水污染控制工程第4章.ppt
第四章 污水的物理处理,LOGO,制作：刘琨,目录,第一节 调节池,第二节 格栅,第三节 沉淀理论,第四节 沉砂池,第五节 沉淀池,第一节 调节池,调节池的构造,对角线出水调节池,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）,图4-2折流式调节池,图4-1 对角线出水调节池,二、调节池的设计与计算,调节池设计的一般要求,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，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。,为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置,4,1,2,3,调节池的设计计算,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；选取的最不利的各时间段，h；调节时间，且，h；调节池容积，且，m3。,调节池的搅拌,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。,格栅,斜置在废水流经的渠道、泵站集水池的进口处或污水厂进水口端部,截阻水中大块呈悬浮和漂浮状态的物质，以免堵塞水泵、管道、闸门及沉淀池排泥管，减轻后续处理构筑物及泵站机组的负荷。,按形状：平面格栅和曲面格栅 按格栅栅条的净间隙：粗格栅（50l00mm）、中格栅（1050mm）和细格栅（310mm）根据清渣方式：人工清渣和机械清渣,位置,作用,分类,第二节 格栅,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,常见格栅除渣机的优缺点与适用范围,栅槽宽度,过栅水头损失,计算公式,栅槽总高度,每日栅渣量计算,栅槽总长度,初沉池中的沉淀过程,悬浮物质浓度不高,二沉池中的沉淀过程,悬浮物质浓度约为50500mg/L,二沉池下部及浓缩池开始阶段,悬浮物质浓度大于500mg/L,二沉池的污泥斗及浓缩池,悬浮物的浓度很高,压缩沉淀,区域沉淀,絮凝沉淀,自由沉淀,沉淀类型,第三节 沉淀理论,沉淀理论,悬浮物在水中的重力大于水流对悬浮物所产生阻力,自由沉淀,影响沉速的因素：颗粒与液体的密度差颗粒粒径液体温度,沉速：,图4-9 自由沉淀试验曲线,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,降速沉降,临界点,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,悬浮物在沉降过程中以等速下沉,悬浮物在沉淀过程中的水平分速等于水流速度,哈曾模型（理想沉淀池）,悬浮物落到池底，就认为被去除了，不会重新浮起,理想沉淀池,理想沉淀池：,基于哈增模型，颗粒水平分速度即为污水流速：,可计算出沉淀池的最小长度,积分上式，得：,理想沉淀池总去除量为：,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，,设沉淀池的平面面积为,，则有,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,第四节 沉砂池,平流沉砂池的构造,计算公式,（1）池长,排泥装置,进水装置,出水装置,沉淀区,（2）过水断面面积：,（3）池总宽度,（4）沉砂斗容积,或,（5）沉砂池总高度,（6）验算最小流速,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,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,设计参数,计算公式,（1）进水管直径,最大流速为0.1m/s，最小流速0.02m/s,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0.3m/s,（2）沉砂池直径：,（3）有效水深,（4）沉砂部分所需容积,（5）沉砂部分圆锥容积,（6）池总高,涡流沉砂池的设计,初次沉淀池,二沉池,第五节 沉淀池,活性污泥混合液,处理对象：,泥水分离以及污泥浓缩,作用：,污水中密度大的固体悬浮物,处理对象：,作用：,泥水分离,沉淀池的结构,出水区,进水区,澄清区,出水区,按池内水流方向,沉淀池的分类,平流式、辐流式、竖流式、斜流式等,按运行方式,间歇式连续式,污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出从池一端流入。污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。,流入区、流出区、沉淀区、缓冲层、污泥区、排泥装置,优点：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。缺点：占地面积大，排泥较困难。,构造,流程,优缺点,平流式沉淀池,图4-17 平流式沉淀池,图4-18 平流式沉淀池的出水堰形式,或,平流沉淀池设计参数的计算公式,或,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。,（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 计算,（3）沉淀池有效水深,（4）沉淀区有效容积,或,或,（6）污泥斗容积,（7）沉淀池的总高度,竖流式沉淀池,图4-22圆形竖流式沉淀池,竖流式沉淀池由进水装置、中心管、出水装置、沉淀区、污泥斗、排泥装置组成，池中心段有不通至池底的圆柱形中心管,（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 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,或,（8）污泥斗容积,（9）沉淀池的总高度,斜流沉淀区进水配水区清水出水区缓冲区污泥区,优点：沉淀效率高、停留时间短、占地少 缺点：缓冲能力差、对混凝要求高耗材、较易堵塞,构造,优缺点,斜流式沉淀池,斜流沉淀池设计参数的计算公式,或,LOGO,谢谢！,
