陕西科技大学807环境工程学考点精讲 3.docx
- 文档编号:18427363
- 上传时间:2023-08-16
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:121.81KB
陕西科技大学807环境工程学考点精讲 3.docx
《陕西科技大学807环境工程学考点精讲 3.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《陕西科技大学807环境工程学考点精讲 3.docx(12页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
陕西科技大学807环境工程学考点精讲3
专业课考点精讲课程
第3讲
污水的物理处理
(二)
【知识脉络图】
【考点概述】
1、沉砂池的作用、类型及工作原理(★★★)
2、沉淀池的作用、类型及工作原理(★★★)
3、隔油池的类型及作用,乳化油的形成及破乳方法(★)
4、气浮法的作用、条件、类型及基本原理(★)
【复习思路及目的】
1、掌握沉砂池的作用、类型及工作原理
2、熟记沉淀池的作用、类型及工作原理
3、了解隔油池的类型及作用,乳化油的形成及破乳方法
4、了解气浮法的相关知识点
【考点精讲】
考点一、沉砂池(★★)
一、沉砂池概述
1.位置:
沉砂池一般位于泵站或初沉池前。
2.功能:
用于分离水中较大的无机颗粒。
以使水泵、管道免受磨损和阻塞;以减轻沉淀池的无机负荷;改善污泥的流动性,以便于排放、运输。
3.分类:
按池内水流方向的不同,沉砂池可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池等。
平流式沉砂池的设计
①长度L(m):
L=v·t
②过水面积A(m2):
A=qVmax/v
③池宽B(m):
B=A/h2
单格宽:
b=B/nh2为有效水深
④贮砂斗容积V
二、曝气沉砂池
❑普通沉砂池存在的问题:
①砂中含有机物;
②对被有机物包覆的砂粒沉降性能差、截留效率不高。
❑曝气的作用:
①使有机物处于悬浮状态;
②砂粒摩擦及在气体剪切力和紊动条件下,去除其附着的有机污染物。
曝气沉砂池主要设计参数
◆废水在池内的水平流速一般取0.08-O.12m/s,在过水断面周边的最大旋转线速为0.25-0.4m/s。
◆废水在池内的停留时间取4-6min,最大流量时为1-3min。
◆有效水深取2-3m,宽深比为(1-l.5):
1,长宽比可达5:
1。
◆曝气装置多采用穿孔管曝气器,孔径2.5-6.Omm,曝气管安装于池壁一侧距池底O.6-0.9m处,曝气量为0.2m3/m3。
曝气沉砂池设计计算
见教材
沉砂池设计原则
Ø城市污水厂一般应设置沉砂池,工业污水根据水质设置。
沉砂池只数或分格应不少于2,按并联运行。
Ø设计流量应按分期考虑
①当污水自流进入时,应按每期的最大设计流量计算;
②当污水为提升进人时,应按每期工作水泵的最大组合流量计算;
③在合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算。
Ø沉砂池去除的砂粒比重为2.65、粒径为0.2mm以上。
Ø城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算,含水率约为60%,容重约1500kg/m3。
Ø贮砂斗容积按2日沉砂量计算,贮砂斗壁的倾角不小于55°排砂管直径不小于200mm。
Ø沉砂池的超高不小于0.3m。
考点二、沉淀池(★★★)
❑平流式沉淀池
❑竖流式沉淀池
❑辐流式沉淀池
一、平流式沉淀池(horizontal-flow)
特点:
废水从池一端流入,沿水平方向在池内流动,从池的另一端溢出,池的形状呈长方形,在进口处的底部设贮泥斗。
主要组成部分及作用
Ø流入装置:
其作用是消能,使废水均匀分布。
Ø流入装置是横向潜孔,潜孔均匀地分布在整个宽度上,在潜孔前设挡板。
挡板高出水面0.15-0.2m,伸入水下的深度不小于0.2m。
Ø流出装置:
出流堰是沉淀池的重要部件,多采用自由堰型式,堰前也设挡板,以阻拦浮渣,或设浮渣收集和排除装置。
Ø沉淀区(工作区):
是可沉降颗粒与废水分离的区域。
Ø污泥区和排泥装置:
排除沉于池底的污泥,使淀池工作正常,保证出水水质。
