特种废水的物理处理

1、1、图书馆有馆藏资料，可借阅。2、万事可baidu3、收索期刊、论文。方法：http:/ 进图书馆 输入关键词：例如进入CNKI输入“啤酒废水”，进入ProQuest 输入“beer wastewater”.1水量调节池水量调节池均量池均量池n作 用缓冲废水的峰值流量，以降低设备的处理量。池体设计(1) 结构设计a)结构一般为钢筋混凝土，小池也可为砖混结构；b)水位控制最高水位不超过进水口高度，最低水位为死水位。c)有效水深一般为23 m，要考虑到地质状况。d)输水方式进水为重力流，出水为泵提升。有效容积累积流量 （m3）qi 在t时段内废水的平均流量，m3/s；ti 时段，h

2、。TiiiTtqW0估 算 法(1)按设计的停留时间t乘以平均流量。(2)流量或浓度变化大的，t一般取57小时，变化小一般取24小时。(3)停留时间是一个经验数据，要注意积累。(4)多路废水汇流的， t一般取57小时。.2水质调节池水质调节池作用为减少浓度对处理系统的冲击。普通水质调节池(1) 特点结构简单，可同时调节水量，但水质不均匀。(2) 应用主要应用于处理量较小的工程中。平均浓度为式中，qiti时段内的废水流量 citi时段内的废水平均浓度iiiiitqtcqc均量出水泵的流量用仪表控制均质搅拌装置空气搅拌搅拌效果好，兼有预曝气的作用，运行费用高。机械搅拌搅拌效果好，运

3、行费用高，易受腐蚀。(1) 物料平衡方程 C1QT+C0V=C2QT+C2V Q 取样间隔时间内的平均流量；C1 取样间隔时间内进入调节池污物的浓度； T 取样间隔时间； C0 取样间隔开始时调节池内污物的浓度； V 调节池的容积；C2 取样间隔时间终了时间内出水污物的浓 度。(2) 各时段内出水浓度的推求假定在一个取样间隔时间内出水浓度不变，则由上式可得每一个取样间隔后的出水浓度为说明：调节池的出水P值（出水最大浓度与平均浓度的比值）应小于1.2。(2) 见下面例题。QVTQVCTCC/012 工厂出现生产事故后，会在短时间内排放大量高浓度且pH值波动大的有机废水，这些废水若直接进入污水处理

4、系统，会给运行中的生物处理系统带来很高的冲击负荷，造成的影响需要很长时间来恢复，有时会造成致命的破坏。为避免事故水对污水处理系统带来的影响，因此很多污水处理场设置了事故池，用于贮存事故水。事故池事故池容积应包括可能流出厂界的全部流体体积之和，通常包括事故延续时间内消防用水量、事故装置可能溢流出液体量、输送流体管道与设施残留液体量和事故时雨水量。 .1离心分离原理离心分离原理原理概述使水旋转，水中的悬浮颗粒和水都会受离心力的作用，悬浮颗粒密度(r)大于水的(r0)向远离轴心方向移动， r 3000的称为高速离心机；b)把10003000的称为中速离心机；c)把1000的称为低速(

5、常速)离心机。(2) 按结构分类可分为碟式离心机、管式离心机和螺旋式离心机。 应用应用(1)目前应用在污水处理厂应用较多，应用于污泥脱水，多采用卧式常速离心机，泥饼的可降低到80%。也有用于废水中的纤维回收，回收率达6070%左右。(2)含油废水的油水分离可采用中速离心机。(3)高速离心机多用于乳化油和蛋白质的分离，分离油用立式，转速在5000r/min以上。 水力旋流器水力旋流器压力式水力旋流器(1) 结构参数a)圆简直径D 一般500mmb)圆简高度H0H0=1.7Dc)锥体高度HkHk=3H0H0Hkd1d3d2d0Dd)锥体角度q =1015e)中心溢流管直径d0=(0.250.3)D

6、f)进水管直径 d0=(0.20.4)Dg)出水管直径 d0=(0.250.5)Dh)锥底直径d3=(0.50.8)DH0Hkd1d3d2d0Di)进水口高宽比1.52.5j)进水口向下倾斜角度 35k)进水口流速610 m/sl)溢流管的下端与进水轴线的距离0.5H0H0Hkd1d3d2d0D(2)处理水量 Q 处理水量，L/min； K 流量系数， ；DP 进出口压差，一般取0.10.2 MPa。 pgKDdQD0DdK15 . 5(3) 被分离颗粒的极限直径被分离颗粒的极限直径a)颗径与分离效果的关系颗径与分离效果的关系可通过试验测得二者的关系S形图。b)极限直径极限直径分离效率为50%

