水污染防治篇共142页PPT课件.ppt

1、1、理解水污染产生的原因、理解水污染产生的原因2、了解水资源基本概况、了解水资源基本概况3、理解地面水质标准、理解地面水质标准4、知道废水治理的一般原则和处理方法、知道废水治理的一般原则和处理方法 作业作业：1、解释：水体、水体污染、水体自净解释：水体、水体污染、水体自净2、诠释水质指标符号的含义：、诠释水质指标符号的含义：DO、COD、CODcr、BOD5、SS。3、填空：、填空：水体污染物根据其特性一般分为水体污染物根据其特性一般分为、三大类；废水处理方法可以选择三大类；废水处理方法可以选择、等。等。地面水体按使用功能分为五大类，其中地面水体按使用功能分为五大类，其中类水源类水源主要适用主

2、要适用于于类水源类水源主主要适用于要适用于。4、简答题：废水治理的一般原则主要有哪些？、简答题：废水治理的一般原则主要有哪些？水资源与水体污染水资源与水体污染 地下水地下水,其中其中,海水占海水占 97.3%,淡水占淡水占2.7%,这些淡水中约有这些淡水中约有75%以冰冠和冰川的形以冰冠和冰川的形 式存在于地球的两极，可以直接被人类式存在于地球的两极，可以直接被人类 利用的淡水仅为利用的淡水仅为0.3%。l水资源：水资源：包括一切可用于生产和生活的地表水与包括一切可用于生产和生活的地表水与 l水体与水质水体与水质 水体水体:是地表水与地下水的总称是地表水与地下水的总称,它包括水中的溶它包括水中

3、的溶 解物、悬浮物、底泥和水生生物。解物、悬浮物、底泥和水生生物。水质：水质：是指水相的各种性质。如，水温、是指水相的各种性质。如，水温、pH值、值、DO、COD、BOD、SS等。等。水体污染水体污染:由于某些物质介入水体，改变了水体由于某些物质介入水体，改变了水体 的某些物理、化学、生物以及放射性的某些物理、化学、生物以及放射性 等方面的特性，从而影响水的有效利等方面的特性，从而影响水的有效利 用，危害人类健康，造成水质恶化，用，危害人类健康，造成水质恶化，破坏生态环境的现象。破坏生态环境的现象。水体污染物与水质指标水体污染物与水质指标1、水体污染物的分类及主要来源、水体污染物的分类及主要来

4、源:水体污染物主要分为水体污染物主要分为化学性污染物、化学性污染物、物理性污染物理性污染 物、生物性污染物三大类物、生物性污染物三大类。它们的主要来源见教材它们的主要来源见教材P10-11表表1.1所示。所示。2、水质指标、水质指标:水质指标分类水质指标分类:物理学指标：物理学指标：温度、色度、浊度、电导率、悬浮温度、色度、浊度、电导率、悬浮物等。物等。化学指标：化学指标：pH值、硬度、重金属、氰化物、多环值、硬度、重金属、氰化物、多环芳烃芳烃 有机磷、溶解氧、化学需氧量、生化需有机磷、溶解氧、化学需氧量、生化需要要 量等。量等。生物学指标：生物学指标：细菌总数、大肠杆菌数、大肠菌群等。细菌总

5、数、大肠杆菌数、大肠菌群等。(2)主要水质指标简介主要水质指标简介:悬浮物悬浮物(SS):表明水中不溶物含量多少的指标。表明水中不溶物含量多少的指标。生化需氧量生化需氧量(BOD5):五天生化需氧量五天生化需氧量,反映水中有机物含量多反映水中有机物含量多 少或表示水中受有机物污染少或表示水中受有机物污染 的程度。的程度。化学需氧量化学需氧量(COD):反映水中有机物和其它还原性物质的总反映水中有机物和其它还原性物质的总 量。（常用氧化剂为量。（常用氧化剂为KMnO4、K2CrO7）CODCr：表示以：表示以K2Cr2O7作氧化剂的化学需氧量。作氧化剂的化学需氧量。重金属：重金属：显著重金属显著

6、重金属汞、镉、铅、砷、硒等；汞、镉、铅、砷、硒等；一般重金属一般重金属锌、铜、钴、镍、锡等。锌、铜、钴、镍、锡等。大肠菌群大肠菌群:反映水体被病原体污染的程度。反映水体被病原体污染的程度。其它指标：其它指标：pH值、有毒物质、营养物质、细菌、病毒值、有毒物质、营养物质、细菌、病毒 等。等。地面和海洋水水质指标地面和海洋水水质指标 地面水环境质量标准地面水环境质量标准:地面水体分类：（按使用功能分为五大类）地面水体分类：（按使用功能分为五大类）类类:主要适用于源头水、国家自然保护区；主要适用于源头水、国家自然保护区；类类:主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保主要适用于集中式生活饮用水水源地一级

7、保 护区、珍贵鱼类保护区等；护区、珍贵鱼类保护区等；类类:主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保 护区、一般鱼类保护区及游泳区等；护区、一般鱼类保护区及游泳区等；类类:主要适用于一般工业用水及人体非直接接触主要适用于一般工业用水及人体非直接接触 的娱乐用水；的娱乐用水；类类:主要适用于农业应水和一般景观用水。主要适用于农业应水和一般景观用水。我国地面水环境质量标准：我国地面水环境质量标准：基本要求及项技术指基本要求及项技术指 标见教材标见教材P14-15表表1.2 所示。所示。海洋水质标准：海洋水质标准：（按功能可以分为三类）见教（按功能可以分为三类）见教

