给排水废水系统参数审核讲解教学课件_第1页
给排水废水系统参数审核讲解教学课件_第2页
给排水废水系统参数审核讲解教学课件_第3页
给排水废水系统参数审核讲解教学课件_第4页
给排水废水系统参数审核讲解教学课件_第5页
已阅读5页,还剩55页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、工业废水系统主要参数审核 屈义全 目 录1、了解电子厂房废水系统的水量水质及处理需求2、熟悉各废水处理的工艺流程及构筑物配置情况3、主要构筑物的参数审核4、计量及检测仪表的主要参数及配置情况5、审核药剂的选用及添加情况6、管材、阀门的配置情况审核工业废水系统介绍按行业的产品加工对象:电子废水处理、医药废水处理、印染废水处理,造纸废水处理,食品废水处理等15个行业。工业废水的含义和分类定义:指工业企业各行业生产过程中产生和排放的废水。包括:生产污水(包括生活污水)和生产废水两大类处理方法: 物理处理法利用物理作用去除污水中固体和胶体的污染物。 筛滤、沉淀、浮选、过滤、反渗透 化学处理法利用化学反

2、应的作用去除污水中有害物质。 中和、混凝、氧化还原、萃取、吸附 生物处理法利用微生物的代谢作用使污水中有机物分解。 活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厌氧处理 1、了解废水系统的基础资料水质条件审核:物理因素:总固体含量、悬浮性固体+可溶性固体 ;温度;色度。化学因素:化学需氧量;总需氧量;总有机碳;生化需氧量;ph值;氮的化合物;磷的化合物;硫化合物;其他有毒有害的无机化合物;气体。生理或生物因素:臭气;微生物。原水水质:确定合适的水处理工艺,选择合适的水质处理流程的重要基础资料产水水质:确定合适的水处理工艺,选择合适的水质处理流程的重要目标资料产水水量:每小时最大出水量、一天总出水量、一

3、天连续运行时间工作环境:进水温度、进水压力、后置设备、场地面积产水用途:针对不同行业指定不同的处理方案工艺配置:熟悉设计流程图,掌握基本设备的配置2、熟悉各废水处理的工艺流程及构筑物配置情况污染物其性质与控制方式分为:第一类污染物:指总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并()芘、总铍、总银、总 放射性和放射性等毒性大、影响长远的有毒物质。第二类污染物:指pH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类等。国家标准:污水综合排放标准GB8978-1996 废水处理方法的选择胶体和溶解物胶体粒径1nm100m,溶解物粒径小于1nm利用特殊的物质使之凝聚或通过化学反应使其粒径增大到悬

4、浮物的程度,或利用微生物或特殊的膜等将其分解或分离。有机废水处理方法 .含悬浮物时,用滤纸过滤,测定滤液的BOD5、COD。若滤液中的 BOD5、COD 均在要求值以下,则可采用物理处理方法,在悬浮物的去除同时,也能将BOD5、COD 一道去除。 .若滤液中的 BOD5、COD 高于要求值,则需考虑采用生物处理方法。进行生物处理试验时,确定能否将BOD5、COD 同时去除。 .若经生物处理后COD不能降低到排放标准时,就要考虑采用深度处理。2、熟悉各废水处理的工艺流程及构筑物配置情况无机废水处理方法 .含悬浮物时,需进行沉淀试验,若在常规的静置时间内达到排放标准时,则可采用自然沉淀法。 .若在

5、规定的静置时间内答不到要求值时,则需进行混凝沉淀试验。 .当悬浮物去除后,废水中仍含有有毒物质时,可考虑采用调节pH值、化学沉淀、氧化还原等化学方法。 .对上述方法仍不能去除的溶解性物质,为了进一步去除,可考虑采用吸附、离子交换等深度处理方法。含油废水 首先做静置上浮试验分离浮油,再进行分离乳化油的试验。2、熟悉各废水处理的工艺流程及构筑物配置情况2、熟悉各废水处理的工艺流程及构筑物配置情况 电子行业如电镀、线路板等的废水的成分非常复杂,主要有酸碱废水、有机废水及含氰(CN-)废水,而重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废

