废水的物理处理3除油、过滤、分离-PPT课件.ppt

1、 主讲教师主讲教师包包 海海 峰：峰：1-41-4周，主讲绪论和废水物理处理。周，主讲绪论和废水物理处理。欧阳文璟：欧阳文璟：5-85-8周，主讲化学、物理化学处理。周，主讲化学、物理化学处理。贾贾 丹：丹：9-169-16周，主讲废水的生物处理。周，主讲废水的生物处理。考核方式考核方式 考试。考试。期末采用期末采用闭卷笔试闭卷笔试(笔试成绩占笔试成绩占80%80%，平时成绩占，平时成绩占20%20%)。无故无故旷旷课课3 3次者平时成绩为次者平时成绩为0 0，累计累计出勤率出勤率少于少于2/32/3不准参加考试。不准参加考试。水污染控制工程水污染控制工程主要学习内容主要学习内容 污水处理技术

2、的基本术语、理论及理念；污水处理技术的基本术语、理论及理念；污水处理技术的基本计算方法；污水处理技术的基本计算方法；污水处理主要构筑物的构造及工作原理；污水处理主要构筑物的构造及工作原理；污水处理技术的应用范围和运行特点。污水处理技术的应用范围和运行特点。第二章第二章 废水的物理处理废水的物理处理 废水的物理处理法的去除对象是废水的物理处理法的去除对象是漂浮物、悬浮物质漂浮物、悬浮物质。采用的处理方法与设备主要有：采用的处理方法与设备主要有：筛滤截留法：筛滤截留法：筛网、格栅、滤池与微滤机等筛网、格栅、滤池与微滤机等；重力分离法：重力分离法：沉淀池、隔油池与沉淀池、隔油池与气浮池气浮池等等；1

3、.1.离心分离法：离心分离法：离心机与旋流分离器等离心机与旋流分离器等。第一节第一节 筛滤筛滤 第二节第二节 水质水量调节水质水量调节第三节第三节 沉淀与上浮（气浮）沉淀与上浮（气浮）第四节第四节 除油除油 第五节第五节 过滤过滤 第六节第六节 离心分离与磁分离离心分离与磁分离 油类在水中的存在形式可分为油类在水中的存在形式可分为浮油浮油、分散油分散油、乳化油乳化油和和溶解油溶解油4类。类。油类在废水中主要以四种状态存在：油类在废水中主要以四种状态存在：1 1）浮油：易浮于水面，含油废水的主要油组分。）浮油：易浮于水面，含油废水的主要油组分。2 2）分散油：悬浮于水中，静置一定时间后成浮油）分

4、散油：悬浮于水中，静置一定时间后成浮油3 3）乳化油：长期静置也难以从水中分离出来，必）乳化油：长期静置也难以从水中分离出来，必 须先经过破乳处理转化为浮油，然后须先经过破乳处理转化为浮油，然后 再加以分离。再加以分离。4 4）溶解油：以分子状态溶解于水中，通常利用化）溶解油：以分子状态溶解于水中，通常利用化 学或生化方法将其分解去除。学或生化方法将其分解去除。1 1）浮油和重油：采用重力分离法去除；）浮油和重油：采用重力分离法去除；2 2）乳化油：采用气浮法、电解法、混凝）乳化油：采用气浮法、电解法、混凝 沉淀法去除。沉淀法去除。3 3）溶解油：以分子状态溶解于水中，通）溶解油：以分子状态溶

5、解于水中，通 常利用化学或生化方法将其常利用化学或生化方法将其 分解去除。分解去除。隔油池的构造与沉淀池类似隔油池的构造与沉淀池类似，目前常用的有，目前常用的有平流隔油平流隔油池和池和斜板隔斜板隔油池油池。（一）平流隔油池（一）平流隔油池1 1基本构造基本构造类似于平流沉淀池类似于平流沉淀池（一）平流隔油池（一）平流隔油池1 1基本构造基本构造类似于平流沉淀池类似于平流沉淀池2 2平流隔油池的设计平流隔油池的设计1 1）设计参数）设计参数 停留时间一般为停留时间一般为1.5-2.0h1.5-2.0h；水平流速很低，一般为水平流速很低，一般为2-5mm/s2-5mm/s，最大不超过，最大不超过

6、15mm/s15mm/s；有效水深为有效水深为1.5-2.0m1.5-2.0m，池宽，池宽/池深池深=0.3-0.4=0.3-0.4，池长池长/池深池深4 4，超高，超高0.4m0.4m；池上应加盖板，以防止石油气味的散发，同时池上应加盖板，以防止石油气味的散发，同时 还起着防雨、防火和保温作用；还起着防雨、防火和保温作用；平流隔油池一般不少于两个。平流隔油池一般不少于两个。2 2）平流隔油池设计计算）平流隔油池设计计算 A、按油粒上浮速度计算法：按油粒上浮速度计算法：hmuhmQmAAuQ/311,/32油珠的设计上浮速度，表动状况有关池容积利用率和水流紊系数，该值与对隔油池表面积的修正废水