8、 材材P16-17表表1.3所示。所示。污水综合排放标准：污水综合排放标准：标准按地面水域使用功能标准按地面水域使用功能 和污水排放去向，对向地和污水排放去向，对向地 面水域和城市下水道排放面水域和城市下水道排放 的污水，规定分别执行的污水，规定分别执行 一、一、二、三级标准。二、三级标准。即：对特殊保护区域即：对特殊保护区域（、类水域）类水域）不得新建排污口；不得新建排污口；对重点保护区域对重点保护区域（类水域）类水域）执行执行一级一级排放标准；排放标准；对一般保护水域对一般保护水域（、类水域）类水域）执行执行二级二级排放标准；排放标准；对对排入城镇下水道，并进入污水处理厂排入城镇下水道，并

9、进入污水处理厂执行执行三三 级级排放排放 标准。标准。该标准将排放的污染物按其性质分为两大类：该标准将排放的污染物按其性质分为两大类：第一类污染物：第一类污染物：是指在环境或动植物体内蓄积，对是指在环境或动植物体内蓄积，对 人体产生长远影响者。如人体产生长远影响者。如:汞、镉、汞、镉、铬、砷、铅、苯并芘等。铬、砷、铅、苯并芘等。第二类污染物：第二类污染物：是指产生的长远影响远小于第一类是指产生的长远影响远小于第一类 污染物质的。如：酸度、色度、污染物质的。如：酸度、色度、BOD、COD、石油类、动植物油、石油类、动植物油、硫化物、氟化物、铜、锌、锰等。硫化物、氟化物、铜、锌、锰等。水体自净水体

10、自净 进入水体的污染物，其浓度随时间和空间的进入水体的污染物，其浓度随时间和空间的推移，通过物理的、化学的、生物的作用而逐渐降低甚推移，通过物理的、化学的、生物的作用而逐渐降低甚至消除的自然净化过程。至消除的自然净化过程。水体自净的方式：水体自净的方式：物理净化、化学与物理化学净化、生物净化物理净化、化学与物理化学净化、生物净化 废水治理原则及处理方法的选择废水治理原则及处理方法的选择1、废水治理一般原则、废水治理一般原则合理规划与布局合理规划与布局控制污染源头控制污染源头改进生产工艺，进行绿色化的清洁生产改进生产工艺，进行绿色化的清洁生产降低污染物排放量降低污染物排放量优化治理技术优化治理技

11、术节省投资成本节省投资成本废物综合利用废物综合利用提高经济效益提高经济效益2、废水处理方法的选择、废水处理方法的选择物理处理法物理处理法 利用物理作用，分离或回收废水中的不溶利用物理作用，分离或回收废水中的不溶 性固体物质性固体物质,主要方法有主要方法有筛滤、沉降、气浮、筛滤、沉降、气浮、过滤、离心分离等。过滤、离心分离等。化学处理法化学处理法 利用化学反应和传质过程，分离或回收溶解利用化学反应和传质过程，分离或回收溶解 态和胶体态的污染物，主要方法有态和胶体态的污染物，主要方法有中和、混中和、混 凝、氧化还原、电解、吸附、离子交换、电凝、氧化还原、电解、吸附、离子交换、电 渗析等。渗析等。生

12、物处理法生物处理法 利用微生物作用，降解胶体和有机污染物，利用微生物作用，降解胶体和有机污染物，主要方法有主要方法有活性污泥法、生物滤池、厌氧生活性污泥法、生物滤池、厌氧生 物处理法、土地处理系统等。物处理法、土地处理系统等。在实际应用中，通常选择几种不同的处理方法组在实际应用中，通常选择几种不同的处理方法组 成一个废水处理系统进行有效净化，才能达标排放。成一个废水处理系统进行有效净化，才能达标排放。课题二课题二 废水的预处理废水的预处理 作业：作业：1、在废水的预处理中，格栅与筛网的主要功、在废水的预处理中，格栅与筛网的主要功能是能是，以减，以减轻后续处理的负荷。轻后续处理的负荷。2、调节池

13、的作用有：、调节池的作用有：、三个。三个。3、计算题：见教材、计算题：见教材P28第第3题。题。格栅格栅 教学目标要求教学目标要求 1、知道沉淀、气浮、隔油原理、知道沉淀、气浮、隔油原理 2、初步掌握平流沉淀池的设计计算、初步掌握平流沉淀池的设计计算 课题三课题三 废水的物理处理废水的物理处理 作业作业:1、解释：自由沉降、解释：自由沉降 凝絮沉降凝絮沉降 疏水性物质疏水性物质2、填空：平流沉淀池构造分为、填空：平流沉淀池构造分为、四个部分。四个部分。3、填空：普通快滤池、填空：普通快滤池 一般由一般由、六个部分组成。六个部分组成。4、画简图说明竖流沉淀池的构造及工作原理。、画简图说明竖流沉淀

