水污染控制工程第4章课件.ppt

1、第四章第四章 污水的物理处理污水的物理处理 LOGO制作：刘琨站长素材 SC.CHINAZ.COM目录1234第一节第一节 调节池调节池 第二节第二节 格栅格栅 第三节第三节 沉淀理论沉淀理论 第四节第四节 沉砂池沉砂池第五节第五节 沉淀池沉淀池5站长素材 SC.CHINAZ.COM第一节第一节 调节池调节池调节池的构造对角线出水调节池对角线出水调节池 折流式调节池折流式调节池 出水槽沿对角线方向设置，废水由左右两侧进入池后，经过不同的时间才流到出水槽，使出水槽中的混合废水是在不同时间内流进来的，以达到自动调节均和的目的（结构见图4-1）配水槽设在调节池的纵向中心线上，通过溢流孔口投配到调节池

2、的前后各个位置上，从而使先后过来的、不同浓度的废水混合，使废水在池内得到混合和均化（结构见图4-2）站长素材 SC.CHINAZ.COM-剖面 图图4-2折流式调节池折流式调节池图图4-1 对角线出水调节池对角线出水调节池站长素材 SC.CHINAZ.COM二二、调节池的设计与计算、调节池的设计与计算调调节节池池设设计计的的一一般般要要求求池中最高水位不高于进水管的设计高度，水深一般为池中最高水位不高于进水管的设计高度，水深一般为2m左右，左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。或根据所选位置的水文地质特征来决定。调节他的形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态调节他的形状宜为方形或圆形，以

3、利形成完全混合状态 调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。以及洒水消泡装置。为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置4123站长素材 SC.CHINAZ.COM调节池的设计计算调节池的设计计算 1niiiiCqtCq T1niiiiCq tCV 或 （4-1）废水经过一定时间的调节后，其平均浓度可按式（4-1）计算：小时均化后的废水平均浓度，mg/L；各时间段内的废水浓度，mg/L；小时内的废水平均流量，m3/h；各时间段内的废水平均流量，m3/h；选取的最不利的

4、各时间段，h；调节时间，且，h；调节池容积，且，m3。CiCiCiCqiqitTVC站长素材 SC.CHINAZ.COM调节池的搅拌1水泵强制循环搅拌 2 空气搅拌 3 机械搅拌 优点：简单易行缺点：动力消耗 较多 优点：搅拌效果好缺点：运行费用较高，易形成二次污染 优点：搅拌效果好缺点：易受腐蚀，运行维修费用也较高。站长素材 SC.CHINAZ.COM斜置在废水流经的渠道、泵斜置在废水流经的渠道、泵站集水池的进口处或污水厂站集水池的进口处或污水厂进水口端部进水口端部 截阻水中大块呈悬截阻水中大块呈悬浮和漂浮状态的物浮和漂浮状态的物质，以免堵塞水泵质，以免堵塞水泵、管道、闸门及沉、管道、闸门及

5、沉淀池排泥管，减轻淀池排泥管，减轻后续处理构筑物及后续处理构筑物及泵站机组的负荷。泵站机组的负荷。按形状：按形状：平面格栅和曲面平面格栅和曲面格栅格栅 按格栅栅条的净间隙按格栅栅条的净间隙：粗：粗格栅（格栅（50l00mm）、中）、中格栅（格栅（1050mm）和细）和细格栅（格栅（310mm）根据清渣方式：根据清渣方式：人工清渣人工清渣和机械清渣和机械清渣 位置位置 作用作用分类分类第二节第二节 格栅格栅站长素材 SC.CHINAZ.COM图4-4 平面格栅图4-5 固定曲面格栅 图4-6 旋转鼓筒式格栅A1为格栅，A2为清渣桨板 l-鼓筒；2-冲洗水管；3-渣槽站长素材 SC.CHINAZ.

