初中级工3、-课件

第三章物理化学法王贵生本章重点废水处理中常用物理化学处理方法的功能和原理。处理方法的主要形式和所用设备以及运行管理要点。掌握格栅与筛网掌握均质调节掌握过滤、中和法及混凝法熟悉气浮法、吸附法和消毒前言对污水中一些不溶解的和以胶体形式存在的污染物可用沉淀、过滤及混凝等方法去除。对一些以分子或离子状态存在于污水中的可溶污染物，可采用膜分离技术、活性炭吸附和离子交换等方法将其去除。在这些处理过程中，污水中的污染物质均在没有发生化学变化的情况下，被从污水中分离了出去。在水中胶体污染物质能长期保持稳定的悬浮状态下，不能用自由沉淀的方法将其分离，必须采取措施使分散的胶体物质聚集成相当大的颗粒以便于去除。这一措施通过胶体的脱稳和脱稳胶体的黏结两项工艺来实现。而有的污染物质，如重金属离子、酸碱度、病原菌以及一些难以生化降解的有机物等，可用改变其化学结构的方式将其从污水中去除、杀灭或变为无害的形式，这些方法归纳为化学处理过程，主要有化学沉淀、中和、氧化还原等。本章的"物理化学法"就是介绍这些内容。分类：物理法－格栅与筛网，均质调节，沉淀过滤化学法－中和与pH调节，化学沉淀，氧化还原和电解法物理化学法－混凝法，气浮法，吸附法，离子交换法，膜分离技术和消毒技术。一格栅与筛网重点掌握格栅功能、分类、运行控制条件、维护管理掌握筛网的功能、常见类型、维护管理1格栅功能格栅是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的粗滤设备。它是由一组平行金属棒或栅条制成的框架组成，斜置于污废水流经的渠道上。其目的是截留污废水中粗大的悬浮或漂浮状态的固体污物。虽然格栅并非污水处理的主体构筑物，但它通常安装在污水处理流程之首，(污水渠道、泵房集水井的进口或污水处理厂的前端)以防止水泵，管道和处理设备堵塞。经过格栅而被截留的物质称为栅渣，被截留下的污物数量称为栅渣量。分类格栅按栅距和栅渣的清除方式进行分类按格栅栅条之间的净间距－可分为粗格栅〔50－100mm〕中格栅〔10－40mm〕细格栅〔3－10mm〕在实际应用中可单独使用相应规格的格栅，也可采用粗中两道格栅，甚至采用粗中细三道格栅。栅条的断面有方、圆、矩形等几种形状，圆形断面栅条水流阻力小，但刚度较差，而矩形栅条因其刚度好，不易变形的优点通常被采用。分类按照栅渣的清除方式—可分为人工清渣和机械清渣两种。人工清渣适用于中小型污水厂，但为了改善劳动强度，也有采用机械清除，这类格栅与水平的倾角在50°－60°之间。当倾角小时人工清渣比较省力，但占地较大。对于大型污水处理厂或泵站前的大型格栅宜采用机械清渣。机械格栅有圆周回旋式、牵引式、移动式和链条式等。运行控制条件栅距的选择过栅流速的控制水头损失的控制栅渣量运行控制条件①栅距:栅条间距大小直接影响格栅截留的栅渣量，栅距的选择要根据废水的特征而定，根据所测数据及管理经验制定出适合本单位废水处理的栅距。在无实测资料时，可按下列数据选择：废水量（立方米）

栅渣量（立方米）采用栅距（毫米）

10000.05－0.1016－2510000.01－0.0330－50运行控制条件②过栅流速—过栅流速的大小均会影响格栅实际应用的效果，过栅流速太大，容易使需要拦截的软性栅渣冲走，过栅流速太小，则较大的粒状物质会在栅前渠道内沉积。同时还会使栅条间隙阻塞，所以一般格栅前渠道内的水流速度应控制在0.4－0.8m/s，过栅流速应控制在0.6－1.0m/s。运行控制条件为了防止格栅前管渠内出现阻流回水现象，放置格栅的渠道与格栅前渠道的展开角a1一般为20°，从而可得格栅前渠道扩大段长度L1为:L1=B-B1/2tga1=1.37(B-B1)栅后渠道收缩段长度L2=L1/2栅前流速和过栅流速可以按下列公式估算栅前流速:υ1＝Qmax/Bh1

式中:Qmax－最大设计污水量m3/sB－栅前渠道宽度mh1－栅前渠道的水深m过栅流速:υ2＝Qmax/(n+1)Bઠh2式中:n－格栅栅条数量个h2－格栅的工作水深m

ઠ－格栅的栅距m运行控制条件③水头损失—水头损失是指格栅前后的水位差，可以通过计算决定。一般按经验值采用0.08－0.15m，如果水头损失增大，说明污水过栅流速大，水量增加或者是格栅局部被堵塞。水头损失减小，则表明过栅流速降低，污水量减少或者栅前渠道内有沉积物。运行控制条件④栅渣量—每天的栅渣产量可用下式计算:W=86400QmaxW1/1000KZ

