第一章：水質(zhì)與水體自凈§1.1水資源循環(huán)與特點§1.1.1地球上水的分布 水是自然界最普遍存在的物質(zhì)之一。沒有水就沒有生命。水對于人人類來說是一種不能離開、不可缺少的重要物質(zhì)，它是人類生存環(huán)境的一個重要組成部分。水是分布最廣而又十分重要的自然資源，地球上水的總量是很大的，據(jù)估計約136000萬立方公里。存在于地面上的水稱為地表水，儲存于地下者稱為地下水。地表水包括海洋、湖泊、江河、水庫、沼澤、冰地和冰川等。地下水分潛水和承壓水，其中涌出地面的稱之為泉水。地球上約有97.3%水為海水，其余不到3%的水量則分別存在于大氣、地球其它表面和地表以下的地殼中。而在占總量不到3%的淡水中，又有3/4存在于冰川和冰帽之中。大多數(shù)的大冰塊又集中在南北極地，目前還極少被利用。對人類生活和生產(chǎn)活動關(guān)系密切而又比較容易開發(fā)的淡水儲量約為400萬立方公里左右，僅占地球總水量的0.3%，而且這部分淡水在陸地上的分布也很不均勻。表1-1地球上的水量分布水分類型水量（10000千立方米）比例（%）大氣水海洋水冰川和冰帽河水淡水湖鹽水湖土壤水地下水生物體內(nèi)水1.313200029200.1312.510.46.78350.120.00197.2122.150.00010.00920.00770.00490.6150.0001總量135784.85100.00§1.1.2水的循環(huán) 水的循環(huán)分為自然循環(huán)和社會循環(huán)兩種自然循環(huán)由自然力促成的水循環(huán)，稱為水的自然循環(huán)。自然界中的水并不是靜止不動的。它們在太陽能的作用下，通過海洋、湖泊、河流等廣大水面以及土壤表面、植物莖葉的蒸發(fā)和蒸騰形成水氣，上升到空氣中凝結(jié)為云，在大氣環(huán)流（風(fēng)）的推動下運移到各處。在適當(dāng)?shù)臈l件下又以雨、雪、等形式降落下來。這些降落下來的水分，在陸地上分成兩路：一路在地面上匯集成江河湖泊，稱為地表徑流；另一路滲入地下，稱為地下徑流。這兩路水流有時相互交流轉(zhuǎn)換，最后注入海洋。如圖1-1所示 云氣運動 降蒸降降蒸蒸水發(fā)水水發(fā)發(fā) 地面徑流 陸地 補給 海洋 地下徑流 圖1-1水的自然循環(huán)社會循環(huán)由人的因素促成的循環(huán)，稱為水的社會循環(huán)，人類社會為了滿足生活和生產(chǎn)的需求，要從各種天然水體中取用大量的水。這些生活和生產(chǎn)的用水經(jīng)過使用以后就成為生活污水和生產(chǎn)廢水。它們被排放出來，最終又流入天然水體。 雨 水 生活用水設(shè)備污水處理廠 自地 排水管網(wǎng) 排放渠然面 給 水或取輸水管凈水凈 體地水水管水 或下站廠網(wǎng)站 土水 接續(xù)生活用水設(shè)備2壤源 系統(tǒng)直流系統(tǒng)（1） 生產(chǎn)用水設(shè)備1 直流系統(tǒng)（2） 廢水處理廠 循環(huán)系統(tǒng) 圖1-2水的社會循環(huán)§1.1.3我國水資源特點人均占有量少淡水總量為28124億m3，在全世界占第6位。但人均占有量只有2340m3/人年（以12億人口計），世界平均水準(zhǔn)的1/4，占88位。空間分布不均81％的水資源分布在長江流域及其以南年內(nèi)及年際變化大60－80％降水集中在夏季，7，8，9月年際變化差3－6倍（大時）許多地區(qū)缺水嚴(yán)重三北（西北、華北、東北）和沿海（青島、大連）300多個城市缺水，100多個嚴(yán)重缺水，在640個城市中。§1.2水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)§1.2.1水質(zhì)指標(biāo)物理指標(biāo)：溫度、色度、嗅和味、固體物質(zhì)（2）化學(xué)指標(biāo)：有機物、無機物有機物指標(biāo)：BOD、COD、TOC與TOD、油類污染物、酚類污染物無機性指標(biāo)：植物營養(yǎng)元素（N、P）、pH、重金屬（3）生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群（4）放射性指標(biāo)：總α放射性、總β放射性 表1-1 給水排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)序號標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱主編單位12345678910GB5749-85GB8537-87CJCJ25.1-89GB1576-85GB6682-85GBJ102-87GBJ109-87GB11607-89GB5084-85生活用水標(biāo)準(zhǔn)城鄉(xiāng)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)人工游泳池水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)低壓鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)實驗室用水標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)循環(huán)冷卻水軟化除鹽裝置進(jìn)水漁業(yè)及農(nóng)業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)漁業(yè)用水農(nóng)業(yè)灌溉用水中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所主編輕工業(yè)局食品發(fā)酵工業(yè)科學(xué)研究所電子工業(yè)第十設(shè)計研究院中國市政工程中南設(shè)計院上海工業(yè)鍋爐所化工局標(biāo)準(zhǔn)化研究所水利電力部東北電力設(shè)計院水利電力部西北電力設(shè)計院《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》修訂組農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科學(xué)監(jiān)測所11121314CJ18-86GB3838-88{Ⅳ、Ⅴ類}CECS30：91GB8978-96城市排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)城市下水道污水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)城市污水處理廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)各類建筑物排水的污染物濃度污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)北京市市政工程局市政工程管理處中國環(huán)境科學(xué)研究院中國人民解放軍總后勤部設(shè)計院上海市環(huán)境保護(hù)局、北京市環(huán)科院151617181920211920GB3544-92GB4287-92GB13457-92GB13456-92GB3551-83GB3459-83GBJ48-83GB3838-96GB3097

第二章污水的物理處理§21格柵和篩網(wǎng)§211格柵作用：用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行。位置：一般在水泵的集水井之前（但有的根據(jù)需要分設(shè)兩道格柵，位置可以不同，有的在水泵后再設(shè)一道，但一般前一道格柵較寬，后一道格柵較窄。若水泵前格柵的柵條間距小于或等于25mm，其后面的處理流程中可不再設(shè)置格柵。分類： A型:柵條布置在框架的外側(cè)，適用于機械清渣和人工清渣平面格柵B型:柵條布置在框架的內(nèi)側(cè)，在格柵頂部設(shè)有起吊架， 可將格柵吊起，進(jìn)行人工清渣按形狀 固定曲面格柵：利用渠道水流速度推動除渣槳板 曲面格柵 旋轉(zhuǎn)鼓筒式格柵：污水從鼓筒內(nèi)向鼓筒外流動，被格除的 柵渣，由沖洗水管沖入渣槽（帶網(wǎng)眼）內(nèi)排出。 粗格柵（50-100mm） 按照間隔 中格柵（10-40mm） 細(xì)格柵（3-10mm） 人工清掃:小型污水處理廠，格柵安裝角度以α45～600為宜按清渣方式機械清掃:渣量>0.2m3/d，格柵安裝角度α一般為60～700，主要有鏈條式、移動式伸縮臂、鋼絲繩牽引式等格柵的設(shè)計與計算 圖2-1格柵水力計算示意圖1、格柵的間隙數(shù)n 式中：qvmax—最大設(shè)計流量，m3/s d—柵條間距，m h—柵前水深，m V—污水流經(jīng)的速度，m/s 2、柵槽寬度b b=s(n-1)+d·n(m) 式中：b—格柵的建筑寬度，m； s—柵條寬度，m； 3、通過格柵的水頭損失式中：h0—計算水頭損失，m； v—污水流經(jīng)格柵的速度，m/s； ξ—阻力系數(shù)，其值與格柵刪條的斷面的幾何形狀有關(guān)，見表10-4，P15 α—格柵的放置傾角g—重力加速度， k—考慮到由于格柵受污染物堵塞后，格柵阻力增大的系數(shù)，可用 式：k=3.36v-1.32求定，一般k=3。