工业废水的物理处理

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Ch11,工业废水的物理处理,水质、水量的均衡与调节,(Equalization of Flow and Quality),(Centrifugal Separation),重力分离,( Gravity Separation),介质过滤,(Medium Filtration),1,（一）调节池,工业废水水质、水量的,不均衡性,工业废水水质、水量,调节的作用,均衡水质、水量，降低处理设施投资规模,保证后续处理设施的正常运行,工业废水水质、水量,调节的方法,水量调节,水质调节,综合调节,调节水量和水质的,构筑物,：调节池,2,（一）调节池,进水为重力流，出水用泵抽升,最高水位：不高于进水管的设计水位,有效水深：,23,米,最低水位：死水位,1.,水量调节池：,3,（一）调节池,调节池的容积：图解法计算,曲线下在,T,小时内所围的面积，等于废水总量,W,T,(m,3,),4,（一）调节池,废水流量累计曲线,OA,，,A,点纵标即周期,T,（,24h,）的累积流量,OA,的斜率即周期,T,（,24h,）平均水量,BD+CE=,调节池的容积,虚线为调节池内水量变化曲线,5,（一）调节池,2.,水质调节池：,（,1,）普通水质调节池,：物料衡算,假设在一个取样间隔时间内出水浓度不变,6,（一）调节池,（,2,）穿孔导流槽式调节池,：同时进入调节池的废水，由于流程长短不同，使前后进人调节池的废水相混合，以此来均和水质。,Flash_785,7,（一）调节池,3.,分流贮水池：,对于某些工业如有偶然泄漏或周期性冲击负荷发生时，宜设分流贮水池。当废水浓度超过某一设定值时，将废水放进分流贮水池。,8,4.,调节池的设计要点,水质、水量情况调查,（绘制时变化曲线）,池型的选择,有效容积的确定,（,3050,设计水量）,搅拌方式的选择,（废水充分混合，避免悬浮物沉淀）,泵循环：简单易行；但动力消耗较高,曝气：效果好，预曝气；但运行费用较高,机械：效果好；但设备浸于水中易腐蚀，运行费用较高,9,（二）离心分离,（,1,）离心分离的原理,废水作高速旋转时产生离心力场，由于悬浮固体和水的质量不同，所受的离心力也不相同，在离心力场作用下废水达到分离净化的目的。,（,2,）颗粒受到的净离心力,F,c,离心力,m,m,0,颗粒和水的质量,r,旋转半径,角速度,10,离心分离,（,3,）离心设备的分离因素,(,),当离心设备的旋转半径,r,一定时，,与转速,n,的平方成正比。,例：当,r=0.1m,，,n=500r/min,时，,=28,；而当,n=1800r/min,时，则,=110,。,可见在分离过程中，离心力对悬浮颗粒的作用远远超过了重力，因此极大地强化了分离过程。,颗粒所受离心力与重力之比,是衡量离心设备分离性能的基本参数。,11,（,4,）颗粒离心分离的速度（,u,）,当,0,时，,为正值，颗粒被抛向周边；当,0,时，颗粒被推向中心。,废水高速旋转时，密度大于水的悬浮颗粒，被沉降在离心分离设备的最外侧，而密度小于水的悬浮颗粒,(,如乳化油,),被“浮上”在离心设备最里面，所以离心分离设备能进行离心沉降和离心浮上两种操作。,悬浮颗粒的粒径,d,越小，密度,同水的密度,0,越接近，水的动力粘度,越大，则颗粒的分离速度,u,越小，越难分离。,离心分离,12,（,5,）离心分离设备,适用于含油、灰渣废水的处理,按产生离心力的方式不同，可分为,（,i,）离心机,（,ii,）水力旋流器,离心分离,13,（,i,）离心机,依靠一个可随传动轴旋转的转鼓，在外界传动设备的驱动下高速旋转，转鼓带动需进行分离的废水一起旋转，利用废水中不同密度的悬浮颗粒所受离心力不同进行分离。,离心机的种类和形式多样,按,分离因素大小,：高速离心机,(,3000),和常速离心机,中速离心机,(10003000),和低速离心机,(,1000),按,转鼓的几何形状,：转筒式、管式、盘式和板式离心机,按,操作过程,：间歇式和连续式离心机,按,转鼓的安装角度,：立式和卧式离心机,离心分离,14,压力式,（表面负荷：,800-1000m,3,/m,2,.h,）,重力式,（表面负荷：,25-30m,3,/m,2,.h,）,离心分离,（,ii,）水力旋流器,15,（三）重力分离,重力沉砂（沉砂池）,重力沉淀（沉淀池）,重力浓缩（浓缩池）,重力除油（隔油池）,16,重力除油,（,1,）含油废水的来源,工业（石油化工，钢铁冶炼，,钢铁、焦化、煤气发生站、,机械加工）,生活（厨房，餐饮，食品加工）,17,（,2,）油类在废水中的存在形式,浮油,：悬浮状态，油珠粒径一般大于,100m,（油膜、油层，重力除油的主要对象）,分散油,：分散状态，油珠粒径,10100,m,（微小油珠，不稳定，静置后形成浮油）,乳化油,：乳化状态，油珠粒径小于,10m,，一般为,0.1,2m,（ 