6、水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。 详细污水分类见附表2.1 清洗废水 清洗废水来源于磨板、水洗、电镀、洗缸等程序,清洗废水总体呈酸性,其污染物浓度相对较低,一般pH为2-5,COD在100mg/L以下,铜离子质量浓度在100mg/L以下。 清洗废水流入调节池调节水质水量后,由提升泵泵入中和池,加入碱液调节pH,再流入混凝池及助凝池。加入混凝剂和助凝剂后,废水中的重金属离子以及部分胶体类有机物形成絮状体,流入沉淀池进行泥水分离。然后,污泥排入物化污泥池,沉淀池的出水流入中和池调节pH后,经砂滤池和活性碳池后流入回用

7、水池。2.2 高浓有机废水 高浓有机废水来自于各除胶、除油、显影、脱膜、绿油工序等,其COD浓度很高,一般达3000-8000mg/L,是一种污染较严重的废水,此类废水单独收集后,经隔油沉渣池除去浮油等杂志后,进入调节池调节水质水量,再由废水泵打入酸析池,由pH在线仪控制投加酸液,在酸性条件下,废水中的有机物析出浮于水面,定时清除。酸析后加碱调节pH,然后投加混凝剂,反应后再用气动隔膜泵打入厢式压滤机进行渣水分离。此时,废水中的油墨和悬浮物截留于厢式压滤机内,滤液排出,作进一步处理。 2.3 络合铜废水 络合铜废水来自蚀刻、沉铜、沉银等工序,约占印制线路板生产废水总水量的8%左右。废水中含有高

8、浓度的络合铜、柠檬酸等。络合废水须先破除络合物(铜鳌合物)才能将铜沉淀去除。 络合物的稳定性与溶液的pH有关。在pH为2.9-12时,络合铜离子比Cu(OH)2稳定,无法通过调节pH产生Cu(OH)2:沉淀的方法将铜离子去除。但CuS比有机络合铜离子更为稳定,通过投加Na2S可以产生CuS沉淀,从而破坏络合铜离子的平衡,达到去除铜离子的目的。最后加入高分子助凝剂进行泥水分离。但是,要使络合物中的铜完全沉淀下来,必须投加过量的硫化钠。如何控制硫化钠是个非常关键的因素。一方面硫离子对后面的生化处理中微生物的培养有一定的毒害作用,另一方面,硫离子也是出水的控制指标之一。因此过量的Na2S需加FeSO

9、4来去除。经破络反应沉淀后的络合废水与经预处理的高浓有机废水一起进入后续工序处理。2.4 络合废水 络合废水中主要污染物为铜离子的络合物,如Cu2+与NH4OH、EDTA等形成稳定的络合铜,一般靠投加酸碱中和的方法不能去除。对络合废水的处理首先要破坏络合物,采用溶度积比络合物稳定常数更小的沉淀剂,使其与金属离子形成更稳定的沉淀物,从废水中分离出来,达到去除的目的。常用破络的化学药剂有Fe盐、Na2S等,因为S2-属于排放标准中严格控制的污染物,因此Na2S只能作为辅助的破络剂,严格控制其投加量。常用络合废水处理工艺见图 2.5 含氟废水电镀企业Pb-Sn废水中含有大量的氟硼酸根(BF4-)、P

10、b2+和Sn2+,其中Pb2+和Sn2+,通过投加碱液,调节pH值生成沉淀物去除,氟硼酸根形成氟化物沉淀去除。常用含氟废水处理工艺见图2.6 含氰废水含氰废液一般都回收处理,只有清洗废水中含有少量氰(CN-),常用碱性氯化法破氰(络合氰)。常用含氰废水处理工艺见图2.7 含铬废水 含铬废水中,铬主要以Cr6+的形式存在,在酸性的条件下,投加还原剂将Cr6+还原成Cr3+,然后调节pH至碱性,生成氢氧化铬沉淀去除,常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。常用含铬废水处理工艺见图 3、主要构筑物的参数审核3.1调节池的配置及参数审核3.1.1目的:水质均和水量负荷不变,水质变化,以水质变化

