1、第三章 物理化學(xué)法n物理化學(xué)法分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法n物理法是指凡是借助物理作用或通過物理作用使廢水發(fā)生變化的處理過程n化學(xué)法是借助或通過化學(xué)反應(yīng)完成廢水處理的過程n物理化學(xué)法是利用物理化學(xué)的原理和化工單元操作以去除水中的雜質(zhì) 預(yù)處理常見方法除去廢水中大顆粒污染物質(zhì)和懸浮的油脂類物質(zhì)篩除沉沙池隔油池調(diào)節(jié)池一 格柵與篩網(wǎng)（一）格柵 1功能 格柵是截流污水中粗大污物的處理設(shè)施，有一組平行的金屬棒或柵條制成的框架組成。格柵被安裝在污水渠道、泵房及水井的進口處或污水處理廠的前端，用以截流廢水中粗大的懸浮物或漂浮物。格柵格柵 按形狀分按形狀分 按柵條凈間隙按柵條凈間隙e e來分來分 按清渣方式來

2、分按清渣方式來分 各種格柵及格柵除污機各種格柵及格柵除污機 動畫演示動畫演示各種格柵各種格柵 及格柵除污機動畫演示及格柵除污機動畫演示各種格柵各種格柵自動機械格柵自動機械格柵鋼絲繩牽引格柵鋼絲繩牽引格柵WGWG型機械格柵型機械格柵各種格柵除污機各種格柵除污機弧形格柵除污機進水泵房格柵除污機3. 運行控制條件(1)柵距的選擇 原則:柵距小于水泵的葉輪離心泵軸流泵混流泵(2)過柵流速的控制 渠道流速控制在0.40.8m/s 過柵流速控制在0.61.0m/s(3)水頭損失的控制 一般控制在0.080.15m(4)柵渣量 4維護管理（1）每天要對柵條、除渣耙、柵渣箱和前后水渠等進行清 掃，及時清運柵渣

3、，保持格柵通暢。（2）檢查并調(diào)節(jié)柵前的流量調(diào)節(jié)閥門，保證過柵流量的均勻分布。（3）定期檢查渠道的沉砂情況（4）格柵除污機的維護管理（5）衛(wèi)生與安全（6）分析測量與記錄（二）篩網(wǎng) 1功能 一些工業(yè)廢水含有較細小的懸浮物，尤其是廢水中纖維類懸浮物和食品工業(yè)的動植物殘體碎屑，它們不能被格柵截留，也難以用沉淀法去除。為了去除這類污染物，工業(yè)上常用篩網(wǎng)。 篩網(wǎng)一般是用金屬絲或纖維絲編織而成，孔徑一般在0.151mm左右。2常見類型（1）振動篩網(wǎng) 由振動篩和固定篩組成，污水通過振動篩時，懸浮物等雜質(zhì)被留在振動篩上，并通過振動卸到固定篩網(wǎng)上，以進一步脫水。 （2）水力篩網(wǎng) 由運動篩網(wǎng)和固定篩網(wǎng)組成，運動篩網(wǎng)

4、水平放置，呈截頂圓錐形。進水端在運動篩網(wǎng)小端，廢水在從小端到大端流動過程中，纖維等雜質(zhì)被篩網(wǎng)截留，并沿傾斜面卸到固定篩以進一步脫水。水力篩網(wǎng)的動力來自進水水流的沖擊力和重力作用，因此水力篩網(wǎng)的進水端要保持一定的壓力，且一般采用不透水的材料制成。篩網(wǎng)的各種形式篩網(wǎng)的各種形式篩網(wǎng)篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)截留污物的去除截留污物的去除: :填埋、焚燒、堆肥或粉碎機粉碎后填埋、焚燒、堆肥或粉碎機粉碎后返回廢水中。返回廢水中。篩余物的處置篩余物的處置 3維護管理（1）當廢水呈酸性或堿性時，篩網(wǎng)的設(shè)備應(yīng)選用耐酸堿、 耐腐蝕材料制成。（2）在運行過程中要合理控制進水流量，做到進水均勻，并采取措施盡量減少進水口來料對篩面的

