第二章 预处理、初级处理

1,思考题： 1、生产及生活所排放的污水的流量和污染物的含量是否是不变的 ？它对后续水处理有何影响？,？,废水的流量和污染物的含量是随时间变化的。而后续处理工艺的能力是在一定范围内进行的。因此，需要进行水量、水质调解，即废水的预处理。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。,2,思考题： 2、按照水处理程度的不同废水处理方法是怎样分类的？,？,3,按处理的程度,一级处理(primary)：也叫初级处理，该过程只能除去废水中的大颗粒的悬浮物及漂浮物，很难达到排放标准。,二级处理(secondary)：一般可以除去细小的或呈胶体态的悬浮物及有机物，一般能达到排放标准。,三级处理(tertiary)：也称高级(advanced)处理，进一步除去废水中的胶体及溶解态的污染物，一般可达到回用的目的。,4,第二章 废水的预处理和初级处理,5,本章主要学习内容 第一节 废水的预处理 第二节 格栅与筛网,6,第一节 废水的预处理,水量调节水质调节 PH调节,7,通过调解可以实现：（1）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；（2）适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂量；（3）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；,调解的作用,8,（4）当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水；（5）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；（6）避免高浓度有毒废水进入生物处理厂；（7）调节由于季节的变化而引起的流量变化。,9,某工业废水流量随时间变化曲线,时间,废水流量,10,生活废水流量随时间变化曲线,时间/点钟,3,/s),11,一、水量调节,1、调节方式 按调节池的位置，调节方式可分为: (1)在线调节(线内调节) (2)离线调节(线外调节),设置污水调节池,12,废水的在线调节示意图,调节池设置在处理系统的首端。进水为重力流，出水为泵提升。池体积较大，可以大幅度地调节废水的水质和水量，但能耗大。且池较深，施工、排泥较难。,调节池,格 栅,计量控制,泵站,废水,13,废水离线调节示意图,废水,格栅,集水井,调节池,泵站,计量与控制,去水处理厂,调节池设置在处理系统的旁路上。污水首先进入集水井，出水按平均流量设计，流量高时由泵打入调节池，流量低时，再从调节池打入集水井。,调节池体积较小，调节能力较差。施工、排泥方便。,14,在线调节池布置示意图,出水量保持不变,调节池水位变化以适应来水量的变化,15,2、调节池的搅拌装置,（1）目的：保证充分均和，避免固体的沉淀。通过搅拌和曝气也可使还原性物质氧化。使某些可溶性气体通过吹脱而减少。 （2）方法：常用的搅拌方法有空气搅拌、水流搅拌及机械搅拌等。最常用的是机械搅拌。,16,二、水质调节,1、目的 使得污水水质均衡，便于后续处理。 2、方式 最常见的浓度调节池（均质池）是异程式调节池。在调节池中水流每一质点的流程长短各异，使前后时程的水得以相互混合，取得随机均质的效果。,17,穿孔导流槽式调节池,18,带折流墙的调节池,出水,19,隔墙,圆型调节池,20,3、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。可设置在初级处理之前或之后。,21,1、概述酸性废水有的含无机酸(如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢氰酸等)，有的含有机酸(如醋酸、甲酸、柠檬酸等)。碱性废水中含有碱性物质，如苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。酸性废水的危害程度比碱性废水要大。,三、PH调节,22,（1）处理原则,浓度较高时，酸浓度大于35，碱浓度大于1 3时，首先考虑回收再利用。 浓度较低时，含酸量小于3 5或含碱量小于l 3浓度时，酸、碱性废水常采用中和法处理。,23,（2）应用范围 废水排入受纳水体前，其pH值指标超过排放标准。这时应采用中和处理，以减少对水生生物的影响； 工业废水排入城市下水道系统前，为避免对管道系统造成腐蚀； 废水在混合前进行中和，要比与其它废水混合后的大量废水进行中和经济的多。,24,化学处理或生物处理之前。对生物处理而言，需将处理系统的pH维持在6.58.5范围内，以确保最佳的生物活力。对化学处理而言，也需要在一定的pH范围内才能取得好的处理效果。,25,2、酸碱中和方法,（1）酸碱废水相互中和 是最简便经济的首选方法。