11、为曲线,求体积,需要搅拌设施。水量调节水质负荷不变,水量变化,以水量变化为曲线,设计池体积,不需要搅拌。水质水量均和调节水质水量都变化,需综合考虑。3.1.2 调节池的形式水泵强制循环:不需要安装特殊设备,简单易行,混合完全,但动力费用高,运行费用高。(可以用提升泵作为回流泵)空气搅拌:混合完全,有预曝气作用,但有害物质和有害气体随曝气进入大气。(可利用曝气池的鼓风机引入空气管)机械搅拌:混合较好,运行费用低,但易腐蚀需维护。(需增加搅拌设备,水量多,需要设备数量也多。适合于小水量情况)3.1.3 调节池的审核计算 均量池贮水量通常只占总水量的10%20%左右。(1)均量池(2)均质池均质池的

12、均匀混合形式:水泵强制循环;空气搅拌或机械搅拌;穿孔导流槽引水;均质沉淀调节池;折流式调节池。3.2 离心分离设备3.2.1 离心分离原理:利用高速旋转的物体产生的离心力场以分离废水中的悬浮固体的处理方法。 高速旋转的物体能产生离心力,含悬浮物的废水在高速旋转时由于悬浮物和废水的质量不同,因此受到的离心力大小也不同,质量大的被甩向外围,质量小的则留在内圈,废水和水中的悬浮物被分离。3.2.2 离心计算离心场中,颗粒受到离心力 F 的大小:m、m0分别为颗粒和污水的质量。 v旋转圆周或速度。 r旋转半径。 n转速。 kg3.2.2 离心计算根据离心力产生的方式可分为:用水流本身旋转产生离心力的旋

13、流分离机:压力式旋流分离机、重力式旋流分离机由设备本身旋转带动污水旋转的离心分离机:离心机(工程中不常用,水量大、设备大)3.3 除油设备的配置审核2.3.1 特征: 污水中的油比重小于1,可以自然上浮水面 可浮油污水在静置或流动时,借助油珠与水比重差上浮至水面分离,含量 7085,直径60100(微米),易浮于水面,形成油膜或油层。 乳化油呈乳化状态浮于水中,不能上浮,含量1520,直径 518,油珠成为稳定的乳化液。 溶解油溶解于污水中,一般 污水中 515mg/L。3.3.2 污染程度:形成一层分子膜,污染水质水中溶解氧 O2 含量下降生成CO2 、 形成H2CO3、 PH、 浊度(微生

14、物降解油时产生)不能灌溉, 农业灌溉要求含油量 50ppm不能生物处理,生物处理要求含油量 3050ppm。3.3.3 除油装置隔油池:是利用油类自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油。常用的有平流隔油池、平板式隔油池和斜板隔油池。各自的特性见表5。除油罐:可去除浮油和分散油。含油废水通过进水管配水室的配水支管和配水头流入除油罐内,在罐内废水自上而下缓慢流动,靠油水的密度差进行油水分离,分离出的废油浮至水面,然后流入集油槽,经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱管和出水总管流出罐外。气浮除油:废水或一部分沉淀池出水用压缩空气加压到0.344.8MPa,使溶气达到饱和。当此被压缩过的气液

15、混合物被置于正常大气压下的气浮设备中时,微小的气泡即从溶液中释放出来。油珠即可在这些小气泡作用下上浮,结果使这些物质附着在或包裹在絮状物中。气固混合物上升到池表面,即被撇出。澄清的液体从气浮池的底部流出,其中一部分要循环流回至加压室。3.3 除油设备的配置审核3.3 除油设备的配置审核3.3.4 隔油池的计算按油粒上浮速度计算法: 值与速度比(v/u)的关系注:V为水流流速;设计上浮速度U可由废水静浮试验确定或按经验公式计算。v/u201510631.741.641.441.371.28斯笃克斯公式:3.3.4 隔油池的计算隔油池的过水断面面积:隔油池每个格间的有效水深和池宽比(h/b),宜取

