1、課程名稱：工業(yè)污水處理第11章 工業(yè)廢水的物理處理11-1 調(diào)節(jié)池與離心分離2013年10月回顧：工業(yè)廢水的物理處理p 調(diào)節(jié)池p 離心分離p 除油p 過濾p 調(diào)節(jié)池的作用與分類p調(diào)節(jié)池的計算 (重點)p離心分離原理本節(jié)基本內(nèi)容 調(diào)節(jié)池是指廢水進入主體構(gòu)筑物之前，對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)的構(gòu)筑物。 為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設(shè)施之前設(shè)置調(diào)節(jié)池。 調(diào)節(jié)池的作用主要作用：n 調(diào)節(jié)水量n 均和水質(zhì)其它作用：n 緩沖有機負荷n 調(diào)整pH值n 臨時貯存事故排水n 預處理作用n 降低水溫調(diào)節(jié)池的分類p 水量調(diào)節(jié)池p 水質(zhì)調(diào)節(jié)池p 分流貯水池調(diào)節(jié)水量：需要足夠

2、池容，截流高峰期流量、補充低谷期流量。進水為重力流，出水用泵抽吸，有效水深一般為23m。問題：如何確定水量調(diào)節(jié)池的池容?主體：水池輔助：配水管提升泵排泥管 水量調(diào)節(jié)池生產(chǎn)周期T內(nèi)廢水總量WT（m3） 式中：qi ti時段內(nèi)廢水的平均流量，m3/h ti 時段,h在周期T內(nèi)廢水平均流量Q（m3/h） 0TTiiiWqt0TiiiTq tWQTT水量調(diào)節(jié)池的計算 圖解法時間/h流量/m3/h水量調(diào)節(jié)池的計算 圖解法池中水量 / m310020030040060040016008001200池中水量變化曲線廢水累積曲線（工廠排入的進水）出水累積曲線（水泵往外抽水）061218abdV=BD+CE水量

3、調(diào)節(jié)池的容積確定（m3）時間 / h廢水流量累積曲線AcBD220CE90220+90=31024累積水量 / m3調(diào)節(jié)水質(zhì)：利用稀釋混合、加藥處理等作用過程改變廢水水質(zhì)，使之趨于穩(wěn)定或適宜于后續(xù)處理工藝。問題：如何確定水質(zhì)調(diào)節(jié)池的出水濃度？水質(zhì)調(diào)節(jié)池C0C1C2VQ 取樣間隔時間內(nèi)的平均流量。C1取樣間隔時間內(nèi)進入調(diào)節(jié)池污物濃度。T 取樣間隔時間。C0取樣間隔開始時調(diào)節(jié)池內(nèi)污物濃度。C2取樣間隔終了時調(diào)節(jié)池出水污物濃度。V 調(diào)節(jié)池容積。C1QT+C0V=C2QT+C2V普通水質(zhì)調(diào)節(jié)池的物料平衡方程假設(shè)取樣間隔內(nèi)出水濃度不變。分流貯水池 圖2-19 分流貯水池發(fā)生偶然側(cè)漏或周期性負荷時，常設(shè)置

4、分流貯水池，當廢水超過一定值時，將廢水排入分流貯水池。調(diào)節(jié)池分流貯水池生物處理泵某工廠廢水11.2.1 離心分離原理一、理論基礎(chǔ) 物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將受到比本身重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。 高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此受到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的懸浮固體被甩向外圍，質(zhì)量小的水被推向內(nèi)層，這樣懸浮固體和水從各自出口排除，從而實現(xiàn)廢水和水中的懸浮物被分離。11.2 離心分離 2 22 22 2c0c0g0g022n n() r() rF(mm)rF(mm)rrnrn6060F(mm)g

5、g900F(mm)gg900 m、m0：分別為顆粒和污水的質(zhì)量 ：角速度 r：旋轉(zhuǎn)半徑 n：轉(zhuǎn)速二、離心力計算g g0 0F F( (m mm m) )g g1離心場中，顆粒受到離心力 F 的大小:2 2c0c0F(mm)rF(mm)r2顆粒在水中受到的重力：3分離因素離心力與重力之比，表示在離心力場中，顆粒所受到的離心力大于重力的倍數(shù)。（11-8）分析：1）當 r1.0m 時，n500rmin， 280 當 r1.0m 時，n1800 rmin ，3600。 2）在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超過重力，可強化 顆粒的分離速度。 3）當旋轉(zhuǎn)半徑 r 一定的時候， 值隨著轉(zhuǎn)速 n 的平