7、设计流量，隔油池表面积，值与速度比（值与速度比（v/u）的关系）的关系V为水流流速；为水流流速；设计上浮速度设计上浮速度U可由废水静可由废水静浮试验确定或浮试验确定或按经验公式计按经验公式计算。算。LmgSscmgsPacmdcmgscmduduSSOWOWg/95.00.1/./,/)(24241048.010423218废水中悬浮物浓度，值可取，的颗粒碰撞的阻力系数考虑废水悬浮物引起系数，一般取废水油珠非圆形的修正重力加速度，水的绝对粘滞性系数，可上浮最小油珠的粒径，分别为水与油珠的密度的油珠的上浮速度，静止水中，直径为）（一般为但不宜大于一般取流速，废水在隔油池中的水平过水端面面积，sm

8、msmmuvhmvmAAcvQc/52/15,15,/2隔油池的过水断面面积：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（隔油池每个格间的有效水深和池宽比（h/b），宜取），宜取0.30.4。有效水深一般为。有效水深一般为1.52.0M。隔油池的长度隔油池的长度L 为：为：hLuv)(隔油池每个格间的长宽比隔油池每个格间的长宽比L/b，不宜小于，不宜小于4.0。B、按废水的停留时间计算法：按废水的停留时间计算法：2 2）平流隔油池设计计算）平流隔油池设计计算 mmhhhHHvtLLmhmbnnsmmvAAhhthmQQtWWhbAvQccc4.06.32,:/,0.25.1/.6.

9、33超高，一般不小于池水面以上的池壁：隔油池建筑高度：隔油池的有效长度。数不得小于按规定，隔油池的格间隔油池工作水深隔油池每个格间的宽度隔油池格间数流速废水在隔油池中的水平：隔油池的过水面积，一般取停留时间，废水在隔油池内的设计隔油池设计流量，：隔油池的总容积（二）斜板隔油池（二）斜板隔油池1 1基本构造基本构造（二二）斜板隔油池）斜板隔油池 斜板隔油池的占地面积只有平流式的斜板隔油池的占地面积只有平流式的1/4-1/31/4-1/3，除油效率为，除油效率为70-80%70-80%（平流（平流式为式为60-70%60-70%）。）。另外，对于难以处理的含油废水，采用气浮除油也是一个很好的方法。

10、另外，对于难以处理的含油废水，采用气浮除油也是一个很好的方法。2 2斜板斜板隔油池的设计参数隔油池的设计参数1 1）池内斜板大多数采用聚酯玻璃钢波纹板；池内斜板大多数采用聚酯玻璃钢波纹板；2 2）斜板倾角取）斜板倾角取45o45o，斜板间距为，斜板间距为30-50mm30-50mm；3 3）停留时间）停留时间30min30min；4 4）表面水力负荷为）表面水力负荷为0.6-0.8m3/m2h0.6-0.8m3/m2h 为了防止油类物质附着在斜板上，应选用不亲油材料做斜扳，但实际上比为了防止油类物质附着在斜板上，应选用不亲油材料做斜扳，但实际上比较困难，所以，在斜板隔油池的运行中也常有挂油现象

11、，较困难，所以，在斜板隔油池的运行中也常有挂油现象，应定期用蒸汽及水应定期用蒸汽及水冲洗，防止斜板间堵塞。冲洗，防止斜板间堵塞。废水含油量大时，可采用较大的板间距废水含油量大时，可采用较大的板间距(或管径或管径)，含油量小时，间距可以减小。含油量小时，间距可以减小。（二二）斜板隔油池）斜板隔油池注意事项注意事项平流式和斜板式隔油池的特性比较污油的脱水污油的脱水 浮油的含油率一般为浮油的含油率一般为40%50%。主要的油水分离方式有带式除油。主要的油水分离方式有带式除油机、脱水罐等。机、脱水罐等。带式除油机有立式、卧式和倾斜式三种，污油含油率可达带式除油机有立式、卧式和倾斜式三种，污油含油率可达

12、6080%。脱水罐有卧式、立式两种，污油含油率可达脱水罐有卧式、立式两种，污油含油率可达90%以上。以上。1 1、油类在水中的存在形式可分为、油类在水中的存在形式可分为 、和和 4 4类。类。2 2、平流隔油池设计计算方法有两处、平流隔油池设计计算方法有两处：一是：一是 ，二是二是 。习题：习题：你知道吗第五节第五节 过滤过滤过滤的作用过滤的作用一、过滤理论一、过滤理论（1）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）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。晶莹透明，为

13、出水的安全回用提供保证。（2）进一步降低出水的）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。值，对重金属、细菌、病毒有很高的去除率。（3）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。）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。（4）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性和处理效率。）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性和处理效率。（5）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。）在深度处理厂中，

14、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。（6）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。）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。第五节第五节 过滤过滤（一）过滤机理（一）过滤机理-悬浮颗粒被截留的机理悬浮颗粒被截留的机理 两阶段理论：两阶段理论：由迁移与吸附组成由迁移与吸附组成。迁移：迁移：沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力，见图沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力，见图9-29-2。吸附：吸附：范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作