7、颗粒的直径称为极限直径dc 。是判断分离效果的重要指标之一。c)计算公式计算公式dc 极限直径，cm；f 环流速度的变化系数，与分离器构造有 关，f0.1D/d；h 中心流速高度，cm。02175. 0rrmfQhddc(5) 特特 点点a)表面负荷很大，可过1000m3/(sm2)。b)易安装维护。c)器壁易受磨损，应用铸钢或铬锰合金钢等耐摩材料。(5) 应应 用用广泛应用于轧钢废水处理以及高浊度河流的预处理。 .1含油废水的来源及污染特征含油废水的来源及污染特征主要来源于工业生产石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等。生活餐饮行业。比重重焦油大于1，其余小于1。

8、在水中形态分类在水中形态分类浮油油珠粒径大于100mm。分 散 油油珠粒径在10100mm。主要由于剧烈的搅拌形成的。乳 化 油油珠粒径小于10mm，一般为0.12mm。多因表面活性剂造成。溶 解 油油珠比乳化油还小，可到nm级。油的排放标准石 油 类一级标准为100，二级标准为150；动植物油一、二级标准均10。油对处理工艺设备的影响大于3050mg/L时，对生化有影响；对监控设备的传感器有影响；对过滤介质的寿命有影响。处理方法重力分离除浮油和重油，气浮、电解、混凝沉淀和离心分离除浮化油。 .2除油装置除油装置隔油池分为平流隔油池和斜管隔油池平流隔油池(1) 适用范围油珠粒径

9、大于100150，效果70%左右。 (2) 总体构造a)池体结构隔油池为长方形池体，池内有两块挡油板和一块挡渣板将池体分成进水、浮油区和出水区。浮油区池底有0.010.02的坡度向进水一端下设有污泥斗倾斜，泥斗倾角为45。隔油池多为地埋式，以保证自流进水。尽量避免用泵提升进水。 b)集油管多用f200300的钢管，一测开槽口，可绕轴线转动。c)撇油设备撇油设备为定型设备，常见的有几种，一种为直线往返式，一种是链条式，旋转式浮子式撇油设备。d)排 渣 管直径不大于200 mm。注意排渣流速过大会影响油珠上浮效果。隔油池总图链式刮油刮泥机链式刮油刮泥机e) 刮油刮泥机为专业设备，要求池底沿刮泥方向

10、浇筑成1%的坡度，池内两头与两侧墙脚有大于泥砂安息的坡度，污水进行处理之前须先经过格栅。 具体参数如下：。移动速度：2 m/min池宽：26m电机功率：1.53.0KW池长：1030m操作制度：刮一次8小时(1) 按油粒上浮速度法设计池体a)隔油池（隔油区）表面面积A 隔油区表面面积，m2；Q 废水设计流量，m3/h；u 油珠的设计上浮速度，m/h，当油珠粒 径为100150mm时，u0.9mm/s；a 隔油池表面积修正系数，可下表确定。 uQA 值与速度比(/u)的关系b)由试验确定上浮速度用试验数据绘制出去除效率与上浮速度的关系曲线，再根据设计的去除效率查得上浮速度。v/u20151063

11、1.741.641.441.371.28c)由公式求得上浮速度修正的斯笃克斯公式 u 静止水中直径为d的油珠的上浮速 度，cm/s；rw、r0 分别为水与油珠的密度，g/cm3； 2018dguWrrm d 可上浮最小油珠的粒径，cm；m 水的绝对粘度系数，Pas； g 重力加速度，cm/s； 油珠非圆形的修正系数，一般取1.0。 颗粒碰撞引起的阻力系数， 可取0.95，也可用下式求解。 S 废水中悬浮物的浓度。 24241048 . 0104SSd)过水断面面积 Ac 隔油池的过水断面面积，m2； v 废水在隔油池中的水平流速，m/s， 一般取v15u，但不宜大于15m/s (一般取25 m

12、/s)。vQAce)长宽高的确定每格的有效水深与宽度比(h/b)：取0.30.4为宜；隔油池长L： 每格的长宽比(L/b)：不宜小于4.0。 huvL(4)池体的设计(停留时间法)a)总有效容积 W=Qt t停留时间 (h)，一般取1.52 h。b)过流面积 v 为水平流速 (mm/s)，一般取25 mm/s，不宜超过15 mm/s。 vQAc6 . 3c)分 格 数 h 有效水深(m)，一般为1.52.0m；b 每格宽度(m)，取0.30.4为宜； d)有效长度(m) L=3.6vt上式求得的L/b不宜小于4.0。 hbAnce)建筑高度H(m) H=h+h h水面上池壁的超高m，一般不小于