6、方急劇增大。 分離因素 ，凈化效果 ，可除的顆粒直徑d。 4）離心分離不適用于某些水質(zhì)：當水中雜質(zhì)與水的比重相差不大時，m-m0會很小，使得F值也會很小。2 22 22 2c0c0g0g022n n() r() rF(mm)rF(mm)rrnrn6060F(mm)gg900F(mm)gg900分離因素是衡量離心設(shè)備分離性能的基本參數(shù)。182 22 20 0c cr r( ( - -) )d du u 、 0：分別為顆粒和水的密度 ：水的動力粘度，0.1Pas 根據(jù)顆粒隨水旋轉(zhuǎn)時所受的向心力與水的反向阻力平衡原理，可導出粒徑為d(m)的顆粒的分離速度uc(m/s)為：分析：1）當 0時，uc 0

7、，顆粒被拋向周邊離心沉降 當 0時，uc 3000）(o)較小時采用，用于乳化油、蛋白質(zhì)回收中速離心機（ =10003000）低速離心機（ 1000） (o)較大時采用，用于污泥脫水，纖維回收 （2）用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分離機： 壓力式旋流分離機、重力式旋流分離機 常速離心機 壓力式旋流分離機壓力式旋流分離機 用于分離用于分離比重較大比重較大的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直徑的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直徑D D的園筒，的園筒，下部為錐形體。下部為錐形體。 壓力式旋流分離機壓力式旋流分離機 用于分離用于分離比重較大比重較大的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直的懸浮物，設(shè)備由鋼板制

8、成，上部為直徑徑D D的園筒，下部為錐形體。的園筒，下部為錐形體。 分析：分析： 1 1段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在段：水流的水平速度沿半徑增大，在四周處最大，顆粒在離心力作用下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。離心力作用下，甩向四周，此區(qū)為加速區(qū)。 2 2段：水平速度沿半徑增大后減小，在段：水平速度沿半徑增大后減小，在 1/2R 1/2R 處，處，V V最大最大，分離出的顆粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。，分離出的顆粒沿四周下滑，此區(qū)為分離區(qū)。 3 3段：水平速度為零，顆粒在重力作用下沉淀濃縮，此區(qū)為段：水平速度為零，顆粒在重力作用下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。沉淀區(qū)。 1)確定分離器

9、的尺寸按經(jīng)驗確定 圓筒直徑 D 圓筒高度 Ho=1.7D 錐體高度 Hk=(D-d3)/2tg； 錐體角度 =1015 中心溢流管直徑do=(0.250.3)D 進水管直徑d1=(0.250.4)D 出水管直徑d2=(0.250.5)D；出口流速610m/s。 錐底直徑d3=(0.50.8)do2)處理水量Q（L/min） Q=KDd0(p/g)1/2 K流量系數(shù)，K=5.5 d1/ D P進出口壓差，Kpag重力加速度，m/s2壓力式水力旋流器的設(shè)計：3)被分離顆粒的極限直徑dc(cm) d1進水管直徑,cm 環(huán)流速度的變化系數(shù)，約為0.1D/d1 水的動力粘度，Pas Q 處理水量，cm3

10、/s h 中心流束高度，cm，約為錐體高度的2/3，即h=（Dd3）/3tg；dc是判斷水力旋流器分離效果的重要指標，極限直徑dc越小，分離效果越好。122100.10.75()cddQh壓力式水力旋流器 優(yōu)點：壓力式水力旋流器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、處理能力大，便于安裝檢修等優(yōu)點，適用于各類小量工業(yè)廢水和高濁度河水中氧化鐵皮、泥沙能密度較大的無機雜質(zhì)的分離。 缺點：設(shè)備容易磨損，動力消耗較大。1. 設(shè)計：（1）表面積 q表面水力負荷：取2530m3/m2h（2）有效水深Ho 1)按停留時間t=1520min計算：Ho=Qt/A 2)按結(jié)構(gòu)尺寸確定：Ho=(0.71.2)D D池直徑，D較大，采用較大系數(shù)，反之亦然。（3）緩沖層高度 h1=0.81.2m（保護高度）。（4）進水管向下傾斜15，流速V=0.91.1m/s。qQA 重力式旋流分離器水力旋流沉淀池 系數(shù)，試驗確定，一般為4.5； v管咀處流速（進口處流速）0.91.1m/s； 局部阻力系數(shù)； v1進水管內(nèi)流速0.81.0m/s； L進水管長度，m； I進水管單位長度的沿程損失。（6）應用旋流沉淀池適于小流量工業(yè)廢水中比重較大的無機雜質(zhì)的分離，它廣泛用于回收軋鋼廢水中氧化鐵皮和可浮油，回收率可達9095%，出水可循環(huán)使用 。 優(yōu)點：運行費用低、管理方便。設(shè)備磨損小，動力消耗省。 缺點：沉淀池地下部分