式中:W－每天的栅渣产量m3/dW1－栅渣量m3/103m3(栅渣/废水)KZ－城市污水流量总变化系数栅渣的产量除了与污废水的种类、流量以及该地区下水道系统的类型有关，并取决于格栅栅距的大小。在前面栅距选择时已经介绍。维护管理➀每天要对栅条，除渣耙，栅渣箱和前后水渠进行清扫，及时清运栅渣保持格栅通畅。➁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。➂定期检查渠道的沉砂情况，及时清砂并排除积砂原因。➃加强格栅除污机的维护管理，随时注意有无异常声音，栅条是否变形，做到定时加油，及时调换和调整。➄室内格栅间要采取强制通风，夏季保证长期换气。为降低格栅的恶臭强度，可在上游主干线采取简易通风或曝气措施，有益于值班人员的身体健康和降低对除污设备的腐蚀。➅栅渣要及时运走处理掉，防止腐败产生恶臭，栅渣堆放处应经常清洗和消毒。➆栅渣压榨机排出的压榨液要及时导入污水渠道中，严禁明渠导流或地面漫流。➇记录每天的栅渣量，根据栅渣量的变化间接判断格栅的拦污效率，以分析格栅是否运行正常。2筛网功能在一些污废水中含有纤维类悬浮固体和动植物残体碎屑，因为不能被格栅截留，也难以用沉淀法去除，通常采用筛网的办法。筛网是用金属丝或纤维丝编织而成，孔径一般为0.15－1mm左右，用筛网分离，具有简单、高效、运行费用低等优点。常见类型常见的筛网过滤装置有:振动筛网、水力筛网、转鼓式筛网、盘式筛网等。现对振动筛网和水力筛网作简单介绍。➀振动筛网:由振动筛和固定筛组成，污水通过振动筛时，悬浮杂质被留在振动筛上，经振动卸到固定筛上进一步脱水。➁水力筛网:由运动筛和固定筛组成，运动筛网水平放置，废水首先通过运动筛网被截留，然后卸到固定筛进一步脱水。水力筛网的动力是进水水流的冲击力和重力作用，故进水端要保持一定压力。维护管理➀废水呈酸碱性时，筛网的设备采用耐酸碱、耐腐蚀的材料。➁控制进水流量使其进水均匀，以减少进水口来料对筛面的冲击力，确保筛网的使用寿命和减少维修量。➂最好通过试验确定筛网尺寸规格。➃定期采用蒸汽或热水对筛网进行冲洗，有含油物质时，要进行除油处理。二均质调节重点掌握功能、常见类型、调节池运行管理均质调节功能所谓均质调节是利用调节池对污废水水量进行调节，对污废水水质进行均和，其目的是为处理设备创造良好的工作条件，使其稳定运行，并能减少设备容积，降低成本。常见类型水量调节池水质调节池a穿孔导流槽式调节池b动力混合－空气搅拌－机械搅拌－水泵搅拌事故调节池水量调节池当流量不断变化的污水进入特定的容器后，而出水的流量基本趋于恒定，这一过程称为水量调节，所采用的容器称为水量调节池。一般只要求调节水量，达到必要的调节池容积并使出水均匀即可。水量调节池在应用中的两个参数。水量调节池每天流量变化曲线:要进行水量调节，首先要了解污水流量的变化规律。一般以污水流量在一天内逐时变化情况作为计算的基础。把一天之内逐时的瞬时流量(m3/s,m3/h)与时间(h)的变化规律绘成曲线，就是每天流量变化曲线。根据这条曲线，可以确定每天要处理的总污水量(即曲线下的面积)和平均流量。一般作出几天的，取平均值再绘制曲线。见图水量调节池进水、出水、存水累积曲线图:这张图包括了进水、出水以及池内存水三条曲线。用图中曲线可以算出水量调节所需要的最小容积，并可以得出任一时刻池中的存水量。见图水量调节池废水流量调节方法一般有线内调节与线外调节两种，线内调节是池中水位随时间而变化，调节池进水为重力流，进水管等于或高于最高水位，出水管设在池底部，以保证最大限度地利用有效容积。因受进水管高程限制，施工和排泥较为困难。但调节水量只需提升一次，相对而言能耗较少。线外调节池不受废水进水管的高程限制，一般为半地下式，施工和排泥比较方便，但被调节的水量需二次抽升，能耗大。见图水质调节池水质调节目的是使出水具有较恒定的污染物浓度。要达到该目的，就需使不同时段流入池内的废水完全混合，水质混合通常采用水力混合和动力混合两种。穿孔导流槽式调节池水力混合水质调节池有圆形、方形和穿孔导流槽式调节池。穿孔导流槽式调节池，是将同时进入调节池的废水，按流程长短不同，将前后进入调节池的废水相混合，取得均和水质的作用。虽然达不到完全混合的程度，但不另耗能量。由于存在大量隔板，在水质较清时能够保证均质作用，但当污水含杂质多时存在维护问题。见图动力混合—增加搅拌设备空气搅拌，在池底或池一侧装设曝气管，起混合作用并防止悬浮杂质沉积。还起到预曝气或预除臭的作用。机械搅拌，在池内安装机械设备，此种方式简便、占地小、效果好。但动力消耗较多。水泵搅拌，在池底设穿孔管并与水泵压水管相连，此种方式简单易行，效果好，但动力消耗较大，成本高。事故调节池事故调节池的作用是分流储水，以防止水质恶化、物料泄漏等事故。保持泄空，起到保护处理系统不受冲击的作用。但利用率较低。调节池运行管理要点调节池应具备有效池容，可容纳一个周期所排放的全部废水量。及时清除沉淀物，保持调节池的有效容积。经常巡查调节池水位变化情况，并定期检查进、出水水质。事故调节池必须实现自动控制。并保持泻空状态。三沉淀与隔油重点掌握沉淀的功能、理想沉淀池原理掌握沉沙池功能、常见类型、沉沙池运行管理掌握沉淀池的组成、常见类型、选择原则及工艺控制掌握隔油的功能与原理、常见类型、运行管理1沉淀功能沉淀是利用污染颗粒的重力与水的浮力之差而进行分离的技术。水中的可沉固体物质，在重力作用下下沉，从而与水分离的过程称为沉淀。利用该方法对废水中这些颗粒物的去除，不仅降低了废水中污染物的浓度，对废水处理系统的正常运行起到了保证作用。沉淀的工艺简单，分离效果良好，是污水处理的重要工艺，应用非常广泛。理想沉淀池原理理想沉淀池与表面负荷率:为了分析悬浮颗粒在沉淀池内运动的普遍规律及分离效果，提出一种概念化的沉淀池，即所谓理想沉淀池。理想沉淀池的假定条件如下；a池内污水按水平方向等速流动，水平流速υ,从入口到出口的流动时间为tb在流入区，颗粒沿截面AB均匀分布，并处于自动沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速υc颗粒沉到池底即为去除。理想沉淀池据图解可得如下关系式:u0/υ=H/L 式中：u0－颗粒沉速υ－污水水平流速H－沉淀区水深L－沉淀区长度 当u<u0的颗粒则视在流入区位置而定，其中一部分靠近水面,将不能沉于池底并被带出池外，而另一部分则由于接近池底就能被去除。理想沉淀池设处理水量为Q（m3/s），沉淀池的宽度为B,水面面积A=BL（m2）,可得到下列关系式；颗粒在沉淀中的沉淀时间：t=L/υ=H/u0沉淀池的容积：V=Qt=HBL通过沉淀池的流量：Q=V/t=HBL/t此处定义：Q/A=q显然数值上：u0=q理想沉淀池Q/A的物理意义是:单位时间内通过沉淀池表面的流量，一般称为表面负荷率或溢流率，以q来表示。单位为m3/(m2s)或m3/(m2h)。可以看出表面负荷率与颗粒沉淀速度在数值是相同的，通过沉淀试验求得应去除颗粒群的最小沉速u,同时也就求得了理想沉淀池的表面负荷率q值。即:需要去除的颗粒沉速u0确定后，则沉淀池的表面负荷值同时确定。沉砂池沉砂池的工作原理：是以重力分离作为基础，就是将沉砂池内的污水流速，控制到只能使比重大的无机颗粒沉淀的程度，而有机悬浮颗粒随水流走。沉砂池即是一种预防性的处理构筑物，又是一种预备性的处理构筑物。一般沉砂池很少作为独立处理构筑物使用，通常设于泵站及沉淀池的前面，这样即能保护机件和管道免受磨损，减轻沉淀池的负荷，而且使无机颗粒和有机颗粒分别分离，便于处理和处置。沉砂池的常见类型有以下三种：平流沉砂池平流沉砂池的水流部分实际上是一个明渠，比入水渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，因过水断面增大使水速下降，污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉，从而达到分离无机颗粒的目的。平流沉砂池的特点是：工作稳定，构造简单。但在截留的沉砂中夹有一些有机物。见图运行时参照如下参数❶池内水平流速最大0.30m/s，最小0.15m/s。❷池内停留时间一般为30-60s，最大流量时不应小于30s。➌有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。水流流速的控制取决于沉砂粒径的大小，若沉砂组成以大沙砾为主，水平流速应大些，使有机物沉淀最少。粒径较小时须放慢流速，以便沙粒沉淀下来，但大量有机物也随即一起沉淀下来，故在具体使用时，运行人员应根据实际运行的除砂率和有机物沉淀的情况而确定。曝气沉砂池曝气沉砂池是目前国内外较为广泛的一种沉砂池，平流沉砂池的最大缺点是在截流的尘沙中夹杂有一些有机物，而对被少量有机物包覆的沙粒截留效果也不高。使用曝气沉砂池能够在一定程度上克服上述缺点。

