《物理化学法》PPT课件.ppt

第三章物理化学法 物理化学法分为物理法 化学法和物理化学法物理法是指凡是借助物理作用或通过物理作用使废水发生变化的处理过程化学法是借助或通过化学反应完成废水处理的过程物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质 预处理 除去废水中大颗粒污染物质和悬浮的油脂类物质 筛除 沉沙池 隔油池 调节池 一格栅与筛网 一 格栅1 功能格栅是截流污水中粗大污物的处理设施 有一组平行的金属棒或栅条制成的框架组成 格栅被安装在污水渠道 泵房及水井的进口处或污水处理厂的前端 用以截流废水中粗大的悬浮物或漂浮物 格栅 按形状分 按栅条净间隙e来分 按清渣方式来分 各种格栅及格栅除污机动画演示 各种格栅及格栅除污机动画演示 各种格栅 自动机械格栅 钢丝绳牵引格栅 WG型机械格栅 各种格栅除污机 弧形格栅除污机 进水泵房格栅除污机 3 运行控制条件 1 栅距的选择原则 栅距小于水泵的叶轮 离心泵 轴流泵 混流泵 2 过栅流速的控制渠道流速控制在0 4 0 8m s过栅流速控制在0 6 1 0m s 3 水头损失的控制一般控制在0 08 0 15m 4 栅渣量 4 维护管理 1 每天要对栅条 除渣耙 栅渣箱和前后水渠等进行清扫 及时清运栅渣 保持格栅通畅 2 检查并调节栅前的流量调节阀门 保证过栅流量的均匀分布 3 定期检查渠道的沉砂情况 4 格栅除污机的维护管理 5 卫生与安全 6 分析测量与记录 二 筛网1 功能一些工业废水含有较细小的悬浮物 尤其是废水中纤维类悬浮物和食品工业的动植物残体碎屑 它们不能被格栅截留 也难以用沉淀法去除 为了去除这类污染物 工业上常用筛网 筛网一般是用金属丝或纤维丝编织而成 孔径一般在0 15 1mm左右 2 常见类型 1 振动筛网由振动筛和固定筛组成 污水通过振动筛时 悬浮物等杂质被留在振动筛上 并通过振动卸到固定筛网上 以进一步脱水 2 水力筛网由运动筛网和固定筛网组成 运动筛网水平放置 呈截顶圆锥形 进水端在运动筛网小端 废水在从小端到大端流动过程中 纤维等杂质被筛网截留 并沿倾斜面卸到固定筛以进一步脱水 水力筛网的动力来自进水水流的冲击力和重力作用 因此水力筛网的进水端要保持一定的压力 且一般采用不透水的材料制成 筛网的各种形式 筛网 水力筛网 截留污物的去除 填埋 焚烧 堆肥或粉碎机粉碎后返回废水中 筛余物的处置 3 维护管理 1 当废水呈酸性或碱性时 筛网的设备应选用耐酸碱 耐腐蚀材料制成 2 在运行过程中要合理控制进水流量 做到进水均匀 并采取措施尽量减少进水口来料对筛面的冲击力 以确保筛网的使用寿命并减少维修量 3 筛网尺寸应按需截留的微粒大小选定 最好通过试验确定 4 当废水含油类物质时 会堵塞网孔 应进行除油处理 另外还需定期采用蒸汽或热水对筛网进行冲洗 二 均质调节 一 功能废水及污水的水量 水质都是随时间变化为了改善废水处理设备的工作条件 需对水量进行调节 对水质进行均和调节的目的是减少和控制废水水质及流量的波动 以便为后续处理提供最佳条件 调节的具体目的 a 适当缓冲有机物的波动以避免生物处理系统中的冲击负荷 b 适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂量 c 削减进入物理化学处理系统的高峰流量并使加药率能与进水相适应 d 当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水 e 控制废水向城市管道系统的排放量 使废水负荷分配比较均匀 f 避免高浓度有毒废水进入生物处理厂 g 调节由于季节的变化而引起的流量变化 调节的主要方式是设置废水调节池 调节池水位变化以适应来水量的变化 