16、0.30.4。有效水深一般1.52.0M隔油池的长度L 为:隔油池每个格间的长宽比L/b,不宜小于4.0。按废水的停留时间计算法:3.4 过滤装置的配置审核3.4.1定义:过滤是使污水通过滤料组成的多孔介质,以截留水中的悬浮物质,达到处理的目的。3.4.2 作用进一步去除废水二级处理后的生物絮体和胶体物质,显著降低出水的悬浮物含量和浊度,能使出水晶莹透明,为出水的安全回用提供保证。进一步降低出水的BOD、COD值,对重金属、细菌、病毒有很高的去除率。去除化学絮凝过程产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物。去除化学法除磷时水中不溶性磷。在活性炭吸附或离子交换之前,作为预处理设施,可提高后续处理装置的安全

17、性和处理效率。在深度处理厂中,过滤能克服生物和化学处理的不规则性,从而提高回用的连续性和可靠性。通过进一步去除废水中污染物质,可以减少后续的消毒费用。3.4.2 过滤装置的主要参数审核1 滤料要求:具有吸附SS的表面积和一定的级配;机械强度;化学稳定性。种类:石英砂、无烟煤、大理石、石榴石、白云石、聚苯乙烯发泡塑料、纤维球滤料。粒径与级配: 滤料层规格滤料的选择: 2 承托层 作用:阻挡滤料进入配水系统;均匀配水(反冲洗时);主要配合大阻力配水系统而使用。要求承托层是一种反滤料层结构。 3.5 吹脱装置 吹脱技术3.5.1定义:指当废水中有毒、有害气体在水中的浓度大于与空气相平衡时所具有的浓度

18、时,采取向水中通入空气,使废水中的有毒、有害气体从液相向气相转移,以达到去除目的3.5.2 影响吹脱的因素温度:温度高,蒸发快,有利于吹脱。气液比:气量要适宜,气液比要接近液泛极限,设计时取80%。pH值:不同pH值,挥发物质存在状态不一样。油类物质:油类物质的存在不利于吹脱,气泡会粘附在上,应预先除去。3.5.3 回收处理:用碱性溶液吸收NaOH: HCN;H2S等用活性碳吸附采用燃烧法H2S燃烧制取硫酸。3.6 中和技术3.6.1定义:当酸或碱废水的浓度很高时,如在3%5%以上时,应考虑回用和综合利用的可能性;当浓度不高,如小于3%时,考虑中和处理。电子厂房多以酸碱废水为主。3.6.2 中

19、和药剂(1)酸性废水中和处理采用的中和药剂:石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等;碱性废水中和处理采用的中和药剂:盐酸和硫酸。(2) 酸性、碱性中和剂的单位消耗量,参见下表:2022/8/1127酸类名称 中和1g酸所需碱性物质的量/gCaOCa(OH)2CaCO3MgCO3CaCO3- MgCO3硫酸/H2SO40.5710.7551.020.860.94盐酸/HCl0.771.011.371.151.29硝酸/HNO30.4450.590.7950.6680.732醋酸/HCH3COOH0.4660.6160.830.695碱类名称 中和1g碱所需酸性物质的量/gH2SO4HClHNO31

20、00%98%100%98%100%98%NaOH1.221.240.912.531.372.42KOH0.880.900.651.801.131.74Ca(OH)20.321.340.992.741.702.62NH32.882.932.125.903.715.70碱性中和剂的单位消耗量 酸性中和剂的单位消耗量3.6.3中和方法(1)酸性废水的中和方法有酸性废水与碱性废水相互中和、药剂中和和过滤中和3种方法;碱性废水的中和方法有碱性废水与酸性废水相互中和、投酸中和和烟道气中和3种方法。(2)中和方法的选择应考虑:含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量及其变化规律;首先应寻找能就地取材的