13、0.4m。 (5) 各参数对效果影响a)停留时间t即相当于静止时间，它直接影响着处理效果；b)水平流速v主要液体的流动状态和颗粒的相互碰撞，所以过大也会影响处理效果。c)每格的有效水深与宽度比(h/b)h主要影响油珠的上浮时间和池体埋地的深度，宽度主要影响撇油的效果和撇设备的大小，所以此值是可调整的。d)每格的长宽比(L/b)当d一定时，可Q只与Lb有关，而与高度无关。只要保证的Lb值为一定就可得到相同的处理效果，但L/b越大池体越不经济。斜管隔油池(1) 结构池内装有斜管，斜管的倾角不小于45，池的底部装有排泥管，如废水的含泥渣量较大，还应设有污泥斗。斜管隔油池示意图(2) 斜管规格斜管的材

14、料主要为PP或玻璃钢，PP斜管的管径多为f100和f50两种规格，玻璃钢的只有100一种规格，管长均为1m，一般多采用f100。(3) 设计参数表面负荷0.60.8m3/(m2h)；停留时间一般不超过30min。斜管上水层高度为0.5m以上。斜管下水层高度为0.5以上，一般视污泥量来定。分离能力可去除粒径不大于80mm的油珠。(2) 优点可去除粒径大于的油珠，去除率比平流格油池要高，停留时间短，占地面积小。小 型 隔 油 池 （ 二 ）(6) 两种常见的小型隔油池a)结构浮子撇油器小 型 隔 油 池 （ 一 ）b)应用前者多用于公共食堂、汽车库及其它含有少量油脂的废水。后者用于含汽油、柴油、煤

15、油等废水。c)部分参数两者的v一般均为0.0020.01m/s，食用油废水一般不大于0.005m/s。t前者为0.51.0min，后者为210min。除油罐(1) 应 用油田废水处理主要应用除油罐。(2) 工作原理是通过上进水，下出水油污通过浮力上升到液面后被收集从新做为原油，从而达到了回收和处理的双重目的。(3) 结构特点如下图。(1) 加热盘管a)目的防止冬天低温时浮油发生凝固现象。b)加热热源可采用蒸汽或热水。c)结构如右图。(3) 布水系统a)目 的是使废水在垂直方向均匀流动，而不短路。b)方 式布水系统常用有两种形式，穿孔管式和梅花点式。其中穿孔管式效果差些，孔眼易堵塞而造成短路。梅

16、花点式的配水或集水喇叭口要错开，夹角呈45，配水喇叭口向上，集水喇叭口向下。 梅花点式布水系统配水管集水管(4) 出水方式a)槽式槽式不用水位计算，可通过调试堰板高度来调节罐内水位。使用较多的是槽式。b)管式管式不调试，但不能计算出错。出水管高度计算 h 出水管内水面到集油槽上沿距离，m； g0 污油比重； g 水的比重； h1 油层厚度，一般取11.5m；Dh 出水管系统水头损失，m。hhhD101gg停留时间为1.52h；表面负荷无斜管的为1015m3/(m2h)。加装斜管如在罐内的中下部装设斜管，效率加倍，其停留时间为0.51h。.3污油的脱水污油的脱水污油含油率一般为4

17、050%。带式除油机(1) 原理利用具有疏水亲油性的胶带运转是时，将浮油带出水面后经内外刮板将油刮入集油槽内。工作原理图(2) 除油效率污油的浓度高，则除油效率也高，一般脱水后的污油含水率为6080%。脱水罐(1) 工作原理通达在罐内对污油进行加热而使油水加速分层。脱水罐(2) 工作温度加热温度以7080为宜，如加热到80以上时，油的氧化速度加快，易使油变质。(3) 除油效率处理后污油含油率可达90%以上。.4离心除油设备离心除油设备 水力旋水器离心除油机概念概念过滤是利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术，其工作原理为机械阻挡。过滤的分类过滤的分类从滤料来分(1) 颗料材料过滤

18、a)石英砂过滤器：砂滤池和砂滤器。b)塑料、石英砂过滤器：混合型滤池和过滤器。(2) 丝网过滤a)纤维球过滤：纤维过滤池和纤维过滤器；b)筛网过滤：各种筛网过滤器和捞毛机；(1) 多孔材料过滤a)微孔过滤：PE微孔过滤机。(3) 膜过滤超滤、反渗透和电渗析。从过滤的动力来分(1) 重力式过滤水靠重力而自流穿过过滤介质，如快速滤池；(2) 压力式过滤水靠外加压力的作用下而穿过过滤介质，如各种压力式过滤器和上流式过滤池。(3) 真空式过滤水是靠过滤介质另一侧的吸力而穿过过滤介质的，如各种真空过滤器。过滤工艺在水处理的应用过滤工艺在水处理的应用重金属废水的处理最后一定要经过过滤；处理后的废水回用于生