Ø在池的前部设贮泥斗,其中的污泥通过排泥管借助1.5-2.0m的静水压力排出池外,池底坡度一般为0.01-0.02。
Ø缓冲层:
缓冲层是分隔沉淀区和污泥区的水层,保证已沉下的颗粒不因水流搅动而再次浮起。
平流式沉淀池的设计
1.设计内容:
主要包括功能构造设计和结构尺寸设计两部分。
2.沉淀池满足的基本要求:
Ø具有足够的沉降分离面积;
Ø能均匀布水、均匀集水;
Ø具有污泥、浮渣的收集和排放设备。
平流式沉淀池的设计
沉淀池设计的基本依据
废水流量、水中悬浮固体浓度、性质以及出水水质要求。
相关设计参数
沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。
计算公式见教材
二、竖流式沉淀池(upward-flow)
特点:
废水从池中央下部进入,水流自下而上流动,最后在池上部周边出水。
竖流式沉淀池设计
v竖流式沉淀池多呈圆形,也有方形和多角形的。
v直径或边长一般在8m以下,多介于4-7m之间。
沉淀池上部呈柱状部分为沉淀区,下部呈截头锥状的部分为污泥区,在二区之间留有缓冲层0.3m。
v流出区设于池周,采用自由堰或三角堰。
如果池子的直径大于7m,一般要考虑设辐射式集水槽与池边环形集水槽相通。
竖流式沉淀池的工作原理
废水颗粒有三种运动状态:
当u>v时:
颗粒下沉,被沉降去除;
当u=v时:
颗粒不下沉也不上浮;
当u 颗粒上浮,随水带走。 由此可见颗粒沉淀效率比平流式沉淀池低。 但当颗粒属于絮凝沉淀类型时,情况比较复杂,颗粒物相互碰撞、粘结,沉淀效率要高于平流式沉淀池。 三、辐流式沉淀池(radial-flow) 特点: 形状呈圆形或方形,废水从池中心进入,沉淀后废水从池周边溢出(中心进水,周边出水)。 辐流式沉淀池设计 Ø常为圆形池,直径一般介于20-30m之间,但变化幅度可为6-60m,最大甚至可达100m,池中心深度约为2.5-5.0m,池周深度则约为1.5-3.0m。 Ø废水从池中心处流入,沿半径的方向向池周流动。 Ø其水力特征是废水的流速由大到小变化。 四、沉淀池的强化与改进 传统沉淀池的缺点: 去除率不高; 占地面积较大。 强化措施: 1.从原水水质着手,改变水中悬浮物质的状态,使其易于分离沉降。 如: 混凝。 2.从沉淀池结构着手,创造更适宜于颗粒沉降分离的条件。 如: 预曝气、各种新型沉淀池。 预曝气 第一种是单纯曝气,不投加任何物质,目的是促进自然絮凝。 第二种是在曝气的同时,投加生物处理单元排出的剩余生物污泥,利用这些污泥所具有的活性产生絮凝作用,这一过程称为生物絮凝。 预曝气的作用: (a)可产生自然絮凝或生物絮凝作用,使废水中的微小颗粒凝聚成大颗粒,以便于沉降分离; (b)氧化废水中的还原性物质; (c)吹脱废水中溶解的挥发物; (d)增加废水中溶解氧,减轻废水的腐化,提高废水的稳定度。 向心辐流式沉淀池 向心辐流式沉淀池,废水从池周流入,澄清水则从池中心流出(周边进水,中心出水)。 也可以采取池周进水池周出水的方式(周边进水,周边出水)。 一般的辐流式沉淀池中心进水周边出水,进口处水流速大,呈紊流状态,阻碍颗粒下沉,影响沉淀池的分离效果,而向心辐流式沉淀池克服了这一缺点。 考点三、隔油和破乳(★) 一、含油废水中油的状态 (a)浮油: 油品在废水中分散的颗粒粒径大于100m。 浮油占水中总含油量的60%-80%,是废水中油的主要部分。 (b)乳化油: 油品在废水中分散的粒径很小,呈乳化状态,不易从废水中分离出来; (c)溶解油: 小部分油品呈溶解状态,溶解度约为5-15mg/L。 二、隔油池分类 隔油池是用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油的处理构筑物。 常用的隔油池有平流式和斜流式两种形式。 三、乳化油及破乳方法 1、乳化油形成: 当油水混合并有乳化剂存在时,乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜,这时油和水就不会分层,而呈一种不透明的乳状液。 2、常见破乳油的来源: Ø生产工艺的需要 车床切削用冷却液 Ø洗涤含油设备的废水(油槽车、机械零件) Ø油与乳化剂在管道中混合 3、常见的破乳方法: Ø投加换型乳化剂 Ø投加盐类、酸类 Ø投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂 Ø搅拌、震荡、转动 Ø过滤 Ø改变温度 Ø微波破乳 水处理中常用的混凝剂也是较好的破乳剂。 