4、柵后槽總高度h總式中：h—柵前水深，m； h2—格柵的水頭損失，m； h1—格柵前渠道超高，一般h1=0.3m。5、格柵的總建筑長度L L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgα式中：L1—進(jìn)水渠道漸寬部位的長度其中：b1—進(jìn)水渠道寬度，m； α1—進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般α1=200； L2—格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般L2=0.5L1H1—格柵前的渠道深度，m。6、每日柵渣產(chǎn)量W式中：W1—柵渣量，m3/103m3； Kz—生活污水流量總變化系數(shù)。§2.12篩網(wǎng)（1）作用：去除細(xì)小懸浮物（纖維、紙漿、藻類），沉淀難以去除 工業(yè)廢水的預(yù)處理或深度處理 給水處理水庫水、湖泊水除藻類類型振動篩網(wǎng)常用類型 水力篩網(wǎng)振動篩網(wǎng)：污水由渠道流在振動篩網(wǎng)上，在這離進(jìn)行水和懸浮物的分離，并利用機械振動，將呈傾斜面的振動篩網(wǎng)上截留的纖維等雜質(zhì)卸到固定篩網(wǎng)上，進(jìn)一步濾去附在纖維上的水滴。圖2-2振動式篩網(wǎng)示意圖水力篩網(wǎng)：運動篩網(wǎng)呈截頂圓錐形，中心軸呈水平狀態(tài)，錐體則呈傾斜方向。廢水從圓錐體的小端進(jìn)入，水流在從小端到大端的流動過程中，纖維狀污染物被篩網(wǎng)截留，水則從篩網(wǎng)的細(xì)小孔中流入集水裝置。由于整個篩網(wǎng)呈圓錐體，被截留的污染物沿篩網(wǎng)的傾斜面卸到固定篩上，一進(jìn)一步濾去水滴。 圖2-3水力篩網(wǎng)構(gòu)造示意圖（3）篩網(wǎng)的設(shè)計計算A、根據(jù)要去除雜物的粒徑選擇合適的篩網(wǎng)孔徑；（污水中懸浮物粒徑為2至3mm，所以篩網(wǎng)之網(wǎng)眼尺寸應(yīng)小于2mm）B、根據(jù)生產(chǎn)條件、產(chǎn)品性能以及價格，決定篩網(wǎng)種類，確定水力負(fù)荷q（m3/min·m2）；C、計算篩網(wǎng)面積，選定篩網(wǎng)臺數(shù)A=Q/q§2.2沉淀理論§2.2.1概述污水中的懸浮物質(zhì)，可在重力作用下沉淀去除；根據(jù)懸浮物質(zhì)的性質(zhì)、濃度及絮凝性能，沉淀分為4種類型：（1）自由沉淀：懸浮物質(zhì)濃度不高；顆粒之間互不碰撞，呈單顆粒狀態(tài)；沉速不變，各自獨立完成沉淀過程；（2）絮凝沉淀：懸浮物質(zhì)濃度為50-500mg/L；顆粒之間可能互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用；顆粒的粒徑與質(zhì)量逐漸加大，沉速不斷加快；（3）區(qū)域沉淀（成層沉淀，擁擠沉淀）：懸浮物質(zhì)濃度大于500mg/L；相鄰顆粒之間互相妨礙、干擾；沉速大的顆粒也無法超越沉速小的顆粒；各自保持相對位置不變；顆粒群結(jié)合成一個整體向下沉淀；形成清晰的液—固界面，沉淀顯示為界面下沉；（4）壓縮沉淀：顆粒間互相支承，上層顆粒在重力作用下，擠出下層顆粒的間隙水，使污泥得到濃縮；活性污泥在二沉池中的沉淀具備上述四種類型的沉淀過程；§2.2.2沉淀類型的分析（1）自由沉淀A、自由沉淀速率F2F1F3自由沉淀可用牛頓第二定律，F(xiàn)2F1F3

B、沉淀顆粒去除率1）沉淀實驗：取直徑80-100mm，高度為1500-2000mm的沉淀筒n個；將已知懸浮物濃度C0的水樣，注入各沉淀筒，攪拌均勻后實驗；取樣點設(shè)在水深H=1200mm處；在沉淀時間為t1,t2,…ti…tn時，分別在各取樣筒內(nèi)，取出取樣點以上的全部水樣，分析各水樣懸浮物的濃度，為C1,C2,…Ci…Cn；懸浮物的剩余量為x0=Ci/C0，相應(yīng)的去除量為1-x0；制作剩余量x0與ui關(guān)系曲線；2）顆粒去除率計算：若要求去除顆粒的沉速為u0=H/t；ut3u0的所有顆粒物均被沉淀去除，去除量為：1-x0；ut<u0的顆粒去除量應(yīng)例2-2某廢水中的懸浮物質(zhì)濃度不高，且均為離散顆粒，在一有效水深H為1.8m的沉淀柱內(nèi)作沉淀試驗，結(jié)果如下：272727727277811156168180189300取樣濃度C（mg/L）42024020013010080600時間t（min）試求此廢水在一負(fù)荷為25m3/m2.d的沉淀設(shè)備內(nèi)懸浮物質(zhì)的理論總沉降去除率。解：計算各沉降時間下，水中殘余顆粒所占百分?jǐn)?shù)與相應(yīng)沉降速度；時間t（min）6080100130200240420殘余顆粒百分?jǐn)?shù)C/C0（%）6360565237269沉降速度u=H/t（m/min）0.030.0250.020.01550.010.00830.0048畫殘余顆粒百分?jǐn)?shù)與沉降速度間的關(guān)系曲線如圖；（3）計算指定的顆粒沉速：u0=25(m3/m2.d)=0.0174(m/min)由圖查得：小于指定沉速u0的顆粒與全部顆粒的比值x0=54%； （%）6610101066ut0.0150.01220.010.00850.00700.00480.0016(%)0.090.070.100.090.070.030.01（5）懸浮物質(zhì)的理論總沉降去除率：（2）絮凝沉淀A、特點：在沉淀過程中，顆粒變大，沉速變大；懸浮物的去除率不僅與沉速有關(guān)，而且與深度和時間有關(guān)；無理論描述公式，只能通過實驗預(yù)測沉淀效果；B、沉淀實驗：1）在時間ti，不同深度測Ci，算出不同高度的去除百份率（C0-Ci/C0）；2）繪制去除百分率等值線；3）計算顆粒去除率例2-3某一廢水在有效水深為1.8m的沉淀柱內(nèi)進(jìn)行沉降試驗。由沉淀柱不同沉淀時間、不同深度的懸浮去除率表示于圖2-16中。去除百分?jǐn)?shù)曲線用這些數(shù)據(jù)內(nèi)插法繪制的。求沉淀時間為60min時的懸浮物總?cè)コ省＝猓?0min時底部取樣口懸浮物的去除百分?jǐn)?shù)為48%；48%的顆粒沉速具有大于或等于1800/（60′60）=0.5mm/s;沉速小于0.5mm/s的顆粒只有部分沉到底部，而且按u/u0的比例除去；去除率48%-50%,50%-65%，65%-80%的中心高度分別為1.7m,1.3m,0.7m;在48%-50%的顆粒具有一平均沉降速度:1700mm/60′60=0.47mm/s;在50%-65%的顆粒具有一平均沉降速度:1300mm/60′60=0.35mm/s;在65%-80%的顆粒具有一平均沉降速度:700mm/60′60=0.2mm/s;以后的增量之間顆粒沉速很小,可以忽略不計算:（3）擁擠沉淀和壓縮沉淀A、特點：發(fā)生在SS濃度較高的情況；在水的沉淀過程中，會出現(xiàn)一個清水和渾水的交界面，沉淀過程也就是交界面的下沉過程；出現(xiàn)四個區(qū)（清水區(qū)、等速沉淀區(qū)、過渡區(qū)、壓縮區(qū)）存在一由等速沉降轉(zhuǎn)入降速沉降的臨界點；B、沉降過程曲線1）臨界點圖解近似求解法2）沉降過程曲線的相似性，與水深無關(guān)；ttH1H2A1A2B1B2H§2.2.3理想沉淀池原理目的：分析懸浮顆粒在實際沉淀池內(nèi)的運動規(guī)律和沉淀效果；理想沉淀池的基本假設(shè)：污水在池內(nèi)沿水平方向作等速流動；顆粒為自由沉淀；顆粒沉到底即認(rèn)為被去除；（1）平流式理想沉淀池（如圖）從A點進(jìn)入的顆粒，它們的運動軌跡是水平流速v和顆粒沉速u的矢量和。這些顆粒中必存在某一粒徑的顆粒，其沉速為u0，剛好能沉至池底。（2）圓形理想沉淀池A、輻流式R___為沉淀池的半徑;r1__為中心筒半徑;H__為沉淀區(qū)高度;B、豎流式在半徑r處的任一點,水流的垂直分速為v,v=H/t;當(dāng)顆粒沉速ut>v,顆粒被沉淀去除;當(dāng)顆粒沉速ut<v,顆粒不能被去除;

