污水的物理处理课件

污水的物理处理

第一节均和调节调节的目的

废水的流量和污染物的含量是随时间变化的

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。时间

废水流量某工业废水流量随时间变化曲线生活废水流量随时间变化曲线时间/点钟00.050.10.150.204812162024废水流量(m3/s)调节的具体目的：1（a）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；（b）适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂量；（c）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；（d）当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水；调节的具体目的：2（e）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；

（f）避免高浓度有毒废水进入生物处理系统；（g）调节由于季节的变化而引起的流量变化。按调节池的位置，调节方式可分为在线调节与离线调节两种调节的方式调节的主要方式是设置废水调节池

第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容在线调节流程可以大幅度地调节废水的成分和流量，但能源消耗大。废水的在线调节示意图废水去除杂物调节池泵站计量调节去处理厂第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容废水除杂物溢流设施调节池泵站

计量与控制去水处理厂调节能力较差可以节省能源废水离线调节示意图第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容实际调节池布置示意图（在线）出水量保持不变调节池水位变化以适应来水量的变化第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容调节池的搅拌装置：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。

方法：常用的搅拌方法有：机械曝气法、扩散空气法及涡轮式搅拌器等。最常用的是装设淹没式搅拌器。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容调节池体积的确定流量调节所需的调节池体积是根据进口流量累积体积与时间的关系曲线图确定的。

具体步骤：（a）先在一天内分时段测定废水的平均流量，如每小时测定一次（b）然后计算出一天内废水的累积流量。再以时间为横坐标，累积体积流量为纵坐标作出曲线第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容废水流量测定数据表时段/点钟0－11－22－33－44－5…23－24流量m3/sq1q2q3q4q5…q24累积流量m3Q1Q2Q3Q4Q5…Q24第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容调节池体积的确定

（c）作出按日平均流量计算的累积曲线，其方法是连接实际累积曲线的终点与坐标原点；（d）做与日均流量线平行并与实际流量曲线相切的直线；（e）过切点做纵轴的平行线与日均流量线相交，则切点与交点之间的距离在纵坐标上所代表的体积就是所需的调节池体积带折流墙的调节池出水第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容第二节筛滤作用：筛滤的目的是去除废水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。

分类：筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板。由平行的棒和条构成的称为格栅

由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网

第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容按形状曲面格栅：筛网呈弧状平面格栅：筛网呈平面格栅

（1）位置：格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。分类：

第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容按栅条的间隙粗格栅（50-100mm）按筛余物清理方式分人工清理机械清理细格栅（3-10mm）中格栅（10-40mm）格栅（2）第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容人工清渣格栅示意图格栅操作平台滤水板第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容移动式伸缩臂机械格栅示意图耙斗格栅行走轮第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容分类振动筛网

水力筛网鼓式筛网转盘式筛网微滤机

筛网的孔的形状和大小与格栅不同，最常用的使用金属丝编织成的方孔筛网。作用是除去粒度更小的悬浮物筛网第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容振动筛网示意图第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容水力筛网构造示意图水筛余物进水管不透水部分第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容筛余物的处置

收集的筛余物运至处置区填埋或与城市垃圾一起处理。

当有回收利用价值时，可送至粉碎机或破碎机被破碎后再用。对于大型水处理系统，也可采用焚烧的方法彻底处理。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容第三节沉淀一、概述

沉淀法是水处理中最基本的方法之一。水中悬浮颗粒的去除，可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下进行分离。密度大于水的颗粒将下沉，小于水的则上浮。沉淀法一般只适于去除20—100微米以上的颗粒(与颗粒的性质与比重有关)。胶体不能用沉淀法去除，需经混凝处理后，使颗粒尺寸变大，才具有下沉速度。在典型的污水厂中，沉淀法有下列四种用法：第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容1．用于废水的预处理

沉砂池是典型的例子。沉砂池是用以去除污水中的易沉物(如砂粒)。2．用于污水进入生物处理构筑物前的初步处理(初次沉淀池)

用初次沉淀池可较经济的去除悬浮有机物，以减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。3．用于生物处理后的固液分离(二次沉淀池)

二次沉淀池，主要用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。4．用于污泥处理阶段的污泥浓缩

污泥浓缩池是将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容二、沉淀类型（1）

悬浮颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度及特性，分为四种基本类型：1、自由沉淀

颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。2、絮凝沉淀

颗粒在沉淀过程中，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，沉速亦随深度而增加。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容沉淀类型（2）3、拥挤沉淀(分层沉淀)