考点四、浮上法(★) 浮上法的定义: 利用高度分散的微小气泡作载体,去粘附废水中细微的疏水性悬浮固体和乳化油等污染物,使其随气泡上浮到水面,实现固液分离或液液分离。 浮上法工艺满足的条件: ✓必须向水中提供足够的微气泡 ✓必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态 ✓必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。 一、浮上法的分类 按产生气泡的方法可分为: 1、电解浮上法 2、分散空气浮上法 Ø微气泡曝气浮上法 Ø剪切气泡浮上法 3、溶解空气浮上法 Ø真空浮上法 Ø加压溶气浮上法 电解浮上法(电气浮) 电解废水,产生大量微小的氢气和氧气气泡。 优点: 气泡小于其它方法,特别适于脆弱絮状悬浮物 缺点: 表面负荷常低于4m3/m2.h;电耗高;操作运行管理复杂;易产生电解垢;难适用于大型生产。 溶解空气浮上法-加压溶气浮上法 工作原理: 空气在加压条件下溶解于水,然后将压力降至常压,使过饱和的空气以细微气泡形式释放出来。 特点: 气泡更小、更均匀、不破坏絮凝体。 主要设备: 水泵、溶气罐、浮上池。 空气注入溶气罐方式: 可采用空气压缩机或射流器。 加压溶气浮上法流程 根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同基本流程有以下三种: v全溶气流程 v部分溶气流程 v回流溶气流程 二、加压溶气浮上法的基本原理 1.空气在水中的溶解度 2.水中悬浮颗粒与微小气泡粘附的原理 (1)气泡与微小颗粒粘附的条件 (2)颗粒-气泡复合体的上浮速度 3.化学药剂的投加对气浮效果的影响 (1)混凝剂有机或无机,改变颗粒亲水性,使颗粒絮凝 (2)浮选剂极性和非极性分子组成 (3)助凝剂聚丙烯酰胺 (4)抑制剂抑制某些物质上浮 (5)调节剂酸碱等 气浮法的应用 (a)分离废水中的细小悬浮物、藻类及微絮体; (b)回收工业废水中的有用物质,如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等; (c)代替二次沉淀池,分离和浓缩剩余活性污泥,特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中; (d)分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油; (e)分离回收以分子或离子状态存在的污染物,如表面活性物质和金属离子。 气浮法的特点 (a)占地较少,节省基建投资; (b)气浮池具有预曝气作用,出水和浮渣都含有一定量的氧,有利于后续处理或再用,泥渣也不易腐化; (c)对那些很难用沉降法去除的低浊度含藻水,气浮法处理效率高,甚至还可去除原水中的浮游生物,出水水质好。 【思考题】 2设置沉砂池的目的和作用是什么? 曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别? 4试叙述三种沉淀池的优缺点及分别适用的条件。 5.已知某城镇污水处理厂设计平均流量为Q=20000m3/d,服务人口100000人,初沉污泥量按25g/(人•日),污泥含水率按97%计算,试为该处理站设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。 6加压溶气浮上法的基本原理是什么? 有哪几种基本流程与溶气方式? 各有何特点? 7微气泡与悬浮颗粒物相粘附的基本条件是什么? 有哪些影响因素? 如何改善微气泡与颗粒的粘附性能? 8.气固比的定义是什么? 如何确定适当的气固比? 9.在废水处理中,气浮法与沉淀法相比较,各有何缺点? 11.如何改进及提高沉淀或气浮分离效果? 本课时需要掌握的知识点共4个考点,其中3个重要考点,1个一般考点。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 陕西科技大学807环境工程学考点精讲 陕西科技大学 807 环境 工程学 考点