§22沉砂池作用：從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒（比重為2.65，粒徑為0.2mm以上），以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。工作原理：以重力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)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，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。類型：平流式、豎流式、曝氣沉砂池§221平流式沉砂池；一、組成：入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗（圖10-13，P26）二、優(yōu)點：具有截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沉砂方便等 缺點：沉砂中約夾雜有15%的有機物，使沉砂的后續(xù)處理增加難度。三、平流式沉砂池的設(shè)計；平流式沉砂池的設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量的確定：當(dāng)污水自流入池時，應(yīng)按最大設(shè)計流量計算；當(dāng)污水用水泵抽升入池時，按工作水泵的最大組合流量計算；合流制處理系統(tǒng)，按降雨時的設(shè)計流量計算；設(shè)計流量時的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s最大設(shè)計流量時，污水在池內(nèi)的停流時間不少于30s，一般為30-60s設(shè)計有效水深不應(yīng)大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，池寬不小于0.6m。池底坡度一般為0.01-0.02。（2）計算公式 圖2-4平流式沉砂池的一種型式1)沉砂池水流部分的長度L（即兩閘板之間的距離） 式中：L—水流部分的長度，m； v—最大設(shè)計流量時的速度，m/s； t—最大設(shè)計流量時的停留時間，s。2）水流斷面面積A式中：qVmax—最大設(shè)計流量，m3/s A—水流斷面面積，m2 3）池總寬度b式中：h2—設(shè)計有效水深，m；4）沉砂斗容積V式中：X—城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水） T—排砂時間的間隔，d； Kz—生活污水流量的總變化系數(shù)。5）貯砂斗各部分尺寸計算設(shè)貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為600；則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積V1：式中：h’3—貯砂斗高度，m；S1、S2—分別為貯砂斗上口和下口的面積。6）貯砂斗的高度h3 設(shè)采用重力排砂，池底坡度i=0.06，坡向砂斗，則7）池總高度h式中：h1—超高，m； h3—貯砂斗高度m； 8）核算最小流速vmin式中：qvmin—最小流量，m3/s； n1—最小流量時工作的沉砂池數(shù)目； Amin—最小流量時沉砂池中的水流斷面面積，m2。§222曝氣沉砂池曝氣沉砂池的構(gòu)造及工作原理：曝氣沉砂池常見的構(gòu)造如圖10-14所示，曝氣沉砂池呈矩形，池底一側(cè)有i=0.1-0.5的坡度，坡向另一側(cè)的集砂槽。曝氣裝置設(shè)在集砂槽側(cè)，空氣擴散板距池底0.6-0.9m，使池內(nèi)水流作旋流運動，無機顆粒之間的相互碰撞與摩擦機會增加，并受到上升氣泡的沖刷作用，把表面附著的有機物磨去。此外，由于旋流產(chǎn)生的離心力，把相對密度較大的無機物顆粒甩向外層并下沉，相對密度較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水流帶走。圖2-5曝氣沉砂池示意圖曝氣沉砂池的特點沉砂池中含有機物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡作用以及加速污水中油類的分離等作用。三、曝氣沉砂池的設(shè)計計算（1）曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)水平流速一般取0.08-0.12m/s；污水在池內(nèi)的停留時間為4-6min；當(dāng)雨天最大流量時為1-3min。池的有效水深為2-3m，池寬與池深比為1-1.5，池的長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長寬比大于5時，應(yīng)考慮設(shè)置橫向檔伴曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.5-6.0mm，距離池底約0.6-0.9m，并有調(diào)節(jié)閥門；處理1m3污水的曝氣量為0.2m3空氣；計算公式總有效容積V式中qvmax—最大設(shè)計流量，m3/s t—最大設(shè)計流量時的停留時間，min2)池斷面積A式中：v—最大設(shè)計流量時的水平前進(jìn)流速，m/s3）池總寬度B式中：H—有效水深 ，m4）池長L L=V/A式中：L—池長。5）池子總深H式中：h1—保護(hù)高度 h2—池子有效水深 h3—沉砂坑深6）所需曝氣量G式中：G—所需曝氣量，m3/h； D—每污水所需曝氣量，m3/m3§223豎流式沉砂池；一：構(gòu)造及工作原理 構(gòu)造如下圖2-6所示，污水由中心管引入，然后由下向上流至水面排出池外。沉渣落入池子下部的沉砂斗，借重力或水射器排出。處理效果不及平流式和曝氣式沉砂池。圖2-6豎流式沉砂池二：豎流式沉砂池的設(shè)計計算豎流式沉砂池的設(shè)計參數(shù)中心進(jìn)水管內(nèi)最大流速為0.3m/s池內(nèi)水流上升流速最大為0.1m/s，最小為0.02m/s最大流量時的停留時間不小于20s，一般采用30-60s（2）計算公式1）中心管直徑d 式中：v1—中心管流速，m/s qvmax—最大設(shè)計流量，m3/s2)池子直徑D式中：v2—池內(nèi)水流上升中流速，m/s3）水流部分高度h2式中：T—最大流量時的停留時間，s4）沉砂斗高度h4式中：D—池子直徑，m； d’—沉砂斗底直徑，m； α—斗壁角一般為550-600。5)沉砂池總高度H式中：h1—保護(hù)高度，m h2—水流部分高度，m h3—中心喇叭口至沉砂面之間的緩沖層高度，m h4—沉砂斗高度h4，m6）沉砂池下部圓截錐部分實有容積V17）沉砂斗容積V式中：X—城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水） T—排砂時間的間隔，d； Kz—生活污水流量的總變化系數(shù)§23沉淀池作用：分離懸浮物組成：進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、貯泥區(qū)、及緩沖區(qū)進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)：使水流的進(jìn)入與流出保持均勻平穩(wěn)，以提高沉淀效率 沉淀區(qū)：是池子的主體部位 貯泥區(qū)：存放污泥的地方，它起到貯存、濃縮、與排放的作用緩沖區(qū)：介于沉淀區(qū)與貯泥區(qū)之間，主要用于避免水流帶走沉在池底的污泥類型： 初次沉淀池：生物處理前的沉淀池，可以去除①按工藝布置的不同 約30%的BOD5和55%的懸浮物二次沉淀池：生物處理后的沉淀池，主要用于實現(xiàn)泥水分離，保證出水水質(zhì)，排除剩余活性污泥 間歇式：整個過程分為：進(jìn)水、靜置及排水②按沉淀池的運行方式 連續(xù)式：污水連續(xù)不斷地流入與排出 平流式沉淀池③按池內(nèi)水流方向的不同 輻流式沉淀池 豎流式沉淀池§231沉淀池的一般設(shè)計原則及參數(shù)：設(shè)計流量（與沉砂池的設(shè)計流量相同）當(dāng)污水由泵提升后進(jìn)入沉淀池，按工作水泵的最大組合流量計算；當(dāng)污水自流入池時，應(yīng)按最大設(shè)計流量計算；合流制處理系統(tǒng)，按降雨時的設(shè)計流量計算，沉淀時間應(yīng)不小于30min；2、沉淀池的數(shù)目 對城市污水處理廠，沉淀池的個數(shù)應(yīng)不少于2個，按并聯(lián)工作考慮；3、沉淀池的經(jīng)驗設(shè)計參數(shù)（見表10-8P31）4、沉淀池的有效水深、沉淀時間與表面水力負(fù)荷的相互關(guān)系（見表10-9P31）5、沉淀池的幾何尺寸沉淀池超高不少于0.3m；緩沖層高度采用0.3-0.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于600，圓斗不宜小于550；排泥管直徑不小于200mm.。6、沉淀池出水部分 一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷為： 初沉池：不大于2.9L/s·m；二沉池：1.5—2.9L/s·m7、貯泥斗的容積 一般按不大于2日的污泥量計算。對二沉池，按貯泥時間不超過2小時計。8、排泥部分沉淀池一般采用靜水壓力排泥（利用池內(nèi)的靜水位，將污泥排出）初次沉淀：不小于14.71kPa(1.5mH2O)；活性污泥法的二沉池：不小于8.83kPa(0.9mH2O)；生物膜法的二沉池：不小于11.77kPa(1.2mH2O)§232平流式沉淀池；平流式沉淀池的構(gòu)造平流式沉淀池由流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置等。流入裝置：由設(shè)有側(cè)向或槽底潛孔的配水槽、擋流板組成，起均勻部水與消能作用。為使入流污水均勻與穩(wěn)定的進(jìn)入沉淀池，進(jìn)水區(qū)應(yīng)有整流措施，常采用穿孔墻（板）式A、底孔入流—檔板組合式B、淹沒孔入流—檔板組合式C、淹沒孔—穿孔整流墻（板）組合式D，具體如下圖2-7所示。 