污水的物理的处理方法

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1、污水的物理的处理方法 筛滤截留 格栅和筛网 重力分离 沉淀 气浮 离心分离 漩流分离 离心机 第一节 格栅和筛网 一 格栅的定义 作用 格栅是由一组平行的 金属栅条或筛网制成 安装在污水渠道 泵房 集水井的进口处或污 水处理厂的前端 用以 截留较大的悬浮物或漂 浮物 格栅由一组 或多组 相 平行的金属栅条与框架组 成 倾斜安装在进水的渠 道 或进水泵站集水井的 进口处 以拦截污水中粗 大的悬浮物及杂质 作用 去除可能堵塞水泵 机组及管道阀门的较粗大 悬浮物 并保证后续处理 设施能正常运行 选用栅条间距的原则 不堵塞水泵和水处理厂 站的处理设备 格栅的 作用 格栅所截留的污染物数量与地区的情况

2、污水沟道 系统的类型 污水流量以及栅条的间距等因素有关 可参考的一些数据 当栅条间距为16 25mm时 栅渣截留量为 0 10 0 05m3 103m3污水 当栅条间距为40mm左右时 栅渣截留量为 0 03 0 01 m3 103m3污水 栅渣的含水率约为80 密度约为960kg m3 人工清除 设计面积应采用较大的安 全系数 一般不小于进水 渠道面积的2倍 以免清 渣过于频繁 与水平面倾角 30 60 机械清除 过水面积一般应不小于 进水管渠的有效面积的 1 2倍 与水平面倾角 60 90 格栅的清渣方法 旋转式格栅除污机 上海松江东部污水处理厂 上海天山水质净化厂 转鼓式机械格栅 二 格

3、栅分类 按形状 平面 曲面格栅 按栅条间隙 粗 50 100mm 中 10 40mm 细 1 5 10mm 格栅 按清渣方式 人工清渣 机械清渣 栅渣量 0 2m3 用链条 钢丝绳等带动齿耙清渣 如果格栅放在泵房的前面 栅条的间距选取可 根据不同型号的污水泵要求来选取 三 格栅的设计计算 格栅的设计内容包括尺寸计算 水力计算 栅渣量计算以及清渣机械的选用 B1 B B1 12 污水设计流量的计算 污水设计流量 指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量 污水设计流量包括生活污水设计流量和工业废水设计 流量 生活污水设计流量 居住区生活污水 公共建筑生活污水 工业企业生活污水及淋浴污水 工业废

4、水设计流量 1 生活污水设计流量的计算 1 居住区生活污水量计算 式中 Q1 居住区生活污水设计流量 L s qd 居住区生活污水量标准 定额 L d 人 也可 按该地区居民生活用水定额的80 90 选用 N 设计人口数 按规划部门根据统计资料提供的参数 选用 常用人口密度和服务面积相乘得到 KZ 总变化系数 是最大日最大时污水量与平均日 平均时污水量的比值 Kd 日变化系数 是最大日污水量与平均日污水量的比值 Kh 时变化系数 是最大日最大时污水量与最大日平均时 污水量的比值 KZ Kd Kh 生活污水量总变化系数 因为一般城市缺乏日变化系数和时变化系数的数据 要直接采用上 式计算总变化系数

5、有困难 总变化系数与平均流量之间有一定的关系 平均流量越大 总变化 系数越小 污水平均日流量 L s 5154070100 200 500 100 0 总变化系数 KZ 2 32 01 81 71 61 51 41 3 2 7 Q0 11 5 L s Q 1000 L s 1 3 Q 1000 L s时 也可按照以下公式求 KZ 2 3 Q 5 L s时 居住区生活污水排水定额 上册P238 居民生活用水定额 卫生设备情况 室内有给水排水卫生设 备 但无淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备和淋浴设备 室内有给水排水卫生设 备 并有淋浴和集中热 水供应 分 区 一二三四五 生活污水每人每日排水定额

6、 L 55 90 90 125 130 170 60 95 100 140 140 180 65 100 110 150 145 185 65 100 120 160 150 190 55 90 100 140 140 180 注 第一分区包括 黑龙江 吉林 内蒙古的全部 辽宁的大部分 河北 山西 陕西偏北的一小部分 宁夏偏东 的一部分 第二分区包括 北京 天津 河北 山东 山西 山西的大部分 甘肃 宁夏 辽宁的南部 河南北部 青海 偏东和江苏偏北的一小部分 第三分区包括 上海 浙江的全部 江西 安徽 江苏的大部分 福建北部 湖南 湖北的东部 河南南部 第四分区包括 广东 台湾的南部 广西的大

