污水处理设备、药剂培训资料

1、污水处理设备、药剂概论第一章 概述第二章 常用机械设备的基础知识第三章 污水处理通用设备第四章 污水处理专用设备第五章 混凝和混凝剂第一章 概述一套完整的污染防治设施系统大多数是由环保主体设备、 环保输 送设备、监测监控仪器仪表设备用管道和阀门等有机组合起来的。 通 常，吸收塔、除尘器、吸附塔、分离机、沉降池、化学反应池、曝气 池等属于环保主体设备。输送液态物料的泵，输送空气的风机、压缩 机，以及连接这些设备的管道和阀门等属于环保配套设备。环保设备是水污染治理设备、 空气污染治理设备、 固体废物处理 处置设备、 噪声与振动控制设备、 放射性与电磁波污染防护设备的总 称。第二章 常用机械设备的基

2、础知识 工程材料通常分为金属材料和非金属材料两大类。一、金属材料（一）金属材料分类1、科学上分类（按元素周期表）2、工业上分类（按颜色、密度、价值）3、工业最常用分类：按颜色分类（ 1）黑色金属： 工业上对铁、铬和锰的统称，亦包括这三种金 属的合金， 尤其是合金钢及钢铁。 黑色金属的产量约占世界金属总产 量的 95。（2）有色金属：铜、铝、钛及其合金等（ 3）碳素钢分类 :低碳钢：含碳量w 0.25%中碳钢：含碳量 0.30.6%高碳钢：含碳量 > 0.6%C f强度、硬度f ，塑性、韧性、焊接性J（4）合金钢：在碳素钢中加入一种或几种合金元素，以获得特定性能（ Cr、Mn、Ni、Si、

3、Al、Ti 、B、W） 最常用：不锈钢（12以上的铬， 及掺入一定量的镍）典型不锈钢钢号 Cr18Ni9 （5）钢铁（鉄碳合金）成分比例 铁含量 > 95% 碳含量 0.054%其它元素含量 V 1%（ 6）钢 含碳量 0.022% （ 7）铸铁 含碳量 > 2%（二）常用的金属材料 常用的金属材料有钢、 铸铁、有色金属及其合金1 、钢铁（铁碳合金）是铁和碳、硅、锰、磷、硫以及少量其他 元素所组成的合金。2、生铁（铁碳合金） 含有非铁杂质较多的铁碳合金3、炼钢生铁（生铁）4、铸造生铁（铸铁）： 白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸 铁、高硅铸铁5、碳钢（含碳量低于 2%的铁碳合金）（

4、三）钢的分类与编号1 、普通碳素钢Q195 /Q215 /Q235 /Q255 /Q275 Q 代表钢材屈服强度2、优质碳素钢二位数字编号表示：08、10、15、20、25、45、80数字表示含碳量的万分之几3、高级优质钢二位数字编号后加字母A 例：20A二、非金属材料（一）非金属材料分类1、非金属无机材料（大部分是硅酸盐材料）：铸石、玻璃、搪瓷、水泥及其制品 耐化学腐蚀，耐酸腐蚀，不耐碱腐蚀2、 有机高分子材料（树脂为主要成分、统称塑料）可分为：（1）热塑性塑料：聚乙烯塑料（PE、聚氯乙烯塑料（PVC、 聚丙烯塑料（PP、聚丁烯塑料（ABS（2）热固性塑料：酚醛塑料（PF、环氧塑料（EP、玻

5、璃纤维增强复合材料 （玻璃钢）（二）常用高分子材料名称及英文代号英文代号中文名称PE聚乙烯PVC聚氯乙烯PP聚丙烯PS聚苯乙烯PF酚醛树脂PMMA有机玻璃PTFE聚四氟乙烯EP环氧树脂PB聚丁烯三、管道及管配件（一）管道的基本构成 管道由管子、管件和阀门，还有附属于管道的管架、管卡、管撑 等附件按一定的排列方式构成。（二）管配件种类、性能、用途1、钢管：常用钢管有无缝钢管和有缝钢管。 无缝钢管广泛用于压力较高管道。如热力管道、制冷管道、压缩 空气管道、氧气管道、乙炔管道，以及腐蚀性介质以外的各种工程管 道。用外径乘壁厚表示，如 D108*4表示无缝钢管外径为108mm壁厚 4mm有缝钢管又称焊