A B C D 1—進(jìn)水槽2—溢流堰3—多孔整流板4—底孔5—擋流板6—潛孔圖2-7平流式沉淀池入口的整流措施流出裝置：由流出槽與檔板組成。流出槽設(shè)自由溢流堰，溢流堰嚴(yán)格水平，既可保證水流均勻，又可控制沉淀池水位。為此溢流堰常采用鋸齒形堰，見圖。出口區(qū)的整流措施，常采用溢流式集水槽。集水槽的形式見圖2-8。 1—集水槽 2—集水支渠 圖2-8平流式沉淀池出口的集水槽形式（4）緩沖層：避免已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊負(fù)荷（5）污泥區(qū)：貯存、濃縮和排泥（6）排泥裝置：靜水壓力法、機械排泥法靜水壓力法：利用池內(nèi)的靜水位，將污泥排出池外，見2-9圖。排泥管1，直徑D=200mm，插入污泥斗，上端伸出水面以便清通。靜水壓力H=1.5m（初次沉淀池），0.9m（活性污泥法后二次沉淀池），1.2m（生物膜法后的二次沉淀池）。為了使池底污泥能滑入污泥斗，池底應(yīng)有i=0.01-0.02的坡度，也可采用多斗式平流沉淀池，以減小深度。 圖2-9沉淀池靜水壓力排泥機械排泥法：設(shè)行車刮泥機、鏈條式刮泥機，見圖（2-10、2-11）圖2-10鏈條式刮泥機的平流式初次沉淀池 圖2-11設(shè)行車刮泥機平的流式初次沉淀池二、平流式沉淀池的設(shè)計計算平流式沉淀池的設(shè)計參數(shù)池的長寬比L/B=3-5、長深比L/H=8-12；池底縱坡：一般i=0.01-0.02，機械刮泥時i≥0.005；最大水平流速：初沉池≤7mm/s；二沉池≤5mm/s；進(jìn)、出口均應(yīng)設(shè)置檔板，檔板高出池內(nèi)水面0.1-0.2m，擋板距進(jìn)水口0.5-1.0m；距出水口0.25-0.5m。擋板掩沒深度：進(jìn)口0.5-1.0m；出口處為0.3-0.4m。平流式沉淀池的設(shè)計沉淀池功能設(shè)計的內(nèi)容包括沉淀池的只數(shù)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)的尺寸目前常按照沉淀時間和水平流速或表面水力負(fù)荷進(jìn)行計算，其計算公式如下： 圖2-12平流式沉淀池設(shè)計計算圖沉淀池的表面積A式中：qvmax—最大設(shè)計流量，m3/s q—表面水力負(fù)荷，m3/m2·h初沉池：1.5-3m3/m2·h；二沉池：1-2m3/m2·h。2）沉淀區(qū)有效水深h2式中：t—沉淀時間，初沉池：1-2h；二沉池：1.5-2.5h。 沉淀區(qū)的有效水深h2通常取2-3m；3）沉淀區(qū)有效容積V14）沉淀池長度L 式中：V—最大設(shè)計流量時的水平流速，mm/s；一般不大于5mm/s。5）沉淀池的總寬度b b=A/L6）沉淀池的只數(shù)n：式中：b’—每只沉淀池的寬度。7）污泥區(qū)的容積 對于生活污水，污泥區(qū)的總?cè)莘eV： 式中：S—每人每天的污泥量，L/d·人； N—設(shè)計人口數(shù)，人；T—污泥貯存時間，d；8）沉淀池的總高度h：式中：h1—沉淀池超高，m；一般取0.3m； h2—沉淀區(qū)的有效深度，m； h3—緩沖層高，m； h4—污泥區(qū)高度，m； h’4—泥斗高度，m； h”4—梯形的高度，m；9）污泥斗的容積V1式中：S1—污泥斗的上口面積，m2；S2—污泥斗的上口面積，m210）污泥斗以上梯形部分污泥容積V2式中：L1，L2—梯形上下底邊長，m。l1§233豎流式沉淀池；一、豎流式沉淀池的工作原理及構(gòu)造 在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v作豎向流動，廢水中的懸浮顆粒有以下三種運動狀態(tài)：A、當(dāng)顆粒沉速u>v時，則顆粒下沉得以去除；B、當(dāng)顆粒沉速u=v時，顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉亦不上升；C、當(dāng)顆粒沉速u<v時，顆粒將不能沉淀下來，而會隨上升水流帶走； （圖2-13，2-14）為豎流式沉淀池的構(gòu)造示意圖，豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形，沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。圖中1為進(jìn)水管，污水從中心管2自上而下，經(jīng)反射板3折向上流，沉淀水用設(shè)在池周的鋸齒溢流堰，溢入流出槽，6為出水管，流出槽前設(shè)有擋板，隔除浮渣，污泥依靜水壓力，將污泥從排泥管4排出。圖2-13圓形豎流式沉淀池圖2-14中心管及反射板的結(jié)構(gòu)尺寸豎流式沉淀池的設(shè)計計算豎流式沉淀池的設(shè)計參數(shù)池子直徑與有效水深之比不大于3。池子直徑不宜大于8m，一般為4-7m中心管內(nèi)水流速度應(yīng)不大于30mm/s中心管下端應(yīng)為喇叭口形，其下方設(shè)反射板，幾圖a．喇叭口的直徑和高度均為中心管直徑的1.35倍b．反射板的直徑為喇叭口直徑的1.3倍c．反射板表面傾角為170d．反射板底距泥面至少0.3me.中心管喇叭口下緣至反射板表面的垂直距離為0.25-0.5m，流過該縫隙的污水流速應(yīng)不大于20mm/s排泥管下端距池底距離應(yīng)不大于0.2m，管上端敞口，高出水面不小于0.4m在距周邊集水槽0.25-0.5m處設(shè)置浮渣擋板，浮渣擋板高出水面0.1-0.15m，掩沒深度0.3-0.4m。（2）豎流式沉淀池的設(shè)計中心管面積與直徑式中： f1—中心管截面積，m2 d0—中心管直徑，m v0—中心管內(nèi)的流速，m/s qvmax—最大設(shè)計流量，m3/s沉淀池的有效沉淀高度，即中心管的高度式中：h2—有效沉淀高度，m v—污水在沉淀區(qū)的上升流速，mm/s（無數(shù)據(jù)時可選0.5-1.0mm/s） t—沉淀時間，一般采用 初次沉淀池：1.0-2.0h二次沉淀池：1.5-2.5h中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度式中：h3—間隙高度，m v1—間隙流出速度，一般不大于40mm/s d1—喇叭口直徑，m沉淀池總面積和池徑式中：f2—沉淀區(qū)面積，m2 A—沉淀池面積，m2D—沉淀池直徑，m緩沖層高度h4采用0.3m污泥斗及污泥斗高度（參見平流式沉淀池）沉淀池總高度式中：H—池總高度，m； h1—超高，采用0.3m；（h2、h3、h4、h5見圖）§234輻流式淀淀池；輻流式沉淀池的主要構(gòu)造類型按進(jìn)、出水的布置方式可以分為：①中心進(jìn)水，周邊出水；②周邊進(jìn)水，中心出水；③周邊進(jìn)水，周邊出水； 圖2-15中心進(jìn)水的輻流式沉淀池圖2-16周邊進(jìn)水中心出水的輻流式沉淀池圖2-17周邊進(jìn)水周邊排水的輻流式沉淀池輻流式沉淀池的設(shè)計計算輻流式沉淀池的設(shè)計參數(shù)；池子直徑應(yīng)不小于16m，池子直徑與有效水深之比應(yīng)為6-12池底坡度一般采用0.05一般采用機械刮泥，當(dāng)D≤20m，也可采用多斗式集泥。污泥可采用靜水頭排泥或泵抽排出。池徑D小于20m時，一般采用中心傳動刮泥機，其驅(qū)動裝置設(shè)在中心走道板上。池徑D大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設(shè)在框架外緣。刮泥機轉(zhuǎn)速為1-3r/h，外周刮泥板線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min。在進(jìn)水口周圍設(shè)置整流板，整流板的開孔面積為過水?dāng)嗝娣e的6-20%輻流式沉淀池的設(shè)計圖2-18輻流式沉淀池設(shè)計計算圖沉淀池表面積和池直徑式中：qmax—最大設(shè)計流量，m3/hA1—每池的表面積，m2；D—每池的直徑，m； n—池數(shù)； q0—表面水力負(fù)荷，m3/（m2·h）沉淀池有效水深式中：h2—有效水深，m； t—沉淀時間，h；3）污泥部分所需的容積 對于生活污水，污泥區(qū)的總?cè)莘eV：式中：S—每人每天的污泥量，L/d·人；N—設(shè)計人口數(shù)，人； T—污泥貯存時間，d；4）污泥斗容積V1式中：r1、r2—污泥斗上、下口半徑，m； α—斗壁角 h5—污泥斗高度，m；5）污泥斗以上池底污泥容積V2式中：R—污泥沉淀區(qū)半徑，m； h4—沉淀池坡底落差，m； i—坡度沉淀淀池總高度，m；式中：H—總高度，m； h1—保護(hù)高，取0.3m； h2—有效水深，m； h3—緩沖層高，m； h4—沉淀池坡底落差，m；7 h5—污泥斗高度，m；§235斜流沉砂池；斜板（管）沉淀池的理論基礎(chǔ)若沉淀池長為L，池深為H，池中水平流速為v，顆粒沉速為u0的沉淀池中，在理想狀態(tài)下，L/H=v/u0。 可見，L與v值不變時，池深H越淺，可被沉淀去除的懸浮物顆粒也越小。若用水平隔板，將H分為3等層，每層深H/3，如圖，在v、u0不變的條件下，則只需L/3，就可將沉速為u0的顆粒去除，也即總?cè)莘e可減少到1/3。