颗粒在水中的浓度较大时，在下沉过程中将彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面，并逐渐向下移动。

4、压缩沉淀

颗粒在水中的浓度增高到颗粒相互接触并部分地受到压缩物支撑，这发生在沉淀池底部第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容三、沉淀及其理论基础1.自由沉淀水中的悬浮颗粒，都因两种力的作用而发生运动：悬浮颗粒受到的重力，水对悬浮颗粒的浮力。重力大于浮力时，下沉；两力相等时，相对静止,呈悬浮状；重力小于浮力时，上浮。为分析简便起见，假定：①颗粒为球形；②沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量等不变；③颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其它颗粒影响。静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时(即颗粒在静水中所受到的重力与水对颗粒产生的阻力相平衡)，颗粒即呈等速下沉第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容球状颗粒自由沉淀时的平衡图

自由沉降过程示意图液面t=0时t=t1时t=t2时t=无穷大时在搅拌的作用下分布均匀随着沉降的进行，上部变清到一定时间，沉降完成。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容2．絮凝沉淀

地面水中投加混凝剂后形成的矾花，或者生活污水中的有机性悬浮物，或者活性污泥等，在沉降过程中，絮状体互相碰撞凝聚，使颗粒尺寸变大，因此沉速将随深度而增加，如图。因此，悬浮物的去除率不仅取决于沉淀速度，而且与深度有关。所以试验用的沉淀柱的高度应当与拟采用的实际沉淀池的高度相同，而且要尽量避免矾花因剧烈搅动造成破碎，影响沉淀效果自由沉淀与絮凝沉淀的轨迹

l一离散颗粒，2一絮凝颗粒第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容3．拥挤沉淀(分层沉淀)

当水中的悬浮物浓度较高时，在沉降过程中，会产生颗粒彼此干扰的拥挤沉淀现象。沉淀的颗粒可以是凝聚以后的矾花，或是曝气池出流水中的活性污泥，或是高浊度水中的泥沙。当矾花含量达2～3克/升以上，或活性污泥含量达1克/升以上，或泥沙含量达5克/升以上时，将产生拥挤沉淀现象。分层沉淀的特点：在水的沉淀过程中，会出现一个清水和浑水的交界面，沉淀过程也就是交界面的下沉过程，因此也称分层沉淀。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容4、压缩沉降发生条件：

废水中悬浮物的浓度很高时发生的。

特征：

此时固体颗粒互相接触，互相支承，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。

现象：

粒群与水之间也有明显的界面，但颗粒群部分比成层沉降时密集，界面的沉降速度很慢。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容沉砂池一．沉砂池的作用：

从污水中分离比重较大的无机颗粒，如砂子、煤渣等比重较大的颗粒，一般去除污水中粒径大于0.2mm、比重2.65t/m3的砂粒，以保护后续管道、阀门等设施免受磨损和阻塞二．沉砂池的工作原理

沉砂池中砂粒的沉降属于自由沉淀，是以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。三．沉砂池的类型

沉砂池可分为平流沉砂池、曝气沉砂池、二种基本型式。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容1．平流式沉砂池

平流沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较简单。下图所示的是平流式沉砂池的一种第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容1）工作原理：

平流式沉砂池实际上是一个较入流渠道和出流渠道为宽和深的渠道。当污水流过沉砂池时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中携带的无机颗粒将在重力作用下而下沉，而比重较小的有机物仍处于悬浮状态，并随水流走，起到分离无机物的目的。（问题：为什么沉砂池不希望有机物沉降下来？）2）结构上的一些要求：平流式沉砂池两端应设有闸门，以控制水流。由于污水流量在运行时变化较大，为了调节流速，设计时一般采用2座或以上的平流式沉砂池，在不同水量时组合使用。在池的底部设置1～2个贮砂斗，下接排砂管。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容

砂粒粒径（mm）0.200.250.300.350.400.50沉速（mm/s）18.724.229.735.140.751.6砂粒在静水压力下的沉速与粒径关系第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容曝气沉砂池

普通沉砂池的最大缺点是在其截留的沉砂中夹杂有一些有机物，而对被少量有机物包覆的砂粒截留效果也不高。

使用曝气沉砂池能够在一定程度上克服上述缺点。

由于曝气的作用，废水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于获得较为纯净的砂粒。曝气沉砂池剖面图曝气管集砂槽第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容2）池中污水的运动形式