6、接钢管，运用于小直径的低压管道上。用DN80表示内径 80mm。2、塑料管：硬聚氯乙烯管（UPVC管）、聚乙烯管（PE）、聚丙 烯管（PP）、聚丁烯管（ABS管）。用于化工管道、电线保护管等。3、配件：弯头、大小头、三通、四通等4、管配件连接（1）螺纹连接：适用于管径w 100mm Pvl.OMPa（ 2）法兰连接：适用于管道、阀门、设备（ 3）承接连接：适用于带承接口的铸铁管（ 4）焊接连接：连接可靠，但拆卸困难（ 5）黏合连接：适用于塑料管连接四、管道防腐（一）覆盖法防腐 （金属表面涂防腐涂料、 油漆）（二）管道防腐施工1 、清理表面：除油、除锈2、涂漆（刷涂、喷涂）3、管道着色及其标志（

7、三）埋地管道的防腐五、管道保温（一）常用保温材料膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿渣棉、膨胀蛭石、薄膜塑料、石棉硅藻土、多孔混凝土（二）保温施工试压、防腐合格后进行保温施工（三）管道保温层结构及施工：1、绝热层：涂抹法、预制块法、捆扎法、充填法2、防湿层：油毡防湿层、玻璃布防湿层3、保护层：石棉水泥层、 玻璃布缠绕、金属保护层第三章 污水通用设备一、环保设备分类（一）容器设备1、常压容器 O.IMPa2、中低压容器0.11.6MPa 1.610MPa3、高压容器10100Mpa （二）机械设备1 、通用设备 标准设备（阀门、水泵、风机等）2、专用设备 非标设备（格栅、搅拌机、曝气机等）二、阀门（一）阀门分

8、类1 、按结构分：截门阀、闸门阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、角阀2、按功能分：开断用（截止阀等）、调节用（流量控制阀等）、 分配用（三通阀等） 、止回用、安全用。3、按压力分：真空（1MPa）、低压（16MPa）、中压（2564MPa）、高压（100800MPa）、超高压（vlOOOMPa）4、按操纵方式分：手动、电动、气动、液动（二）环保工程常用阀门闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀1、阀门的基本参数（1）流通直径（公称通径 DN、单位：mr）（2）介质工作压强（公称压力、单位：kgf/cm2）1kgf/cm2 = 98.0665kPa女口： Pg16表示阀门的公称压力 16kgf/cm2。阀门多为

9、标准件定型产品2、常用阀门的结构和用途（1）闸阀（多回转阀门） 工作原理：利用在阀体内与介质流动方向垂直的闸板的升降 来控制阀的启闭。 图例：T*a- 流通直径：501000mm最大工作压强：24MPa 特点：全开时无阻碍，易泄漏、阻力小、适于制成大口径阀 门。铸铁闸门（2）截止阀 工作原理：利用装在阀杆下面的阀盘与阀座相配合来控制阀 的启闭 图例：-X 特点：启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，截止阀 的启闭件沿阀座中心线移动；截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公 称直径的25%30时，流量已达到最大，表示阀门已达全开位置。所 以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。直通式截止阀直流式截

10、止阀（3）蝶阀（90°回转阀门） 工作原理：阀板为一圆盘，可绕阀体内一固定轴旋转，圆盘 与介质流动方向垂直时，阀门关闭。 图例： 最大流通直径：2000mm 特点：运动方式为转动，最大转动角度 90°。但是阀门开启 后，蝶板仍横在管道中心，产生阻力，同时杂质会在蝶板上缠绕。 工作原理：以一个中间开孔的球体做阀体，靠旋转球体控制 阀的启闭。 图例：1X1 特点：密封性能好；开关迅速、方便，只要阀杆转动 90°, 流体阻力小，通径一般较小，400mmfT*（5）止回阀（逆止阀、单向阀） 特点：流体单向导通，阻止介质倒流，自动启闭阀门。 图例：TM 作用：多台水泵（或风

11、机）并联工作时，其中一台停止时， 防止介质倒流；风机停运时，防止曝气池的水倒流至风机；水泵吸水升降式止回阀对夹蝶式止回阀（旋启式）斜板止回阀三、水泵（一）水处理常用泵分类与性能参数1、叶片泵（依靠叶轮的高速旋转完成能量转换） 离心泵：径向流，液体受离心力作用 轴流泵：轴向流，液体受轴向升力作用 混流泵：斜向流，受力二者兼有离心泵分类：单级 /多级、单吸式 /多吸式、卧式 /立式、低压 / 中压/高压、清水 /污水离心泵启动：引水、灌泵2、容积泵活（柱）塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵3、其它类型泵射流泵、水锤泵、水环式真空泵等4、水泵的性能参数 流量Q:叶片泵流量与扬程成反比，（m3/h）容积泵流