如果池長不變，深為H/3，則水平流速可增加到3v，仍能將沉速為u0的顆粒沉淀掉，也即處理能力可提高3倍。把沉淀池分成n層就可把處理能力提高n倍。這就是20世紀(jì)初，哈真（Hazen）提出的淺池沉淀理論。圖2-19淺池沉淀原理為了解決沉淀池的排泥問題，淺池理論實際應(yīng)用時，把水平隔板該為傾角為α（500-600）的斜板（管）。所以斜板（管）的有效面積的總和，乘以cosα，即得水平沉淀面積：二、斜板（管）沉淀池的分類及特點（如下圖A、B、C） 按水流方向與顆粒的沉淀方向之間的相互關(guān)系，可分為：側(cè)向流斜板（管）沉淀池：水流方向與顆粒沉淀方向互相垂直；同向流斜板（管）沉淀池：水流方向與顆粒沉淀方向相同；逆向流斜板（管）沉淀池：水流方向與顆粒沉淀方向相反； A．異向流 B．同向流 C．側(cè)向流城市污水處理中多采用升流式逆向流斜板（管）沉淀池 特點：沉淀效率高、停留時間短、占地少，在給水處理中有比較廣泛的應(yīng)用，在廢水處理中的應(yīng)用不普遍。斜板（管）沉淀池的設(shè)計計算斜板（管）沉淀池的設(shè)計參數(shù)斜板之間的垂直凈距一般采用80-100mm，斜管孔徑一般采用50-80mm斜板、斜管斜向長度一般采用1-1.2m；斜板、斜管之傾角一般采用600。斜板、斜管區(qū)底部緩沖層高度一般采用0.7-1.0m；斜板、斜管區(qū)上部水深一般采用0.5-1.0m；設(shè)計停留時間，初次沉淀池不超過30min（二次沉淀池不超過60min）斜板（管）沉淀池的設(shè)計（逆向流） 圖2-20斜板沉淀池計算草圖沉淀池水表面積：式中：A—水表面積，m2； n—池數(shù)； q0—表面水力負(fù)荷，m3/（m2·h） qmax—最大設(shè)計流量，m3/h沉淀池平面尺寸或式中D—圓形池直徑，m； a—矩形池邊長，m；池內(nèi)停留時間式中：t—池內(nèi)停留時間，min； h2—斜板（管）區(qū)上部的清水層高度，一般采用0.7-1.0m； h3—斜板（管）的自身垂直高度，一般采用0.866-1.0m； l—斜板（管）的自身長度； α—斜板（管）傾斜角度；存放污泥所需池內(nèi)容積V式中：qmax—最大設(shè)計流量，m3/hc0—進(jìn)水懸浮物濃度，mg/Lc—出水懸浮物濃度，mg/LTg—污泥清除間隔時間，dKz—總變化系數(shù)；γ—污泥比重，P—污泥含水率，n—池數(shù)；5）污泥斗容積V1（設(shè)泥斗為正方形）式中：a—矩形池邊長；m； a1—泥斗的邊長；m；h5—污泥斗高度，m；β—泥斗傾角6）沉淀池的總高度式中：H—總高度，m； h1—保護(hù)高，取0.3m； h2—有效水深，m； h3—斜板（管）的自身垂直高度，m； h4—緩沖層高，m； h5—污泥斗高度，m；§24隔油和破乳§24.1含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)（帶水原油的分離水、設(shè)備沖洗水）固體燃料熱加工工業(yè)（焦?fàn)t氣的冷凝水、洗煤氣水）紡織工業(yè)（洗毛廢水）輕工業(yè)（制革廢水）屠宰及食品加工機械加工§24.2狀態(tài)可浮油：這種油粒徑較大，一般大于100um，可以依靠油水比重差而從水中分離出來，浮于水面，形成油膜或油層；乳化油：油珠粒徑小于10um，一般為0.1-2um，這種油即使靜置幾小時，甚至更長時間，仍然懸浮在水中。這種狀態(tài)的油滴不能用靜沉法從廢水中分離出來，這是由于乳化油油滴表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并。如能消除乳化劑的作用，乳化油即可轉(zhuǎn)化為可浮油，這叫坡乳。溶解油：油珠粒徑比乳化油還小，有的可小到幾nm，是溶于水的油微粒。§24.3危害油類對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在對生態(tài)系統(tǒng)及自然環(huán)境（土壤、水體）的嚴(yán)重影響。流到水體中的可浮油，形成油膜后會阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；而水中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解過程中消耗水中的溶解氧（生成水和二氧化碳），使水體形成缺氧狀態(tài)，水體中的二氧化碳濃度增高，使水體pH值降低到正常范圍以下，導(dǎo)致魚類和水生生物不能生存。含油廢水流到土壤，由于土層對油污的吸附和過濾作用，也會在土壤形成油膜，使空氣難于透入，阻礙土壤微生物的增殖、破壞土層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。§24.4隔油池原理：利用油與水的密度差實現(xiàn)重力分離二、分離對象：浮油與泥砂之間的分離主要類型：平流式、斜流式平流式隔油池 圖2-21平流式隔油池1）組成：池體、刮油刮泥機、集油管2）構(gòu)造：如圖2-21，類似于平流式沉淀池，廢水從池子的一端流入池子，以較低的水平流速流經(jīng)池子，流動過程中，密度小的油粒上升到水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池子的另一端流出。在隔油池的出水端設(shè)置集油管。集油管可以饒軸線轉(zhuǎn)動。排油時將集油管的開槽方向轉(zhuǎn)向水平面以下收集浮油，并將浮油導(dǎo)出池外。3）特點：構(gòu)造簡單、便于運輸管理、油水分離效果穩(wěn)定，池體大、占地多平流式隔油池的設(shè)計計算平流式隔油池的設(shè)計參數(shù)停留時間T一般采用1.5-2.0h。水平流速v一般采用2-5mm/s。隔油池每格寬度B采用2m、2.5m、3m、4.5m和6m，當(dāng)采用人工清除浮油時，應(yīng)使每格寬度不超過3m。國內(nèi)各大型煉油廠一般采用B=4.5m，且已有定型設(shè)計。隔油池超高h(yuǎn)1一般不小于0.4m。工作水深h2為1.5-2.0m。人工排泥時，池深應(yīng)包括污泥層所占厚度。隔油池尺寸比例：單格的長寬比（L/B）不小于4，深寬比（h2/B）不小于0.4刮板間距不小于4m，高度150-200m，移動速度0.01m/s集油管管徑為200-300mm池底坡度I，當(dāng)人工排泥時，采用0.01-0.02，坡向集泥坑；當(dāng)用機械刮泥時，一般采用平底（I=0）隔油池水面上油層厚度不大于0.25m2）平流式隔油池的設(shè)計總有效容積V式中：T—停留時間，h； qmax—最大設(shè)計流量，m3/h隔油池總過水?dāng)嗝娣eA0A0=qmax/v 式中：v—采用水平流速，分格數(shù)n式中：B—每格寬度，m；h2—工作水深，m；校核池內(nèi)實際水平流速v(2mm/s<v<5mm/s)有效池長LL=3.6vt校核尺寸比例：L/B>4；h2/B>0.4池總高度HH=h1+h2式中：h1—超高，m；Lh2—工作水深，m；（2）斜流式隔油池 圖2-22斜板式隔油池 1）組成：進(jìn)水管、布水設(shè)施、斜板（管）組、出水管和集油管 2）構(gòu)造：如圖2-22，水流由上而下流經(jīng)斜板而油珠則逆水而上浮，屬于逆向流。上浮的油珠流出斜板（管）后在水面上形成一層油膜，經(jīng)集油管排走。（4）破乳（破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離）投加換型乳化劑投加鹽類、酸類攪拌、震蕩、轉(zhuǎn)動過濾該變溫度§2.6氣浮§2.6.1概述（1）功能：實現(xiàn)固-液、液-液分離；（2）過程：通入空氣產(chǎn)生微細(xì)氣泡SS附著在氣泡上上浮實現(xiàn)固-液分離一、基本原理（1）水中顆粒與氣泡的粘附條件I、界面張力、接觸角和體系界面自由能a、界面張力：水、氣、粒三相混合體系中，不同介質(zhì)的s12s12s23ss23s13qb、潤濕接觸角（q）水氣間界面作用力作用線與水粒間界面作用力作用線間的夾角；q<90親水表面，不易被氣泡所粘附；q>90疏水表面，易于為氣泡所粘附；c、界面自由能W=s′S（S-界面面積）顆粒與氣泡粘附前，顆粒和氣泡單位面積的自由能分別為：s12′1、s13′1；粘附前界面自由能之和：W1=s12′1+s13′1顆粒與氣泡粘附后，此時的單位面積的界面能為：W2=s23C界面能的減少值：DW=W1-W2=s12+s13-s23DW越大，推動力越大，易于氣浮處理；II、氣-粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附親水吸附：接觸角小，氣浮體結(jié)合不牢易脫落；疏水吸附：接觸角大，氣浮體結(jié)合牢固不易脫落；平衡狀態(tài)時，三相界面張力間的關(guān)系為：s13=s12cos(1800-q)+s23cosq=（s23-s13）/s12DW=W1-W2=s12+s13-s23=s12(1-cosq)當(dāng)q=0，cosq=1，則(1-cosq)=0，不易氣浮；當(dāng)q=180，cosq=-1，則(1-cosq)=2，易氣浮；s12越大q越大，越易氣浮；（2）泡沫的穩(wěn)定性氣浮要求：氣泡具有一定的分散度和穩(wěn)定性；影響要素：A、潔凈的氣泡本身具有自動降低表面自由能的傾向（氣泡合并作用）B、水分子的蒸發(fā)，導(dǎo)致氣泡的破滅；C、表面活性劑的加入能防止氣泡的兼并和破滅，增加泡沫的穩(wěn)定性；二、類型電解氣浮：如圖2-23 圖2-23電解浮上法裝置示意圖 電解氣浮是將正、負(fù)相間的多組電極浸泡在廢水中，當(dāng)通以直流電時，廢水電解，正負(fù)兩極間產(chǎn)生的氫和氧的細(xì)小氣泡粘附于懸浮物上，將其帶至水面達(dá)到分離的目的。