污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动(流速一般取0.1m/s～0.3m/s)，同时，由于在池的一侧有曝气作用，因而在池的横断面上产生旋转运动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以上浮而带出池外，沉于池底的砂粒较为纯净，长期搁置也不至于腐化。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容沉淀池沉淀池的功能、类型1．功能：沉淀池是分离悬浮物的一种主要处理构筑物。用于水及废水的处理、生物处理的后处理。2．类型：a.按功能分类：初次沉淀池：用于生物处理法中作预处理。对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约30％的BOD5与55％的悬浮物。二次沉淀池：设置在生物处理构筑物后，是生物处理工艺中的组成部分。b.按结构形式分类：分为平流式、竖流式、辐流式、斜板（斜管）沉淀池等第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容沉淀池的分类平流式：平流式沉淀池，废水从池一端流入，沿水平方向在池内流动，从另一端溢出，池的形状呈长方形，在进口处的底部设贮泥斗第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容辐流式：形状呈圆形或方形，废水从池中心进入，沉淀后废水从池周边溢出。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容出水进水竖流式：废水从池中央下部进入，由下向上流动第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容平流式沉淀池平流式沉淀池的主要组成部分及作用：

流入装置：其作用是消能，使废水均匀分布。

流入装置是横向潜孔，潜孔均匀地分布在整个宽度上，在潜孔前设挡板。挡板高出水面0.15－0.2m，伸入水下的深度不小于0.2m。也有潜孔横向水平排列的流入装置。

流出装置：出流堰是沉淀池的重要部件，它不仅控制沉淀池内水面的高程，而且对沉淀池内水流的均匀分布有着直接的影响。多采用自由堰型式，堰前也设挡板，以阻拦浮渣，或设浮渣收集和排除装置。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容沉淀区（工作区）：

是可沉降颗粒与废水分离的区域。污泥区和排泥装置：

排除沉于池底的污泥是使淀池工作正常，保证出水水质的一项重要措施。在池的前部设贮泥斗，其中的污泥通过排泥管借1.5－2.0m的静水压力排出池外，池底坡度一般为0.01－0.02。

沉降在沉淀池其它部位的污泥通过机械装置集中到贮泥斗中刮泥设备是桥式行车刮泥机或链带式刮泥机。也可采用多斗式排泥。缓冲层：

缓冲层则是分隔沉淀区和污泥区的水层，保证已沉下的颗粒不因水流搅动而再行浮起。平流式沉淀池示意图第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容平流式沉淀池结构示意图流入装置:沉淀区流出装置污泥区缓冲层流出装置第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容平流式沉淀池的流入装置与出流堰的一种形式第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容目前多采用如下图所示的锯齿形溢流堰，这种溢流堰易于加工，也比较容易保证出水均匀。水面应位于齿高度的1/2处。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容设有链带式刮泥机的平流式沉淀池第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容

在池底部，链带缓缓地沿与水流相反的方向滑动，刮板嵌于链带上，在滑动中将池底沉泥推入贮泥斗中，而在其移到水面时，又将浮渣推到出口，从那里集中清除这种设备的主要缺点是各种机件都在水下，易于腐蚀，难于维护。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容浮渣槽出流堰挡板第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容锯齿形出水堰浮渣槽第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容辐流式沉淀池辐流式沉淀池常为直径较大的圆形池。直径一般介于20－30m之间，但变化幅度可为6－60m，最大甚至可达100m，池中心深度约为2.5－5.0m，池周深度则约为1.5－3.0m。废水从池中心处流入，沿半径的方向向池周流动。其水力特征是废水的流速由大向小变化第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容辐流式沉淀池中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容进水槽刮泥装置出水堰出水槽第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容竖流式沉淀池竖流式沉淀池多呈圆形，也有采用方形和多角形的。直径或边长一般在8m以下，多介于4－7m之间。沉淀池上部呈柱状部分为沉淀区，下部呈截头锥状的部分为污泥区，在二区之间留有缓冲层0.3m。废水从中心管流入，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，沉淀后的出水由池四周溢出。流出区设于池周，采用自由堰或三角堰。如果池子的直径大于7m，一般要考虑设辐射式集水槽与池边环形第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容竖流式沉淀池竖流式沉淀池示意图进水排泥出水第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容第四节除油含油废水的特征