14、池的构造及工作原理。5、简述斜板沉淀池的构造及工作原理。、简述斜板沉淀池的构造及工作原理。6、画出加压溶气气浮的工艺流程简图。、画出加压溶气气浮的工艺流程简图。7、计算题：平流沉淀池的设计计算、计算题：平流沉淀池的设计计算见教材见教材P51 第第4题和第题和第12题题沉降原理沉降原理 沉淀池中沉淀池中,由于颗粒由于颗粒自身重量和颗粒间的相互作自身重量和颗粒间的相互作用发生用发生沉降，使废水在某深度以上变得澄清。沉降，使废水在某深度以上变得澄清。沉降类型沉降类型自由沉降自由沉降:在悬浮物浓度不高的情况下在悬浮物浓度不高的情况下,悬浮固体悬浮固体 依靠自身重量单独下沉依靠自身重量单独下沉,没有相互

15、没有相互聚合聚合,颗粒的物理性质保持不变。颗粒的物理性质保持不变。絮凝沉降絮凝沉降:在悬浮物浓度不太高的情况下在悬浮物浓度不太高的情况下,颗粒颗粒之之 间相互凝聚成絮体逐渐下沉，颗粒间相互凝聚成絮体逐渐下沉，颗粒的物的物 理性质发生改变。理性质发生改变。集团沉降集团沉降:悬浮物浓度较高，颗粒相互影响、相互干悬浮物浓度较高，颗粒相互影响、相互干 扰、相互挤压成网状的绒体，以整体覆盖扰、相互挤压成网状的绒体，以整体覆盖层层 向下沉降，颗粒层与水形成一个界面，即向下沉降，颗粒层与水形成一个界面，即沉沉 淀过程就是界面的下降过程。淀过程就是界面的下降过程。压缩沉降压缩沉降:悬浮物浓度很高，颗粒相互接触

16、碰撞与支悬浮物浓度很高，颗粒相互接触碰撞与支 承，污泥被压缩、水分被挤出，颗粒变大承，污泥被压缩、水分被挤出，颗粒变大 变重而沉降。变重而沉降。在实际沉降过程中，很多悬浮物都依次进行着这在实际沉降过程中，很多悬浮物都依次进行着这四种沉降类型。见教材四种沉降类型。见教材P31图图3.1和和3.2所示。所示。可以通过以下图示说明活性污泥沉淀的过程：可以通过以下图示说明活性污泥沉淀的过程：上层清水上层清水自由沉淀带自由沉淀带絮凝沉淀带絮凝沉淀带集团沉淀带集团沉淀带压缩沉淀带压缩沉淀带2、悬浮颗粒的沉降速度、悬浮颗粒的沉降速度(u)这是一个重要参数，这是一个重要参数，为设计沉淀池提供帮助。为设计沉淀池

17、提供帮助。理论计算公式理论计算公式:对于自由沉降对于自由沉降,水流为层流状态时由斯托水流为层流状态时由斯托克斯推导建立。克斯推导建立。见教材见教材P31公式（公式（3.1）实际应用时困难较大实际应用时困难较大,实际沉降速度实际沉降速度(u)要通过沉降实验要通过沉降实验确定。确定。沉降实验和沉降曲线沉降实验和沉降曲线寻找沉降时间寻找沉降时间(t)和沉降速度和沉降速度(u)实验装置实验装置沉降柱（数个），作沉降柱（数个），作n次平行实验，次平行实验，见教见教 图图3.2实验装置实验装置沉降柱（数个），作沉降柱（数个），作n次次 平行实验，平行实验，见教材图见教材图3.2污泥出口污泥出口取样口取样口

18、水深水深H实验步骤实验步骤 a.测定废水的原始浓度测定废水的原始浓度C。；。；b.沉降开始后，经过沉降开始后，经过t1、t2、t3、ti时时 间，分别测定每个沉降柱中废水的浓度间，分别测定每个沉降柱中废水的浓度C1、C2、C3、Ci，求，求n次测定的平均值次测定的平均值Ci 平均平均；C.经过经过t时间沉降后，水样残留浓度为时间沉降后，水样残留浓度为Ci,求对应求对应 的的 Ei ；沉降效率沉降效率Ei：指经过指经过t时间沉降后悬浮颗粒的去时间沉降后悬浮颗粒的去 除率。除率。沉降效率沉降效率Ei=（C。-Ci 平均平均）C。100%d.绘制沉降曲线绘制沉降曲线:以沉降时间以沉降时间(t)为横坐

19、标为横坐标,以以沉降效率沉降效率Ei为纵坐标为纵坐标所作的图。见教材所作的图。见教材P33图图3.3左图左图;e.由由沉降曲线查得达到沉降曲线查得达到沉降效率沉降效率Ei,所需的所需的沉降时间沉降时间(t),计算出悬浮物的沉降速度计算出悬浮物的沉降速度(u)。u=Ht 不同的不同的沉降效率沉降效率Ei,悬浮颗粒的沉降速度悬浮颗粒的沉降速度(u）是不一样的，）是不一样的，见教材见教材P51作业作业12题。题。如果以如果以沉降效率沉降效率Ei为纵坐标为纵坐标,以沉降速度以沉降速度(u)为横坐标可以绘为横坐标可以绘制出另一种沉降曲线。见教材制出另一种沉降曲线。见教材P33图图3.3右图。右图。3、理