分散空氣氣浮法目前應(yīng)用的有微氣泡曝氣氣浮法和剪切氣泡氣浮法如圖所示圖2-24為微孔泡曝氣浮上法，壓縮空氣引入到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細(xì)小氣泡。圖2-25為剪切氣泡氣浮法，該法是將空氣引入到一個高速旋轉(zhuǎn)混合器的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細(xì)小氣泡。圖2-24分散空氣浮上法— 圖2-25分散空氣浮上法— 微氣泡曝氣法 切割氣泡法溶解空氣氣浮法真空氣浮法：空氣在常壓條件下溶入水中，而在負(fù)壓條件下析出。具體過程如圖2-26（空氣的溶解在常壓下的融解度很低，氣泡釋放量很有限、，此外為形成真空，處理設(shè)施需密閉，其運行和維修較困難） 圖2-26真空氣浮法設(shè)備示意圖加壓溶氣氣浮：空氣在加壓條件下溶入水中，而在常壓條件下析出。具體過程如圖2-27、2-28（是目前常用的方法）A、全溶氣流程：將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，如圖2-27圖2-27全溶氣方式加壓溶氣浮上法流程特點：電耗高、但氣浮池容積小B、部分溶氣流程：將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮池，如圖2-28圖2-28部分溶氣方式加壓溶氣浮上法流程 特點：省電，溶氣罐小C、回流溶氣流程：將部分出水進(jìn)行回流加壓，入流廢水直接進(jìn)入氣浮池， 如圖2-29 特點：適用于SS高的原水，但氣浮池容積大圖2-29回流加壓溶氣浮上法流程加壓溶氣氣浮系統(tǒng)的設(shè)計組成及主要工藝參數(shù)加壓溶氣氣浮系統(tǒng)主要由三個部分組成：壓力溶氣系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)和氣浮分離設(shè)備1）壓力溶氣系統(tǒng)：加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設(shè)備（空壓機）及附屬設(shè)備 加壓水泵的作用：提升污泥，將水、氣以一定壓力送至溶氣罐 溶氣罐的作用：使水與空氣充分接觸，促進(jìn)空氣的溶解。2）空氣釋放系統(tǒng)：由溶氣釋放裝置和溶氣水管組成。 溶氣釋放裝置的作用：將壓力溶氣水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。溶氣釋放裝置主要有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。3）氣浮池：功能：提供一定的容積和池表面，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。類型：平流式和豎流式如圖2-30、2-31圖2-30 平流式氣浮池 圖2-31 豎氣浮池 平流式：廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長絮體與氣泡的接觸時間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固-液分離。 優(yōu)點：池身淺、造價低、構(gòu)造簡單、運行方便 缺點：分離部分的容積利用率不高。豎流式：優(yōu)點：接觸室在池中央，水流向四周擴散，水利條件好缺點：與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低（2）壓力溶氣浮上法的設(shè)計計算主要設(shè)計計算內(nèi)容有：氣浮所需空氣量、溶氣罐尺寸、所需的工作壓力、和氣浮池的尺寸等。1、氣浮所需空氣量A、通過試驗確定式中：qv—氣浮池設(shè)計水量，m3/h； R’—試驗條件下的回流比，% ac—試驗條件下的釋氣量，L/m3； ψ—水溫校正系數(shù)，取1.1-1.3；B、由Eckenfelder教授經(jīng)驗公式式中：1.3—空氣密度（20，1atm），kg/m3； Ca—大氣壓力下，某一溫度下空氣在水中的溶解度，（mL/L）； f—溶氣罐中空氣的飽和百分比，一般為0.5-0.8； p—溶氣罐工作時的絕對壓力，atm； pa—溶氣罐工作時的表壓，kPa。2、溶氣罐尺寸A、無回流時 溶氣罐的總?cè)莘eV=QT； 式中：Q—廢水流入量； T—水和空氣在加壓溶氣罐中的接觸時間； 若采用填料式溶氣罐的個數(shù)為n，則每個溶氣罐的容積V’=V/n； 若溶氣罐的高度為H，則單罐的直徑為DB、有回流時 溶氣罐的總?cè)莘eV=QrT； 式中：Qr—廢水流入量； T—水和空氣在加壓溶氣罐中的接觸時間； 若采用填料式溶氣罐的個數(shù)為n，則每個溶氣罐的容積V’=V/n； 若溶氣罐的高度為H，則單罐的直徑為D3、氣浮池的設(shè)計 氣浮池是完成氣浮過程的主要設(shè)施。它由氣泡與懸浮物的接觸室、浮渣分離式、低壓釋放器、刮渣機、排渣機和出水管等組成。池型以平流式較為常用。（一）、在氣浮池的設(shè)計中應(yīng)考慮如下問題：(1)在有條件的情況下，應(yīng)對原水進(jìn)行小樣試驗，以確定氣固比及溶氣壓力，并依此計算所需的加壓溶氣水量。(2)通過小試確定混凝劑最佳投量。反應(yīng)時間一般為10-15min。(3)反應(yīng)池的設(shè)計與給水處理相同。(4)氣浮接觸室的水流上升速度，一般取10—20mm／s，停留時間不小于60s。(5)接觸室內(nèi)的低壓釋放器，應(yīng)根據(jù)所需的加壓溶氣水量、溶氣壓力及釋放器的性能來確定適宜的型號與數(shù)量。(6)浮渣分離室的表面積由分離室的表面負(fù)荷率來確定(見表13—2)。(7)氣浮池的寬度一般應(yīng)與刮渣機的型號相適應(yīng)，單格寬度以不超過8m為宜。(8)氣浮池的有效水深一般取1.5—2.5m，水力停留時間一般為10—30min。(9)氣浮池的長寬比尚無嚴(yán)格要求，池長以防止浮渣回落為度，且不超過15m。(10)氣浮池排渣，一般用刮渣機定期刮入浮渣槽，刮渣機的走行速度宜小于5m/min。(11)氣浮池集水應(yīng)力求均勻，穿孔集水管內(nèi)的最大流速宜控制在0.5m／s左右。(12)氣浮池盡可能靠近加壓溶氣罐，以減少加壓溶氣水管的長度而降低管路損失，并避免因沿途減壓而造成氣泡提前析出與變大，降低氣浮效率。（二）設(shè)計計算1、無回流氣浮池的設(shè)計（1）分離室的主要尺寸 a.分離室的容積V V=QT b.分離室的表面積A1 c.分離室的水深H1d.分離室的長度L1：e.廢水在分離室的實際停留時間T’f.分離室的總高度H 取超高H2=0.3m，則 H=H1+H2=1.53+0.3=1.83(m)（2）、接觸室的主要尺寸a、接觸室的表面積A2b、接觸室長度L2（3）、無回流氣浮池的最終主要尺寸氣浮池的總長度LL=L1+L2=5.7+0.6=6.3（m）氣浮池的總寬度為：2B2、有回流氣浮池的設(shè)計（1）分離室的主要尺寸 a.分離室的容積V V=（Q+R）T b.分離室的表面積A1 c.分離室的水深H1d.分離室的長度L1：e.分離室的總高度H 取超高H2=0.3m，則 H=H1+H2（2）、接觸室的主要尺寸a、接觸室的表面積A2b、接觸室長度L2（3）、有回流氣浮池的最終主要尺寸氣浮池的總長度LL=L1+L2氣浮池的總寬度為：2B 氣浮池的總深度：H=H1+H2§26調(diào)節(jié)池這對廢水處理構(gòu)筑物的正常運轉(zhuǎn)非常不利。水量和水質(zhì)的波動越大，處理效果就越不穩(wěn)定，甚至?xí)箯U水處理工藝過程遭受嚴(yán)重破壞。為減少水量和水質(zhì)變動對廢水處理工藝過程的影響，在廢水處理系統(tǒng)之前宜設(shè)置調(diào)節(jié)池，以資均和水質(zhì)飛存盈補缺，使后續(xù)處理梅筑物在運行期間內(nèi)能得到均衡的進(jìn)水量和穩(wěn)定的水質(zhì)，并達(dá)到理想的處理效果。主要起均衡水量作用的調(diào)節(jié)池稱為均量池，主要起均和水質(zhì)作用的調(diào)節(jié)池稱為均質(zhì)池，既可均量又可均質(zhì)調(diào)節(jié)池稱為均化池。調(diào)節(jié)池在廢水處理工藝流程中的最佳位置，應(yīng)依每個處理系統(tǒng)的具體情況而定。某些情況下，調(diào)節(jié)池可設(shè)于一級處理之后、生物處理之前，這樣可減少調(diào)節(jié)池中的浮渣和污泥。如把調(diào)節(jié)池設(shè)于初沉池之前，設(shè)計中則應(yīng)考慮足夠的混合設(shè)備，以防止固體沉淀和厭氧狀態(tài)的出現(xiàn)。