要设计指标：溢流率（overflowrate）：水的上升速率，有时也称为表面负荷率，单位为m3/(d•m2)，表示单位面积上的流量（m3/d）。可以看成每天每平方米的沉淀池表面积上所流经的水量，与负荷类似。与液体速率相同（m/s）。平流式沉淀池理想的平流式沉淀池符合以下三个假设：①颗粒与水流的流速均匀地分布在沉淀池截面上；②颗粒均匀分布，沉速不变，等速下沉，水

8、平分速等于v；③任何颗粒只要接触到池底就认为被去除。理想的平流式沉淀池中颗粒去除情况假设一颗粒在A点，若要将其从水中去除，则该颗粒需要有足够大的沉降速度，以确保在水流通过沉淀池的停留时间内能够到达沉淀池的底部，即沉降速度至少应该等于沉淀池的深度除以停留时间：Vs=h/t0。颗粒的沉降速率必须大于或等于沉降池的溢流率。当颗粒沉降速率Vs大于或等于