5、沖擊力，以確保篩網(wǎng)的使用壽命并減少維修量（3）篩網(wǎng)尺寸應(yīng)按需截留的微粒大小選定，最好通過試驗確定。（4）當廢水含油類物質(zhì)時，會堵塞網(wǎng)孔，應(yīng)進行除油處理。另外還需定期采用蒸汽或熱水對篩網(wǎng)進行沖洗。二、均質(zhì)調(diào)節(jié) (一) 功能 廢水及污水的水量、水質(zhì)都是隨時間變化 為了改善廢水處理設(shè)備的工作條件，需對水量進行調(diào)節(jié)，對水質(zhì)進行均和 調(diào)節(jié)的目的是減少和控制廢水水質(zhì)及流量的波動，以便為后續(xù)處理提供最佳條件調(diào)節(jié)的具體目的調(diào)節(jié)的具體目的（a a）適當緩沖有機物的波動以避免生物處理系統(tǒng)中的）適當緩沖有機物的波動以避免生物處理系統(tǒng)中的沖擊負荷；沖擊負荷；（b b）適當控制）適當控制pHpH值或減小中和需要的化學(xué)藥

6、劑量；值或減小中和需要的化學(xué)藥劑量；（c c）削減進入物理化學(xué)處理系統(tǒng)的高峰流量并使加藥）削減進入物理化學(xué)處理系統(tǒng)的高峰流量并使加藥率能與進水相適應(yīng)；率能與進水相適應(yīng)；（d d）當工廠不生產(chǎn)時還能保證水處理系統(tǒng)的連續(xù)供水；）當工廠不生產(chǎn)時還能保證水處理系統(tǒng)的連續(xù)供水；（e e）控制廢水向城市管道系統(tǒng)的排放量，使廢水負荷）控制廢水向城市管道系統(tǒng)的排放量，使廢水負荷分配比較均勻；分配比較均勻；（f f）避免高濃度有毒廢水進入生物處理廠；）避免高濃度有毒廢水進入生物處理廠；（g g）調(diào)節(jié)由于季節(jié)的變化而引起的流量變化。）調(diào)節(jié)由于季節(jié)的變化而引起的流量變化。調(diào)節(jié)的主要方式是設(shè)置廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池水位變化

7、以調(diào)節(jié)池水位變化以適應(yīng)來水量的變化適應(yīng)來水量的變化出水量保出水量保持不變持不變調(diào)節(jié)池的位置調(diào)節(jié)池的位置 調(diào)節(jié)池的位置必須根據(jù)每個處理系統(tǒng)的情況而定。 因為調(diào)節(jié)池的最佳位置將隨廢水處理方法、廢水的特性和集水系統(tǒng)不同而不同，所以應(yīng)根據(jù)不同的情況認真對比后確定。 一般是把調(diào)節(jié)池設(shè)置在初級處理之后其它處理之前，這樣可以減少污泥和浮渣的問題。 如果把調(diào)節(jié)池設(shè)在初級處理之前，就必須考慮設(shè)置足夠的混合和攪拌設(shè)備以防止固體沉淀，同時應(yīng)設(shè)置曝氣設(shè)備以防止產(chǎn)生氣味。調(diào) 節(jié) 池估 算 法(1)按設(shè)計的停留時間t乘以平均流量。(2)流量或濃度變化大的，t一般取57小時，變化小一般取24小時。(3)停留時間是一個經(jīng)驗數(shù)

8、據(jù)，要注意積累。(4)多路廢水匯流的， t一般取57小時。（二） 常見類型 調(diào)節(jié)池按功能可分為以下三種： 1.水量調(diào)節(jié)池 一般要求只是調(diào)節(jié)水量，只需設(shè)置簡單的水池，保持必要的調(diào)節(jié)池容積并使出水均勻即可。廢水自流進入調(diào)節(jié)池是，進水管應(yīng)等于或高于最高水位，調(diào)節(jié)池可設(shè)于泵站前。當進水管埋得較淺而廢水量又不大時，與泵站吸水井合建較為經(jīng)濟，否則，應(yīng)單獨建造于泵站前。 2.水質(zhì)調(diào)節(jié)池 為了使廢水水質(zhì)達到均衡，調(diào)節(jié)池在構(gòu)造上和功能上采取如下措施。（a）穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池 同時進入調(diào)節(jié)池的廢水，由于流程長短不同，使前后進入調(diào)節(jié)池的廢水相混合，以此來均和水質(zhì)。穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)如圖（b）增加攪拌設(shè)備，可在調(diào)