一般运行参数采用:最大旋转速度为0.25-0.30m/s水平流速为0.1m/s最大流量停留时间1-3min所需的空气量为0.2m3/m3污水有效水深2-3m，宽深比为1:1.5使用曝气沉砂池，能够改善污水水质，有利于后续处理，曝气装置多是留有2.5-6mm孔洞的曝气管，一般多使用机械排砂。旋流沉砂池旋流沉砂池（也称钟式沉砂池）是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀，并使有机物被水流带走的圆形沉砂装置。旋流沉砂池的特点：池型简单，占地小，运行费用低，除砂效果好。旋流沉砂池进水流速一般为1m/s，水力停留时间约为1min。旋流除砂效率在砂粒d≥0.297mm可达95%，有机物分离效率50－70%，一般是由处理水量来选定型号。沉砂池的运行管理：a在沉砂池的前部一般设有细格栅，细格栅上的垃圾应及时清捞。b在一些平流沉砂池上常设有浮渣挡板，挡板前浮渣应每天清捞。c沉砂池要及时排砂，对于用砂斗重力排砂的沉砂池，一般每天排砂一次。d排砂机械应经常运转，以免积砂过多引起超负荷，排砂机械的运转间隔时间应根据砂量及机械的能力而定。排砂间隙不可过长或过短，前者会堵塞机械，后者会使后续处理难度增大。用重力排砂时，排砂管堵塞，可用气泵反冲洗，疏通排砂管。沉砂池的运行管理：e曝气沉砂池的空气量应每天检查和调节，调节的依据是空气计量仪表。如没有空气计量仪表，可测表面流速。发现异常应停车排空检查。清理完毕重新投运，应先通气后进水。f每周要对进、出水闸门及排渣闸门进行加油、清洁保养，每年定期油漆保养。g沉渣量要每天记录，定期取样化验，主要项目有含水率及灰分。h刚排出的沉渣含水率很高，集砂池应设有箅水装置，使水分通过小孔或缝流走，含水率可降到60％－70％。i沉砂池由于截留大量易腐败的有机物质，恶臭污染严重，特别是夏季，恶臭强度很高，操作人员不要在池上工作停留时间太长，以防中毒。堆砂处应用次酸钠溶液或双氧水定期清洗。沉淀池：组成流入区、流出区、沉淀区、污泥区类型及特点平流式、竖流式、辐流式、斜板（管）式选择原则废水量、悬浮物及泥渣性能、地质条件、造价及管理水平工艺控制流量、数量、排泥除渣组成沉淀池按功能划分，可分为四个区域：流入区、流出区、沉淀区、污泥区。流入和流出区的任务是使水流均匀的流过沉淀区，沉淀区是可沉淀颗粒与污水分离的区域，污泥区是污泥储放、浓缩和排出的区域。类型及特点根据水流方向，沉淀池可分为4种类型。即：平流式、竖流式、辐流式和斜板（管）式。平流式沉淀池有效沉淀区大。沉淀效果好，造价低。对废水流量的适应性强。但占地面积大，排泥较困难。竖流式沉淀池排泥容易，不用机械刮泥设备。占地面积小。但造价高，单池容量小。池深大，施工困难。见图辐流式沉淀池建筑容量大。采用机械排泥，运行较好，管理简单。但池中水流流速不稳定，设备复杂，造价高。斜板（管）式沉淀池可以减少池深，缩短沉淀时间，减少沉淀池的体积，提高沉淀效率。但造价较高。斜板（管）上部在日光照射下会大量繁殖藻类，导致污泥量增加。板间易积泥。不宜用于处理黏性较高的泥渣。平流式沉淀池:流入装置为横向潜孔，潜孔均匀分布在整个宽度上，废水由进水格经淹没孔口进入池内，潜孔前设有挡板，其作用是消能稳流，使污水均匀分布。挡板高出水面0.1－0.15m，深入水下不应小于0.25m，并距进水口0.5－1.0m。沉淀池末端有溢流堰，堰前也设挡板，用以阻挡浮渣。浮渣通过可转动的排渣管收集和排除，挡板深入水0.30－0.40m，距离溢流堰0.25－0.50m。溢流堰对沉淀池内水流的均匀分布有直接影响，因此要求单位长度堰口的溢流量必须相等，通常采用锯齿形溢流堰，较容易保证出水均匀，池中水面位于齿高1/2处。在池底前部设有贮泥斗，池底以0.01－0.02的坡度坡向泥斗，在静水压力下(1.5－2.0m)，泥渣被泥斗中的排泥管排出。平流式沉淀池设有链带式刮泥机或桥式行车刮泥机，将池底的沉泥推入泥斗，位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。沉淀区有效水深2－3m，废水停留时间1－2h，表面负荷1－3m/h，水平流速不大于5mm/s。见图竖流式沉淀池:竖流式沉淀池的表面多为圆形，也有采用方形，直径或边长4－7m之间，下部为污泥斗，倾角45°－60°。污泥借静水压力由排泥管排出。径深比D:h2不超过3:1。中心管下口设有喇叭口与反射板，喇叭口与反射板之间的距离为0.25－0.50m，反射板底与污泥表面高度为0.30m(缓冲层)污水从中心管流入，由下部流出，通过反射板的阻拦向四周分布，然后沿沉淀区的整个断面上升，澄清水由池四周的锯齿堰溢出。在水面距池壁0.40－0.50m处设有挡板，用来隔除浮渣。辐流式沉淀池:是一种圆形池，直径一般为16－60m，通常为20－30m，最大可达100m，池中心深度2.5－5m，池周深度1.5－3m。辐流式沉淀池由池底中心管进水，中心管周围设有穿孔隔板，围成流入区，穿孔率10%－20%，使污水在沉淀池内均匀流动，流出区设在池周，采用锯齿堰或淹没式溢流孔出水，堰前设置挡板，拦截浮渣。池底具有0.05左右的坡度，采用机械刮泥，刮泥机固定在桁架上，桁架绕中心缓慢旋转。当池径小于20m时，采用中心传动，大于20m时，采用周边传动，转速1－1.5m/min(周边线速)，将污泥推入污泥斗，用静水压力或污泥泵排出。斜板(管)式沉淀池:

来源于浅层沉淀原理，在前面我们介绍理想沉淀池原理时，曾经得理想状态下的关系式:uo/υ=H/L即有:uo=υh/LH=Luo/υυ=uoL/H当式中的池长L，水平流速υ不变时，则:池深H，颗粒沉速uo是正比关系，即H越浅，uo越小。若:颗粒uo不变，水平流速υ不变；即:H=uoL/υ池深与池长也是正比关系。在这里，所谓池深H，实际是指污水的深度，池长L是指污水流动的距离。当池深H分为三层时，每层为H/3，根据以上关系式，显然在每层隔板上的流动距L缩短为L/3。同理，若L、uo不变，由于深度减少为H/3，则水平流速υ增大了3倍为3υ，仍可将沉速为uo的颗粒截留在池底，这就是浅层沉淀理论。通过在沉淀池中设置斜板(管)，达到浅层沉淀的目的。为了解决各层的排泥问题，工程上将水平隔层改为一定角度(一般为30°－60°)的斜面，构成斜板或斜管。见图选择原则1根据废水量的大小来选择废水量大，采用平流式或辐流式。废水量小，采用竖流式或斜板式。2根据悬浮物的沉降性能与泥渣性能来选择流动性差、比重大的污泥，不能用水静压力排泥，要机械排泥，采用平流式、辐流式沉淀池。对黏性大的污泥，不宜用斜板式沉淀池。3根据总体布置与地质条件来选择用地紧张，采用竖流式、斜板式沉淀池。地下水位高，施工困难宜采用平流式沉淀池。4根据造价与运行管理水平来选择平流式沉淀池造价低，斜板式、竖流式沉淀池造价较高。而运行管理上，竖流式排泥较方便，管理较简单。辐流式沉淀池排泥设备复杂，运行管理水平要求较高。