15、用。桥作用。1沉淀2扩散3惯性5水动力流线滤料悬浮颗粒4阻截悬浮颗粒的悬浮颗粒的迁移过程迁移过程一、过滤理论一、过滤理论第五节第五节 过滤过滤一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理1 1迁移机理：迁移机理：悬浮颗粒脱离流线而与滤料接触的过程就是迁移过程。悬浮颗粒脱离流线而与滤料接触的过程就是迁移过程。2 2附着机理：附着机理：附着在滤料表面上不再脱离，就是附着过程。附着在滤料表面上不再脱离，就是附着过程。3 3脱落机理：脱落机理：当固体颗粒与滤料颗粒表面的结合力较弱时，会从滤料颗当固体颗粒与滤料颗粒表面的结合力较弱时，会从滤料颗粒表面脱落。粒表面脱落。废水自上而下流过粒状滤料层，

16、粒径大的悬浮颗粒首先被截留在表层废水自上而下流过粒状滤料层，粒径大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中。滤料的空隙中。此层滤料间空隙变小，能截留更小的悬浮颗粒，并形成滤膜，起过滤此层滤料间空隙变小，能截留更小的悬浮颗粒，并形成滤膜，起过滤作用。作用。悬浮颗粒越大，表层滤料和滤速越小，越易形成筛滤膜，滤膜的截留能力越高。一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理阻力截留阻力截留一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理 废水自上而下流过粒状滤料层，悬浮颗粒因重力作用沉降在滤料废水自上而下流过粒状滤料层，悬浮颗粒因重力作用沉降在滤料表面。表面。重力沉降能力滤料越小，沉降面积越

17、大，沉降性能越好。滤速越小，水流越平稳，沉降性能越好。重力沉降重力沉降一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理 滤料的巨大表面积对悬浮物有明显的吸附作用；滤料的巨大表面积对悬浮物有明显的吸附作用；砂粒表面带负电荷，吸附带电胶体后，在滤料表层形成正电荷砂粒表面带负电荷，吸附带电胶体后，在滤料表层形成正电荷，可吸附粘土、有机物等负电体。，可吸附粘土、有机物等负电体。接触絮凝接触絮凝一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理n粒径较大的悬浮颗粒，以阻力截留为主；粒径较大的悬浮颗粒，以阻力截留为主；表面过滤表面过滤 n粒径较细微的悬浮颗粒，以发生在滤料深层的重粒径较细微的悬浮颗粒

18、，以发生在滤料深层的重力沉降和接触絮凝为主；力沉降和接触絮凝为主；深层过滤深层过滤 一、过滤理论一、过滤理论（一）过滤机理（一）过滤机理石英沙石英沙无烟煤石榴石无烟煤均质滤料（a）（b）（c）图 9-5 几种滤料组成示意滤料滤料.要求：要求：具有吸附具有吸附SS的表面积和一定的级配；机械强度高；化学稳定性；最好能就地取材，货的表面积和一定的级配；机械强度高；化学稳定性；最好能就地取材，货源充足，价格低廉。源充足，价格低廉。.种类：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（束）滤料。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（束）滤料。1 1、

19、滤料粒径级配、滤料粒径级配 滤料粒径级配（即不同粒径颗粒所占的重量比例）用不均匀系数表示。滤料粒径级配（即不同粒径颗粒所占的重量比例）用不均匀系数表示。有效粒径（有效粒径（d d1010）：是指滤料经筛分后，小于总重量：是指滤料经筛分后，小于总重量10%10%的滤料颗粒粒径，反的滤料颗粒粒径，反映滤料中细颗粒尺寸。映滤料中细颗粒尺寸。不均匀系数（不均匀系数（K K8080）:是指滤料经筛分后，小于总重量是指滤料经筛分后，小于总重量80%80%的滤料颗粒粒径与有的滤料颗粒粒径与有效粒径之比。效粒径之比。计算公式为：计算公式为：K K8080=d=d8080/d/d1010 式中：式中：d d80

20、80是指小于总重量是指小于总重量80%80%的滤料颗粒粒径，反映滤料中粗颗粒尺寸。的滤料颗粒粒径，反映滤料中粗颗粒尺寸。2 2滤料筛分滤料筛分 为满足过滤对滤料粒径级配的要求，应对采购的原始滤料进行筛选。为满足过滤对滤料粒径级配的要求，应对采购的原始滤料进行筛选。方法：方法：大粒径（大粒径（d1.54d1.54）颗）颗粒约筛除粒约筛除13.0%13.0%，小粒径（，小粒径（d0.44d0.44）颗粒约筛除）颗粒约筛除19.0%19.0%。3.3.滤料孔隙率滤料孔隙率滤料孔隙率滤料孔隙率：是指滤料层中孔隙所占的体积与滤：是指滤料层中孔隙所占的体积与滤 料层总体积之比。料层总体积之比。计算公式：计