20、想沉淀池、理想沉淀池为了寻找颗粒在沉淀池运动的普遍规律及沉降效果为了寻找颗粒在沉淀池运动的普遍规律及沉降效果,以此以此取得设计沉淀池的各种关系式取得设计沉淀池的各种关系式,提出了理想沉淀池的概提出了理想沉淀池的概念。念。理想沉淀池满足的条件理想沉淀池满足的条件 废水水平方向等速流动（废水水平方向等速流动（v）；）；悬浮颗粒等速（悬浮颗粒等速（u）下沉；）下沉；u水平水平=v水流；水流；颗粒沉降后不再上浮。颗粒沉降后不再上浮。颗粒沉降速度颗粒沉降速度u的确定的确定 见教材见教材P33图图3.4 t=L/v=H/u 即：颗粒沉降速度即：颗粒沉降速度 u=H/t 沉淀池的有效水深沉淀池的有效水深H=

21、ut（重要公式）（重要公式）LHuv沉淀池的表面负荷沉淀池的表面负荷(q)：通过沉淀池单位池平面通过沉淀池单位池平面 的废水流的废水流 量。量。q=Q/A 池容积（池容积（V）：）：V=Q t=HBL 则：则：Q =V/t=HBL/t 池面积（池面积（A）：）：A=BL 则：则：q=HBL/t/BL=H/t=u H=u t 这就是沉淀池的沉淀区有效水深。这就是沉淀池的沉淀区有效水深。q=u 设计时沉淀池的表面负荷设计时沉淀池的表面负荷q数值上等于悬浮颗粒的沉降数值上等于悬浮颗粒的沉降速度速度 u。故：故：u=q=Q/A （重要公式）（重要公式）在实际沉淀池的设计时比理想沉淀池要复杂得多在实际沉

22、淀池的设计时比理想沉淀池要复杂得多,所以对所以对q、u 要进行校正后才能使用。要进行校正后才能使用。一般地：一般地：q设计设计=（）q实验实验 通常取通常取 即可。即可。t设计设计=（1.52.0）t实验实验 废水在沉淀池内的停留时间为废水在沉淀池内的停留时间为 13小时。小时。75.1125.115.11平流式沉淀池平流式沉淀池 1、平流式沉淀池的构造、平流式沉淀池的构造v进水区：均匀进水，降低水流速度。进水区：均匀进水，降低水流速度。v沉淀区：有效高度沉淀区：有效高度3-4米，长宽比大于米，长宽比大于4：1v污泥区污泥区：v出水区：出水区：v 2、简单设计及计算、简单设计及计算v、沉淀区的

23、计算沉淀区的计算关键是确定长、宽和有效水深关键是确定长、宽和有效水深v 通常根据实验数据求得表面负荷通常根据实验数据求得表面负荷(q),由公式由公式q=Q/A，计算出，计算出沉淀区的池平面积沉淀区的池平面积A=Q/q=Q/u。v 有时也可以采用经验值进行计算。有时也可以采用经验值进行计算。根据沉降实验进行设计计算（重点掌握）根据沉降实验进行设计计算（重点掌握）沉淀区的总面积（沉淀区的总面积（A）：）：A=Q/u (q=u)根据长宽比确定长和宽，一般地长：宽根据长宽比确定长和宽，一般地长：宽4：1假定取假定取6：1，设宽为，设宽为xm,则长为则长为6 xm。即：即：A=x.6 x(m2)可以求出

24、可以求出u或或q,一般废水流量一般废水流量Q是知道的。是知道的。u=q=Q/A沉淀池有效水深（沉淀池有效水深（H）：）：H=Qt/A=ut根据经验值进行设计计算（了解）根据经验值进行设计计算（了解）、污泥区计算（了解污泥区计算（了解）V（m3）=Q24（C0Ci）100T/r(100P0)V 污泥区总容积污泥区总容积 C0废水悬浮固体原始浓度废水悬浮固体原始浓度 Ci出水悬浮固体浓度出水悬浮固体浓度 P0污水含水率污水含水率 r污泥容积密度污泥容积密度 T两次排泥的间隔时间两次排泥的间隔时间、沉淀池总高度、沉淀池总高度H H=h1h2h3h4 h1_ 超高一般取超高一般取0.3 m ;h2_沉

25、淀区有效水深（沉淀区有效水深（m）;h3_缓冲趁层缓冲趁层 高度高度,一般取无刮泥机一般取无刮泥机0.5 m，有刮泥机，有刮泥机0.3 m;h4_污泥区高度（污泥区高度（m）。）。h4=V/A例题解答：见教材例题解答：见教材P38 例例3.1已知已知:沉降效率沉降效率E=80%;废水流量废水流量Q=10000 m3/d;沉降速度沉降速度u=2 m/h；沉降时间沉降时间t=2h;污泥区高度污泥区高度h4=1.5 m，采用无刮泥机的，采用无刮泥机的 平流沉淀池处理。平流沉淀池处理。试设计：该平流沉淀池的有效尺寸。试设计：该平流沉淀池的有效尺寸。解：解：校正实验值校正实验值 u实际实际=u实验实验