12、量与 扬程无关 扬程H: mH2O或 Pa,允许吸上真空高度Hs：随流量变化 转速 z: r / min 功率：有效功率 Ne轴功率N四、风机（一）水处理常用风机的基本知识 风机在水处理过程中被广泛用于曝气、通风、混合搅拌等环节。 水处理常用风机有离心风机和罗茨风机。1 、离心风机的特性、型式1）离心鼓风机的特性多级离心风机采用多级风叶组合, 叶轮结构适用于大风量、 高风 压工作条件。按风机进口形式、出口形式的不同组合可分为多种类型。 特性:压力条件和气体密度对供风量有很大影响（冬季、夏季气体密 度不同,冬季所需功率大）2）离心式涡轮鼓风机的型式 多级涡轮鼓风机风机每级升压1000mm H2O

13、常用38级；转速为3000 r/min或6000 r/min ；可获得高风压、大风量 单级增速鼓风机通过叶轮高速旋转，一级升压值10000mm H2Q通过增速机，将转速提高到 800020000 r/min 。2、罗茨鼓风机的特性、型式罗茨风机为容积式风机，二个转子相互反方向旋转；风机一级可升压7007000mm H2Q皮带传动变速，转速为 400 2500 r/min 。输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气。有二叶罗茨风机、三叶罗茨风机，目前使用的多是三叶罗茨风机。（二）常用风机的主要工作参数和型号表示方法1、主要工作参数流量Q单位时间内的进口流量，m3/m

14、in风压P:经过风机后的出口压强，kPa转速n：输出额定风量、风压时叶轮转子的转速，r/min功率N：配套电机功率（或风机轴功率），单位kW2、型号表示方法1）多级离心风机 D60 - 68.6- 81D -单吸入进口方式6068.6-出口压力81- 叶轮级数2）罗茨风机3L32WD3 叶轮为三叶型L 罗茨风机3 叶轮直径代号螺旋砂水分离器（L t为立式Ct为皮带传动）第四章 污水专用设备一、机械格栅机械格栅由机架、动力装置、耙齿及电控箱组成，斜置于废水流 经的通道中，与地面形成一定的倾角。1、安装位置：格栅设在污水处理厂中所有处理构筑物之前，或 设在泵站之前。2、去除对象：用以截留废水中粗大

15、的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及处理构筑物的管道。 3 、结构形式：平面格栅和曲面格栅。4、按栅渣清除方式，可分为人工 清除格栅、机械清除格栅。二、砂水分离设备的种类、结构和 工作原理常用设备有：水力旋流器、振动筛 式砂水分离器、水力旋流器（砂水分离）三、曝气设备（一）鼓风曝气设备的分类、结构与特点由供气设备、气泡扩散设备、连接管道组成1、供气设备（风机）射流曝气设备 潜水射流曝气机2、气泡扩散设备（多孔性/非多孔性）1）多孔性 微孔曝气器（曝气盘钛合金/陶瓷，孔径150200un） 微孔陶瓷曝气管 弹性曝气软管：化学增强塑料制成2）非多孔性穿孔管、圆形扩散器、喷嘴扩散器、气水冲击式扩散器、水

16、力剪 切箱扩散器。（二）机械曝气设备的分类、结构与特点1、水平轴曝气机（用于氧化沟工艺）1）转刷曝气机2）转蝶（盘）曝气机2、垂直轴曝气机 潜水搅拌机，适用于推进搅拌含有悬浮物的污水、创建水流, 加强搅拌功能，防止污泥沉淀。四、滗水器（一）滗水器的分类、工作原理和应用1、滗水器是能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水工具。 由收水装置、连接装置和传动装置组成。需要自动控制与系统有机结合。2、分类：虹吸式、浮桶式、套桶式、旋转式五、机械过滤器机械过滤器也称为压力式过滤器。是纯水制备前期预处理、水净 化系统的重要组成部分。材质有钢制衬胶或不锈钢，根据过滤介质的 不同分为天然石英砂过滤器、多介质过

