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1、第3篇工业废水处理第10章工业废水处理概论主要内容 1 废水的分类 2 处理方法及确定 第一节概述一 工业废水的分类工业废水包括生产污水 冷却水和生活污水3种 分类方法 1 按行业的产品加工对象分类冶金废水等 2 按工业废水中所含主要污染物的性质分类无机废水有机废水 3 按废水中所含污染物的主要成分分类酸性废水等 二 工业废水对环境的污染成分复杂 污染严重 1 含无毒物质的有机废水和无机废水的污染 2 含有毒物质的有机废水和无机废水的污染 3 含有大量不溶性悬浮物废水的污染 4 含油废水产生的污染 5 含高浊度和高色度废水产生的污染 6 酸性和碱性废水产生的污染 7 含有多种污染物质废水产生的
2、污染 8 含有氮 磷等工业废水产生的污染 第二节工业废水污染源调查一 控制工业废水污染源的基本途径1 减少废水排出量 1 废水进行分流 2 节约用水 3 改革生产工艺 4 避免间断排出工业废水 2 降低废水污染物的浓度 1 改革生产工艺 尽量采用不产生污染物的工艺 2 改进装置的结构和性能 3 废水进行分流 4 废水进行均和 5 回收有用物质 6 排出系统的控制 二 污染源调查1 现场调查 1 查明工厂在正常和高负荷操作条件下的水平衡状况 2 记下所有用水工序 并编制每个工序的水平衡明细表 3 从各排水工序和总排水口取水样进行水质分析 4 确定排放标准 2 资料分析 1 能否通过改进工艺或设备
3、减少废水量和降低浓度 2 有无回收有用物质的可能性 3 有无可能将需处理废水和不需处理就可排放或利用的废水进行分流 第三节废水的排放标准一 国家标准 污水综合排放标准 GB8978 1996 该标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为两类 第一类污染物 是指总汞 烷基汞 总镉 总铬 六价铬等毒性大 影响长远的有毒物质 一律在车间或车间处理设施排放口采样第二类污染物 指pH值 色度 悬浮物 BOD5 COD 石油类等 二 部级标准 污水排入城市下水道水质标准 CJ18 86 下水道接纳的水也有要求 三 国家标准 农田灌溉水质标准 GB5084 92 另外 我国有关部门规定 各地方可根据当地情况制
4、定地方标准 但原则上应严格执行国家 部和行业标准 第四节工业废水处理方法概述一 废水处理方法1 物理处理法分为调节 离心分离 沉淀 除油 过滤等 2 化学处理法分为中和 化学沉淀 氧化还原等 3 物理化学处理法分为混凝 气浮 吸附 离子交换 膜分离等方法 4 生物处理法分为好氧生物处理法 厌氧生物处理法 二 废水处理方法的选择1 污染物在废水中存在状态悬浮 胶体和溶解3种形态2 废水处理方法的确定可参考已有的相同工厂的工艺流程确定 如无资料可参考时 可通过试验确定 1 有机废水1 含悬浮物时 若BOD5 COD SS能同时去除 采用物理法 2 含悬浮物时 若BOD5 COD不能与SS同时去除
5、采用生物处理方法 3 若经生物处理后COD不能降低到排放标准时 就要考虑采用深度处理 2 无机废水1 含悬浮物时 沉淀处理能达标时 采用自然沉淀法处理 2 沉淀处理不能达标时 进行混凝沉淀 3 当悬浮物去除后 废水中仍含有有害物质时 可考虑采用调节pH值 化学沉淀 氧化还原等化学方法 4 对上述方法仍不能去除的溶解性物质 为了进一步去除 可考虑采用吸附 离子交换等深度处理方法 3 含油废水首先做静置上浮试验分离浮油 再进行分离乳化油的试验 第11章工业废水的物理处理 本章主要内容 1 调节池2 离心分离3 除油方法及装置4 过滤 第一节调节池本节主要内容 1 调节池的形式2 调节池的搅拌方式