26、（1/1.251/1.75）一般取一般取u实际实际=u实验实验1/1.5 则则:u实际实际=q实际实际=21/1.5=1.3(m/h)根据废水流量计算沉淀区有效面积根据废水流量计算沉淀区有效面积A(q=u=Q/A)A=Q/u=10000241.3=321(m 2)沉淀区长宽比取沉淀区长宽比取6:1,设宽为设宽为xm,长为长为6xm 6x.X=321 则则:宽宽X=7.3m;池长为池长为67.3=43.8(m)沉淀区有效水深沉淀区有效水深 h2=u实际实际t=1.32=2.6(m)沉淀池总高度沉淀池总高度H=0.3+2.6+0.5+1.5=4.9(m)竖流沉淀池竖流沉淀池 1、竖流沉淀池的竖流沉

27、淀池的构造构造进水区进水区_由中心管从上向下流入经过反射板向四周分布由中心管从上向下流入经过反射板向四周分布;沉淀区沉淀区_上半部圆柱状池子部分上半部圆柱状池子部分污泥区污泥区_下半下半部截头圆锥状池子部分部截头圆锥状池子部分出水区出水区_圆柱状池子的上口部圆柱状池子的上口部,由出水管流出由出水管流出 进水进水排泥管排泥管出水出水沉淀区沉淀区污泥区污泥区竖流沉淀池的构造竖流沉淀池的构造2、竖流沉淀池的工作原理、竖流沉淀池的工作原理:废水在沉淀区以废水在沉淀区以v的速度向上流的速度向上流 动动,悬浮颗悬浮颗粒以粒以u的速度向下沉降。的速度向下沉降。当当 uv 时时，颗粒以，颗粒以 uv 的速度发

28、生自由沉降的速度发生自由沉降;当当uv 时，时，悬浮颗粒之间相互碰撞、凝聚，发悬浮颗粒之间相互碰撞、凝聚，发 生絮凝沉降；生絮凝沉降；当当uv时，时，细小颗粒随水上升而排出。细小颗粒随水上升而排出。说明废水的流速至少要等于颗粒的沉降速度说明废水的流速至少要等于颗粒的沉降速度,悬浮颗粒才能沉降除去悬浮颗粒才能沉降除去.3、简单设计计算、简单设计计算设计参数设计参数 (了解了解)见教材见教材P39-40设计计算设计计算 最基本的参数要求最基本的参数要求 v上升上升=u最小最小 例例3.2 已知已知:沉淀区有效水深沉淀区有效水深H=3.8 m;沉淀池直径沉淀池直径D=10 m,中心管直径中心管直径d

29、=0.8m;废水流量废水流量Q=180m 3/h.求求:废水的上升速度废水的上升速度v上升上升=?沉淀时间沉淀时间t=?解解:、沉淀池有效过水面积、沉淀池有效过水面积 A=3.14(D2-d2)/4=3.14(102-0.82)=78(m2)、废水的上升速度、废水的上升速度 v上升上升=u最小最小=q=Q/A=180/78=2.3(m/h)、沉淀时间、沉淀时间 t=V容积容积/Q=AH/180=783.8/180=1.65(h)辐射式沉淀池辐射式沉淀池 是一种直径在是一种直径在20100米之间的圆米之间的圆 形池子。形池子。辐射式沉淀池的原理及构造（了解）辐射式沉淀池的原理及构造（了解）辐射式

30、沉淀池的设计计算辐射式沉淀池的设计计算 例例3.3教材教材P44 已知已知Q=1300m3/h;直径直径D=30m;有效水深有效水深 h=3m。求：表面负荷求：表面负荷q=？沉淀时间沉淀时间t=？解解:、沉淀池的表面积、沉淀池的表面积 A=3.14D2/4=3.143024=706.5(m2)、表面负荷、表面负荷q=Q/A=1300706.5=18.3(m/h)、沉淀时间、沉淀时间t=V/Q=hA/Q=3706.51300=1.63(h)斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池(浅层沉淀池浅层沉淀池)斜板（管）沉淀池的沉淀原理斜板（管）沉淀池的沉淀原理 在沉淀池有效容积一定的情况下在沉淀池有效容积一定

31、的情况下,通过在池中安放平通过在池中安放平行斜板或斜管以增加颗粒污染物的沉降面积和降低沉降高行斜板或斜管以增加颗粒污染物的沉降面积和降低沉降高度度,缩短沉降时间，从而大大提高了沉降效率。缩短沉降时间，从而大大提高了沉降效率。斜板沉淀池的结构及特点斜板沉淀池的结构及特点 斜板（管）的材料一般用塑料和玻璃钢，设计成平斜板（管）的材料一般用塑料和玻璃钢，设计成平行薄板或蜂窝状管形。行薄板或蜂窝状管形。沉淀池工作时，废水从斜板下面通过薄板间通道向沉淀池工作时，废水从斜板下面通过薄板间通道向侧上方流动，悬浮物沉积在斜板上，自动滑落进入污泥斗。侧上方流动，悬浮物沉积在斜板上，自动滑落进入污泥斗。这就是最常

32、用的水流与泥流逆向进行的异向流方式。这就是最常用的水流与泥流逆向进行的异向流方式。它的显著特点是：增加沉降面积，降低沉降高度它的显著特点是：增加沉降面积，降低沉降高度,沉沉池体积大大缩小，节省占地面积。池体积大大缩小，节省占地面积。隔油池隔油池 除去废水中的油粒和较大固体颗粒。除去废水中的油粒和较大固体颗粒。隔油池一般有平流式和斜板式两种。通常情况隔油池一般有平流式和斜板式两种。通常情况下是在现有平流式沉淀池出水堰之前加一块隔油板，下是在现有平流式沉淀池出水堰之前加一块隔油板，成为两用池子。成为两用池子。据了解斜板隔油池已经工厂化生产，只需提供据了解斜板隔油池已经工厂化生产，只需提供废水性质和