（a）油品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于100

m，称为浮油，在含油废水中，这种油占水中总含油量的60％－80％，是废水中油的主要部分，这种油易于从废水中分离出来；

（b）油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，称乳化油，不易从废水中分离出来；

（c）小部分油品呈溶解状态，称为溶解油，溶解度约为5－15mg/L。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容隔油池的原理与构造：隔油池是用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油的处理筑物。

废水从池的一端流入池内，从另一端流出。在流经隔油池的过程中，由于流速降低，密度小于1.0而粒径较大的油类杂质得以上浮到水面上，密度大于1.0的杂质则沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容平流式隔油池第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容波纹斜板式隔油池第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容第五节过滤过滤是使含悬浮物的废水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同，可将过滤分为下列四类：格筛过滤

微孔过滤

膜过滤

深层过滤第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容(1)格筛过滤。过滤介质为栅条或滤网，用以去除粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等。其典型设备有格栅、筛网和微滤机。(2)微孔过滤。采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂(如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。定型的商品设备很多。过滤过程的分类：第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容过滤过程的分类：(3)膜过滤。采用特别的半透膜作过滤介质，在一定的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具有选择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。主要设备有反渗透、超过滤和电渗析等。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容过滤过程的分类：（4）深层过滤。采用颗粒状滤料，如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙，废水穿过一定深度的滤层，水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程，这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容过滤在水处理中的作用：在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求；在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段；作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。深层过滤的基本过程：

过滤过程分为过滤和反洗两个过程。过滤过程是废水由上到下通过一定厚度的由一定粒度的粒状介质组成的床层，由于粒状介质之间存在大小不同的孔隙，废水中的悬浮物被这些孔隙截留而除去。

滤料废水过滤水到一定程度时过滤不能进行，需要进行反洗。反洗是通过上升水流的作用使滤料呈悬浮状态，滤料间的孔隙变大，污染物随水流带走，反洗完成后再进行过滤。所以深层过滤过程是间断进行的。

滤料反洗废水反洗水入口返回目录反洗过程：第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容

过滤机理

过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮凝三种

（1）阻力截留

当废水流过滤料层时，粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越高。

结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容（2）重力沉降废水通过滤料层时，众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。

据估计，1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小“沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。滤料越小，沉降面积越大；滤速越小则水流越平稳，这些都有利于悬浮物的沉降。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容（3）接触絮凝由于滤料有较大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外，砂粒在水中表面常带有负电荷，能吸附带有正电的铁、铝等胶体，从而在滤料表面形成带正电的薄膜，进而又吸附带负电荷的粘土及多种有机胶体，在砂粒上发生接触絮凝。

在大多数情况下，滤料表面对尚未凝聚的胶体还能起到接触碰撞的媒介作用，促进其凝聚过程。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容过滤的工艺过程过滤工艺包括过滤和反洗两个阶段：过滤：过滤即截留污染物；反洗：反洗即把污染物从滤料层中冲走，使之恢复过滤能力。

过滤周期：从过滤开始到结束延续的时间称为过滤周期（或工作周期）。

过滤循环：从过滤开始到反洗结束称为一个过滤循环。进水管，待过滤的水由此进入集水渠，进水及收集反洗水过滤介质，水通过介质得到过滤底部配水系统，收集过滤后的水或均匀分配反洗水垫层，支撑滤料和均匀分配反洗水清水管，过滤后的水由此排出反洗水收集槽，反洗水由此排出滤池反洗水管，反洗水由此进入第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容滤池类型按不同的方式滤池可分为不同的类型按过滤速度低速滤池，速度小于4m3/（m2·h）中速滤池，速度为4－10m3/（m2·h）高速滤池，速度为10－16m3/（m2·h）下向流滤池能保证较高的滤速和反洗效果水头损失增加较快，工作周期较短；下层滤料难以发挥作用。原因是反洗后滤料会分层，细颗粒在上，粗颗粒在下，上层很快堵塞，而下层不起作用。进水出水下向流滤池示意图整个滤料的纳污能力得到充分利用，过滤周期也相应延长。滤速不能太高否则会造成滤料流失。上向流的另一个优点是可以用未经过滤的水做为反洗水。出水进水上向流滤池示意图保持了下向流和上向流滤池的优点，又克服了滤料流失的弊端。但双向流滤池的下层滤料反洗困难。出水进水双向流滤池示意图第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容滤层结构单层滤池通常以石英砂做为滤料。