出水量保持不变 调节池的位置 调节池的位置必须根据每个处理系统的情况而定 因为调节池的最佳位置将随废水处理方法 废水的特性和集水系统不同而不同 所以应根据不同的情况认真对比后确定 一般是把调节池设置在初级处理之后其它处理之前 这样可以减少污泥和浮渣的问题 如果把调节池设在初级处理之前 就必须考虑设置足够的混合和搅拌设备以防止固体沉淀 同时应设置曝气设备以防止产生气味 调节池 估算法按设计的停留时间t乘以平均流量 流量或浓度变化大的 t一般取5 7小时 变化小一般取2 4小时 停留时间是一个经验数据 要注意积累 多路废水汇流的 t一般取5 7小时 二 常见类型调节池按功能可分为以下三种 1 水量调节池一般要求只是调节水量 只需设置简单的水池 保持必要的调节池容积并使出水均匀即可 废水自流进入调节池是 进水管应等于或高于最高水位 调节池可设于泵站前 当进水管埋得较浅而废水量又不大时 与泵站吸水井合建较为经济 否则 应单独建造于泵站前 2 水质调节池为了使废水水质达到均衡 调节池在构造上和功能上采取如下措施 a 穿孔导流槽式调节池同时进入调节池的废水 由于流程长短不同 使前后进入调节池的废水相混合 以此来均和水质 穿孔导流槽式调节池结构如图 b 增加搅拌设备 可在调节池内增设空气搅拌 机械搅拌 水力搅拌等 3 事故调节池某些工业废水处理系统发生物料泄露或周期性冲击负荷时 如制药行业发酵罐倒罐 高浓度电镀槽液排放等 宜设置事故池 可以起分流储水作用 待事故结束后 将调节池中废水以小流量逐渐排入废水调节池 事故池只有在特殊的情况下才设立 它对保护处理系统不受冲击 减少调节池容积有十分重要的作用 三 调节池运行管理要点1 调节池的有效容积应能够容纳水质水量变化一个周期所排放的全部废水量 为同时获得要求的某种预处理 如生物水解酸化 脱除某种气体等 效果 应适当增加池容 2 尽管调节池前一般设置格栅等除污设施 但池中仍然有可能积累大量沉淀物 因此应及时将这些沉淀物清除 以免减小调节池的有效容积 影响到调节的效果 3 经常巡查 观察调节池水位变化情况 定期检测调节池进 出水水质 以考察调节池运行状况和调节效果 发现异常问题要及时解决 4 事故调节池的阀门必须能够实现自动控制 以保证事故发生时 能及时将事故废水排入池中 另外事故池平常应保持排空状态 以保证事故发生时 能够容纳所有的事故废水 三沉淀与隔油 一 沉淀的功能与原理1 功能利用重度差分离废水中密度大于水的悬浮物的方法称为沉淀法 沉淀法的主要去除对象是悬浮液中粒径在10微米以上的可沉固体 即在2h左右的自然沉降时间内能从水中分离出去的悬浮固体 分为 沉砂池 沉淀池 2 理想沉淀池原理为分析悬浮物颗粒在沉淀池内的运动规律和沉淀效果 提出了理想沉淀池概念 假定条件是 1 污水在池内沿水平方向作等速流动 水平流速为 从入口到出口时间为t 2 在流入区 颗粒沿截面AB均匀分布并处于自由沉淀状态 颗粒的水平分速等于水平流速 3 颗粒沉到池底即认为被除去 u0 H L沉速ut u0的颗粒可以去除 ut u0的颗粒若靠近水面 则不能被去除 若靠近池底 就能被去除 颗粒沉淀时间 t L H u0Q A u0 q称为水力负荷 二 沉砂池沉砂池的工作原理是以重力分离为基础 就是将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉 而有机悬浮颗粒则随水流走 沉砂池的常见类型平流沉砂池曝气沉砂池旋流沉砂池 1 平流沉砂池 平流沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道 当污水流过时 由于过水断面增大 水流速度下降 污水中夹带的无机颗粒在重力作用下下沉 从而达到分离无机颗粒的目的 2 曝气沉砂池曝气沉砂池是一长型渠道 