33、流量参数，即可按要求进行生产。废水性质和流量参数，即可按要求进行生产。气浮气浮 1、气浮原理：、气浮原理：在废水中通人或产生大量的在废水中通人或产生大量的 细微气泡细微气泡粘附疏粘附疏 水性悬浮颗粒及乳化油，利用浮力原理达到分水性悬浮颗粒及乳化油，利用浮力原理达到分 离的目的。离的目的。亲水物质：亲水物质：容易被水润湿，不容易被气泡粘附的物质。容易被水润湿，不容易被气泡粘附的物质。不宜用气浮法去除。不宜用气浮法去除。疏水物质：疏水物质：不容易被水润湿，容易被气泡粘附的物质。不容易被水润湿，容易被气泡粘附的物质。适宜用气浮法去除。适宜用气浮法去除。物质被水润湿的程度，物质被水润湿的程度，一般用物

34、质颗粒与水的一般用物质颗粒与水的 接触角度接触角度 (以对着水的角为准以对着水的角为准)来表示。来表示。当当 900颗粒为疏水物质，能被气泡粘附。颗粒为疏水物质，能被气泡粘附。当当 900颗粒为亲水物质，不容易被气泡粘附。颗粒为亲水物质，不容易被气泡粘附。见下图所示：见下图所示：气泡900 900疏水物质疏水物质 在废水中通过加入浮选剂后可以用气浮法去除亲水性物在废水中通过加入浮选剂后可以用气浮法去除亲水性物质。质。浮选剂：分子组成中同时含有亲水基团和浮选剂：分子组成中同时含有亲水基团和 疏水基团的物质。疏水基团的物质。疏水基团疏水基团 亲水基团亲水基团亲水物质亲水物质在废水中加入浮选剂后，浮

35、选在废水中加入浮选剂后，浮选剂的剂的疏水基团疏水基团选择性地吸附废选择性地吸附废水中的水中的亲水颗粒，亲水颗粒，从而亲水物从而亲水物质质 的表面转化为的表面转化为疏水物质疏水物质被气被气泡粘附而上浮。泡粘附而上浮。常用的浮选剂有：松节油、煤常用的浮选剂有：松节油、煤油、脂肪酸、硬脂酸盐等。油、脂肪酸、硬脂酸盐等。颗粒颗粒颗粒颗粒亲水性颗粒亲水性颗粒疏水性大颗粒疏水性大颗粒可以整个被气泡所粘附可以整个被气泡所粘附高效气浮设备高效气浮设备2、气浮法分类（叶轮冲气气浮和加压溶气气浮，气泡均由、气浮法分类（叶轮冲气气浮和加压溶气气浮，气泡均由 空气产生。）空气产生。）v加压溶气气浮（加压溶气气浮（35

36、个大气压）个大气压）整个气浮过程需要多个设备才能整个气浮过程需要多个设备才能 v 完成。效率高达完成。效率高达90%以上，以上，可以可以v 有效收集含油泡沫，得到有有效收集含油泡沫，得到有用的用的v 油品。油品。v 在加压时，气体溶解度增加，在水中达到过饱和状态，再在加压时，气体溶解度增加，在水中达到过饱和状态，再突然减压，气体以微小气泡析出粘附污染物而上浮。突然减压，气体以微小气泡析出粘附污染物而上浮。v其工艺流程见下图：其工艺流程见下图：v 刮渣器刮渣器吸水池吸水池加压泵加压泵溶溶气气罐罐空气空气减压阀减压阀气浮池气浮池出水出水废水废水叶轮充气气浮叶轮充气气浮 整个气浮整个气浮 过程在一个

37、池子里进行。过程在一个池子里进行。它的原理是：依靠叶轮高速旋转产生的负压吸入空气，它的原理是：依靠叶轮高速旋转产生的负压吸入空气，空气与空气与 废水充分搅拌、混合，形成微小废水充分搅拌、混合，形成微小 气泡进行气浮。气泡进行气浮。叶轮的形状叶轮的形状见左图见左图快滤池快滤池 一种过滤设备。一种过滤设备。快滤池的构造及工艺过程快滤池的构造及工艺过程 一般快滤池的构造分为六个件。一般快滤池的构造分为六个件。滤料滤料 在快滤池中起关键作用。常用的在快滤池中起关键作用。常用的 滤料有：石英砂、滤料有：石英砂、金刚砂、无烟煤、铁矿石、有机塑料球粒等。有效粒径为金刚砂、无烟煤、铁矿石、有机塑料球粒等。有效

38、粒径为 0.5mm0.7mm及及2mm左右。敷设厚度为左右。敷设厚度为500mm 700mm.承托层承托层 支撑滤料，防止下漏。承托层支撑滤料，防止下漏。承托层 的上部为细粒砾石，下部为粗粒的上部为细粒砾石，下部为粗粒 砾石。砾石。下部集水装置下部集水装置 收集过滤水；使反冲洗水均匀分布在滤层内，有利于收集过滤水；使反冲洗水均匀分布在滤层内，有利于 反冲洗过程的进行。反冲洗过程的进行。流量调节阀流量调节阀 保持进水和出水流量平衡，设置于滤过水出水处。保持进水和出水流量平衡，设置于滤过水出水处。反冲洗装置反冲洗装置 去除滤层截留物，减小过滤的阻力。水从底部进入，向去除滤层截留物，减小过滤的阻力。