工艺控制控制流量：当废水流量在短期（数小时）内发生变化时，可利用上游的排水渠道进行短期储存，以保证沉淀池进水的稳定。增减沉淀池数量：一般废水处理站都设有备用沉淀池，当水量发生较大变化时，可通过增减投入运行的沉淀池数量来使各个工艺参数控制在最佳范围。排泥除渣：沉淀池的类型不同，刮泥设备和操作方式不同，有连续排泥和间歇排泥两种方式。刮泥周期长短取决于泥量和泥质，当泥量较大时，周期应该缩短；当污水和污泥腐败时，也应缩短刮泥周期。排泥是沉淀池运行中最重要也是最难控制的一个操作，每次排泥时间长短取决于污泥量的大小。对处理量较小的处理站，可采用人工排泥，而大型的污水处理厂一般采用自动排泥机械排泥一般用刮泥机的刮板收集浮渣并将其推送到浮渣槽，操作时应注意刮板和浮渣槽的配合问题，浮渣难以进入浮渣槽时，应进行调整，浮渣槽内的浮渣应及时用水冲至浮渣＃。2隔油功能与原理许多工业企业都会排放出大量的含油废水，如固体燃料加工、洗毛工艺、制革、铁路及交通运输业、屠宰、食品加工等。其中以石油工业、固体燃料热加工中排出的含油废水为主要来源。油类物质在水中可分为三种状态:可浮油－油珠粒径较大，根据油水比重的性质，自然上浮进行油水分离。乳化油－油珠粒径在0.5－25um范围，难以自然上浮，需要采用气浮法进行分离。溶解油－水中含量很少，一般只有几个mg/L。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。隔油池的常见类型➀平流式隔油池利用刮油刮泥机推动水面浮油和刮集池底沉渣，出水一侧的水面处设置集油管，在构造上，集油管可以绕轴线转动。废水停留时间为1.5－2h，池内水流速一般2－5mm/s，可去除油粒粒径不小于100－150um。其特点是结构简单，管理方便，除油效果好。但池体庞大，占地多。(图5－32)➁斜板式隔油池斜板倾角采用45o，板间距30－40mm。被分离的油粒沿斜板上升，再由集油管进入回收槽。该种隔油池可将60um以上的油粒去除，容积是普通隔油池的1/2－1/4。(图1；自动撇油斜板隔油)隔油池的运行管理①隔油池必须同时具备收油和排泥措施。➁隔油池应密闭或加活动盖板，防止油气污染环境和发生火灾，还可以起到防雨和保温作用。➂寒冷地区应有保温防寒措施，防止污油凝固。➃周围范围内要确定禁火区，配备消防器材并采取消防手段。➄隔油池附近要有蒸汽管道接头，以备蒸汽灭火，或在气温低时因污油凝固堵塞管道时进行清理。四过滤重点掌握过滤的功能与原理熟悉过滤池常见类型及特点掌握过滤池的主要组成部分掌握滤池的工艺控制与日常维护过滤过滤的功能与原理过滤是使含悬浮杂质的水通过滤料（如砂等）或多孔介质（如布、网、微孔等），以截留水中的悬浮物质，从而达到污水净化的处理方法。过滤过滤包括两个方面:过滤和反冲洗。过滤进行时，需过滤的污水通过滤料组成的滤池，其悬浮物被滤料截留，截留的过程比较复杂，一般认为包括筛滤、沉淀、拦截和吸附几种情况。当滤后的出水浓度开始增加到超过允许值时，我们称为滤床穿透，即需要进行第二个方面――反冲洗。反冲洗的目的就是去除积聚在滤料上的悬浮物质，操作正好与过滤相反，反冲洗的流量应保证滤料在水流中处于悬浮状态或膨胀状态，以利除掉黏附在滤料上的污染物质。冲洗的出水应送到其它处理设施再行处理。过滤不仅能进一步降低水中的悬浮物质，而且水中的有机物、细菌乃至病毒也会随着悬浮物质的降低而被大量去除。过滤在过滤过程，污染物颗粒主要通过三种作用被去除。➀筛滤作用：杂质的粒径大于滤料之间的空隙，从而与污水分离。➁沉淀作用：污水中的部分颗粒沉淀在滤料的表面上。➂接触吸附作用：杂质颗粒与滤料层层接触，会被吸附到滤料颗粒表面。以上三种作用，在实际过滤过程同时发挥作用。粒径较大的悬浮杂质以筛滤作用为主，主要发生在滤料表层，称为表面过滤。对于细微的悬浮杂质，以滤料深层的沉淀作用和接触吸附作用为主，称为深层过滤。过滤池常见类型及特点按照滤速的大小分类按照滤料的分层结构分类按照水流过滤层的方向分类按照作用水头分类按照滤速的大小分类所谓滤速是指:在滤池中，单位时间、单位面积上所过滤的水量称为滤速，以m3/m2h或m/h表示。实际上通过滤层的滤速，说明了水量的压力降落与滤层阻力的关系。在过滤开始时，水量的压力降落首先必须克服滤料和滤池配水系统所产生的阻力，当悬浮物在滤料上不断积累的时候，这种阻力就会加大，而水量的压力也必须克服加大了的阻力。在控制滤速方式上有恒速过滤和变速过滤，恒速过滤是利用控制闸阀的方式进行，当闸阀开启最大而滤速仍要降低时，说明不能维持恒速过滤，此时滤池可能需要反冲洗。变速过滤中，当滤层的水头损失达到限值时就要进行反冲洗。╠慢滤池：0.1－0.2m/h之间快滤池：5m/h以上慢滤池虽然出水水质较好，但处理能力太小，实际采用较少。按照滤料的分层结构分类滤池的装填形式头单层、双层和三层滤池三种，这里所说的单层、双层和三层，就是指滤池中滤料的种类。如单层只含有一种滤料―石英砂，双层有两种无烟煤―石英砂，三层有三种无烟煤―石英砂―磁铁矿，这三种滤池都是下向流过滤，双层和三层滤池也是反粒度过滤。所谓反粒度是指上层粒径大于下层粒径。单层滤料滤池：单池面积较大，出水水质较好。但需要配备成套反冲洗设备。滤池阀门多，易损。双层滤料滤池：具有截留杂质能力强、产水能力大、出水水质较好。三层滤料滤池：一般用于中型给水和二级处理出水，截污能力大，出水水质较好。按照水流过滤层的方向分类滤池的过滤可分为上向流、下向流和双向流三种，下向流滤池使用最广泛，是由滤池的上部进水、下面出水，向我们刚才提到的三种滤池都是下向流。上向流是水流向上通过滤料。双向流是从上、下两个方向进水，出水是通过设在滤池中部的集水装置引出池外。下向流滤池：下向流滤池虽然使用较为广泛，因反冲洗原因使下部滤料作用小，工作周期短。上向流滤池：截污能力强，延长工作周期，配水均匀，易于观察出水水质。为防止滤料层膨胀，表层应设格网或格栅，因冲洗水流与过滤水流方向一致，影响冲洗效果。双向流滤池：此种滤池在废水处理中很少采用。见图按照作用水头分类重力和额外施加压力均可克服过滤中由滤层产生的阻力，重力式滤池允许水头损失一般为2m，压力过滤与重力不同之处在于压力过滤发生在一个封闭的压力容器中，用水泵提供压力将原水压入，可以在较高的水头损失下工作，可达6―7m，运行周期较长。共同特点是允许水头损失高，节省了反冲洗罐和水泵，可防止有害气体从废水中逸出。但清砂不便。过滤池的主要组成部分滤料层承托层配水系统冲洗系统滤料层滤料的种类、性质、形状和级配等是决定滤层截留杂质能力的重要因素。良好的滤料应具备足够的机械强度，不至因滤料相互之间的摩擦而破损。同时还要化学稳定性好，不含与污水中的杂质发生化学反应，否则不仅会造成滤料损失，还有可能产生新的污染物质。粒径的大小对过滤同样有重要影响，粒径过大，较小的悬浮颗粒不能被截留，降低出水水质。粒径过小，使滤池工作周期缩短。另一方面，要使滤料的粒径尽可能均匀，这样反冲洗时才能彻底。常用滤料为石英砂和无烟煤，其它较为广泛应用的还有陶粒、磁铁矿、石榴石、炉渣、纤维球等。承托层承托层在滤料层下面，均用天然卵石在滤池底部由小到大（从上到下）级配组成。其作用一是防止过滤时滤料从配水系统中流失，二是在反冲洗时起一定的均匀布水作用。配水系统配水系统设置在承托层下面，其作用在于使冲洗水在整个滤池平面上均匀分布，配水不均匀，部分滤层膨胀不足而部分滤层膨胀过甚，会引起局部承托层发生移动，造成漏砂现象。配水系统分大阻力和小阻力配水系统。大阻力由穿孔的排管组成。配水均匀，基建费用低，工作可靠。但反冲洗水头大，动力消耗大。小阻力一般是在滤池底部设有较大的配水空间，上面设置特制的穿孔滤板和格栅、滤头等。此种配水系统反冲洗水头小，但配水不够均匀。冲洗系统滤池工作一段时间后，滤料截留的污染物趋于饱和，故要定期清洗。一般采用清洗的方法有三种；即反冲洗、反冲洗加表面冲洗、反冲洗辅以空气冲洗等。反冲洗:是指与过滤工作时相反，由滤料层底部进水，对滤料层进行冲洗。反冲洗加表面冲洗:是在反冲洗的同时，在滤料上层表面设置喷头，对膨胀起来的表层滤料进行冲洗。反冲洗辅空气冲洗:又称气水冲洗。气水反冲洗作用有二；一是缩短冲洗时间，冲洗水量减小。另一方面则有利于黏附在滤料上的悬浮物脱落下来。

图过滤的工艺控制滤速的控制滤速是滤池单位面积在单位时间内的过滤水量，计算公式如下；u=Q/Au—滤速；m/hQ—过滤水量；m3/hA—滤池的过滤面积；m2滤速控制滤池的最佳滤速通常要在实际运行中确定。滤速大；出水质量下降。滤速小；深层滤料作用低。在滤料与级配一定的条件下，最佳滤速与入流水质有关。在水质恶化，污染物高时应降低滤速以保证出水水质。其控制方式一般有两种等速过滤-为保持滤速的恒定，克服滤层阻力的增加，需不断提高滤层上的水位。

变速过滤-要随时调整滤水量变化和总进水量之间的平衡，运行操作相对麻烦，但工作周期和出水水质优于等速过滤。工作周期控制工作周期的控制工作周期是指在开始过滤到需要冲洗所持续的时间。在出水水质将达到最低允许值时，应提前对滤池进行冲洗。水温对工作周期影响较大，在滤速一定条件下，水温低，水黏度较大，杂质不易与水分离，易穿透滤层，周期短。夏季水温高，周期长，但有机物易产生厌氧分解，要提高滤速，缩短工作周期。冲洗效果控制冲洗效果的控制①冲洗强渡-单位滤池面积在单位时间内消耗的冲洗水量。q=Q'/Aq-冲洗强渡L/﹙m2·s﹚Q'-冲洗水量L/sA-滤料的表面积m2