21、算公式：式中：式中：G G 烘干后的滤料烘干后的滤料,g,g；滤料的密度，滤料的密度，g/cm3g/cm3；V V 滤料层的堆积体积，滤料层的堆积体积，cm3cm3。一般石英砂滤料层的孔隙率在一般石英砂滤料层的孔隙率在0.420.42左右。左右。VGm1 由于滤料表层孔隙尺寸最小，而表层截污量最大，所以过滤一段时间后，表层孔隙被堵由于滤料表层孔隙尺寸最小，而表层截污量最大，所以过滤一段时间后，表层孔隙被堵塞，甚至形成泥膜，使过滤阻力剧增，或者泥膜破裂，使水质恶化，从而必须停止过滤。塞，甚至形成泥膜，使过滤阻力剧增，或者泥膜破裂，使水质恶化，从而必须停止过滤。此此时，下层滤料截留杂质较少，未充分

22、发挥滤料的截污作用。时，下层滤料截留杂质较少，未充分发挥滤料的截污作用。单层石英砂滤料截留杂质分布规律中存在的缺陷：单层石英砂滤料截留杂质分布规律中存在的缺陷：滤料层优化措施滤料层优化措施（1）反粒度过滤）反粒度过滤（2）均质滤料）均质滤料（3）纤维球（束）滤料）纤维球（束）滤料滤料层优化措施滤料层优化措施（1）反粒度过滤）反粒度过滤 反粒度过滤反粒度过滤指过滤时，滤料层中滤料粒径顺水流方向由大变小，以提高滤层含污能力的过滤指过滤时，滤料层中滤料粒径顺水流方向由大变小，以提高滤层含污能力的过滤方式。方式。反粒度过滤方式有以下几种：反粒度过滤方式有以下几种：上向流过滤：上向流过滤：杂质分布较均匀

23、，可提高滤层含污能力，延长过滤周期，但冲洗不干净。杂质分布较均匀，可提高滤层含污能力，延长过滤周期，但冲洗不干净。双向流过滤：双向流过滤：结构比较复杂，很少采用。结构比较复杂，很少采用。双层滤料滤池：双层滤料滤池：滤料为无烟煤和石英砂。滤料为无烟煤和石英砂。三层滤料滤池：三层滤料滤池：滤料为无烟煤、石英砂和磁铁矿。滤料为无烟煤、石英砂和磁铁矿。实现实现“反粒度反粒度”过滤有两种途径：过滤有两种途径：一是改变水流方向一是改变水流方向，如，如“上向流上向流”、“双向流双向流”过滤，这种滤池结构复杂，操作不方便，应用上有一定的局限过滤，这种滤池结构复杂，操作不方便，应用上有一定的局限性。性。二是改变

24、滤料层的组成。二是改变滤料层的组成。滤料层优化措施滤料层优化措施（3）纤维球（束）滤料）纤维球（束）滤料（2）均质滤料）均质滤料 均质滤料滤池沿深度方向不会出现水力分级，滤料组成和平均粒均质滤料滤池沿深度方向不会出现水力分级，滤料组成和平均粒径沿深度方向基本均匀一致。保证滤料均匀的必要条件是反冲洗时滤径沿深度方向基本均匀一致。保证滤料均匀的必要条件是反冲洗时滤料不膨胀，一般采用气水反冲洗。料不膨胀，一般采用气水反冲洗。采用纤维球滤料时，对于下层的滤料由于受水压力而收缩，形采用纤维球滤料时，对于下层的滤料由于受水压力而收缩，形成天然反粒度过滤。成天然反粒度过滤。承托层的作用：承托层的作用：n支撑

25、滤料支撑滤料n防止滤料流失防止滤料流失n均匀布水均匀布水承托层承托层 承托层一般是配合管式大阻力配水系统使用，承托层设于滤料层和底部配水系统之间。承托层一般是配合管式大阻力配水系统使用，承托层设于滤料层和底部配水系统之间。反冲洗时配水不均匀的危害：反冲洗时配水不均匀的危害：滤池中砂层厚度分布不同；滤池中砂层厚度分布不同；过滤时，产生短流现象，使出水水质下降；过滤时，产生短流现象，使出水水质下降；可能招致局部承托层发生移动，造成漏砂现象。可能招致局部承托层发生移动，造成漏砂现象。配水系统配水系统 常见的配水系统有常见的配水系统有大阻力配水系统、小阻力配水系统、中阻力配水系统大阻力配水系统、小阻力

26、配水系统、中阻力配水系统三种，其作用：三种，其作用：反冲洗时，均匀分布反冲洗水；反冲洗时，均匀分布反冲洗水；过滤时，均匀集水。过滤时，均匀集水。1、大阻力配水系统、大阻力配水系统图 9-13 穿孔支管孔口位置4545a干管进水cb支管图 9-14 穿孔大阻力配水系统707070 3535707070图 9-18 钢筋混凝土穿孔滤板3010图 9-17小阻力配水系统冲洗水膨胀砂面排水槽滤板底部配水室1002、小阻力配水系统、小阻力配水系统清水池浑水渠冲洗水流滤砖上层用10mm导板隔开11:2水泥砂浆嵌缝粉平12802806002502801-1剖面图图 9-19 穿孔滤砖3、中中阻阻力力配配水水