采用調(diào)節(jié)池的廢水處理工藝流程見圖2-32圖2-32采用調(diào)節(jié)池的廢水處理工藝流程 （a）在線調(diào)節(jié)（b）離線調(diào)節(jié)原水；2—格柵；3—沉砂池；4—調(diào)節(jié)池；5—提升泵房及六量控制；6—一級；7—出水；8—溢流井；在線調(diào)節(jié)流程的全部流量均通過調(diào)節(jié)池，對廢水的成分和流量可進(jìn)行大幅度調(diào)節(jié)。離線調(diào)節(jié)流程只有超過日平均-流量的那一部分流量才進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對廢水組分和流量的變化僅起輕微的緩沖作用。設(shè)計調(diào)節(jié)池時應(yīng)考慮的問題：(1)調(diào)節(jié)池的幾何形狀宜為方形或圓形，以利形成完全混合狀態(tài)。長形池宜設(shè)多個進(jìn)口和出口。(2)調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫的裝置，以及灑水消泡裝置。(3)為使在線調(diào)節(jié)池運行良好，宜設(shè)混合和曝氣裝置。混合所需的功率約為0.004-0.008kw/m3池容。所需曝氣量約為0.01-0.015m3空氣/（min·m2池表面積。）(4)調(diào)節(jié)池出口宜設(shè)測流裝置，以監(jiān)控所調(diào)節(jié)的流量。提升泵可設(shè)于調(diào)節(jié)池的前面或后面。 圖2—33水量調(diào)節(jié)池§26.1水量調(diào)節(jié)池常用的水量調(diào)節(jié)池，如圖2—33所示。進(jìn)水為重力流，出水用泵抽升，池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計水位，有效水深一般為2～3m。最低水位為死水位。調(diào)節(jié)池的容積可用圖解法計算。例如某工廠的廢水在生產(chǎn)周期(T)內(nèi)的廢水流量變化曲線，如圖2-34所示。曲線下在T小時內(nèi)所圍的面積，等于廢水總量WT(m3)。式中qi—在t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為：根據(jù)廢水量變化曲線，可繪制如圖2-35所示的廢水流量累積曲線。流量累積曲線與周期T(本例為24h)的交點A讀數(shù)為WT(1464m3)，聯(lián)接OA直線，其斜率為Q(61rn3／h)。假設(shè)一臺水泵工作，該線即為泵抽水量的累積水量。對廢水量累積曲線，作平行于OA的兩條切線ab、cd，切點為B和C，通過B和C，作平行于縱坐標(biāo)的直線BD和CE，此二直線與出水累積曲線分別相交于D和E點。從縱坐標(biāo)可得到BD和CE的水量分別為220m3和90m3，兩者相加即為所需調(diào)節(jié)池的容積為310m3。圖中虛線為調(diào)節(jié)池內(nèi)水量變化曲線。§26.2水質(zhì)調(diào)節(jié)池1．普通水質(zhì)調(diào)節(jié)池對調(diào)節(jié)池可寫出物料平衡方程：C1QT+C0V=C2QT+C2V式中Q—取樣間隔時間內(nèi)的平均流量；· C1—取樣間隔時間內(nèi)進(jìn)入調(diào)節(jié)池污物的濃度；T—取樣間隔時間；Co—取樣間隔開始時調(diào)節(jié)池內(nèi)污物的濃度；V—調(diào)節(jié)池容積；C2—取樣間隔時間終了時調(diào)節(jié)池出水污物的濃度。假設(shè)在一個取樣間隔時間內(nèi)出水濃度不變，將上式變化后，每一個取樣間隔后的出水度為當(dāng)調(diào)節(jié)池容積已知時，利用上式可求出各間隔時間的出水污物濃度。 圖2-34某廠廢水流量曲線 圖2-35某廠廢水流量累積曲線§2.7離心分離與磁力分離§2.7.1離心分離（1）、離心分離原理物體高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生離心力場。利用離心力分離廢水中雜質(zhì)的處理方法稱為離心分離法。廢水作高速旋轉(zhuǎn)時，由于懸浮固體和水的質(zhì)量不同，所受的離心力也不相同，質(zhì)量大的懸浮固體被拋向外側(cè)，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，從而使廢水得到處理。廢水高速旋轉(zhuǎn)時，懸浮固體顆粒同時受到兩種徑向力的作用，即離心力和水對顆粒的向心推力。設(shè)顆粒和同體積水的質(zhì)量分別為m、m0(kg)，旋轉(zhuǎn)半徑為r(m)，角速度為ω(rad／s)，顆粒受到的離心力分別為mω2r(N)和m0ω2r(N)此時顆粒受到凈離心力Fc(N)為兩者之差，即Fc=(m-m0)ω2r該顆粒在水中的凈重力為Fg=(m-m0)g。若以n表示轉(zhuǎn)速（r/min），并將代人上式，用α表示顆粒所受離心力與重力之比，則α稱為離心設(shè)備的分離因素，是衡量離心設(shè)備分離性能的基本參數(shù)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)半徑r一定時，α值隨轉(zhuǎn)速n的平方急劇增大。例如，當(dāng)r=0.1m，n=500r／min時，α=28，而當(dāng)n=1800r／min時，則α=1100。可見在分離過程中，離心力對懸浮顆粒的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了重力，因此極大地強化了分離過程。另外，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(dǎo)出粒徑為d(m)的顆粒的分離速度uc(m／s)為式中 ρ，ρ0—分別為顆粒和水的密度，kg／m3；μ—水的動力粘度，0.1Pa·s當(dāng)ρ>ρ0時，uc為正值，顆粒被拋向周邊；當(dāng)ρ>ρ0時，顆粒被推向中心。這說明，廢水高速旋轉(zhuǎn)時，密度大于水的懸浮顆粒，被沉降在離心分離設(shè)備的最外側(cè)，而密度小于水的懸浮顆粒(如乳化油)被“浮上”在離心設(shè)備最里面，所以離心分離設(shè)備能進(jìn)行離心沉降和離心浮上兩種操作。（2）、離心分離設(shè)備按產(chǎn)生離心力的方式不同，離心分離設(shè)備可分為離心機和水力旋流器兩類。1．離心機離心機是依靠一個可隨傳動軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，在外界傳動設(shè)備的驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓帶動需進(jìn)行分離的廢水一起旋轉(zhuǎn)，利用廢水中不同密度的懸浮顆粒所受離心力不同進(jìn)行分離的一種分離設(shè)備。高速離心機（α>3000）:多用于乳化油和蛋白質(zhì)等密度較小的微細(xì)懸浮物的分離。常速離心機：低速離心機（α<1000）、中速離心機（α=1000-3000）。 多用于與水有較大密度差的懸浮物分離2、水力旋流器壓力式水力旋流器其構(gòu)造如圖2-36所示。水力旋流器用鋼板或其他耐磨材料制造，其上部是直徑為D的圓筒，下部是錐角為θ的截頭圓錐體。進(jìn)水管以逐漸收縮的形式與圓筒以切向連接。廢水通過加壓后以切線方式進(jìn)入器內(nèi)，進(jìn)口處的流速可達(dá)6～10m／s廢水在器內(nèi)沿器壁向下作螺旋運動的一次渦流，廢水中粒徑及密度較大的懸浮顆粒被拋向器壁；并在下旋水推動和重力作用下沿器壁下滑，在錐底形成濃縮液連續(xù)排出。錐底部水流在越來越窄的錐壁反向壓力作用下改變方向，由錐底向上作螺旋運動，形成二次渦流，經(jīng)溢流管進(jìn)入溢流筒后，從出水管排出。在水力旋流中心，形成一束繞軸線分布的自下而上的空氣渦流柱。流體在器內(nèi)的流動狀態(tài)如圖2-37所示。水力旋流分離器的計算，一般首先確定分離器的尺寸，然后計算處理水量和極限截留顆粒直徑，最后確定分離器臺數(shù)。1)各部結(jié)構(gòu)尺寸各部的相關(guān)尺寸對分離效果有很大影響，經(jīng)驗得到的最佳尺寸如下：圓筒直徑 D圓筒高度 H0=L7D錐體角度 θ=10～15° 中心溢流管直徑d0=(0.25～0.3)D進(jìn)水管直徑 dl=(0.25～0.4)D出水管直徑 d2=(0.25～0.5)D錐底直徑 d3=(0.5～0.8)d0因離心力與旋轉(zhuǎn)半徑成反比．，所以旋流器直徑不宜過大—，千般在500mm以內(nèi)。如果處理水量較大，可選多臺，并聯(lián)使用。圖2-36水力旋流器的構(gòu)造圖2-37物料在水力旋流器內(nèi)的流動情況圓筒；2—圓錐體；3—進(jìn)水管；4—溢流管； 1—入流；2—一次渦流；5—排渣口；6—通氣管；7—溢流筒 8一出水管 3—二次渦流；4—空氣渦流柱2)處理水量按下式計算：式中Q——處理水量，L／min；K—流量系數(shù)，K=5.5dl/D；ΔP—進(jìn)出口壓差，MPa，ΔP=P1-P2，一般取0.1～0.2MPa；g—重力加速度(m／s2)。重力式旋流分離器重力式旋流分離器又稱水力旋流沉淀池。廢水也以切線方向進(jìn)入器內(nèi)，借助進(jìn)出水頭差在器內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)流動。