在废水中形成稳定的乳化液）,溶解油,：溶解状态，油珠粒径比乳化状态的粒径小，有的可小到几纳米，溶于水,重焦油：比重大于,1.1,的重油,可用沉淀法去除,;,其余的比重都小于,1,18,（,3,）含油废水的处理方法,重力隔油池,(Gravity Oil Separation Tank),旋流离心分离,(,Vortical,Flow Centrifugal Separation),气浮,(Dissolved Air Flotation),过滤,(Filtration),对于含油废水的处理，一般采用,重力分离法,去除悬浮状态的油和重油，其构筑物为隔油装置；对于乳化状态的油一般采用破乳,混凝,气浮工艺进行处理。,19,重力隔油池的常用类型,平流隔油池,(Horizontal Flow Oil Separation Tank),斜板隔油池,(Inclined Plate Oil Separation Tank),20,（,4,）隔油池构造和工作原理,（,i,）平流式隔油池,废水从池的一端流入，从另一端流出，其中比重小于,1,且粒径较大的油珠上浮到水面上，而比重大于,1,的杂质则沉于池底，上浮的油可用刮板刮到出水端，由集油管（,DN 200-300mm,）排出，沉渣则可通过排泥管,(,不小于,DN200mm),排出。,优点,：构造简单，便于运行管理，除油效果稳定,缺点,：池体大，占地面积多,21,粒径较大的浮油的上浮,速度（,u,）,遵从,修正的,Stokes,公式,22,采用波纹形斜板，废水沿板面向下流动，从出水堰排出，水中的油珠沿板的下表面向上流动，然后经集油管收集排出，水中的悬浮物沉降到板上表面，落到池底可经排泥管排出。,目前我国一些含油废水处理站，多采用这种形式的隔油池。,(ii),斜板隔油池,23,（,5,）隔油池的设计参数,(,了解,),(i),平流式隔油池的设计计算,（去除粒径不小于,150m,的油珠）,按油珠上浮速度计算,按废水的停留时间计算,24,设计应符号下列要求：,污水停留时间（,1.5,2h,）,污水的水平流速（,2,5mm/s,）,单格池宽不大于,6m,，长宽比不小于,4,有效水深不应大于,2m,，超高不小于,0.4m,，,刮泥机的刮板移动速度不大于,2m/min,排泥管的直径不小于,200mm,，集油管直径宜为,200,300mm,池底坡度为,0.01,0.02,，污泥斗倾角为,45,考虑加热及灭火设施。,25,(ii),斜板隔油池,（去除油珠粒径不小于,80m,）,表面水力负荷（,0.6,0.8m,3,/m,2,h,）,斜板的净距为,40mm,左右,倾角不应小于,45,26,过滤,：通过过滤介质的表面或滤层截留水中的悬浮固体和其它杂质，使水获得澄清的工艺过程。,根据过滤材料的不同，分为：,颗粒材料过滤：,用于经混凝或生物处理后低浓度悬浮物的去除,多孔材料过滤：,去除毛纺、化纤和造纸等行业废水中的悬浮细纤维而采用的筛网过滤,（四）介质过滤,27,废水处理中可用石英砂、无烟煤、陶粒、纤维球、聚氯乙烯球等作为滤料。,采用粗滤料、双层或三层滤料和上向流滤池（各层滤料截污力能完全发挥，水头损失上升缓慢），以提高滤池的纳污量，延长过滤周期。,（,1,）颗粒材料过滤,28,普通石英砂滤池：重力，下向流,上向流滤池：,滤料自然筛分，理想级配，含污能力分布合理,多层滤料滤池,：,无烟煤、石英砂、石榴石，用于饮用水处理和废水深度处理,压力滤池：,滤速高，处理能力大；立式（小型设备）和卧式（较大的,WWTP,）,新型滤料（纤维球,/,纤维束）滤池：,吸附力强，含污量高；滤速高，水头损失小，过滤周期长，冲洗水耗量低,聚结过滤池：,即粗粒化法，用于含油废水处理，去除分散油和乳化油；通过粗粒化滤料，微小油珠聚结成大颗粒，然后油水分离,连续流滤池：,连续清洗，恒位、恒量出水,延长过滤周期,29,（,2,）,多孔材料过滤,格栅、筛网（捞毛机）：,可有效去除和回收废水中的羊毛、化学纤维、造纸废水中的纸浆等纤维杂质；具有简单、高效、不加化学药剂、运行费低、占地面积小及维修方便等优点,微筛滤机,：转筒型，圆弧型,微孔过滤机,（精密过滤器）：,陶瓷管，钛管，,PE,管,/,板,微滤膜,：,中空纤维膜、管式膜，平板膜，陶瓷膜,30,砂滤,微滤,反渗透,1A,10A,100A,1000A,1,10,100,1,mm,离子,高分子,粒子,蛋白质,细菌,悬浮物粒径与处理技术的选择,31,