21、酸性或碱性废料,并尽可能加以利用;本地区中和药剂和滤料(如石灰石、白云石等)的供应情况;接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件,后续处理对pH值的要求等。3.6.4酸、碱性废水中和法是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中,并在池内进行混合搅拌。中和结果,应该使废水呈中性或弱碱性。根据质量守恒原理计算酸、碱废水的混合比例或流量,并且使实际需要量略大于计算量。当酸、碱废水的流量和浓度经常变化,而且波动很大时,应该设调节池加以调节,中和反应则在中和池 进行,其容积应按1.52.0h的废水量考虑。3.6.5药剂中和法石灰作中和剂能够处理任何浓度的酸性废水;氢氧化钙对废水杂质具有混凝作用,适用于含

22、杂质多的酸性废水。最常采用的是石灰乳法。石灰不仅能够中和酸,同时还可以与废水中的金属盐类(如铁盐、铅盐、锌盐、铜盐等)生成沉淀。计算中和药剂的投量时,应增加与重金属化合产生沉淀的含量。3.6.6 过滤中和法仅适用于含硫酸浓度不大于23g/L和生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。滤料常采用石灰石、白云石、大理石等。过滤中和时,废水中不宜有浓度过高的重金属离子或惰性物质,要求重金属离子含量小于50mg/L,以免在滤料表面生成覆盖物,使滤料失效。含HF的废水中和过滤时,因CaF2溶解度很小,要求HF浓度小于300mg/L。如浓度超过限值,宜采用石灰乳进行中和。过滤中和法的优点是操作管理简单,出水pH

23、值较稳定,不影响环境卫生,沉渣少,一般少于废水体积的0.1%;缺点是进水酸的浓度受到限制。3.6.7 碱性废水的中和处理(1)药剂中和,通常采用93%96%的工业浓硫酸。若处理水量较小时,可用盐酸中和。在投加酸之前,一般先将酸稀释成10%左右,然后按设计要求的投量经计量泵计量后加入。酸稀释时应考虑腐蚀。(2)烟道气中和。烟道气中含有CO2和SO2,溶于水中形成H2CO3、H2SO3,可中和碱性废水。用烟道气中和的方法有两种,一是将碱性废水作为湿式除尘器的喷淋水,另一种是使烟道气通过碱性废水。 优点:处理效果良好;以废治废;经济 缺点:会使处理后的废水中悬浮物含量增加,硫化物和色度增加。3.6.

24、8中和设备和装置(1)酸碱废水相互中和的设施当水质水量变化较小,或废水缓冲能力较大时,可不单独设中和池,而在集水井或管道内进行连续流式混合;当水质水量变化不大,废水也有一定缓冲能力时,应单设连续流式中和池;当水质水量变化较大,且水量较小时,应采用间歇流式中和池。每池的有效容积可按废水排放周期中的废水量计算。一般至少设两座,以便交替使用。(2)药剂中和处理设备设施 中和剂制备设施,投药有干投、湿投两种方法。(3)过滤中和法的设备设施 普通中和滤池:由于滤速低(小于1.4MM/S),滤料粒径大(38CM),当进水硫酸浓度较大时,极易在滤料表面结垢而且不宜冲掉,阻碍中和反应。目前已很少采用。 升流式

25、膨胀中和滤池:高流速(8.319.4MM/S),小粒径(0.53MM),水流由下向上流动,加上产生的CO2气体的作用,使滤料相互碰撞摩擦,表面不断更新,处理效果良好。分为:恒速滤;变速滤;滚筒过滤。3.7 化学沉淀3.7.1概述:向废水中投加某种化学物质,使它和水中某些溶解物质产生反应,生成难溶于水的盐类沉淀下来,从而降低水中这些溶解物质的含量。这种方法称为水处理中的化学沉淀法。化学沉淀法经常用于处理含汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的废水。根据使用的沉淀剂的不同,通常使用的化学沉淀法主要有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法和钡盐沉淀法等。3.7 消毒杀菌设备3.7.