與壓力式旋流器相比較，這種設(shè)備的容積大，電能消耗低。重力式旋流分離器的表面負(fù)荷大大地低于壓力式，一般為25-30m3/m2·h。廢水在器內(nèi)停留15-20min，從進(jìn)水口到出水溢流堰的有效深度H0=1.2D，進(jìn)水口到渣斗上緣應(yīng)有0.8-1.0m的保護(hù)高，以免將沉渣沖起；廢水在進(jìn)水口的流速v=0.9-1.1m/s。水頭差可按下列公式計算： 式中A—系數(shù)，通過試驗確定，采用4.5； ξ—局部阻力系數(shù)； v1—進(jìn)口處流速，m/s； l—進(jìn)水管長度，m； i—進(jìn)水管單位長度的沿程損失。§2.7.2磁力分離（1）磁力分離原理磁力分離法是一種利用磁場力截留廢水中污染物質(zhì)的固液分離方法。分離的效率取決于磁場力，物質(zhì)的磁性和流體動力學(xué)特性。根據(jù)物質(zhì)的磁力性質(zhì)，水中污染物可分為三類：抗磁性物質(zhì)：本身無磁性，在外加磁場作用下產(chǎn)生的附加磁場與外磁場方向相反，這類物質(zhì)必須采用特別的磁化技術(shù)才能進(jìn)行磁分離；順磁性物質(zhì)：本身無磁性，在外加磁場作用下產(chǎn)生與外磁場方向一致的附加磁場，這類物質(zhì)如錳、銅、鉻、鋇等，可用高梯度磁分離裝置除去；鐵磁性物質(zhì)：這類物質(zhì)中存在排列雜亂無章的磁疇，對外不顯磁性，在外磁場作用下，所有磁疇與外磁場取向一致，磁場強度隨外磁場增大而增加夕當(dāng)增大到某一限度即達(dá)磁飽和，再增大外磁場，其磁場強度不再增大。鐵磁性物質(zhì)容易磁化，可直接采用磁分離法除去。鐵質(zhì)懸浮物、氧化鐵、鐵、鈷勺鎳及其合金等均屬比類。在磁分離操作時，水中磁性粒子同時受磁場吸引力和外力(重力、粒子相互作用力等)的作用。當(dāng)磁力小于外力合力時，粒子被水帶走，反之則被磁性物質(zhì)捕獲而從水中分離出來。（2）磁分離設(shè)備按產(chǎn)生磁場的方法不同，磁分離設(shè)備分為永磁型飛電磁型和超導(dǎo)型三類。永磁型分離器的磁場由永久磁鐵產(chǎn)生，構(gòu)造簡單，電能消耗少，但磁場強度低且不能調(diào)節(jié)，僅用于分離鐵磁性物質(zhì)，電磁分離器可獲得高磁場強度和高磁場梯度，分離能力大，可分離細(xì)小鐵磁性物質(zhì)和弱磁性物質(zhì)，超導(dǎo)磁分離器可產(chǎn)生超強磁場，運行基本不消耗電能，但造價高。按設(shè)備的功能，磁分離器可分為磁凝聚器、磁吸離器和磁過濾器三種，后兩者使用較多。磁吸離器結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)過程和生物轉(zhuǎn)盤類似，圓盤用不銹綱制成，上面粘接極性交錯排列的數(shù)百上千塊永久磁鐵，并用鋁板覆蓋。運轉(zhuǎn)時，圓盤轉(zhuǎn)動，浸沒部分吸引水中磁性物質(zhì)，轉(zhuǎn)離水面后，表面泥渣即被刮走，磁過濾器結(jié)構(gòu)型式繁多，它的主要部分為電磁鐵和鐵磁性介質(zhì)，圖2-38為高梯度磁分離器（HGMS），是使用較多的磁過濾器之一，它采用不銹鋼導(dǎo)磁絲毛（鋼毛）產(chǎn)生高磁場梯度。 圖2-38HGMS磁濾器結(jié)構(gòu)示意圖HGMS裝置運行時，勵磁線圈與直流電源接通，勵磁線圈造成柱形磁場，基質(zhì)不銹鋼毛被磁化后，形成梯度磁場，污水經(jīng)過時其中的磁性物質(zhì)或磁性化絮體受到磁化，并在梯度磁力吸引下，向梯度高點游去，沉落在鋼毛表面而被捕捉，水流出HGMS體外，從而凈化了污水。當(dāng)達(dá)到規(guī)定通水時間或基質(zhì)捕捉顆粒數(shù)量積累而阻力增加時，切斷直流電源，濾芯消磁，用水沖洗將基質(zhì)捕獲的顆粒排出，然后再進(jìn)行過濾，濾出污水中磁性物質(zhì)。磁分離法的應(yīng)用：去除鋼鐵工業(yè)廢水中磁性及非磁性懸浮物；去除重金屬離子；去除有機物和植物營養(yǎng)元素；去除生活污水中細(xì)菌和病菌；去除廢水中的油類物質(zhì)；§2.8過濾與澄清（FiltrationandClarification）§2.8.1過濾（1）作用去除微細(xì)顆粒和膠體物質(zhì)，提高出水水質(zhì)；提高BOD、COD、細(xì)菌、病毒等的去除率；強化后續(xù)消毒效果，降低消毒劑用量；使后續(xù)離子交換、吸附等裝置免于經(jīng)常堵塞；（2）位置給水處理中，過濾置于沉淀池之后，消毒之前；廢水深度處理中，過濾置于二沉池之后；（3）過濾機理阻力截留懸浮顆粒截留作用，空隙變小，截污能力提高；重力沉降原水通過濾料層時，濾料表面提供了巨大的沉降面積，形成無數(shù)的小“沉淀池”。接觸絮凝吸附作用靜電作用（4）濾池按濾料種類：單層、雙層、多層濾池；按作用水頭：重力（4-5m）、壓力濾池（15-20m）；按進(jìn)出水及反沖洗水的供給與排除：普通快濾池、虹吸濾池、無閥濾池A、普通快濾池1）構(gòu)造與工藝過程構(gòu)成：集水渠、洗砂排水槽、濾料層、承托層、配水系統(tǒng)；管廊：渾水進(jìn)水管、清水出水管、沖洗水管、沖洗水排出管；過濾過程：反沖洗（解決水量、水質(zhì)問題）2）濾料和承托層結(jié)構(gòu)I、濾料的基本要求：足夠的機械強度；較好的化學(xué)穩(wěn)定性；適宜的級配（不同粒徑的濾料數(shù)量的比例）；足夠的空隙率（接近球形，表面粗糙而有凌角）；II、濾料的性能有效直徑和不均勻系數(shù)有效直徑d10(d80)：能使10%（80%）的濾料通過的篩孔直徑；不均勻系數(shù)：K=d80/d10（1.65-1.80）濾料的納污能力：在保證出水水質(zhì)的條件下，過濾周期內(nèi)單位體積濾料中能截留的污染物量。w濾料的空隙率和比表面積空隙率：在一定體積濾層中空隙所占的體積與總體積的比值比表面積：單位重量或單位體積濾料所具有的表面積III、過濾時的水頭損失IV、濾速、濾池總面積及濾池數(shù)的確定濾速：承托層：0.4-0.45m單層砂濾池：v1=8-12m/h濾層：0.7-0.75m雙層池：v2=12-16m/h水深：1.5-2.0m濾池總面積：濾池總深：2.5-3.0mA=Q/vV、反沖洗反沖洗方式：高速水流反沖洗；氣、水反沖洗水沖強度：3-4L/m2.s氣沖強度：10-20L/m2.s反沖洗影響因素沖洗強度q：單位濾池面積上通過的反洗水流量（L/m2.s）粒徑相同時，比重越大，沖洗強度越大；比重相同時，粒徑越大，沖洗強度越大；水溫高時，水的粘度小，不利于污物的剝離，沖洗強度越大；v濾層膨脹度e：e越大，濾料顆粒碰撞機會減少，反洗變差；VI、配水系統(tǒng)作用均勻分布反沖洗水于整個濾池斷面；均勻收集過濾水；配水不均原因配水系統(tǒng)的水力阻抗；孔眼出水的水力阻抗；承托層的水力阻抗；濾料層的水力阻抗；配水系統(tǒng)類型大阻力配水系統(tǒng)：增大整個配水系統(tǒng)布水孔眼的阻力，降低由于距離不同而引起的水頭損失的差異在總水頭損失中的比例；小阻力配水系統(tǒng)：減少整個配水系統(tǒng)的總水頭損失，使距離不同引起的水頭損失的差異減少達(dá)到配水均勻的目的；B、虹吸濾池I、構(gòu)造及工作原理濾池的進(jìn)水和沖洗水的排除由虹吸管完成.II、特點利用虹吸原理進(jìn)水和排走洗砂水；小阻力配水系統(tǒng)；易于自動化控制；池深大，沖洗效果不理想；適用于中小水廠，造價比普快濾池低20-30%；C、重力無閥濾池I、構(gòu)造及工作原理II、特點自動運行、操作方便；結(jié)構(gòu)簡單，造價低(比普通快濾池低30-50%)；小阻力配水系統(tǒng)；濾池高度大，沖洗時進(jìn)水管照樣進(jìn)水,并被排走浪費一部分澄清水；F、壓力濾池特點密閉的鋼罐,是在壓力下進(jìn)行工作的;反洗常用空氣助洗和壓力水反洗的混合方式;耗費鋼材多,投資較大;占地少,運行管理方便;§2.8.2澄清（1）概述完成混合、反應(yīng)及絮凝體的分離；澄清池中的作用介質(zhì)是懸浮狀態(tài)的泥渣；懸浮狀態(tài)的濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣是處理效果的關(guān)鍵；（2）分類：泥渣與水的接觸方式的不同A、泥渣循環(huán)分離型（機械加速、水力循環(huán)）泥渣在垂直方向不斷循環(huán)，在運動中捕捉原水中形成的絮凝體，并在分離區(qū)加以分離；機械加速澄清池優(yōu)點：處理效果好；穩(wěn)定，適應(yīng)性強；適用于大、中水廠；缺點：機電維修復(fù)雜，啟動時有時需人工加土和加大投藥量；v水力循環(huán)澄清池優(yōu)點：不需要機械攪拌；結(jié)構(gòu)簡單；缺點：反應(yīng)時間短，運行不穩(wěn)定；泥渣會流控制較難，適應(yīng)性差；適用于小型水廠；B、懸浮泥渣過濾型（懸浮澄清池、脈沖澄清池）：靠上升水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣，當(dāng)原水自下而上通過泥渣層時，其中的絮凝體就被截留；懸浮澄清池優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；缺點：