6、COM类 型优 点缺 点适 用 范 围链条式结构简单、占地面积小杂物进入链条、链轮之间容易卡住；套筒滚子链造价高、耐腐蚀性差深度不大的中小型格栅，主要清除生活污水中纤维、带状杂物移动伸缩臂式不清污时设备全部在水面上，维修检修方便；可不停水检修；钢丝线在水面上，运行寿命长需3套电动机、减速器，结构复杂；移动时齿耙与格栅间隙对位较困难中等深度的宽大格栅；耙斗式适于污水除污圆周回转式结构简单；动作可靠，容易检修配置圆弧形格栅，制造较困难；占地面积较大深度较钱的中小型格栅钢丝绳牵引式适用范围广；固定设备部件维修方便钢丝绳干湿交替，易腐蚀，需采用不锈钢丝绳；维护检修水下固定设备需停水固定式适用于中小型格

7、栅，移动式适用于宽大格栅常见格栅除渣机的优缺点与适用范围常见格栅除渣机的优缺点与适用范围 站长素材 SC.CHINAZ.COM设计参数设计参数格栅的设计参数格栅的设计参数格栅井格栅井 格栅尺寸格栅尺寸栅条间距栅条间距过栅流速及过栅水头损失过栅流速及过栅水头损失 栅渣量栅渣量 和格栅倾角和格栅倾角格栅工作平台格栅工作平台 站长素材 SC.CHINAZ.COM栅槽宽度过栅水头损失(1)Bs nen ehQnsinmax计算公式01khh 20sin2hg站长素材 SC.CHINAZ.COM栅槽总高度 每日栅渣量计算 栅槽总长度 21hhhHtgHllL1215.00.11112tgBBl212ll

8、21hhHmax1864001000QWWKz站长素材 SC.CHINAZ.COM初沉池中的沉淀过程初沉池中的沉淀过程 悬浮物质浓度不高悬浮物质浓度不高 二沉池中的沉淀过程二沉池中的沉淀过程 悬浮物质浓度约为悬浮物质浓度约为50500mg/L 二沉池下部及浓缩池开始阶段二沉池下部及浓缩池开始阶段 悬浮物质浓度大于悬浮物质浓度大于500mg/L 二沉池的污泥斗及浓缩池二沉池的污泥斗及浓缩池悬浮物的浓度很高悬浮物的浓度很高 压缩沉淀压缩沉淀 区域沉淀区域沉淀 絮凝沉淀絮凝沉淀 自由沉淀自由沉淀 沉淀类型沉淀类型第三节第三节 沉淀理论沉淀理论站长素材 SC.CHINAZ.COM沉淀理论悬浮物在水中的

9、重悬浮物在水中的重力大于水流对悬浮力大于水流对悬浮物所产生阻力物所产生阻力自由沉淀自由沉淀 影响沉速的因素：影响沉速的因素：颗粒与液体的密度差颗粒与液体的密度差颗粒粒径颗粒粒径液体温度液体温度 218gyugd沉速：沉速：图4-9 自由沉淀试验曲线站长素材 SC.CHINAZ.COM絮凝沉淀絮凝沉淀 区域沉淀区域沉淀压缩沉淀压缩沉淀悬浮物的沉淀、去除不仅取决于沉淀速度的大小，而且与颗粒所处的水深有关 全部颗粒以接近相同的速度下沉，出现了一个清水和浑水的浑液面。颗粒间的孔隙水因压力的增加所导致的空隙度减小而被挤出，使污泥浓度增高。等速沉降等速沉降降速沉降降速沉降临界点临界点站长素材 SC.CHI

10、NAZ.COM进出口水均匀分布在整个横断面，沉淀进出口水均匀分布在整个横断面，沉淀池中各过水断面上各点的流速均相同池中各过水断面上各点的流速均相同 悬浮物在沉降过程中以等速下沉悬浮物在沉降过程中以等速下沉 悬浮物在沉淀过程中的悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度水平分速等于水流速度 （理想沉淀池）悬浮物落到池底，就认为被去除了，悬浮物落到池底，就认为被去除了，不会重新浮起不会重新浮起 理想沉淀池站长素材 SC.CHINAZ.COM理想沉淀池：基于哈增模型，颗粒水平分速度即为污水流速：QvHB0uHvL0HuvL可计算出沉淀池的最小长度 tuht0Hu t0uHuhtdPHhdPuut0积分