池表面呈矩形 池底一侧有0 1 0 5的坡度 曝气装置设在集砂槽侧 距池底0 6 0 9m 使池内水流做旋流运动 无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加 把表面附着的有机物除去 由于旋流产生的离心力 把比重较大的无机颗粒甩向外层而下沉 比重较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走 3 旋流沉砂池旋流沉砂池是一种利用机械外力控制水流的流态与流速 加速砂粒的沉淀 并使有机物随水流走的沉砂装置 在旋流沉砂池中 污水由流入口沿切线方向进入沉砂区 利用转盘和斜坡式叶片的旋转作用产生离心力 使砂粒被甩向池壁并下落到砂斗 剥落下来的有机物则回到污水中 2 沉砂池的运行管理 1 在沉砂池的前部 一般都设有细格栅 细格栅上的垃圾应及时清捞 2 在一些平流沉砂池上常设有浮渣挡板 及时清捞浮渣 3 及时排渣 4 排砂机械应经常运转 5 曝气沉砂池的空气量应每天检查和调节 6 每周对进 出水闸门及排渣闸门保养 7 沉渣应定期取样化验 8 刚排出的沉渣含水率很高 一般设集砂池 9 注意卫生 防止恶臭 三 沉淀池1 沉淀池的组成流入区进行配水沉降区可沉颗粒与水分离流出区进行集水污泥区污泥贮存 浓缩和排放2 沉淀池的常见类型根据沉淀池在生物处理系统所处的位置 可分为初次沉淀池和二次沉淀池 前者设于生物处理前 后者设于生物处理后 根据水流方向 可分为 平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池斜板 管 式沉淀池 平流式沉淀池平流式沉淀池呈长方形 水是按水平方向通过沉降区并完成沉降过程的 结构如下图所示 优点 有效沉淀区大 沉淀效果好 造价较低 对废水流量的适应性较强 缺点 占地面积大 排泥较困难 竖流式沉淀池竖流式沉淀池可以是圆形或正方形 直径或边长为4 7m 沉淀区呈圆柱体 污泥斗为截头倒锥体 污水从中心管自上而下流入 经反射板折向上升 澄清水由池四周的锯齿堰溢入出水槽 优点 排泥容易 不必设置机械刮泥设备 占地面积小缺点 造价高 单池容量小 池深大 施工困难 辐流式沉淀池辐流式沉淀池呈圆形或正方形 用机械排泥 池底坡度一般为0 05 为中心进水 周边出水 中心传动排泥 为使布水均匀 进水管设穿孔挡板 优点 建筑容量大 采用机械排泥 运行较好 管理简单缺点 流速不稳定 机械排泥设备复杂 造价高 斜板 管 式沉淀池斜板式沉淀池是根据浅层沉降原理设计的新型沉淀池 与普通沉淀池比较 它具有容积利用率高和沉降效率高的优点 斜板式沉淀池就是通过在沉淀池中设置斜板 达到浅层沉淀的目的 水从斜板之间流过 沉淀在斜板底面上的泥渣靠重力自动滑入泥斗 优点 减少池深 缩短沉淀时间 减少沉淀池体积提高沉淀效率缺点 造价较高 易生藻类 板间易积泥 3 沉淀池的选择原则 1 根据废水量的大小来选择 2 根据悬浮物质的沉降性能与泥渣性能来选择 3 根据总体布置与地质条件来选择 4 根据造价高低与运行管理水平来选择 4 沉淀池的运行管理 1 沉淀池的工艺参数水力表面负荷水力停留时间出水堰负荷 2 工艺控制控制流量增减沉淀池数量排泥除渣 四 隔油1 隔油的功能与原理一般油类物质在水中存在状态分为可浮油 乳化油 和溶解油三类 可浮油的油珠粒径较大 可以利用油比水轻的性质 通过自然上浮法从水中分离除去 采用自然上浮法去除废水中可浮油的方法称为隔油 使用的构筑物称为隔油池 在隔油池中 比重小于水的油上浮至池面 而比重大于水的悬浮杂质则下沉到池底部 2 隔油池的常见类型 1 平流式隔油池平流式隔油池应用较为广泛 废水从池的一端流入 从另一端流出 粒径较大的浮油浮到池表面 利用刮油刮泥机推