但应注意二次污染问题及混合方式（管道、中和池）（2）药剂中和 特点：药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高。,26,常用的碱性中和剂主要有：石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。 此外，作为综合利用，也可以用碱性废渣、废液作为中和剂，如电石渣液、废碱液等。 其中，最常用的是石灰(CaO)。 中和方式：干法中和、湿法中和。,27,干法中和 是把药剂直接加入到需中和的水中。 特点：设备简单；反应较慢，而且不易彻底，投药量大(需为理论量的1.4-1.5倍)；污染严重（工作条件不好）、能耗高（需要破碎）劳动强度大。,干法中和,28,湿法中和 即把药剂配成一定浓度的溶液，如将石灰配制成515%的乳液。 特点： 效率高、投药量小、污染轻； 沉渣多、易堵塞管道。,湿法中和,29,（3）过滤中和,定义 过滤中和是指使废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应的一种方法。 适用范围适用于含酸浓度不大于23g/L，并生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。当废水含大量悬浮物、油脂、重金属盐和其他毒物时，不宜采用。,30,常用滤料 石灰石(CaCO3)、白云石、大理石等，最常用的是石灰石。滤料的选择原则 不生成沉淀物质。 以处理含硫酸废水为例： 当采用石灰石为滤料时，硫酸浓度不应超过12g/L，否则就会生成硫酸钙外壳，使中和反应终止。,31,过滤中和的设备及其分类,滤池,普通中和滤池,升流式膨胀中和滤池,水平流向,垂直流向,升流式,降流式,32,普通中和滤池,升流式,降流式,33,中和滤池运行中的注意事项,滤池出水中的CO2一般由脱气池去除，方法有空气曝气、出水跌落、自然曝气等。滤池在运行中，滤料有消耗，应定期补充。运行中应防止高浓度酸性废水进入滤池。否则会使滤料表面结垢失去作用。滤池运行一定时期后，由于沉淀物积累过多导致中和效果下降，应进行倒床，更换新滤料。,34,碱性废水的中和处理,利用酸性废水中和；加酸中和；利用烟道气进行中和。烟道气中的CO2含量可高达24，此外有时还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。 用烟道气中和碱性废水一般在喷淋塔中进行。,35,喷淋塔示意图,优点 是以废治废，投资省，运行费用低；缺点 是出水中的硫化物、耗氧量和色度都会明显增加，还需进一步处理。,36,第二节 格栅与筛网,37,选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。,格栅是由一组（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。,1、格栅的作用,一、格栅,38,2、位置：格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。3、分类：,（1）按形状,曲面格栅(curve bar screen)：筛网呈弧状,平面格栅（flat bar screen)：筛网呈平面,39,（2）按栅条的间隙,粗格栅（50-100mm）,（3）按筛余物清理方式,人工清理,机械清理,细格栅（3-10mm）,中格栅（10-40mm）,40,格栅所截留的污染物数量,当栅条间距为1625mm时，栅渣截留量为0.100.05m3/（103m3污水）；当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.030.01 m3/（103m3污水）；栅渣的含水率约为80%，密度约为960kg/m3。,41,格栅的清渣方法,42,XG型旋转式格栅除污机,2、格栅的形状 及有关参数,43,回转式格栅除砂机及栅渣皮带输送机,44,45,曝气沉砂池前细格栅,46,格栅栅条断面形状,过格栅渠道的水流流速,污水过栅条间距的流速,2、格栅的形状 及有关参数,47,格栅栅条断面形状,过格栅渠道的水流流速,污水过栅条间距的流速,用来计算过水断面（流量/速度） 格栅深度,48,格栅栅条断面形状,过格栅渠道的水流流速,污水过栅条间距的流速,49,3、格栅的设计与计算,P23,50,通过格栅的水头损失h2的计算：,式中： h0计算水头损失，m； v污水流经格栅的速度，m/s； 阻力系数，其值与栅条断面的几何形状有关； 格栅的放置倾角； g重力加速度，m/s2； k考虑到格栅受污染物堵塞后阻力增大的系数， 可用式：k=3.36v-1.32求定，一般采用k=3。 城市污水的格栅的水头损失一般为0.10.4m。,3、格栅的设计与计算,51,格 栅 的 建 筑 尺 寸,1.格栅的间隙数量n式中：qvmax最大设计流量，m3/s； d栅条间距，m； h栅前水深，m； v污水流经格栅的速度， m/s。,52,4.格栅的总建筑