19、产时，多采用过滤；处理工艺达标的可能性不大时最后应加过滤；生产纯水时最前边一定要用过滤；以河水为水源的生产用水，多采用过滤；废水中含丝状物时，最前面应加筛网过滤器。颗粒材料过滤颗粒材料过滤滤料选择注意事项(1) 滤料粒径应比悬浮颗粒粒径应大此，石英砂一般为0.52mm；(2) 滤料应有较强的耐蚀性，可用1%的Na2SO4的水溶液浸泡28天，重量损失要小于1%。(3) 滤料的机械强度好，成本低。石英砂滤料(1) 主要成份是采用天然石英矿石，经破碎、水洗、烘干、二次筛选而成，SiO2约占99.8%。(2) 特点无杂质、无校角、密度大、机械强度高、载污能力大、使用周期长，是化学水处理的理想材料。 高

20、效速纤维球滤料(1) 特性a)呈柔性，可压缩；b)孔隙率大，截污能力强；c)工作时滤层孔隙上疏下密，孔隙分布合理；d)比重略大于水，易反冲洗起来，但不易冲洗干净，也容易被冲走；e)有较强的耐磨性和搞化学侵蚀性能。(1) 涤纶纤维性能强度吸湿率相对湿强度比重4-6克/旦比棉花高一倍，羊毛高三倍0.4-0.5%(20度c RH 65%)100%1.38g/cm热性能耐酸性耐碱性软化点：238-240度c 熔点：255-260度c35%HCL75%H2SO465%HNO3 对强度无影响10%NaOH28%NH3H2O对强度无影响 耐目光性耐磨性耐微生物优良优良不霉不蛀几种滤料孔隙率比较几种滤料孔隙率

21、比较滤料磁铁矿砂砂子总孔隙率49.5%50%滤料阳泉煤破碎页岩陶料总孔隙率51.3%70.3%滤料纤维球总孔隙率92-95%上向流滤池上向流滤池结构(1) 池体多为长方形，距池底0.30.5m有格板将池体上下分格，将池体分为上下两层。(2) 格板上装有滤头，防止砂料漏下格板。(3) 板下为进水腔，板上承放滤料。(4) 池体上部有集水槽，水由池体下进上出。滤头、滤帽(1) 图片(2) 种类2013梅花型，分长、中、短、超长型，塔型排水帽。(3) 材质有尼龙、ABS和聚氯乙烯等，ABS材质的强度要高一些。(4) 规格25kg-DN15 、500kg-DN20、 1000kg-DN25。滤 料 层滤

22、料层及承托层粒径(mm)厚度(mm)滤料层及承托层粒径(mm)粒径(mm)上部细砂层121500下部粗砂层1016250中部砂层23300承托层3040100采用上细下粗二层或三层滤料，可提高截留能力。设计参数(1) 表面负荷510 m2/m2h；(2) 工作压力滤池水深2.53.5m；(3) 反冲水量1820 L/m2s；(4) 反冲时间815 min。(5) 滤料膨胀比2050%；(6) 压头损失反冲前达2m；(7) 反冲压损27m。上向流滤池的特点(1)前一工艺与滤池间有3.5m以上的落差；(2) 截污能力强，水头损失小；(3) 污物被截留在滤层内，不易反冲干净；(4)配水均匀，易观察出

23、水。压力滤池压力滤池(砂滤器砂滤器) 分类立式和卧式两种，一般大型的采用卧式。 结构(1) 进水管进水管入口多位于过滤器的上部，在过滤时用于进水，在反冲洗时用于反冲水的出水。(2) 上部配水装置配水装置主要是用来防止进水将滤层冲起来，同时也兼有收集反冲水的作用。(3) 出水管一般位于过滤器的下部或底部，过滤时用于排出。过滤时，排放清水，反冲时，用于清水进水。(4) 下部配水装置可分为两种方式，一种是穿孔管布水，另一种是滤头布水，滤头布水一般装在隔板上。当过滤时布水装置用来收集清水，反冲时，可使滤料均匀翻滚。(6)放气管口位于过滤器的顶部，在过滤时，用于将过滤器中的空气排空。(7)压力表口位于过

24、滤器的顶部，用于安装压力表。(8)人孔高度位于滤层以上，用于滤头的安装和滤料的装载。(8) 排空管位于过滤器的底部，用于排空过滤器中的水。(9) 滤层表面冲洗装置在滤层上方装有旋转式表面冲洗装置，用反冲前的滤层冲洗。特点(1) 滤速高，出水压力可利用；(2) 密闭可防臭；(3) 多塔并联时加压与反冲泵可共用。（1 1）按形状）按形状矩形圆形方形圆形的水利条件较方圆形的水利条件较方形好，但刚度较差。形好，但刚度较差。目前多采用断面形目前多采用断面形式为矩形的栅条。式为矩形的栅条。为防止栅条间隙堵塞为防止栅条间隙堵塞一般采用一般采用0.61.0m/s0.61.0m/s最大流量时可高最大流量时可高于于1.