冲洗效果控制②冲洗历时–是指冲洗所用的时间。普通快滤池冲洗历时不少于5-7min普通双层滤池冲洗历时不少于6-8min冲洗时间短，会使滤料清洗不干净。时间过长，造成产品水的浪费。冲洗效果控制③滤层膨胀率-经反冲洗，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。e=（L-L0/L0）×100％e–滤料的膨胀率，％L–滤料层膨胀后厚度，mL0-滤料层膨胀前厚度，m冲洗效果控制在污水深度处理中，污水的有机物与滤料黏附较紧，当膨胀率较高时，滤料之间的间隙较大，有机物会黏在滤料表面与滤料一起膨胀和下降，达不到冲洗效果。一般将膨胀率控制在10％以下，使滤料处于微膨胀状态，以使滤料颗粒之间增加相互挤撞摩擦机会，使表面黏附的有机物去除。滤池的日常维护定期放空滤池进行全面检查。对表层滤料定期进行大强度表面冲洗或更换。经常维护保养各闸、阀门，保证开启正常。喷头应经常检查是否堵塞。应时刻保持滤池池壁及排水槽清洁，及时清除生长的藻类。滤池连续运行10年以上；或含泥量靠冲洗无法解决；砂面裂缝多；砂层逐渐降低；出水中携带大量砂粒，配水系统堵塞或管道损坏等情况应停池大修重新铺装滤料时应注意的问题:要分层铺装，逐层完成，平整均匀。尽量采用水中撒料的方式，完后将水放掉，清除表层的杂物。双层滤料在完成下层滤料填装后，要进行冲洗，除去杂物后在进行上层滤料装填。滤层铺装高度应比设计高度高出50mm。无烟煤滤料，在滤池中先用水浸泡24h以上，将水排干后进行冲洗整平。滤料更换完后，初次进水尽量从底部进水，浸泡8h以上在正式运行。五中和法重点掌握酸碱废水的来源与危害、pH调节、中和法的基本原理掌握常用的中和剂、掌握中和处理方法熟悉常用中和设备