39、水从底部进入，向 上冲洗。上冲洗。表面冲洗装置表面冲洗装置 防止或去除表面形成泥球。因为滤料与废水中的防止或去除表面形成泥球。因为滤料与废水中的 粘性物质粘性物质 结成小球，逐渐长大，反复过滤和冲洗时，移往滤层深结成小球，逐渐长大，反复过滤和冲洗时，移往滤层深 处，容易引处，容易引 起水质恶化。用压力水冲洗，可以提高反冲洗效起水质恶化。用压力水冲洗，可以提高反冲洗效 果，防止泥球生长。果，防止泥球生长。普通快滤池的基本构造：普通快滤池的基本构造：滤料层滤料层（500700mm厚度）厚度）双层滤料的敷设：双层滤料的敷设：上粗下细上粗下细 承托层承托层 敷设上细下粗的砾石敷设上细下粗的砾石 下部集

40、水装置下部集水装置出水出水加压反冲洗装置加压反冲洗装置表面冲洗装置表面冲洗装置快滤池的设计快滤池的设计滤料层滤料层 一般有单层滤料池和双层滤料池两种，有的还设计一般有单层滤料池和双层滤料池两种，有的还设计 成多层的。使用双层滤成多层的。使用双层滤 料池时，底层用小粒径料池时，底层用小粒径 （0.5 mm1.2mm）的石英砂，上层用大粒径）的石英砂，上层用大粒径 （0.8 mm 1.8mm）的陶）的陶 瓷粒或无烟煤粒。瓷粒或无烟煤粒。过滤速度及滤池总面积的计算过滤速度及滤池总面积的计算 过滤速度过滤速度 一般可以借助经验值进行参考。一般可以借助经验值进行参考。单层滤料池单层滤料池 8 m14mh

41、 双层滤双层滤 料池料池 12 m18mh 多层滤多层滤 料池料池 30 m40mh 滤池总面积滤池总面积S(m2)S=Q/v Q设计流量设计流量 v设计滤速设计滤速 滤池尺寸及个数滤池尺寸及个数 S30 m2 长：宽长：宽=1：1 设计成正方形设计成正方形 S30m2 长：宽长：宽=1.25：1 1.5；1 设计成长方形设计成长方形 作业：见教材作业：见教材P51第第14题。题。课题四课题四 废水的化学及物理化学处理废水的化学及物理化学处理 教学目标要求：教学目标要求：熟悉中和法、氧化还原法、电解法、膜分离法的原理熟悉中和法、氧化还原法、电解法、膜分离法的原理及特点；及特点；理解混凝剂和助凝

42、剂的作用剂混凝原理；理解混凝剂和助凝剂的作用剂混凝原理；会用膜分离法处理化工废水；会用膜分离法处理化工废水；知道离子交换法和吸附法的工作原理及运行方式知道离子交换法和吸附法的工作原理及运行方式 作业：作业：一、填空一、填空:酸碱性废水的中和处理原则是酸碱性废水的中和处理原则是、。氯氧化法处理电镀废水中的致毒物质（氯氧化法处理电镀废水中的致毒物质（CN-）时，）时，Cl2 将将其氧化为其氧化为 从而降低或从而降低或 失去毒性。失去毒性。离子交换剂的特点主要有离子交换剂的特点主要有、三个方面。三个方面。离子交换法运转方式的全过程包括离子交换法运转方式的全过程包括、。反渗透过程的反渗透过程的 实现必

43、须具备的实现必须具备的 两个条件是：两个条件是：和和。二、解释：半透膜二、解释：半透膜 渗透渗透 渗析渗析三、简答题：化学混凝法的基本原理是什么？三、简答题：化学混凝法的基本原理是什么？四、工艺流程简图：四、工艺流程简图：画出化学混凝法的工艺流程简图；画出化学混凝法的工艺流程简图；画图说明如何应用电渗析法回收烧碱厂废水中的食盐。画图说明如何应用电渗析法回收烧碱厂废水中的食盐。中和法中和法 对化工废水的处理，当酸碱浓度大于对化工废水的处理，当酸碱浓度大于3%时，应回时，应回收处理，综合利用。只有酸碱浓度小于收处理，综合利用。只有酸碱浓度小于3%时，才用中时，才用中和法处理后进行排放。和法处理后进

44、行排放。酸碱性废水中和法处理的原则是：以废治废；药剂中和。酸碱性废水中和法处理的原则是：以废治废；药剂中和。例如：酸碱性废水相互中和；以废碱渣中和酸性废例如：酸碱性废水相互中和；以废碱渣中和酸性废水，以烟道气处理碱性废水等。水，以烟道气处理碱性废水等。酸性废水的中和酸性废水的中和投药中和投药中和 常用石灰渣、石灰石、电石渣、苛性钠、常用石灰渣、石灰石、电石渣、苛性钠、碳酸钠等碳酸钠等。这种方法产生的沉渣多。这种方法产生的沉渣多。以石灰渣为例以石灰渣为例 反应原理为：反应原理为：H2SO4 CaSO4 HNO3 +Ca(OH)2 Ca(NO3)2 +H2O HCl CaCl2（石灰渣）（石灰渣）