6、调节池作用 均和水质 调节水量调节池种类 水量调节池 水质调节池一 水量调节池1 形式 2 计算 1 废水总量 式中WT 废水总量 m3 qi 在t时段内废水的平均流量 m3 h ti 时段 h T 水量变化周期 2 在周期T内废水平均流量 式中Q 周期T内废水平均流量 m3 h 3 容积计算有图解法和经验法两种 图解法 经验法 根据经验确定 实质是确定贮水时间 二 水质调节池1 普通水质调节池 1 形式与水量调节相同 2 容积计算V QT式中T 水质变化周期或高峰段时间 Q 周期T内废水平均流量 m3 h 经验公式 V QT 1 4 2 穿孔导流槽调节池 1 形式及工作原理 同时进入调节池的
7、废水 由于流程长短不同 使前后进入调节池的废水相混合 以此来均和水质 同心圆型调节池 2 容积计算 t 水质调节时间 各时段的流量 容积加大系数 一般取0 7 穿孔导流槽调节池也能调节流量 但构造上应做一些改变 三 分流贮水池 1 形式 2 作用贮存调节偶然泄漏或周期性冲击负荷 四 混合搅拌方式1 水泵强制循环搅拌 简单易行 但动力消耗较多 2 空气搅拌搅拌效果好 还可起预曝气的作用 但运行费用也较高 3 机械搅拌搅拌效果好 但设备常年浸于水中 易受腐蚀 运行费用也较高 本节小节 1 掌握水量调节池的设计计算方法2 掌握穿孔导流槽调节池的基本原理及容积计算3 掌握调节池混合搅拌方式作业题 1
8、调节池混合搅拌方式有哪些 各有什么特点 2 穿孔导流槽调节池容积如何计算 第二节离心分离 本节主要内容 1 离心分离原理2 离心分离设备及应用 一 基本原理1 工作原理废水作高速旋转时 由于悬浮固体和水的质量不同 所受的离心力也不相同 质量大的悬浮固体被抛向外侧 质量小的水被推向内层 这样悬浮固体和水从各自出口排除 从而使废水得到处理 2 净离心力净离心力 离心力 水对颗粒的向心推力即Fc m 2r m0 2r m m0 2rm m0 颗粒和同体积水的质量 kg 角速度 rad s r 旋转半径为 m 3 分离因素 分离因素 净离心力 颗粒在水中的净重力Fg 颗粒在水中的净重力 Fg m m0
9、 g n 转速 r min 分离因素 是衡量离心设备分离性能的基本参数 越大 离心分离的效果越好 4 分离速度 分别为颗粒和水的密度 kg m3 水的动力粘度 0 1Pa s d 颗粒直径 m 时 颗粒被抛向周边 时 颗粒被推向中心 二 离心分离设备按产生离心力的方式不同 离心分离设备可分为离心机和水力旋流器两类 一 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的一种分离设备 按分离因素大小离心机可分为 1 高速离心机 a 3000 多用于乳化油和蛋白质等密度较小的微细悬浮物的分离 2
10、中速离心机 a 1000 3000 3 低速离心机 a 1000 中 低速离心机通称为常速离心机 常速离心机多用于与水有较大密度差的悬浮物的分离 按转鼓的几何形状不同 可分为转筒式 管式 盘式和板式离心机 按操作过程可分为间歇式和连续式离心机按转鼓的安装角度可分为立式和卧式离心机 1 压力式水力旋流器 1 构造形式 二 水力旋流器 水力旋流器有压力式和重力式两种 2 工作原理 产生两次涡流 一次涡流向下 颗粒向下 二次涡流向上 溢流水向上 另外 在二次涡流中间有一个空气涡流柱 3 优缺点优点 体积小 单位容积处理能力高 易于安装 便于维护 缺点 器壁易受磨损 电能消耗较大 4 应用轧钢废水的氧
11、化铁皮高浊度河水中的砂子 5 设计计算一般首先确定分离器的尺寸 然后计算处理水量和极限截留颗粒直径 最后确定分离器台数 2 重力式旋流分离器重力式旋流分离器又称水力旋流沉淀池 废水也以切线方向进入器内 借进出水的水头差在器内呈旋转流动 特点 设备的容积大电能消耗低 本节小节 1 掌握离心分离的工作原理2 掌握分离因素的意义3 掌握离心分离的种类及功能作业 1 离心分离机与水力旋流器有什么不同 2 水力旋流器在水处理中有哪些应用 第三节除油 本节的重点内容 1 含油废水的来源及其危害2 油类在水中的存在形式3 浮油的处理装置4 污油脱水方法 一 含油废水的来源及污染特征1 来源石油 石油化工 钢