中和与pH调节酸减废水的来源与危害pH调节中和处理法常用中和设备1酸减废水的来源与危害酸性和碱性工业废水的来源广泛。在某些工业生产过程中，常要排出酸性或碱性的废水，如:酸性工业废水：化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂、金属酸洗车间等。碱性工业废水：印染厂、炼油厂、造纸厂、金属加工厂等。酸碱工业废水的随意排放不仅对生态环境造成污染，并且毁坏农作物；危害渔业；腐蚀管道及破坏生物处理系统。因此必须进行无害处理。中和的作用在于消除废水中过量的酸或碱，使pH达到中性。一般说，如果浓度在3%以上，应当考虑综合利用或回收，浓度在3%以下时，回收和综合利用经济利益不大，才考虑中和处理。2pH调节工业废水经处理排入水体后，对PH值均有明确的规定，而对废水在生化处理前也同样要求pH值在一定的范围内。其原因在于，当大量含酸或碱的废水排入水体或排入城市排水管道后，均会对水生生物和城市管道造成危害。为了保证处理系统内的微生物有较强的活性，以及化学处理的效果，在废水处理之前，对pH值均有明确的要求。3中和处理法酸和碱作用生成盐和水的反应称为中和。处理含酸废水时以碱为中和剂，处理碱性废水则以酸作中和剂。处理的酸和碱主要是无机酸或无机碱。常用中和剂酸性废水中采用的中和剂：石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等。碱性废水中采用的中和剂：通常是盐酸和硫酸。①酸性废水的中和处理对于酸性废水中和处理，首先应当考虑以废治废的原则，如用废碱渣（电石渣、碳酸钙、碱渣）中和酸性废水，在没有条件时可采用药剂即中和剂。由于废水的水量和浓度都难以保持稳定，在处理时要设置中和池。酸性污水采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等。苏打(Na2CO3)和苛性钠(NaOH)具有组成均匀、易于贮存和投加、反应迅速、易溶于水而且溶解度较高的优点。但是由于价格较贵，所以通常很少采用。石灰的来源广泛，价格便宜，但石灰粉末极易飘扬，劳动卫生条件差，装卸、搬运劳动量大，成分不纯，含杂质多，沉渣量较多，不易脱水，配制溶液和投加需要较多的机械设备。石灰石、白云石(MgCO3-CaCO3)系开采的石料，在产地采用是很便宜的，除了劳动卫生条件比石灰较好外，其他情况和石灰相同。对于酸性废水还可采用过滤方法，如将酸性废水流过碱性滤料以达到中和目的。酸性废水中和处理采用的中和剂有：石灰石、白云石和大理石。酸性废水的中和处理需要考虑的是滤料与中和产物溶解度的关系，因为反应是在固液界面进行的，必须考虑滤料表面被中和产物的沉淀覆盖。比如用碳酸钙作中和剂和硫酸反应产生硫酸钙H2SO4+CaCO3→CaSO4↓+H2O+CO2↑摩尔质量98100136反应结果生成的硫酸钙是微溶盐，它的溶解度在水温18o时只有1.6g/L那么能够中和的硫酸浓度是:1.6g/L∙98/136＝1.15g/L这就是说、当原水中硫酸浓度大于1.15g/L时，生成CaSO4的浓度就会大于1.6g/L，超过了它的溶解度，就会析出CaSO4沉淀，当然析出沉淀需要一定的过饱和度和时间，而且由于水中其他盐分的存在，使得CaSO4的溶解度略有增大，通常可以达到2.0－2.4g/L。所以我们考虑用什么滤料作中和剂时，就要考虑滤料与中和产物溶解度的关系，以免阻碍反应继续进行。对其他强酸进行中和处理，不存在这个问题，因为生成的都是易溶盐类。在过滤中和时，要限制进水中悬浮杂质的浓度，以防堵塞滤料。②碱性废水的中和处理中和碱性废水可投酸或用烟道气中和，用硫酸作中和剂常会生成不溶解的反应产物，使用盐酸虽然没有这个问题，但是由于反应产物易于溶解，会使污水中的溶解固体超过标准。并且投酸中和因成本高而用的较少。烟道气中含有高达24%的CO2，少量的SO2和H2S，溶于水后形成H2CO3和H2SO3，可使碱性废水中和。用烟道气中和法可将碱性废水作为湿发除尘器的喷淋水，也可以把烟道气通入碱性废水，后者中和效果要好一些。用烟道气中和的缺点是；处理后废水中悬浮物、流化物、耗氧量和色度等明显增加，需进行补充处理。4常用中和设备酸碱废水互相中和设施：根据水量和pH的不同要求，可采用在集中井内、管道、混合槽等连续流式混合和间歇流式中和池等设施。投药中和设备：利用药剂中和处理设备系统及中和反应槽等设施。中和过滤池：常用的中和过滤池有等速升流式膨胀中和过滤池，变速升流式膨胀中和过滤池和滚筒式中和过滤池。①酸碱废水互相中和设施：在水量和水质变化不大，pH要求范围宽时，可在集中井内、管道、混合槽内进行连续流式混合反应。为使出水pH更有保证，可单设连续流式中和池。在水量水质变化大，且水量较小时，或出水水质要求较高和达到pH值的要求时，应采用间歇流式中和池。②投药中和设备：投药中和设备主要是药剂配制、投加及中和槽，同时要考虑进水的水量和水质的均和；中和产物的分离、泥渣的处理和利用等，这些都要求具备必要的条件和设施。石灰的投加方法有干投和湿投两种，干投法将石灰直接投入污水中，此法设备简单，但反应不易彻底，而且较慢，投量要比理论值多40%－50%，一般在处理水量少时采用。湿投法是将石灰消解并配制成一定浓度的溶液(通常是5%－10%)后，经过投配器投加到污水中。此法设备较多，要有消解槽、乳贮槽、投配槽以及机械搅拌设备和阀门等。但是反应迅速，投量较少，为理论值的1.05－1.10倍。中和槽应用较广泛的是；带有搅拌的混合反应池。为提高混合反应，池中设有隔板分成多室，容积按停留时间5－20min设计。还有一种带折流板的管式反应器，反应时间短，仅适用中和产物溶解度大、反应速度快的中和过程。中和过程形成的各种泥渣要及时分离，防止堵塞管道，分离设备为沉淀池或气浮池。其沉淀物或浮渣要进一步浓缩、脱水。③中和过滤池:常用的中和过滤池有:－等速升流式膨胀中和过滤池，－变速升流式膨胀中和过滤池－滚筒式中和过滤池。等速升流式膨胀滤池:升流式膨胀滤池采用高流速(60－70m/h)、小粒径(0.5－3mm)，水流由下向上流动，再加上产生的CO2气体的作用，滤料悬浮起来互相碰撞摩擦，表面不断更新，所以效果良好。滤池可分为四部分:底部为进水设备，为使布水均匀，采用大阻力或小阻力进水系统；滤料层下部为(0.15－0.2m)卵石垫层，上部为滤料，滤料层厚1.0－1.2m，往上设高为0.5m的清水区，使水和滤池分离，在此区内水流速度逐渐减慢，出水槽均匀地汇集出流水。在工作过程中，要防止高浓度的硫酸进入滤池，否则会使滤料表面结垢，而失去作用。图变速升流式膨胀滤池:将部分筒体做成圆锥状，上大下小，则底部的滤速较大(60－70m/h)，上部的滤速较小(15－20m/h)，使其成为变速升流式膨胀滤池，这样可以防止小粒径滤料被水挟走。滤池的出水中含有大量CO2应进行吹脱处理。酸性污水具有腐蚀性，因此处理设备都应该采取相应的防腐措施。中和过滤法的优点是操作简单，出水pH值比较稳定，不影响环境卫生，沉渣少只有污水的0.1%左右。缺点是进入的硫酸浓度受到限制，滤料使用到一定时期后，其中惰性成分积累过多，需要定期倒床，换加新料，劳动量较大。滚筒式中和滤池:滚筒式中和滤池是将石灰石滤料置于旋转着的滚筒中，酸性污水流经滚筒进行中和反应。这种方法由于具有滚筒加工困难，动力费用高，运转噪声大等缺点，因此很少采用。六混凝法重点1掌握功能和原理2掌握常用混凝剂和助凝剂3掌握混凝工艺步骤4掌握混凝的运行控制条件5掌握混凝设备6掌握日常运行中注意的问题1功能和原理水中胶体污染物质（1-100nm）和细微悬浮物（100-10000nm）能长期保持稳定的悬浮状态，不能用自由沉淀的方法将其分离，而是采取通过胶体的脱稳和脱稳胶体的黏结工艺来实现。在水污染控制中，脱稳过程称为"凝聚"，而脱稳胶体的黏结称为"絮凝"，也可把凝聚和絮凝合称为"化学混凝"或"混凝"。混凝法就是向废水中投加混凝药剂，使分散的胶体物质聚集成为相当大的颗粒以便于去除。2常用的混凝药剂和助凝剂应用于水质净化和水污染控制中的混凝剂应该符合的基本要求是:－混凝效果良好，使用方便，货源充足，价格低廉。混凝剂的种类较多，主要有两大类:－无机盐类混凝剂－有机高分子混凝剂与混凝药剂配合使用的助凝剂①无机盐类混凝剂：无机盐类混凝剂应用最广泛的是铝盐和铁盐。前者主要是硫酸铝、明矾及铝酸钠等。后者主要有三氯化铁、硫酸亚铁及硫酸铁等。三氯化铁(FeCL3•6H2O)是有金属光泽的褐色结晶体，是一种常用的混凝剂。一般杂质较少，极易溶解，形成的絮凝体紧密，易沉淀，适宜的pH范围较宽，处理低温水或低浊水效果比铝盐好。但三氯化铁腐蚀性较强，且容易吸水潮解，不易保管。硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)是半透明绿色结晶体。俗称绿矾，溶解度较大，不具有三价铁盐良好的混凝作用，同时，残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色，且当Fe2+与水中有色物质作用后，将生成颜色更深的溶解物。无机盐类混凝剂硫酸铝AL2(SO4)3•18H2O有精制和粗制两种，精制为白色结晶体，相对密度为1.62，其AL2O3含量不小于15.7%，不溶杂质含量不大于0.05%－0.3%。粗制硫酸铝中AL2O3含量在10.5%－16.5%，质量不稳定，在药液配制和废渣排除方面的操作较麻烦。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐AL2(SO4)3•K2SO3•24H2O，为无色或白色结晶体，相对密度1.76，纯度可达98%－99%，明矾起混凝作用的仍是硫酸铝成分，混凝特性与硫酸铝一样。硫酸铝混凝效果较好，使用方便，但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐。无机盐类混凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铁都是高分子聚合物，聚合氯化铝是当前国内外研制和使用比较广泛的一种高分子混凝剂，它以铝灰或含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加工制成的，由于原料和生产工艺不同，产品规格也不一致。聚合氯化铝是一种具有发展前途的无机高分子混凝剂，它对各种水质适应性较强，对污染严重的高、低浊度，色度的污水均可达到好的效果，pH范围较广，低温水仍可保持的混凝效果，絮凝体形成较快，颗粒大而重，投加后原水碱度降低较少，投量低，约为硫酸铝的1/2－1/3。*聚合硫酸铁与聚合铝盐具有相似特点，与普通铁铝盐相比，对水质的适应范围大、投加剂量少、矾花生成快等优点。②有机高分子混凝剂有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的，人工合成的日益增多并居主要地位。高分子混凝剂溶于水中，通常会形成粘性的液体。国外对有机高分子混凝剂的研制相当重视，品种不断增加。按高分子物质带电情况可分三类，阴离子型、阳离子型和非离子型。我国当前使用较多的高分子混凝剂是聚丙烯酰胺，但它常作为助凝剂与其他混凝剂一起使用，可以产生较好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加顺序与废水水质有关，废水浊度低时，先投加其他混凝剂，再投加聚丙烯酰胺，浊度高时，先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝剂。③助凝剂当单用混凝剂其效果不好时，需投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂也有许多种，大体可分为两类；即调节改善混凝条件的助凝剂和改善絮凝体结构的助凝剂。调节或改善混凝条件的助凝剂:当原水碱度不足而使混凝剂水解困难时，可投加碱剂(通常用石灰)以提高水的pH值，在原水酸性不足常用的pH调整剂有硫酸，当原水污染严重，有机物过多时，可用氧化剂(通常用氧气)以破坏有机物干扰。在用硫酸亚铁时，可用氯气将亚铁Fe2+氧化成高铁Fe3+等，这类碱剂和氧化剂本身不起混凝作用，只能起混凝的辅助作用。改善絮凝体结构的助凝剂:在使用铝盐或铁盐混凝剂产生的絮凝体细小而松散时，可利用助凝剂使细小松散的絮凝体变得较大而紧密。常用的助凝剂有水玻璃、活化硅酸、粉煤灰和黏土等。前两类强化低温和低碱度下的絮凝作用，后两类加大絮体密度，改善沉降性能和污泥脱水性能。3混凝工艺混凝剂的配制与投加：将混凝剂和助凝剂分别配制成一定浓度的溶液定量向废水中投加。混合：混凝药剂与水中胶体悬浮物质相接触，通过快速搅拌混合，使其发生絮凝并产生微小矾花。反应：混凝剂与胶体悬浮物质发生反应、脱稳、絮凝、聚集成粒径较大的矾花颗粒。矾花分离：依靠重力沉降或固液分离手段将形成的大颗粒矾花从水中去除。4运行控制条件pH每种混凝剂均有其适宜的pH范围，在这个范围内其混凝反应速度最快，絮体溶解度最小，混凝作用最大。所以要首先把废水的pH调节到适宜范围，再投加混凝剂。一般高分子混凝剂受pH的影响很小，铁、铝盐混凝剂水解时不断产生H离子，导致pH下降，要有碱性物质进行中和。得到最适宜的pH一般要经过试验。运行控制条件水温混凝的水温一般控制在20-30℃范围，水温过低，混凝剂水解缓慢，絮体细碎松散，不易沉降。水温高时，黏度降低，细微颗粒碰撞机会增多，可以提高混凝效果，缩短混凝沉降时间。在废水的水温过低时，可采用废热加热，也可配合使用铁盐混凝剂并投加活性硅助凝剂和粉煤灰、黏土等絮体加重剂。运行控制条件混凝的选择和投加量⑴怎样选择混凝剂取决于胶体和细微悬浮物的性质和浓度，还要考虑来源、成本和是否引入有害物质等因素。一般用无机混凝剂与高分子混凝剂并用，可明显减小混凝剂消耗量，提高混凝效果，扩大应用范围。高分子絮凝剂选用的原则是：阴离子型和非离子型主要用于去除浓度较高的细微悬浮物，前者更适于中性和碱性水质，后者更适于中性至酸性水质。阳离子型主要用于去除胶体状有机物，pH为酸性至碱性均可。运行控制条件⑵混凝剂的投加量与水中微粒种类、性质和浓度有关外，还与混凝剂的品种、投加方法及介质条件有关。任何废水进行混凝处理，都存在最佳混凝剂和最佳投药量的问题，应通过试验确定。一般聚合盐混凝剂的投加量大体为普通盐混凝剂的1/2-1/3，有机高分子混凝剂通常只需1-5㎎/L混凝剂投加过量，会造成混凝效果下降。运行控制条件水力条件要创造适宜的水力条件，在混凝剂投入废水后使混凝作用顺利进行。混凝中的混合阶段和反应阶段对水力条件有不同的要求。一般通过搅拌强度和搅拌时间来控制混凝工艺的水力条件及絮体的形成过程。搅拌强度常用速度梯度G来表示，速度梯度计算公式：G=√P/u×V式中：G–搅拌强度，s-1P–输入功率，Wu–水的动力黏度，Pa·sV–反应器的有效容积，m3一般情况下，混合阶段的G值为500-1000s-1，搅拌时间为10-30s。反应阶段，G为10-200s-1，反应时间为10-30min。5混凝设备－混凝剂的配制与投加设备－混合设备－反应设备－矾花分离设备①混凝剂的配制与投加设备：在使用固体混凝剂时，可设溶药池使其溶解。然后用耐腐泵或射流泵将浓药液送入溶液池，同时用自来水稀释到一定浓度以备投加。当直接使用液态混凝剂(如液态聚合氯化铝)，需设置贮液池。对投药设备的基本要求是：投量准确，且能随时调节。设备简单；工作可靠；操作方便。药液投入原水中必须有定量设备，并可随时调节投加量。一般使用定量投加设备为孔口计量设备；计量泵；水射器；虹吸定量设备等。常用的投加方式为:重力投加,水射器投加,泵投加。