27、系系统统穿孔滤砖穿孔滤砖钢筋混凝土穿孔滤板钢筋混凝土穿孔滤板穿孔管大阻力配水系统穿孔管大阻力配水系统 大阻力配水系统的特点：大阻力配水系统的特点：配水均匀性好；配水均匀性好；结构复杂；结构复杂；但管道容易结垢；但管道容易结垢；孔口水头损失大，因而要求反冲洗水压高。孔口水头损失大，因而要求反冲洗水压高。小阻力配水系统的特点：小阻力配水系统的特点：反冲洗水头小；反冲洗水头小；配水均匀性较大阻力配水系统为差，当配水系统室内压力稍有不均匀，滤层阻力稍不均匀，滤配水均匀性较大阻力配水系统为差，当配水系统室内压力稍有不均匀，滤层阻力稍不均匀，滤板上孔口尺寸稍有差别或部分滤板受堵塞，配水均匀程度都会敏感地反

28、映出来；板上孔口尺寸稍有差别或部分滤板受堵塞，配水均匀程度都会敏感地反映出来；滤池面积较大时，不宜采用小阻力配水系统。滤池面积较大时，不宜采用小阻力配水系统。中阻力配水系统与小阻力配水系统类似，但其开孔比介于大阻力配水系统与小阻力配水系统之间。中阻力配水系统与小阻力配水系统类似，但其开孔比介于大阻力配水系统与小阻力配水系统之间。1 1、过滤两阶段理论是由、过滤两阶段理论是由 和和 两部分理论组成两部分理论组成。2 2、什么是滤层（料）的含污能力（截污容量）？、什么是滤层（料）的含污能力（截污容量）？3 3、在选择滤料上有哪些基本要求？、在选择滤料上有哪些基本要求？4 4、单层石英砂滤料截留杂质

29、分布存在什么缺陷？单层石英砂滤料截留杂质分布存在什么缺陷？有哪些滤料层优化措施？有哪些滤料层优化措施？5 5、常见的配水系统有哪几种？其作用是什么？常见的配水系统有哪几种？其作用是什么？习题：习题：你知道吗最高水位最低水位进水出水图 9-7 恒速过滤Hmaxh Ho最高水位进水渠进水阀排水阀排水渠最低水位清水池图 9-8 减速过滤（一组4座滤池）0过滤时间t（h）滤速v（m/h）图 9-9 一座滤池滤速变化（一组共4座滤池）原水混合双层或三层滤料滤池过滤出水硫酸铝聚合物（a）阳离子型聚合物双层或三层滤料滤池双层或三层滤料滤池阳离子型聚合物原水混合原水硫酸铝混合混合絮凝池聚合物（C）絮凝池原水混

30、合双层或三层滤料滤池（b）过滤出水过滤出水过滤出水（d）(%)10000LLLe注：注：1设计水温按设计水温按20计，水温每增减计，水温每增减1O ，冲洗强度相应增减速，冲洗强度相应增减速1%；由于全年水温、水质有所变化，应考虑有适当调整冲洗强度的可能；由于全年水温、水质有所变化，应考虑有适当调整冲洗强度的可能；选择冲洗强度应考虑所用混凝剂品种的因素；选择冲洗强度应考虑所用混凝剂品种的因素；无阀滤池冲洗时间可采用低限；无阀滤池冲洗时间可采用低限；膨胀度数值仅作设计计算用。膨胀度数值仅作设计计算用。二、快滤池二、快滤池（一）快滤池的组成与工作过程（一）快滤池的组成与工作过程基本组成包括池体、滤料

31、、基本组成包括池体、滤料、配水系统与承托层、反冲配水系统与承托层、反冲洗装置等几部分。洗装置等几部分。工作过工作过程也都是过滤、冲洗两个程也都是过滤、冲洗两个阶段交替进行。阶段交替进行。（二）滤料（二）滤料 选择滤料时应满足以下要求：选择滤料时应满足以下要求：1 1）具有足够的机械强度。）具有足够的机械强度。2 2）具有足够的化学稳定性。）具有足够的化学稳定性。3 3）具有一定的颗粒级配和适当孔隙率，外形接近）具有一定的颗粒级配和适当孔隙率，外形接近 球形，表面比较粗糙而有棱角。球形，表面比较粗糙而有棱角。4 4）最好能就地取材，货源充足，价格低廉。）最好能就地取材，货源充足，价格低廉。石英砂

32、是使用最广泛的滤料。在双层和多层滤料中，常用的还有无烟煤、石英砂是使用最广泛的滤料。在双层和多层滤料中，常用的还有无烟煤、磁铁矿、石榴石、金刚砂、钛铁矿等。在轻质滤料中，可采用聚苯乙烯及陶磁铁矿、石榴石、金刚砂、钛铁矿等。在轻质滤料中，可采用聚苯乙烯及陶粒等。新型滤料有纤维球、纤维束。粒等。新型滤料有纤维球、纤维束。滤池滤速及滤料组成滤池滤速及滤料组成（三）配水系统与承托层（三）配水系统与承托层1 1配水系统配水系统常用的大阻力配水系统是常用的大阻力配水系统是穿孔管大阻力配水系统穿孔管大阻力配水系统，常用的小阻力配水系统，常用的小阻力配水系统是铺设是铺设钢筋混凝土穿孔滤板钢筋混凝土穿孔滤板 ，