26、1药剂氧化法定义:向废水中投加氧化剂,氧化废水中的有毒有害物质,使其转变为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。作用:主要去除废水中的氰化物、硫化物、酸、醇、油类污染物及脱色、脱嗅、杀菌等。3.7.2 药剂还原法定义:向废水中投加还原剂,氧化废水中的有毒有害物质,使其转变为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。作用:主要处理含铬、含汞废水。3.7.3 臭氧氧化发生器:臭氧需要量:Qo3=1.06 Q C (g/h)Q:处理废水量,m3/h C:臭氧投量。臭氧接触反应器:容积计算:V=QT/60气源冷却和除尘设备干燥器1、性质:黄色略带辛辣的气体。在水溶液中无害,具有强大的脱色和漂白功能。2、作用:主要

27、杀菌,常用于医院废水处理,(最早用液氯,现用二氧化氯替代)3、制造:用氯或盐酸与次氯酸钠反应制造; 二氧化氯协同发生器。3.7.5光氧化法是工业废水处理的新技术,可以解决有毒害但无法生物降解的物质。1、类型:光激化氧化法以臭氧、过氧化氢、氧和空气作为氧化剂,将氧化作用和光化学辐射相结合,产生氧化能力很强的自由基。光催化氧化法在水溶液中加入一定量的半导体催化剂,在紫外线辐射下产生强氧化能力的自由基。 3.7.4 药剂还原法3.8 混凝3.8.1 概述混凝可去除的颗粒大小为胶体及部分细小的悬浮物。混凝目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花。主要去除对象:粘土(50nm-4 m)细菌(0.

28、2m-80m)病毒(10nm-300nm)蛋白质(1nm-50nm) 混凝过程涉及到三个方面的问题:水中胶体的性质混凝剂在水中的水解胶体与混凝剂的相互作用提高碱度:投加重碳酸盐具有增加碱度和不提高pH值的优点;投加铝盐或高铁盐,AL3+或Fe3+包围胶体粒子,使微小絮凝体带有正电荷;投加活化硅酸和聚合电解质之类的助凝剂,以便增大絮凝体并控制电位。在投加碱和混凝剂后建议快速搅拌1-3分钟,随后投加助凝剂搅拌20-30分钟,以促进絮凝,也可以投加阳离子聚和物实现脱稳。 3.8.2混凝的程序3.8.3 混凝影响因素主要因素:废水的胶体杂质浓度、pH值、水温及共存杂质等。水温:低温,混凝效果差,原因是

29、因为:无机盐水解吸热;温度降低,粘度升高布朗运动减弱;胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚 对策:提高投药量、添加高分子助凝剂pH及碱度:视混凝剂品种而异。 无机盐水解,造成pH下降,影响水解产物形态。 根据水质、去除对象,最佳pH范围也不同。 需碱度来调整pH,碱度不够时需要投加石灰。1.混凝剂:不少于200300种。 无机:铝系:适宜pH:5.58 ;硫酸铝,明矾,聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铝(PAS)铁系 :适宜pH:511,但腐蚀性强 ;三氯化铁,硫酸亚铁,硫酸铁(国内生产少),聚合硫酸铁,聚合氯化铁有机 :人工合成:阳离子型:含氨基、亚氨基的聚合物,国外开始增多,国内尚少;阴离子型:水

30、解聚丙烯酰胺(HPAM);非离子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO);两性型:使用极少。天然:淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等;微生物絮凝剂2.助凝剂a酸碱类:调整水的pH,如石灰、硫酸等b加大矾花的粒度和结实性:如活化硅酸(SiO2 nH2O)、骨胶、高分子絮凝剂c氧化剂类:破坏干扰混凝的物质,如有机物。如投加Cl2、O3等3.8.4 混凝剂和助凝剂3.8.5 混凝动力学1 异向絮凝 由布朗运动造成的碰撞,主要发生在凝聚阶段。颗粒的碰撞速率 Np8/(3) KTn2 n:颗粒数量浓度 :运动粘度凝聚速度决定于颗粒碰撞速率。Np只与颗粒数量有关,而与颗粒粒径无关。 当颗粒的粒径大于1m,

31、布朗运动消失。 2 同向絮凝 由水力或机械搅拌产生。在整个混凝过程中占有重要地位,其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。 碰撞速率N04/3 n2 d2 G d:颗粒粒径 GU/Z(速度梯度)(相邻两流层的速度增量) 2 混凝控制指标用G可以来判断混合和絮凝的程度:混合(凝聚)过程:平均G7001000s-1,但剧烈搅拌是为尽快分散药剂 时间通常在1030s,一般2min絮凝过程 :不仅与G有关,还与时间有关。 平均G2070s-1, GT11041053.8.6混凝设备 1、混凝剂的配制与投配:一般采用液体投加的方式。a投配流程: 药剂溶解池溶液池计量设备投加设备混合设备b剂量与投加