双层滤池是在石英砂滤料的上面再放一层粒度比较粗的无烟煤。三层滤池是在双层滤池的基础上再在石英砂滤料的下面放一层粒度更细、比重更大的滤料，一般用磁铁矿。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容单层滤池的滤料层结构第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容粗粒无烟煤细粒石英砂双层滤料的结构第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容粗粒无烟煤更细的磁铁矿细粒石英三层滤料的结构第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容对滤料和垫层的要求对滤料的要求

（a）有足够的机械强度

（b）有较好的化学稳定性（c）有适宜的级配和足够的空隙率。所谓级配就是滤料的粒径范围及在此范围内各种粒径的滤料数量比例（d）滤料的外形最好接近于球形，表面粗糙而有棱角。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容滤料的性能指标有以下三项：（a）有效直径和不均匀系数：滤料的规格常用有效直径和不均匀系数表示。

有效直径是指能使10％的滤料通过的筛孔直径，以D10表示，单位是mm。同样D80表示能使80％的滤料通过的筛孔直径。

D80与D10的比值就称为滤料的不均匀系数，以K80表示第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容例如，D10＝0.6mm，D80＝1.0mm，则：K80＝D80/D10=1.0/0.6＝1.67。显然，不均匀系数越大，滤料越不均匀，小颗粒会填充于大颗粒的间隙内，从而使滤料的空隙率和纳污能力降低，水头损失增大。

因此不均匀系数以小为佳。但是不均匀系数越小，加工费用也越高。综合考虑，一般K80控制在1.65～1.80之间为宜。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容滤料的性能指标有以下三项：（b）滤料的纳污能力：滤料层承纳污染物的容量常用纳污能力来表示。

其含义是在保证出水水质的条件下，在过滤周期内单位体积滤料中能截留的污物量，以kg/m3或g/cm3表示。其大小与滤料的粒径、形状等因素有关；第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容

滤料的性能指标有以下三项：（c）滤料的空隙率和比表面积：空隙率是指一定体积的滤层中，空隙所占体积与总体积的比值。常用的石英砂和白煤滤料的空隙率分别为0.4和0.5。滤料的比表面积(specificsurface)是指单位重量或单位体积的滤料所具有的表面积，用m2/g或m2/cm3表示。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容垫料层(1)作用：垫料层主要起承托滤料的作用，故亦称承托层，一般配合大阻力配水系统使用。

由于滤料粒径较小，而配水系统的孔眼较大，为了防止滤料随过滤水流失，同时也帮助均匀配水，在滤料与配水系统之间增设一垫料层。

如果配水系统的孔眼直径很小，布水也很均匀，垫料层可以减薄或省去。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容垫料层(2)

对垫层的要求：要求垫料层不被反洗水冲动；

形成的孔隙均匀，使布水均匀；化学稳定性好；

机械强度高。

通常，垫料层采用天然卵石或碎石第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容配水系统配水系统的作用：均匀收集滤后水，所以它又称为排水系统；

更重要的是均匀分配反冲洗水。配水系统的合理设计是滤池正常工作，保持滤料层稳定的重要保证。

所谓大阻力配水系统是指尽可能增大配水系统中布水孔眼的阻力，使反洗水在流向全池各部的水头损失尽可能相等，保证配水均匀。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容管式大阻力配水系统第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容小阻力配水系统的滤头第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容快滤池的运行管理滤速变化及控制：

按照在过滤周期内滤速的分布形态，滤池有两种基本运行方式，即：恒速过滤:在整个过滤周期中过滤的速度不变。降速过滤：在过滤周期中过滤速度是随时间变化的，开始时大，过滤结束时小。第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容恒速过滤的不同形式:恒速过滤又分为恒水位恒速过滤和变水位恒速过滤两种：恒水位恒速过滤中，作用在滤池上的水头恒定，随滤层中的阻力增加，由逐渐开大的出水阀门（手控或自控)来补偿，使总阻力和出水量维持不变。在每个滤池的进水端和出水阀后分别设进水堰室和出水堰室，实现变水位恒速过滤第一章绪论1.研究背景2.ASBR反应器的工艺特性和特点3.反应器的设计4.研究内容优良滤池的指标：优良的滤池应具备以下性能：（a）滤料纳污能力大，过滤水头损失小，工作周期长；

（b）出水水质符合回用或外排的要求；（c）反洗耗