12、铁 焦化 煤气发生站 机械加工等工业企业 2 油类在水中的存在形式 1 浮油油珠粒径一般大于100微米 易浮于水面 形成油膜或油层 2 分散油油珠粒径一般为10 100微米 悬浮于水中 不稳定 静置一定时间后往往形成浮油 3 乳化油油珠粒径小于10微米 非常稳定 4 溶解油油珠粒径比乳化油还小 有的可小到几纳米 溶于水中 3 危害 1 形成油膜后会阻碍大气复氧 2 水体中的油消耗水中溶解氧 3 在土壤形成油膜 隔绝空气 阻碍土壤微生物的增殖 破坏土层团粒结构 4 含油废水对排水设备和城市污水处理厂都会造成影响 4 处理方法 1 重力分离法浮油重油 2 气浮法乳化油 3 电解法乳化油 4 混凝沉
13、淀法乳化油二 浮油除油装置 一 隔油池目前常用的有平流隔油池和斜板隔油池 1 平流隔油池 1 构造形式 2 去除对象去除直径为100 150微米的浮油 3 特点构造简单 运行管理方便 但池子体积大 占地多 4 隔油池设计计算1 按油粒上浮速度计算表面积 A 隔油池表面积 m2 Q 废水设计流量 m3 h 修正系数 与池容积利用率和水流系动状况有关 查表 u 油珠的设计上浮速度 m h 上浮速度u的确定 通过试验确定根据修订的斯托克斯求定 u 静止水中 直径为d的油珠的上浮速度 cm s 分别为水与油珠的密度 g cm3 d 可上浮最小油珠的粒径 cm 水的绝对粘滞性系数 Pa s g 重力加速
14、度 cm s2 废水油珠非圆形的修正系数 一般取1 0 考虑废水悬浮物引起的颗粒碰撞的阻力系数 一般可取0 95 也可按下式计算 S为废水中悬浮物浓度 B 隔油池的过水断面面积 Ac 隔油池的过水断面面积 m2 v 废水在隔油池中的水平流速 m h 一般取2 5mm s 隔油池每个格间的有效水深和池宽比 h b 宜取为0 3 0 4 有效水深一般为1 5 2 0m C 隔油池的长度L 每个格间的长宽比 L b 不宜小于4 0 2 按废水的停留时间计算法除油池的总容积为 W Qtt 废水在隔油池内的设计停留时间 h 一般采用1 5 2 0h 隔油池的过水断面面积 v 废水在隔油池中的水平流速 m
15、m s 隔油池的有效长度L为 L 3 6vt隔油池建筑高度H为 H h h h 池水面以上的池壁超高 m 一般不小于0 4m h 有效水深 m 2 斜板隔油池去除粒径不小于80微米的油珠 3 小型隔油池用于处理小水量的含油废水 有多种池型 用于公共食堂 汽车库及其他含有少量油脂的废水处理 用于处理含汽油 柴油 煤油等废水 二 除油灌可以去除浮油和分散油 是油田废水处理的主要除油装置 还可以加斜板 三 污油的脱水对从隔油池收集到的污油进一步进行油水分离 1 带式除油机工作原理 利用除油带的亲油疏水性质 使油粘附在除油带上 带式除油机有立式 卧式和倾斜式三种 2 脱水罐脱水罐有卧式和立式两种 常用
16、立式罐 工作原理 罐底设蒸汽盘管加热废水进行脱水 热温度以70 80 为宜 含油率为40 50 的污油 经数日脱水后 污油含油率可达90 以上 本节小结 1 掌握油类在水中的存在形式2 浮油的处理装置3 平流式隔油池的设计计算方法作业题 1 如何进行平流式隔油池的设计计算2 含油废水有哪些危害 第四节过滤本节主要内容 1 颗粒材料过滤在废水中的应用2 多孔材料过滤在废水中的应用过滤是利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术 根据过滤材料不同 过滤可分为 颗粒材料过滤和多孔材料过滤两大类 一 颗粒材料过滤去除对象 在废水处理中 颗粒材料过滤主要用于经混凝或生物处理后低浓度悬浮物的去除 1 废水滤料的特点 1 滤料粒径应大些 采用石英砂为滤料时 砂粒直径可取为0 5 2 0mm 2 滤料耐腐蚀性应强些 3 滤料的机械强度好 成本低 2 常用滤料石英砂 无烟煤 陶粒 大理石 白云石 石榴石 磁铁矿石 纤维球 聚氯乙烯或聚丙烯球等 3 常用滤池 1 上向流滤池 上向流滤池的特点 1 滤池的截污能力强 水头损失小 2 配水均匀 易于观察出水水质 3 污物被截留在滤池下部 滤料不易冲洗干净 2 多层滤