45、过滤中和过滤中和 将碱性固体颗粒滤料敷设在滤床上与将碱性固体颗粒滤料敷设在滤床上与 酸性酸性 废水充分接触达到中和的目废水充分接触达到中和的目的。的。中和滤池见教材中和滤池见教材P54图图4.2所示。所示。注意：用碳酸钙作滤料中和硫酸时，应控制注意：用碳酸钙作滤料中和硫酸时，应控制废废 水的水的 PH4，因为酸度过高，生成的，因为酸度过高，生成的硫硫 酸钙太多，会堵塞滤料。酸钙太多，会堵塞滤料。普通中和滤池见普通中和滤池见P54图图4.2；升流膨胀式中和滤池见升流膨胀式中和滤池见P55图图4.3。2、碱性废水的中和、碱性废水的中和 常使用工业废酸、烟道气（主要含烟尘、常使用工业废酸、烟道气（主

46、要含烟尘、SO2、NO2、H2S等）处理，等）处理，一般在喷淋塔装置中进行，使废水处理与消烟除尘、气体净化相结合。一般在喷淋塔装置中进行，使废水处理与消烟除尘、气体净化相结合。混凝法混凝法 应用于工业废水的处理。应用于工业废水的处理。能去除难以用沉降法处理的能去除难以用沉降法处理的 细小颗粒、乳化油、胶体等。归纳起细小颗粒、乳化油、胶体等。归纳起来，有以下三个方面的来，有以下三个方面的 作用：作用：第一，去除有机物、重金属离子、放射性元素；第一，去除有机物、重金属离子、放射性元素；第二，降低废水的色度和浊第二，降低废水的色度和浊 度；度；第三，去除富营养化物质。第三，去除富营养化物质。1、混凝

47、原理、混凝原理 废水中加入混凝剂后，由于发生了电性中和作用和废水中加入混凝剂后，由于发生了电性中和作用和 吸附架桥作用，吸附架桥作用，使污染物微粒相互凝聚变大、变重而沉降。使污染物微粒相互凝聚变大、变重而沉降。电性中和作用：电性中和作用：许多胶体杂质都带负电荷，在水中相互排斥不能凝聚长许多胶体杂质都带负电荷，在水中相互排斥不能凝聚长期保持稳定状态，加入混凝剂后，混凝剂发生水解产生的胶期保持稳定状态，加入混凝剂后，混凝剂发生水解产生的胶体微粒带有正电荷，当带相反电荷的胶粒相互吸引，彼此中体微粒带有正电荷，当带相反电荷的胶粒相互吸引，彼此中和了对方的和了对方的 电荷，并吸附污染物颗粒变大变重而沉降

48、。电荷，并吸附污染物颗粒变大变重而沉降。吸附架桥作用吸附架桥作用 混凝剂经过水解反应和混凝剂经过水解反应和 缩聚反应生成线型结构的高分缩聚反应生成线型结构的高分子聚合物，其两端分别吸附不同的子聚合物，其两端分别吸附不同的 胶体微粒，长线型的两胶体微粒，长线型的两端胶体微粒之间进行吸附而端胶体微粒之间进行吸附而 架桥。形成絮体，产生絮凝而架桥。形成絮体，产生絮凝而沉降。沉降。混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂混凝剂混凝剂 应用广泛的主要有两大类：应用广泛的主要有两大类：无机盐类（铁盐和铝盐）无机盐类（铁盐和铝盐）FeCl3、AlCl3、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等等 高分子混凝剂（无机高分

49、子和有机高分子）高分子混凝剂（无机高分子和有机高分子）聚合氯化铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺聚合氯化铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。等。助凝剂助凝剂 为了提高混凝效果，需要加入的为了提高混凝效果，需要加入的 辅助药剂，辅助药剂，如：调节酸碱度，加入氧化剂或还原剂改变污染如：调节酸碱度，加入氧化剂或还原剂改变污染物的价态等。物的价态等。影响混凝效果的影响混凝效果的 主要因素（了解）主要因素（了解）水温水温 PH值值 污染物的特点污染物的特点 水力条件水力条件 4.化学混凝的工艺流程及设备化学混凝的工艺流程及设备化学混凝的工艺流程化学混凝的工艺流程混合池混合池加入混凝剂和助加入混凝剂和助凝剂，时间凝剂，

50、时间2分分钟，快速搅拌，钟，快速搅拌，充分混合。充分混合。反应池反应池反应过程需反应过程需要要30分钟。分钟。沉淀池沉淀池沉淀过程需要沉淀过程需要12小时。小时。出水出水化学混凝的设备化学混凝的设备 混凝剂的配制与投加设备：混凝剂的配制与投加设备：湿法投加，控制浓度，需要的设备主要有溶解池、湿法投加，控制浓度，需要的设备主要有溶解池、溶液溶液 池、计量器等。池、计量器等。混合设备：混凝剂与污水迅速混合均匀，有利于混凝反应的混合设备：混凝剂与污水迅速混合均匀，有利于混凝反应的 发生。主要采取发生。主要采取水泵混合、隔板混合、机械混合水泵混合、隔板混合、机械混合。反应设备：增加混凝剂与污染物相互碰