32、方式 计量:流量计(转子、电磁)、苗嘴、计量泵 投加方式:泵前投加;高位溶液池重力投加;水射器投加;泵投加c投加量的自动控制 自动控制方法:数学模型法:需要大量的生产数据、涉及仪表多 现场模拟试验法:根据试验结果反馈到投药,仍有一定滞后。 动电流检测器(SCD): 絮凝监测器:利用光电原理检测水中絮凝颗粒变化2、混合设备:水泵混合:投药投加在水泵吸水口或管上。 管式混合:管式静态混合器、扩散混合器,混合时间23秒 机械混合:搅拌3、絮凝设备 :隔板絮凝池 ;折板絮凝池 ;机械絮凝池 ;悬流、迷宫式等不同形式的组合。 3.9 气浮3.9.1概念:是将水、污染物质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水

33、性污染粒子,或者附有表面活性物的亲水性污染粒子,有选择地从废水中吸附到气泡上,以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程。是一种固液和液液分离的方法。具体过程:通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮应用:自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物,以及比重接近1的固体颗粒3.9.2 气浮分类电解气浮法:有竖流式和平流式装置。散气气浮法:扩散板曝气气浮:压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。简单易行,但容易堵塞,气浮效果不高。叶轮气浮法:适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水.溶气气浮法:根据气泡析出时的压力不同,分:溶气真空气浮和加压溶气气浮生化气气浮法:生物产气,化学产气等3.9.3 气浮工艺的形式

34、1、布气气浮:利用机械剪切力,将混合于水的空气粉碎成小气泡。按粉碎气泡方式的不同,分为:水泵吸水管吸气气浮;射流气浮; 扩散板曝气气浮;(压缩空气)叶轮气浮。2、溶气气浮原理:使空气在一定的压力作用下,溶解于水并到达过饱和状态,再减至常压释放,空气便以微小气泡的形式逸出。容气真空气浮 常压空气溶于水,负压析出。 特点:整个气浮池在负压下操作,空气溶解容易,动力设备和电能消耗少。 缺点:所有设备均要密封在气浮池内,构造复杂,生产中使用不多。加压溶气气浮组成:空气饱和设备、空气释放器、气浮池溶气方式: 水泵吸水管吸入,图1318,简单,但空气量不能太大 水泵压水管射流,图1319,射流器能量损失大

35、空气饱和设备(包括加压水泵、溶气罐) 溶气罐:加速空气的溶解,但实际空气很难达到饱和。一般水中的空气含量约为饱和含量的5080。应尽量提高溶气效率。释放设备:将空气以极细小(20100)的气泡释放。 减压阀; 专用释放器 。气浮分离装置: 平流式,竖流式 3.9.5 加压溶气气浮系统的设计3.10.1概念水处理的吸附法是指利用具有吸附能力的多孔性物质去除水体中微量溶解性杂质的一种处理工艺3.10.2类型:物理吸附、化学吸附、离子交换吸附3.10 吸附装置吸附性能物理吸附化学吸附作用力分子引力(范德华力)剩余化学键力选择性没有选择性有选择性吸附层单分子或多分子吸附层只能形成单分子吸附层吸附热较小

36、,41.9kj/mol较大,相当于化学反应热,83.7-418.7kj/mol吸附速度快,几乎不要活化能较慢,需要活化能温度放热过程,低温有利于吸附温度升高,吸附速度增加可逆性可逆,较易解析化学键大时,吸附不可逆3.11.1原理:SBR的工作过程通常包括五个阶段,依次为:进水阶段加入基质;反应阶段基质降解;沉淀阶段泥水分离;排放阶段排上清液;闲置阶段活性恢复。从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。 基质降解规律:SBR从进水开始基质浓度逐渐增加,进水结束时达到最大,随着反应的进行,基质浓度逐渐减少。 推流式活性污泥法:适用于处理易降解的工业废水和生活污水;完全混合活性污泥法:对废水