11、上式，得：dPuudPuuPtPt0000001理想沉淀池总去除量为：dPuuPPt00001)1(00LHtvu颗粒在理想沉淀池中的停留时间：（4-9）（4-10）将式（4-10）代入式（4-9）可得，00LQuHBu LBH设沉淀池的平面面积为ALB，则有0QuqA站长素材 SC.CHINAZ.COM平流式沉砂池、曝气式沉砂池和涡流沉砂池 使相对密度较大的无机颗粒沉淀 较轻的有机颗粒可随水流出 泵站或倒虹管前 初沉池之前 去除污水中相对密度较大的无机颗粒 沉砂池常见的形式沉砂池常见的形式 沉砂池的工作沉砂池的工作 沉砂池的位置沉砂池的位置沉砂池的功能沉砂池的功能 第四节第四节 沉砂池沉砂池

12、站长素材 SC.CHINAZ.COM平流沉砂池的构造平流沉砂池的构造 计算公式计算公式（1）池长 排泥装置排泥装置 进水装置进水装置出水装置出水装置沉淀区沉淀区Lvt （2）过水断面面积：maxQAv（3）池总宽度 2hAB（4）沉砂斗容积max158640010zQt xVK2tNxV 或（5）沉砂池总高度321hhhH（6）验算最小流速minminQvn站长素材 SC.CHINAZ.COM曝气沉砂池曝气沉砂池 图4-12 曝气沉砂池剖面图 图4-13 曝气沉砂池中水流运动模式 计算公式（1）沉砂池总有效容积）沉砂池总有效容积（2）池子过水断面面积面积）池子过水断面面积面积（3）池子总宽度）

13、池子总宽度（4）池长）池长（5）单位时间所需曝气量）单位时间所需曝气量tQVmax60maxQAvHAB VLAmax3600DQq 站长素材 SC.CHINAZ.COM涡流沉砂池涡流沉砂池 涡流沉砂池涡流沉砂池 图4-14 涡流沉砂池水砂流线图图4-16 钟式沉砂池的结构4-15 多尔沉砂池工艺图 站长素材 SC.CHINAZ.COM设计参数设计参数 计算公式计算公式（1）进水管直径）进水管直径最大流速为最大流速为0.1m/s，最小流速，最小流速0.02m/s 最大流量时，停留时间不宜小于最大流量时，停留时间不宜小于20s 进水管最大流速不宜大于进水管最大流速不宜大于0.3m/s （2）沉砂

14、池直径）沉砂池直径：（3）有效水深）有效水深（4）沉砂部分所需容积）沉砂部分所需容积（5）沉砂部分圆锥容积）沉砂部分圆锥容积（6）池总高）池总高涡流沉砂池的设计涡流沉砂池的设计 max14Qdvmax121 24QvvDv v22hv tmax158640010zQtxVK22413hVRRrr1234Hhhhh站长素材 SC.CHINAZ.COM初次沉淀池初次沉淀池 二沉池二沉池第五节第五节 沉淀池沉淀池活性污泥混合液 处理对象：处理对象：泥水分离以及污泥浓缩 作用：作用：污水中密度大的固体悬浮物 处理对象：处理对象：作用：作用：泥水分离站长素材 SC.CHINAZ.COM 出水区出水区进水

15、区进水区澄清区澄清区出水区出水区按池内水流方向按池内水流方向 沉淀池的分类沉淀池的分类平流式、辐流式、平流式、辐流式、竖流式、斜流式等竖流式、斜流式等 按运行方式按运行方式 间歇式间歇式连续式连续式 站长素材 SC.CHINAZ.COM污水在池内按污水在池内按水平方向流动水平方向流动，从池一端流，从池一端流入，从另一端入，从另一端流出从池一端流出从池一端流入。污水中流入。污水中悬浮物在重力悬浮物在重力作用下沉淀，作用下沉淀，在进水处的底在进水处的底部设贮泥斗部设贮泥斗。流入区、流入区、流出区、流出区、沉淀区、沉淀区、缓冲层、缓冲层、污泥区、污泥区、排泥装置排泥装置 优点：优点：有效沉有效沉淀区