9、節(jié)池內(nèi)增設(shè)空氣攪拌、機械攪拌、水力攪拌等。 3.事故調(diào)節(jié)池 某些工業(yè)廢水處理系統(tǒng)發(fā)生物料泄露或周期性沖擊負荷時（如制藥行業(yè)發(fā)酵罐倒罐，高濃度電鍍槽液排放等），宜設(shè)置事故池，可以起分流儲水作用，待事故結(jié)束后，將調(diào)節(jié)池中廢水以小流量逐漸排入廢水調(diào)節(jié)池。事故池只有在特殊的情況下才設(shè)立，它對保護處理系統(tǒng)不受沖擊、減少調(diào)節(jié)池容積有十分重要的作用。（三）調(diào)節(jié)池運行管理要點 1調(diào)節(jié)池的有效容積應(yīng)能夠容納水質(zhì)水量變化一個周期所排放的全部廢水量，為同時獲得要求的某種預(yù)處理（如生物水解酸化、脫除某種氣體等）效果，應(yīng)適當增加池容。 2盡管調(diào)節(jié)池前一般設(shè)置格柵等除污設(shè)施，但池中仍然有可能積累大量沉淀物，因此應(yīng)及時將這

10、些沉淀物清除，以免減小調(diào)節(jié)池的有效容積，影響到調(diào)節(jié)的效果。 3經(jīng)常巡查、觀察調(diào)節(jié)池水位變化情況，定期檢測調(diào)節(jié)池進、出水水質(zhì)，以考察調(diào)節(jié)池運行狀況和調(diào)節(jié)效果，發(fā)現(xiàn)異常問題要及時解決。 4事故調(diào)節(jié)池的閥門必須能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，以保證事故發(fā)生時，能及時將事故廢水排入池中。另外事故池平常應(yīng)保持排空狀態(tài)，以保證事故發(fā)生時，能夠容納所有的事故廢水。三 沉淀與隔油（一）沉淀的功能與原理 1功能 利用重度差分離廢水中密度大于水的懸浮物的方法稱為沉淀法。沉淀法的主要去除對象是懸浮液中粒徑在10微米以上的可沉固體，即在2h左右的自然沉降時間內(nèi)能從水中分離出去的懸浮固體。 分為：沉砂池、沉淀池 2. 理想沉淀池原理

11、 為分析懸浮物顆粒在沉淀池內(nèi)的運動規(guī)律和沉淀效果，提出了理想沉淀池概念.假定條件是: （1）污水在池內(nèi)沿水平方向作等速流動，水平流速為 ,從入口到出口時間為t。 （2）在流入?yún)^(qū)，顆粒沿截面AB均勻分布并處于自由沉淀狀態(tài)，顆粒的水平分速等于水平流速。 （3）顆粒沉到池底即認為被除去 u0 / =H/L 沉速ut u0的顆粒可以去除； ut u0的顆粒若靠近水面，則不能被去除；若靠近池底，就能被去除。 顆粒沉淀時間：t=L/ =H/ u0 Q/A= u0 =q 稱為水力負荷。（二）沉砂池 沉砂池的工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，就是將進入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒

12、則隨水流走。 沉砂池的常見類型 平流沉砂池 曝氣沉砂池 旋流沉砂池 （1）平流沉砂池（2）曝氣沉砂池 曝氣沉砂池是一長型渠道，池表面呈矩形，池底一側(cè)有0.1 0.5的坡度。曝氣裝置設(shè)在集砂槽側(cè)，距池底0.6 0.9m，使池內(nèi)水流做旋流運動，無機顆粒之間的互相碰撞與摩擦機會增加，把表面附著的有機物除去。由于旋流產(chǎn)生的離心力，把比重較大的無機顆粒甩向外層而下沉，比重較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水帶走。（3）旋流沉砂池 旋流沉砂池是一種利用機械外力控制水流的流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，并使有機物隨水流走的沉砂裝置。在旋流沉砂池中，污水由流入口沿切線方向進入沉砂區(qū)，利用轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片的旋轉(zhuǎn)作用產(chǎn)