33、最常见的中阻力配水系统是，最常见的中阻力配水系统是穿孔滤砖穿孔滤砖。2 2承托层承托层 承托层一般是配合管式大阻力配水系统使用，承托层设于滤料层和底部承托层一般是配合管式大阻力配水系统使用，承托层设于滤料层和底部配水系统之间。配水系统之间。滤池的承托层一般由一定厚度的天然卵石或砾石组成滤池的承托层一般由一定厚度的天然卵石或砾石组成 。如果采用中小阻力配水系统，承托层可以完全省去或者适当减少。如果采用中小阻力配水系统，承托层可以完全省去或者适当减少。（四）滤池冲洗（四）滤池冲洗1 1滤池冲洗方法滤池冲洗方法（1 1）高速水流反冲洗）高速水流反冲洗 利用高速水流反向通过滤料层、使滤层膨胀呈流态化、

34、在水流剪切力和滤利用高速水流反向通过滤料层、使滤层膨胀呈流态化、在水流剪切力和滤料颗粒间碰撞摩擦的双重作用，把截留在滤料层中的杂质从滤料表面剥落下料颗粒间碰撞摩擦的双重作用，把截留在滤料层中的杂质从滤料表面剥落下来。然后被冲洗水带出滤池。来。然后被冲洗水带出滤池。为了保证冲洗效果，要求必须有一定的为了保证冲洗效果，要求必须有一定的冲洗强度冲洗强度、适宜的、适宜的滤层膨胀度滤层膨胀度和足和足够的够的冲洗时间冲洗时间。（2 2）气）气+水反冲洗水反冲洗 将压缩空气压入滤池，利用上升空气气泡产生的振动和擦洗作用，将附着将压缩空气压入滤池，利用上升空气气泡产生的振动和擦洗作用，将附着于滤料表面的杂质清

35、除下来并使之悬浮于水中，然后再用水反冲洗把杂质排于滤料表面的杂质清除下来并使之悬浮于水中，然后再用水反冲洗把杂质排出池外。出池外。（3 3）表面辅助冲洗加高速水流反冲洗）表面辅助冲洗加高速水流反冲洗 在滤料砂面以上在滤料砂面以上50-70mm50-70mm处放置穿孔管。先用穿孔管孔眼或喷嘴喷出的高速处放置穿孔管。先用穿孔管孔眼或喷嘴喷出的高速水流，冲洗掉表层滤料中的污泥，然后再进行水反冲洗。水流，冲洗掉表层滤料中的污泥，然后再进行水反冲洗。2 2冲洗水供给方式有冲洗水泵和冲洗水塔两种。冲洗水供给方式有冲洗水泵和冲洗水塔两种。三、普通快滤池的设计三、普通快滤池的设计1 1滤池的个数及单池面积滤池

36、的个数及单池面积滤速相当于滤池负荷滤速相当于滤池负荷因此滤池总面积：因此滤池总面积：F=Q/vF=Q/v滤池个数：滤池个数：n=F/F/n=F/F/F/F/单池面积。单池面积。2 2滤池尺寸的确定滤池尺寸的确定 一般单个滤池的长宽比可参考表一般单个滤池的长宽比可参考表 2-202-20。滤池总深度包括滤池总深度包括：1 1）滤池保护高度：）滤池保护高度：0.2-0.3m0.2-0.3m；2 2）滤层表面以上水深：）滤层表面以上水深：1.5-2.0m1.5-2.0m；3 3）滤层厚度：单层砂滤料一般为）滤层厚度：单层砂滤料一般为0.7m0.7m，双层及，双层及 多层滤料一般为多层滤料一般为0.7

37、-0.8m0.7-0.8m；4 4）承托层厚度：可查表；）承托层厚度：可查表；5 5）滤池总深度一般）滤池总深度一般3.0-3.5m3.0-3.5m。四、常见的其它类型快滤池四、常见的其它类型快滤池（一）虹吸滤池（一）虹吸滤池 设计时注意点设计时注意点：当一格单元滤池反冲洗时，其所需的反冲洗水量不能大于：当一格单元滤池反冲洗时，其所需的反冲洗水量不能大于同组其它格单元滤池的过滤水量之和。同组其它格单元滤池的过滤水量之和。虹吸滤池的主要优点虹吸滤池的主要优点：无需大型阀门及相应的开闭控制设备，操作管理方：无需大型阀门及相应的开闭控制设备，操作管理方便，易于实现自动化；不需要设置冲洗水塔或冲洗水泵