16、大，沉淀淀区大，沉淀效果好，造价效果好，造价较低，对污水较低，对污水流量的适应性流量的适应性强。强。缺点：缺点：占地面占地面积大，排泥较积大，排泥较困难。困难。构造构造流程流程优缺点优缺点平流式沉淀池平流式沉淀池 站长素材 SC.CHINAZ.COM图4-17 平流式沉淀池图4-18 平流式沉淀池的出水堰形式站长素材 SC.CHINAZ.COM计算公式（1）沉淀区面积）沉淀区面积（2）沉淀区有效水深）沉淀区有效水深（3）沉淀区有效容积）沉淀区有效容积（4）池长）池长（5）池子总宽度）池子总宽度（6）沉淀池座数或分格数）沉淀池座数或分格数（7）污泥区容积）污泥区容积（8）污泥斗容积）污泥斗容积（

17、9）沉淀池的总高度）沉淀池的总高度max3600QAqqth 202VAh0max3600VQt或3.6LvtLAB bBn 1000SNtW 平流沉淀池设计参数的计算公式平流沉淀池设计参数的计算公式max01024()(1%)QCCWtp或)(31212141ffffhV4321hhhhH站长素材 SC.CHINAZ.COM辐流式沉淀池辐流式沉淀池图4-19辐流式沉淀池图4-20周边进水、中央出水的 辐流式沉淀池图4-21 周边进水、周边出水的 辐流式沉淀池污水由中心管管壁上的孔口进人，为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板。在穿孔挡板作用下，呈水平方向均匀地沿池子半径向池四周辐射流动。随着过

18、水断面面积不断增大，污水流速逐渐降低，污水中悬浮物在重力作用下沉淀，澄清的水从设在池壁顶端的三角堰式或淹没式溢流口溢流流出。站长素材 SC.CHINAZ.COM（1）每个沉淀池的表面积（5）污泥区容积（2）每个沉淀池的的直径辐流式沉淀池的设计辐流式沉淀池的设计 计算计算max10QAnq14AD（3）沉淀池有效水深tqh02（4）沉淀区有效容积 01 2VAhmax0QVtn或1000SNtW max01024()(1%)QCCWtp或（6）污泥斗容积2215121 2()3Vh rrrr（7）沉淀池的总高度12345Hhhhhh站长素材 SC.CHINAZ.COM竖流式沉淀池竖流式沉淀池h1

19、hh2h3h4h5进水管挡板污泥管集水槽出水管挡板集水槽进水管反射板缓冲层污泥管=4560剖面图4-22圆形竖流式沉淀池竖流式沉淀池由竖流式沉淀池由进水装置、中心管、出水进水装置、中心管、出水装置、沉淀区、污泥斗、排泥装置装置、沉淀区、污泥斗、排泥装置组成，组成，池中心段有不通至池底的圆柱形中心管池中心段有不通至池底的圆柱形中心管 站长素材 SC.CHINAZ.COM（1）中心管面积（5）沉淀区面积（2）中心管直径竖流式沉淀池的设计竖流式沉淀池的设计 计算计算（3）中心管高度（4）中心管喇叭口到反射板之间的缝隙高度（6）沉淀池总面积和池径（7）污泥区容积max10qfv104fd 23600h

20、vtmax311qhvdmax2qfv21ffAAD41000SNtW max01024()(1%)QCCWtp或（8）污泥斗容积 2215121 2()3Vh rrrr（9）沉淀池的总高度12345H hhhhh 站长素材 SC.CHINAZ.COM斜流沉淀区斜流沉淀区进水配水区进水配水区清水出水区清水出水区缓冲区缓冲区污泥区污泥区 优点：优点：沉淀效率高、沉淀效率高、停留时间短、停留时间短、占地少占地少 缺点：缺点：缓冲能力差、缓冲能力差、对混凝要求高对混凝要求高耗材、耗材、较易堵塞较易堵塞 构造构造优缺点优缺点斜流式沉淀池斜流式沉淀池 站长素材 SC.CHINAZ.COM 同向流异向流横向流图4-25 斜板沉淀池水流方向示意图站长素材 SC.CHINAZ.COM计算公式（1）沉淀池水表面积：）沉淀池水表面积：（2）沉淀池平面尺寸）沉淀池平面尺寸（3）污水在池内的停留时间）污水在池内的停留时间（4）沉淀池的总高度）沉淀池的总高度斜流沉淀池设计参数的计算公式斜流沉淀池设计参数的计算公式91.00maxnqQAAD4Aa 或03260)(qhht54321hhhhhH站长素材 SC.CHINAZ.COMLOGO谢谢！