7、部分 福建 云南的南部 第五分区包括 贵州的全部 四川 云南的大部分 湖南 湖北的西部 陕西和甘肃在秦岭以南的地区 广西 偏北的一小部分 2 公共建筑生活污水量计算 式中 Q2 公共建筑生活污水设计流量 L s S 公共建筑最高日生活污水量标准 L d 人 一般按 建 筑给水排水设计规范 中有关公共建筑的用水量标准选用 排水量大的建筑也可以通过调查或参考相近建筑选用 Kh 时变化系数 是最大日最大时污水量与最大日平均时污水 量的比值 公共建筑生活污水量的计算可与居民生活污水量合并计算 也可单 独计算 合并计算时 生活污水量定额应选用综合生活污水量定额 可 参考该地区综合生活用水定额的80 90

8、 选用 单独计算时 则用下列公式计算 3 工业企业生活污水及淋浴污水量计算 式中 Q3 工业企业生活污水及淋浴污水设计流量 L s A1 一般车间最大班职工人数 人 B1 一般车间职工生活污水量标准 为25 L 人 班 T 每班工作时数 h K1 一般车间生活污水量时变化系数 以3 0计 A2 热车间最大班职工人数 人 B2 热车间职工生活污水量标准 为35 L 人 班 K2 热车间生活污水量时变化系数 以2 5计 C1 一般车间最大班使用淋浴的职工人数 人 D1 一般车间的淋浴污水量标准 为40 L 人 班 C2 热车间最大班使用淋浴的职工人数 人 D2 热车间的淋浴污水量标准 为60 L

9、人 班 2 工业废水设计流量的计算 工业废水设计流量计算公式 式中 Q4 工业废水设计流量 L s qm 生产过程中每单位产品的废水量标准 L 单位产品 M 产品的平均日产量 T 每日生产时数 KZ 总变化系数 与工业企业性质有关 日变化系数为1 时变化系数可以实测 最大时流量 平均时 流量 也可以按经验值选用 3 污水总设计流量的计算 Q Q1 Q2 Q3 Q4 Q渗 Q渗指地下水渗入量 一般以单位管道延长米或单位服务 面积公顷计算 该方法是假定排出的各种污水 都是在同一时间内出现 最大流量的 即采用简单累加法来计算流量的 格栅栅条 断面形状 过格栅渠道 的水流流速 污水过栅条 间距的流速

10、矩形 圆形 方形 圆形的水利条件较方 形好 但刚度较差 目前多采用断面形 式为矩形的栅条 格栅栅条 断面形状 过格栅渠道 的水流流速 污水过栅条 间距的流速 一方面泥沙不至于 沉积在沟渠底部 另一方面截留的污染 物又不至于冲过格栅 通常采用0 4 0 9m s 格栅渠道的宽度要设置得当 应使水流保持适当流速 格栅栅条 断面形状 过格栅渠道 的水流流速 污水过栅条 间距的流速 为防止栅条间隙堵塞 一般采用0 6 1 0m s 最大流量时可高 于1 2 1 4m s 渐扩 20 沉底大于水头损失 B1 B B1 12 格 栅 的 建 筑 尺 寸 1 格栅的间隙数量n可由下 式决定 式中 Qmax

11、最大设计流 量 m3 s b 栅条间距 m h 栅前水深 m v 污水流经格栅的速 度 m s 2 格栅的建筑宽度B由下式决定 式中 B 格栅的建筑宽度 m S 栅条宽度 m 3 栅后槽的总高度H由下式决定 式中 H 栅前水深 m h2 格栅的水头损失 m h1 格栅前渠道超高 一般 h1 0 3m B1 B B1 12 通过格栅的水头损失h2的计算 h0 计算水头损失 m v 污水流经格栅的速度 m s 阻力系数 其值与格栅栅条的断面几何形状有关 见表10 2 格栅的放置倾角 g 重力加速度 m s2 k 考虑到由于格栅受污染物堵塞后 格栅阻力增大的系数 可用式 k 3 36v 1 32求定