37、流量和水质变化抵抗能力强,适于难降解有机废水的处理,不适于易降解有机废水的处理,因为在完全混合条件下,丝状菌易于生长繁殖而导致活性污泥膨胀;生物选择器完全混合式活性污泥法:对易于生物降解的有机废水,在完全混合曝气池前设生物选择器可抑制丝状菌生长,生物选择器可分为好氧、缺氧和厌氧三种。 SBR的污泥特性:SBR的生物种群演变:SBR防止污泥膨胀: SBR的体积优势:在基质去除率超过一定值时,SBR的体积总比完全混合反应器节省。同时SBR系统不需要二沉池,其体积优势更加明显。 3.11 SBR反应器3.11.2 SBR工艺的操作过:SBR污水生物处理工艺的整个处理过程实际上是在一个反应器内进行的。

38、它包括进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期等五个操作过程。1)进水期: 根据开始曝气的时间与充水过程时序的不同,可分为三种不同的曝气方式:一是非限量曝气一边充水一边曝气;二是限量曝气充水完毕后再开始曝气;三是半限量曝气在充水阶段的后期开始曝气。2)反应期: 3)沉淀期:4)排水排泥期:5)闲置期: 3.11.4 SBR工艺的运行方式根据所处理污水的性质及水量大小的不同,选择不同的运行方式。(1)BOD去除为目的的运行方式。见图3-6。(2)以脱氮除磷为目的的运行方式。见图3-7。 3.11.5 技术参数的确定 运行周期(T)的确定:SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间

39、和闲置时间来确定的。SBR的运行周期一般为1016h。 反应器容积的设计:对于限量曝气方式:对于非限量曝气方式:3.11.5 技术参数的确定污水贮存池最小容积的设计: SBR反应器进水流量的设计: 3.12 UASB反应器3.12.1概述上流式厌氧污泥床反应器,简称UASB反应器,污泥床反应器内没有载体,是一种悬浮生长型的消化器。由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是浓度较高的污泥层,称污泥床,在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层,通常把污泥层和悬浮层统称为反应区,在反应区上部设有气、液、固三相分离器。3.12.2 UASB反应器的基本构造和工作原理1 特征:在反应器上部设置气、固、

40、液三相分离器,下部为污泥悬浮层区和污泥区,废水从反应器底部流入,向上流至反应器顶部流出。1)主要有两种类型:一类是周边出水、顶部出沼气的构造型式(如型式a);另一种类型是周边沼气、顶部出水的构造型式(如b、c、d三种型式)。如图10-1。2) UASB反应器的基本构造主要包括以下几个部分:进水配水水系统:均匀布水,且有水力搅拌作用。反应区:包括污泥床区和污泥悬浮层区。有机物在这里降解,同时产生沼气。三相分离器:由沉淀区、回流缝和气封组成。(进行气、固、液三相分离)气室:也称集气罩,收集沼气。出水系统:均匀收集出水。排泥系统和浮渣清除系统 2 UASB的特点:床内生物量多:20-30g/l容积负

41、荷率高:一般可以达到10kgCOD/m3.d设备不需充填填料,不需设置搅拌3 颗粒污泥形成的机理几种假设:晶核假说,类似于结晶;电中和作用;胞外多聚物架桥作用。主要掌握:UASB反应器的最大特点:就是在反应器内实现污泥颗粒化,从而具有良好的沉降性能。3.12.3 UASB反应器的工艺设计要求1)UASB反应器的结构要求 :上流式厌氧污泥床的池形有圆形、方形、矩形。小型装置常为圆柱形,底部呈锥形或圆弧形,大型装置为便于设置气、液、固三相分离器,则一般为矩形,高度一般为38m,其中污泥床12m,污泥悬浮层24m,多用钢结构或钢筋混凝土结构,三相分离器可由多个单元组合而成。 2)进水系统的设计要求进水装置的设计使分配到各点的流量相同,

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论