②混合设备：为促进絮凝体的形成，混凝剂应迅速在水中扩散。故对混合设备的要求，必须保证混凝剂能和被处理的水迅速而均匀的混合。混合设备的结构形式主要有：水泵混合；分流隔板式混合；管道混合；浆板式机械混合。水泵混合:水泵混合是一种常用的混合方式，药剂在进水泵吸水管上或吸水喇叭口处投加，利用水泵叶轮高速转动，达到快速而剧烈的混合目的。水泵混合效果好，简便易行，能耗低，节省动力，不需另建混合设备。在用三氯化铁作为混凝剂且投量较大时，药剂对水泵叶轮有一定腐蚀作用。进水泵房距处理构筑物较远时，不宜采用水泵混合。因为经水泵混合的原水，在长距离管道输送中，可能会过早地在管中形成絮凝体，已形成的絮凝体在管道出口一经破碎，难于重新聚结，不利于以后的絮凝。如果管中流速低时，絮凝体还有沉积管中的可能，所以，水泵混合通常用于进水泵房靠近混合处理构筑物的场合。管道混合:将药液投入取水泵压力管中，借助管中流速进行混合。管内流速一般采用1.5－2.0m/s，在管内增设孔板或交错排列的挡板，可以提高混合效果。这种混合结构简单，使用方便。机械搅拌混合:在混合槽中，以电动机驱动浆板进行强烈搅拌，形成紊流来完成混合。混合时间宜在10－30s之间，最大不超过2min，浆板外缘旋转线速度取1.5－3.0m/s，推进式搅拌浆，外缘线速度取5－15m/s，机械混合效果好，搅拌强度可随时调节，大、中、小型处理厂均可采用，但增加了机械设备的管理维修工作，国外使用较多，国内使用尚少。③反应设备：混合作用完成后，水中产生大量的微小初级絮凝体，反应设备的功能在于使初级絮凝体继续生成为个体较大质实的絮凝体。反应设备有水力搅拌和机械搅拌两大类，常用的有隔板反应池和机械搅拌反应池。隔板式反应池：在水流渠道内设隔板，使水流断面的流速分布不均匀，在其中上、下或左右迂回流动，促进颗粒相互碰撞形成絮凝体。为保持絮凝体不被打碎，其流速应逐渐减小。隔板式反应池构造简单，管理方便，效果较好，但容积大，反应时间长，主要适用处理水量较大的处理厂。机械搅拌反应池：在池内设木制或钢制的翼板，缓慢转动，根据转轴的位置可分为水平轴式和垂直轴式。每池设置3－4部以上搅拌机，为避免池中污水短流，用隔墙分成格数(即导流墙)。为适应水质、水量的变化，搅拌速度应能够调节。机械搅拌反应池效果好，但需专门配置机械设备并增加机械维修工作。我国在搅拌反应池方面，进行了不少改进和研究工作，如近几年出现的机械、隔板组合反应池、多极旋流反应池、涡流反应池等。

矾花分离设备

一般采用沉淀池将矾花从水中分离，可选择平流式沉淀池，斜板（斜管）式沉淀池和辐流式沉淀池。也可采用气浮进行矾花分离。一5混凝设备日常运行中需注意的问题➀经常检查溶药系统和投加系统的运行情况，及时排除药液中的沉渣，防止堵塞。➁水温较低影响混凝效果时，除增加投药量外，还可投加适量的铁盐混凝剂。并经常检查加药管以防止堵塞或冻裂。➂根据混合池和反应池的絮体、出水水质等变化情况，及时调整混凝剂的投加量。➃严格控制混合和反应的搅拌强度和时间。➄做好日常运行记录。包括处理水量、进出水水质、投药量、水温、矾花大小及沉淀情况等。七气浮法重点熟悉气浮法功能和原理熟悉压力溶气气浮法熟悉散气气浮法的原理、类型及特点熟悉电解气浮法的原理、类型和特点了解气浮法在废水处理中的应用1气浮法功能和原理气浮法是向水中通入空气，使水产生大量的细微气泡。细微气泡与废水中的细小杂质颗粒相黏附，形成比重小于水的浮体而上浮水面，从而获得分离水中杂质的一种净水方法。实现气浮分离应具备两个基本条件：废水中可产生足够的细微气泡和气泡能够与污染物相黏附，形成不溶性的固体浮体。①细微气泡的性质:在获得直径微小、密度大、均匀性好的大量细微气泡的情况下，才有好的气浮效果。气泡直径越小，其分散度越高，对小悬浮粒子的黏附能力和黏附量就越大。一般小直径气泡在100微米以下，悬浮物才能很好的黏附在气泡上。气泡密度(单位体积释放气的水中，所含小直径气泡的个数)决定气泡与悬浮粒子碰撞的几率，密度大，几率大。气泡均匀性是指小直径气泡在气泡总量中所占的比率，如果大直径气泡的数量增多，会使密度和表面积大幅度减少，气泡与悬浮粒子的黏附性能和黏附量降低，同时，上浮时造成剧烈水力扰动，进一步降低气浮效率。②细微气泡与污染物相黏附:水中的污染物质能否与气泡黏附，首先取决于该悬浮粒子的湿润性，也就是说该物质的湿润程度。易被水湿润的物质，称为亲水性物质。反之则称为疏水性物质，一般的规律是疏水性颗粒易与气泡黏附，而亲水性颗粒则难黏附。若水中大部为亲水性物质，则需投加浮选剂，(表面活性剂如:煤油、柴油、松香、铝矾土、甲醛等)使其为疏水性物质，才能用气浮法去除。2气浮类型气浮法按照产生细微气泡方式的不同可分为－溶气气浮法－散气气浮法－电解气浮法溶气气浮法是目前应用最广泛的一种气浮方法。①溶气气浮法原理及特点溶气气浮法分为真空气浮法和压力气浮法两种类型。真空气浮法的主要特点是:气浮池在负压状态下运行，溶解在水中的空气易于呈现过饱和状态。从而大量以气泡形式从水中析出，进行气浮。它的优点是空气溶解所需压力比加压溶气低，动力设备和电能消耗较少。但因气浮在负压条件下进行，一切设备部件都要密封在气浮池内，使气浮池构造复杂，给维护运行和维修都带来很大困难。并且此种方法只适用于处理污染物浓度不高的污水（不高于300mg/L），因此在生产中使用的不多。压力气浮法:是利用一定数量的压缩空气，使水气混合体在溶气罐内的压力条件下停留一段时间，进行气水混合与空气的溶解，然后经过减压阀进入常压气浮池，在这里泡沫被分离，水被净化排出。该方法的优点是空气溶解度大，供气浮用的气泡数量多，确保气浮效果。并且产生的气泡细微、粒度均匀、密集度大、上浮稳定、对液体扰动微小、工艺过程及设备简单；便于管理和维护。➁压力溶气气浮的关键设备主要包括：加压泵－用来提供一定压力的水量。溶气罐－它的作用是实施高压水与空气的充分接触，加速空气的溶解。为提高溶气效率，可在溶气罐中填充填料。释放器－其作用是通过减压，迅速将溶于水中的空气以细小的气泡形式释放出来。气浮池－有平流式和竖流式两种，气浮池分为接触室和分离室两个区域，接触室为溶气水与废水混合、细小气泡与悬浮颗粒黏附的区域。分离室为气浮区，是悬浮颗粒以细小气泡为载体上浮分离的区域。(见图)➂加压溶气的基本流程：是按照加压水（即溶气用水）的来源和数量，压力溶气气浮分为全部进水加压溶气、部分进水加压溶气和部分回流水加压溶气三种基本流程。全部进水加压溶气流程:是将全部废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离。因不另加溶气水，所以气浮池容积小。但电耗比其它两个流程高。部分进水加压溶气流程:是将部分废水（10％－30％）进行加压溶气，其余废水直接送入气浮池。因部分废水进入溶气罐，故溶气罐容积小。回流水加压溶气流程:是将部分出水（10％－30％）进行回流加压，废水直接送入气浮池。该法常用于含悬浮物浓度高的废水处理，但气浮池的容积较前两者大。④压力溶气的供气方式：压力溶气气浮的供气方式可分为空压机供气、射流进气和泵前插管进气三种方式。空压机供气—优点是气量、气压稳定，有较大的调节余地，但噪声大，投资较高。射流进气—以加压泵出水的全部或部分作为射流器的动力水，造成负压而将空气吸入。以动能转化为压力能使空气溶于水，随后进入溶气罐。该方式设备简单，操作维修方便，气水混合溶解充分，但由于射流器阻力损失大(为加压泵出口压力的30%)而使能耗偏高。泵前插管进气—在加压泵的吸水管上设置一个膨胀的插管管头，在管头轴线上沿水流方向插入1－3支900的进气管。水泵运行时，叶轮旋转产生的负压将空气从进气管吸入，并与水一起在泵内增压、混合和部分溶解。供气方式简单易行、能耗低，但气水比受到一定限制。而且加压泵叶轮易受气蚀。⑤调试和运行注意事项⒜合理选择溶气水的压力与回流比。压力与回流比选择过小会影响净水效果，压力高电耗大，无用气泡增加。回流比过大，增加设备投资，浪费电能，池中负荷增大，使水流不稳定影响出水水质。⒝合理选择溶气释放器的种类及型号，妥善加以布置，并注意堵塞问题。⒞溶器罐应尽可能靠近释放器。连接释放器的溶气水管直径宜适当放大，尽量减少管路中的压力降，避免沿途减压造成的气泡提前析出与并大。⒟调试前，对设备进行清扫、检查。将释放器拆下，进行管路和溶气罐清洗，待出水没有易堵的颗粒杂质时，在将释放器装上。