13、生離心力，使砂粒被甩向池壁并下落到砂斗，剝落下來的有機物則回到污水中。2. 沉砂池的運行管理（1）在沉砂池的前部，一般都設(shè)有細格柵，細格柵上的垃圾應(yīng)及時清撈。（2）在一些平流沉砂池上常設(shè)有浮渣擋板，及時清撈浮渣。（3）及時排渣。（4）排砂機械應(yīng)經(jīng)常運轉(zhuǎn)。（5）曝氣沉砂池的空氣量應(yīng)每天檢查和調(diào)節(jié)。（6）每周對進、出水閘門及排渣閘門保養(yǎng)。（7）沉渣應(yīng)定期取樣化驗。（8）剛排出的沉渣含水率很高，一般設(shè)集砂池。（9）注意衛(wèi)生，防止惡臭。（三） 沉淀池1. 沉淀池的組成 流入?yún)^(qū) 進行配水 沉降區(qū) 可沉顆粒與水分離 流出區(qū) 進行集水 污泥區(qū) 污泥貯存、濃縮和排放2. 沉淀池的常見類型 根據(jù)沉淀池在生物處理

14、系統(tǒng)所處的位置，可分為初次沉淀池和二次沉淀池。前者設(shè)于生物處理前，后者設(shè)于生物處理后。 根據(jù)水流方向，可分為： 平流式沉淀池 豎流式沉淀池 輻流式沉淀池 斜板（管）式沉淀池平流式沉淀池平流式沉淀池呈長方形，水是按水平方向通過沉降區(qū)并完成沉降過程的。結(jié)構(gòu)如下圖所示：優(yōu)點：有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好，造價較低，對廢水 流量的適應(yīng)性較強。缺點：占地面積大，排泥較困難。豎流式沉淀池 豎流式沉淀池可以是圓形或正方形。直徑或邊長為4 7m，沉淀區(qū)呈圓柱體，污泥斗為截頭倒錐體。污水從中心管自上而下流入，經(jīng)反射板折向上升，澄清水由池四周的鋸齒堰溢入出水槽。 優(yōu)點：排泥容易，不必設(shè)置機械刮泥設(shè)備，占地面積小 缺點

15、：造價高，單池容量小，池深大，施工困難。 輻流式沉淀池 輻流式沉淀池呈圓形或正方形，用機械排泥，池底坡度一般為0.05。為中心進水，周邊出水，中心傳動排泥。為使布水均勻，進水管設(shè)穿孔擋板。 優(yōu)點：建筑容量大，采用機械排泥，運行較好，管理簡單 缺點：流速不穩(wěn)定，機械排泥設(shè)備復(fù)雜，造價高 斜板（管）式沉淀池 斜板式沉淀池是根據(jù)淺層沉降原理設(shè)計的新型沉淀池。與普通沉淀池比較，它具有容積利用率高和沉降效率高的優(yōu)點。斜板式沉淀池就是通過在沉淀池中設(shè)置斜板，達到淺層沉淀的目的。水從斜板之間流過，沉淀在斜板底面上的泥渣靠重力自動滑入泥斗。優(yōu)點：減少池深，縮短沉淀時間，減少沉淀池體積提高沉淀效率缺點：造價較高

16、，易生藻類，板間易積泥3. 沉淀池的選擇原則（1）根據(jù)廢水量的大小來選擇（2）根據(jù)懸浮物質(zhì)的沉降性能與泥渣性能來選擇（3）根據(jù)總體布置與地質(zhì)條件來選擇（4）根據(jù)造價高低與運行管理水平來選擇4. 沉淀池的運行管理（1）沉淀池的工藝參數(shù) 水力表面負荷 水力停留時間 出水堰負荷（2）工藝控制 控制流量 增減沉淀池數(shù)量 排泥除渣（四）隔油1.隔油的功能與原理 一般油類物質(zhì)在水中存在狀態(tài)分為可浮油、乳化油、和溶解油三類。可浮油的油珠粒徑較大，可以利用油比水輕的性質(zhì)，通過自然上浮法從水中分離除去。 采用自然上浮法去除廢水中可浮油的方法稱為隔油，使用的構(gòu)筑物稱為隔油池。在隔油池中，比重小于水的油上浮至池面，而比重大于水的懸浮雜質(zhì)則下沉到池底部。2. 隔油池的常見類型（1）平流式隔油池 平流式隔油池應(yīng)用較為廣泛。廢水從池的一端流入，從另一端流出，粒徑較大的浮油浮到池表