38、。便，易于实现自动化；不需要设置冲洗水塔或冲洗水泵。（二）重力式无阀滤池（二）重力式无阀滤池 优点优点：运行全部自动，操作管理方便，节省大：运行全部自动，操作管理方便，节省大 型阀门，造价较低。型阀门，造价较低。缺点缺点：冲洗水箱建于滤池上部，滤池总高度较大，对总体高程布置带来困：冲洗水箱建于滤池上部，滤池总高度较大，对总体高程布置带来困难；池体结构复杂，滤料处于封闭结构中，装、卸困难。难；池体结构复杂，滤料处于封闭结构中，装、卸困难。（三）压力滤池（三）压力滤池（四）微滤机（四）微滤机（三）新型水力驱动转鼓式滤网过滤机（三）新型水力驱动转鼓式滤网过滤机1 1、典型的恒速过滤滤池有、典型的恒速

39、过滤滤池有 和和 。2 2、滤层反冲洗常用的方法有、滤层反冲洗常用的方法有 、和和 。3 3、滤池（器）设计时要把握的首要参数是、滤池（器）设计时要把握的首要参数是 。习题：习题：你知道吗第六节第六节 离心分离与磁分离离心分离与磁分离一、离心分离原理一、离心分离原理 定义：定义：利用快速旋转所产生的离心力使污水中的悬浮颗粒分离的过程叫利用快速旋转所产生的离心力使污水中的悬浮颗粒分离的过程叫离离心分离心分离。原理：原理：利用快速旋转所产生的离心力使含有悬浮固体（或乳状油）的废水进行高利用快速旋转所产生的离心力使含有悬浮固体（或乳状油）的废水进行高速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，因而所受到的

40、离心力也将不同，质量大的悬速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，因而所受到的离心力也将不同，质量大的悬浮固体，被甩到废水的外侧，质量轻的作向心运动，集中于离心设备最里面。浮固体，被甩到废水的外侧，质量轻的作向心运动，集中于离心设备最里面。当离心分离设备中分离颗粒密度大于介质密度时，分离颗粒被沉除在离心设备的最当离心分离设备中分离颗粒密度大于介质密度时，分离颗粒被沉除在离心设备的最外侧；而当颗粒密度小于介质密度时，分离颗粒被外侧；而当颗粒密度小于介质密度时，分离颗粒被“浮上浮上”在离心设备最里面，在离心设备最里面，因此离因此离心设备包括离心沉降和离心浮上两种。心设备包括离心沉降和离心浮上两种。第

41、六节第六节 离心分离与磁分离离心分离与磁分离一、离心分离原理一、离心分离原理 固体颗粒在离心力场中所受离心力与重力的比值，称为固体颗粒在离心力场中所受离心力与重力的比值，称为离心分离因素离心分离因素，用，用表示，表示，它是反映离心它是反映离心分离设备性能的重要指标。分离设备性能的重要指标。设设m m和和m m0 0分别为废水和固体颗粒的质量，旋转半径为分别为废水和固体颗粒的质量，旋转半径为r,r,角速度为角速度为w,w,则则 悬浮固体的离心力为：悬浮固体的离心力为：Fc=(m-mFc=(m-m0 0)w2r)w2r 悬浮固体的重力为：悬浮固体的重力为：Fg=(m-mFg=(m-m0 0)g)g

42、 悬浮固体的离心力与重力之比为：悬浮固体的离心力与重力之比为：=Fc/Fg=w2r/g=Fc/Fg=w2r/g 将将w=2w=2n/60n/60代入代入 则则 =Fc/Fg=Fc/Fg rn2/900rn2/900 称为分离因素。称为分离因素。（1）n ，分离效果好；，分离效果好；（2）r ,分离效果好；分离效果好；（3）密度差（颗粒与水）越大，分离效果越好；）密度差（颗粒与水）越大，分离效果越好；（4）颗粒直径与分离效率有关。）颗粒直径与分离效率有关。由以上公式可知，由以上公式可知，分离因素大小取决于分离因素大小取决于离心装置的转速和半径的大小。离心装置的转速和半径的大小。18)(202dr

43、UC二、离心分离设备二、离心分离设备 按离心力产生方式不同，离心分离设备分为两按离心力产生方式不同，离心分离设备分为两种类型种类型:水力旋流器水力旋流器。有压力式和重力式两种。有压力式和重力式两种。特点是容器固定不动，由沿切向高速进入器内的废水本身旋转产生离心力。特点是容器固定不动，由沿切向高速进入器内的废水本身旋转产生离心力。主要应主要应用于废水的澄清和浓缩处理，以及高浊度河水的预处理，以代替庞大的预沉池。用于废水的澄清和浓缩处理，以及高浊度河水的预处理，以代替庞大的预沉池。离心机离心机。特点是由高速旋转的容器带动器内废水旋转产生离心力，从而达到离心分离的目的。特点是由高速旋转的容器带动器内

44、废水旋转产生离心力，从而达到离心分离的目的。压力式水力旋流器压力式水力旋流器是含悬浮物的废水在水泵或其他外加压力的作用下，以是含悬浮物的废水在水泵或其他外加压力的作用下，以切线方向进入旋流器后发生高速旋转，在离心力作用下，固体颗粒物被抛向切线方向进入旋流器后发生高速旋转，在离心力作用下，固体颗粒物被抛向器壁，并随旋流下降到锥形底部出口。澄清后的废水或含有较细微粒的废水器壁，并随旋流下降到锥形底部出口。澄清后的废水或含有较细微粒的废水，则形成螺旋上升的内层旋流，由上端中央溢流管排出。，则形成螺旋上升的内层旋流，由上端中央溢流管排出。1 1压力式水力旋流器压力式水力旋流器1 1压力式水力旋流器压力