12、 一般采用k 3 城市污水一般取0 1 0 4m 格 栅 的 设 计 与 计 算 格 栅 的 建 筑 尺 寸 4 格栅的总建筑长度L由下 式决定 式中 L1 进水渠道渐宽部位 的长度 m 其中 b1 进水渠道宽度m 1 进水渠道渐宽部位的展开 角度 一般 1 20 L2 格栅槽与出水渠道连接 处的渐窄部位的长度 一般 L2 0 5L1 H1 格栅前的渠道深度 m 5 每日栅渣量W由下式 决定 式中 W1 栅渣量 m3 103m3污 水 KZ 生活污水流量总变化 系数 格栅设计计算例题 例1 1 已知某城市污水处理厂最大设计污水量qvmax 0 2m3 s KZ 1 5 计算格栅各部尺寸 解 设

13、栅前水深h 0 4m 过栅流速v 0 9m s 取用中格栅 栅 条间隙d 20mm 格栅安装倾角 60 1 栅条的间隙数n 2 格栅的建筑宽度B 栅条宽度S 10mm B1 B B1 12 3 进水渠渐宽部分长度L1 若进水渠宽B1 0 65m 进水渠内流速0 77m s 渐宽 部分展开角 1 20 4 栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度L2 5 过栅水头损失h2 B1 B B1 12 6 栅后槽总高度h总 取栅前水深h 0 4m 栅前渠道超高h1 0 3m 7 栅槽总长度L 8 每日栅渣量W W1取0 07m 103m3 采用机械清渣 B1 B B1 12 作用 用于废水处理或 短小纤维的回收

14、 型式 振动筛网 水力筛网 筛网 填埋 焚烧 820 以上 堆肥 将栅渣粉碎后再返回废水中 作为 可沉固体进入初沉池 格栅 筛网截留的污染物的处置方法 第二节 沉淀的理论基础 沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能 在重力作 用下产生下沉作用 以达到固液分离的一种过程 沉淀处理工艺的四种用法 沉砂池 用以去除污水中的无机性易沉物 初次沉淀池 较经济的去除悬浮有机物 减轻后续生物 处理构筑物的有机负荷 二次沉淀池 用来分离生物处理工艺中产生的生物膜 活性污泥等 使处理后的水得以澄清 污泥浓缩池 将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩 以减小体积 降低后续构筑物的尺寸及处理费用等 自由沉淀 悬浮颗粒浓

15、度不高 沉淀过程中悬浮固体 之间互不干扰 颗粒各自单独进行沉淀 颗粒沉淀轨迹呈直线 沉淀过程中 颗粒 的物理性质不变 发生在沉砂池中 根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和 浓度 沉淀可分成四种类型 悬浮颗粒浓度不高 沉淀过程中悬浮 颗粒之间有互相絮凝作用 颗粒因相 互聚集增大而加快沉降 沉淀轨迹呈 曲线 沉淀过程中 颗粒的质量 形 状 沉速是变化的 化学絮凝沉淀属 于这种类型 絮凝沉淀 区域沉淀或 成层沉淀 压缩沉淀 悬浮颗粒浓度较高 5000mg L以上 颗粒的沉将受到周围其它颗粒的影响 颗粒间相对位置保持不变 形成一个 整体共同下沉 与澄清水之间有清晰的 泥水界面 二次沉淀池与污泥浓缩池中 发生

16、悬浮颗粒浓度很高 颗粒相互之间已挤 压成团状结构 互相接触 互相支承 下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用 下被挤出 使污泥得到浓缩 二沉池污 泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在 压缩沉淀 自由沉淀及其理论基础 分 析 的 假 定 沉淀过程中颗粒的大小 形状 重量 等不变 颗粒为球形 颗粒只在重力作用下沉淀 不受器壁和 其他颗粒影响 静水中悬浮颗粒开始沉淀时 因受重力作用 产生加速运动 经过很短的时间后 颗粒的 重力与水对其产生的阻力平衡时 颗粒即成 等速下沉 悬浮颗粒在水中的受力 重力 浮力 重力大于浮力时 下沉 重力等于浮力时 相对静止 重力小于浮力时 上浮 配图说明 1 悬浮颗粒在水中受到的力Fg Fg 是促使沉淀的作用力 是颗粒的重力与水的浮力之差 式中 Fg 水中颗粒受到的作用力 V 颗粒的体积 S 颗粒的密度 L 水的密度 g 重力加速度 2 根据牛顿定律 水对自 由颗粒的阻力为 式中 FD 水对颗粒的阻力 阻力系数 A 自由颗粒的投影面积 uS 颗粒在水中的运动速度 即颗粒沉速 悬 浮 颗 粒 在 水 中 的 受 力 分 析 球状颗粒自由沉淀的沉速公式 当颗粒所受外力平衡时