调试和运行注意事项⒠调试时，先调试压力溶气系统与溶气释放系统，测试用的溶气水应是清水。待上述系统运行正常后，在向反应池内注入原水。⒡压力溶气罐的进、出水阀门，在运行时必须完全打开，避免由于出水阀门处截留，使气泡提前释放，在管道内并大。⒢运行时压力溶气罐内的水位必须妥善加以控制，水位不能淹没填料层，也不能过低，防止出水中带出大量气泡，破坏净水效果和浮渣层，一般水位保持在离罐底60cm以上。⒣空压机压力要在大于溶气罐压力时方可向罐内注气。⒤经常观察池面情况，若有异常要进行检查调整。⒥刮渣时要抬高水位，定期进行刮渣。⒦水温较低时，除增加投药量外，可利用增加回流水量或提高溶气压力的办法，保证处理效果。⒧做好日常运行记录。⑥散气气浮法散气气浮法产生的气泡粒径通常大于1mm，主要适用于处理水量不大、悬浮物浓度高的废水，如洗煤废水及含油脂、羊毛等废水。也适用于含表面活性剂的废水泡沫浮上分离。散气气浮法常用的有扩散板曝气气浮法和叶轮气浮法两种。扩散板曝气气浮法是将压缩空气通过具有微细孔隙的扩散装置或微孔管，使空气以微小气泡的形式进入水中（直径1-10mm），进行气浮。此方法简单易行，但微孔板（管）容易堵塞。叶轮气浮法是在气浮池底部设有高速旋转叶轮，将空气引入叶轮附近，通过叶轮的高速剪切运动，将空气吸入并分散为小气泡（直径1mm左右）。⑦电解气浮法电解气浮法是在直流电的作用下，对废水进行电解。电解时，正负两极会有气体呈微小气泡析出，把废水中呈颗粒状的污染物带至水面以进行固液分离的技术。电解法产生气泡的粒径远小于溶气法和散气法产生气泡的粒径。电解气浮法除用于固液分离外，还有降低COD、氧化、脱色和杀菌作用，对废水负荷变化适应性强，生产污泥量和占地少，不产生噪声等优点。缺点是电耗大，若用脉冲电解气浮法可大幅降低电耗。

3气浮法在废水处理中的应用炼油厂含油废水经平流式隔油池处理后的废水量为250m3/h，在进水管线上加入20mg/L的聚合氯化铝，搅拌混合后流入气浮池。用溶气气浮法后其结果如下表:项目石油类硫化物挥发酚CODpH进水(mg/L)805.4521.94007.9出水(mg/L)172.5418.42507.5去除率(%)78.753.41637.5－气浮法在废水处理中的应用造纸工业是用水大户，造纸机耗水量每吨纸一般超过200m3，在排出的废水量中，造纸机白水占排水量的45%，其中含有大量的纤维、填料、松香等。造纸机白水封闭循环技术，是使用各种处理方法处理纸机白水，降低悬浮物含量，代替清水再用于抄纸过程，减少水和污染物排放。在白水回收装置中，主要采用气浮法、沉淀法、过滤法三种。用沉淀、澄清设备进行处理回收，因纤维极其轻飘，难以沉降，因此回收率低，使纤维原料随水流失，即提高了造纸成本，又造成环境污染。采用气浮法，使轻飘的纤维很快被气泡粘附，上浮至水面成为含水率较低的浮渣，为原料回收，清水回用并实现封闭循环创造了条件。用沉淀法在不加絮凝剂的情况下，悬浮物、COD去除率在60%，时间30min，用气浮法悬浮物去除率90%以上，COD去除率80%左右，时间15min左右。并且工艺流程和设备结构比较简单，管理方便，占地少、投资省。八吸附法重点熟悉吸附法原理熟悉常用吸附剂-活性炭熟悉吸附操作方式和设备熟悉吸附装置的运行操作及维护了解吸附法在废水处理中的应用1原理利用多孔的固体物质，使污水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而除去，具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂，而污水中被吸附的物质则称为吸附质。吸附过程是吸附和解吸的一个可逆平衡过程，在达到平衡时，吸附质在溶液中的浓度称平衡浓度，吸附剂的吸附量称平衡吸附量q。平衡吸附量q可用下式计算：q（g/g）=V（C0-C）/W式中：V-废水容积LW-吸附剂投量gC0-原水中吸附质浓度g/LC-吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度g/L在温度一定的条件下，吸附量随吸附质平衡浓度的提高而增加，把吸附量随平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。吸附量是选择吸附剂和设计吸附设备的重要参数，吸附量的大小决定吸附再生周期的长短。吸附的影响因素⑴吸附剂的性质一般是极性分子（离子）型的吸附剂易吸附极性分子（离子）型的吸附质，非极性分子型的吸附剂易吸附非极性分子的吸附质。由于吸附作用发生在吸附剂的内外表面上，所以吸附剂的比表面积越大，吸附能力就越强。同时，吸附剂的颗粒大小、孔隙构造和分布情况，以及表面化学特性等，对吸附也有很大影响。⑵吸附质的性质吸附质在废水中的溶解度对吸附有较大影响。吸附质溶解度越低，越容易被吸附，吸附质的浓度增加，吸附量也随之增加。若吸附质是有机物，其分子尺寸越小，吸附反应进行的越快。⑶废水的pHpH对吸附质在废水中的存在形态和溶解度均间接的影响吸附效果。废水pH对吸附的影响还与吸附剂性质有关，如活性炭在酸性溶液中比在碱性溶液中具有更高的吸附量。

吸附的影响因素⑷温度吸附反应一般是放热的，温度越低对吸附越有利。通常是在常温下进行吸附操作。⑸共存物的影响