45、式水力旋流器（1 1）原理和设备）原理和设备（2 2）设计计算）设计计算 重力式水力旋流器重力式水力旋流器是水流在分离器内的旋转靠进出口的水位差压是水流在分离器内的旋转靠进出口的水位差压力。废水从切线方向进入器内，造成旋流，在离心力和重力作用下力。废水从切线方向进入器内，造成旋流，在离心力和重力作用下，悬浮颗粒甩向器壁并向器底水池集中，随时水得到净化。，悬浮颗粒甩向器壁并向器底水池集中，随时水得到净化。2 2重力式水力旋流器重力式水力旋流器2 2重力式水力旋流器重力式水力旋流器 设计参数设计参数 表面负荷一般为表面负荷一般为 25-30m3/(m225-30m3/(m2h)h)；进水流速一般取

46、进水流速一般取 1.0-1.5m/s1.0-1.5m/s；停留时间控制在停留时间控制在 15-20min15-20min；池有效深度池有效深度 H H0 0=（0.7-1.20.7-1.2）D D；3 3离心机离心机 利用自身高速旋转带动设备内部的污水旋转，利用自身高速旋转带动设备内部的污水旋转，主要部件是一个高速旋转的主要部件是一个高速旋转的转鼓转鼓。离心机是依靠一个可以随转动的圆筒（又称转鼓），在外借传动设备驱动下产生高速旋转，其离心机是依靠一个可以随转动的圆筒（又称转鼓），在外借传动设备驱动下产生高速旋转，其中液体也随同旋转，由于其中不同密度的组分产生不同的离心力，从而达到分离的目的。中

47、液体也随同旋转，由于其中不同密度的组分产生不同的离心力，从而达到分离的目的。离心机设备紧凑、效率高，但设备复杂，离心机设备紧凑、效率高，但设备复杂，只适用于处理小批量的废水、污泥脱水以及很难用一只适用于处理小批量的废水、污泥脱水以及很难用一般过滤法处理的废水和分离回收废水中的有用物质，如从洗羊毛废水中回收羊毛脂。般过滤法处理的废水和分离回收废水中的有用物质，如从洗羊毛废水中回收羊毛脂。离心机脱水的一般效果见下表。离心机脱水的一般效果见下表。离心机脱水的一般效果离心机脱水的一般效果3 3离心机离心机 利用自身高速旋转带动设备内部的污水旋转，主要部件是一个高速旋转的利用自身高速旋转带动设备内部的污

48、水旋转，主要部件是一个高速旋转的转鼓。转鼓。离心机按其分离因素的大小来区分有：离心机按其分离因素的大小来区分有：1 1）常速离心机常速离心机（300030003000），主要用于细粒状悬），主要用于细粒状悬 浮液；浮液；3 3）超速离心机超速离心机（1200012000），主要用于分离颗），主要用于分离颗 粒极细的乳化液、油类。粒极细的乳化液、油类。离心分离设备的应用（北京制呢厂洗毛废水处理流程）离心分离设备的应用（北京制呢厂洗毛废水处理流程）回槽水回槽水 回槽水回槽水 回槽水回槽水 （二道提油）（二道提油）洗毛水洗毛水 除渣器除渣器 分离机分离机 分离机分离机 分离机分离机 羊毛脂羊毛脂 （

49、一道提油）（一道提油）沉淀箱沉淀箱 溢流回水槽溢流回水槽 沉砂沉砂 三、磁分离三、磁分离 各种物质的磁性强弱各有差异，针对这种差异，利用外加磁力将水中固各种物质的磁性强弱各有差异，针对这种差异，利用外加磁力将水中固体颗粒分离的方法，称为体颗粒分离的方法，称为磁分离磁分离。1 1磁凝聚分离磁凝聚分离：废水通过磁场的流速应大于：废水通过磁场的流速应大于1m/s1m/s停留时间停留时间1s1s左右，这样可左右，这样可防止磁体表面大量积污，堵塞通路。防止磁体表面大量积污，堵塞通路。2 2磁盘分离磁盘分离 磁盘分离是借助磁力将污水中的磁性悬浮物吸着在缓慢转动的磁性转盘上，磁盘分离是借助磁力将污水中的磁性悬浮物吸着在缓慢转动的磁性转盘上，将磁性颗粒从水中分离。将磁性颗粒从水中分离。3 3高梯度磁分离高梯度磁分离 高梯度磁分离是利用高梯度磁分离是利用磁场梯度磁场梯度很大的非匀强磁场很大的非匀强磁场达到磁分离的达到磁分离的目的。目的。用于分离弱磁性和反磁性物质用于分离弱磁性和反磁性物质很有效。很有效。