17、滤器、活性炭过滤器、锰砂过 滤器等，根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器，根据实 际情况可联合使用也可以单独使用。第五章 混凝和混凝剂混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂 （通常称为混凝剂及助 凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀 的程度。这个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀 都是最常用的方法之一。混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。 在凝聚阶段水中的胶体双 电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚 结(或由于高分子物质的吸附架桥作用相助)形成大颗粒絮体，在一 定的沉淀条件下可以从水中分离去除。一、混凝剂与助凝剂(一)常用的无机

18、盐类混凝剂表5-1 常用的无机盐类混凝剂名称分子式一般介绍工业硫酸铝AI2(SO4)3 I8H2O(1 )制造工艺较简单(2 )无水硫酸铝含量各地产品不冋，设计时一般可采用20%25%(3 )价格比精制硫酸铝便宜(4 )用于废水处理时，投加量一般为50200mg/L(5)其他同精制硫酸铝硫酸亚铁(绿矶)FeSO4 7H2O(1)腐蚀性较咼(2)矶花形成较快，较稳定，沉 淀时间短(3)适用于碱度高，浊度高，pH-8.19.6的水，不论在冬季或夏季使用都很稳定，混凝作用良好， 当pH值较低时(<8.0 )，常使用氯来氧化，使二价铁 氧化成三价铁，也可以用同时投加石灰的方法解决三氯化铁FeCI

19、3 6H2O(1) 对金属(尤其对铁器)腐蚀性大，对混凝土 亦腐蚀，对塑料管也会因发热而引起变形(2) 不受温度影响，矶花结得大，沉淀速度快， 效果较好(3) 易溶解，易混合，渣滓少(4) 适用最佳pH值为6.08.4聚合氯化铝Al n(0H)mCI3 n-m(通式)简写PAC(1)净化效率高，耗药量少，过滤性能好，对各种工业废水适应性较广(2 )温度适应性高，pH适用范围宽(可在pH=59 的范围内)，因而可不投加碱剂(3 )使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好(4 )设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低常用的有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂(5)是无机高分子化合物表5-2常用有机合成高分子

20、混凝剂及天然絮凝剂名称分子式或代号一般介绍聚丙烯酰胺代号PAM(1) 目前被认为是最有效的咼分子之一，在废水处理中常被用作助凝剂，与铝盐或铁盐配合使用(2) 与常用混凝剂配合使用时，应按一定的顺序 先后投加，以发挥两种药剂的最大效果(3 )聚丙烯酰胺固体产品不易溶解，宜在有机械搅拌的溶解槽内配制成 0.1%0.2%的溶液再进行投加，稀释后的溶液保存期不宜超过12周(4) 聚丙烯酰胺有极微弱的毒性，用于生活饮用水净化时，应注意控制投加量(5) 是合成有机高分子絮凝剂，为非离子型；通 过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子 型；目前市场上已有阳离子型聚丙烯酰胺产品出售(1 )属于聚胺类高度

21、阳离子化的有机高分子混凝剂，液体产品固含量70%无色或浅黄色透明粘稠液体脱色絮凝剂代号脱色I号(2 )贮存温度545C,使用pH值79,按1: 501:100稀释后投加，投加量一般为20100mg/L，也可与其他混凝剂配合使用(3)对于印染厂、染料厂、油墨厂等工业废水处理具有其他混凝剂不能达到的脱色效果(三) 常用的助凝剂表5-3常用的助凝剂名称分子式一般介绍氯CI2(1)当处理高色度废水及用作破坏水中有机 物或去除臭味时，可在投混凝剂前先投氯，以减少 混凝剂用量(2 )用硫酸亚铁作混凝剂时，为使二价铁氧 化成二价铁可在水中投氯生石灰CaO(1) 用于原水碱度不足(2) 用于去除水中的 CO2

22、调整pH值(3) 对于印染废水等有一定的脱色作用活化硅 酸、活化水 玻璃、泡花 碱Na2O xSiO2 yH2O(1 )适用于硫酸亚铁与铝盐混凝剂，可缩短 混凝沉淀时间，节省混凝剂用量(2)原水浑浊度低、悬浮物含量少及水温较 低(约在14C以下)时使用，效果更为显著(3 )可提高滤池滤速，必须注意加注点(4 )要有适宜的酸化度和活化时间二、影响混凝效果的因素与混凝剂的选择(一)影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素比较复杂，其中主要由水质本身的复杂变化引起，其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。1. 水质 工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同而千变万 化，而且通常情况下同一废水中往往含有多种污染物。 因此