【正文】 有機(jī)物所需要的氧量（ 20℃ ， 5d）。 教學(xué)內(nèi)容 ： 污水質(zhì) 污水水質(zhì) 通用三大類指標(biāo)： 一、 物理性指標(biāo)： 溫度 ：工業(yè)廢水常引起水體熱污染 。 色度 ：感官性指標(biāo)，水的色度來源于金屬化合物和有機(jī)化合物 。 反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量主要污染特性（以 mg/L 為單位）。 （ 2）化學(xué)需氧量（ COD）： chemical oxygen demand， 用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機(jī)物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（ O2）（ mg/L）。如果廢水中有機(jī)物的組成相對(duì)穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在 ~。 TOD 測(cè)定方便而 快速。動(dòng)植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體的自凈能力。原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長(zhǎng)速度，有時(shí)甚至使其停止生長(zhǎng)。 （ 2） pH 和堿度：一般要求處理后污水的 pH 在 6～ 9 之間。重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長(zhǎng)，使蛋白質(zhì)凝固 。飲用水： 100 個(gè) / mL ，醫(yī)院排水： 500 個(gè) / mL。 來源及危害： 來源： 生活污水 ： 腸道傳染病、肝炎病毒、 SARS、寄生蟲卵等 ； 制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等 ； 醫(yī)院污水：各種病原體 。 （ 2）橫向混合階段：當(dāng)深度上達(dá)到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過程。 持久污染物的稀釋擴(kuò)散 當(dāng)持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河 流后，經(jīng)過混合過程達(dá)到充分混合階段時(shí)，污染物濃度可由質(zhì)量守恒原理得出河流完全混合模式： 式中： ρ——排放口下游河水的污染物濃度； ρw， qvw——污水的污染物濃度和流量； ρh， qvh——上游河水的污染物濃度和流量。河口是指河流進(jìn)入海洋前的感潮河段。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受多種因素影響，地下水一旦污染，要恢復(fù)原狀非常困難。 城市污水回用的幾個(gè)方面： 城市生活用水和市政用水： （ 1） 供水 （ 2） 城市綠地灌 溉 （ 3） 市政與建筑用水 （ 4） 城市景觀 農(nóng)業(yè) 、林業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè) 工業(yè) （ 1）工藝生產(chǎn)用水 （ 2）冷卻用水 （ 3）鍋爐補(bǔ)充水 （ 4）其他雜用水 地下水回灌 其他方面 第 二 章 污水的物理處理 學(xué)時(shí)分配 ： 16 本章教學(xué)要點(diǎn) ：重點(diǎn)掌握掌握格柵、調(diào)節(jié)池、平流式沉砂池、沉淀池、平流式隔油池和壓力溶氣浮上法 、過濾 的工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算，熟悉沉淀的類型和沉淀池的形式。 選用柵條間距的原則：不堵塞水泵和水處理廠、站的處理設(shè)備。設(shè)計(jì)面積應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進(jìn)水渠道面積的 2 倍，以免清渣過于頻繁。 格柵柵條斷面形狀：圓形；矩形；方形。沉底大于水頭損失。 6 b ndnsb ???? )1( 式中： b——格柵的建 筑寬度； s——柵條寬度， m。 W 1 0 0 08 6 4 0 0Z 1ma xv ? ??? K WqW 式中： W1——柵渣量， m3/(103m3 污水 )； KZ——生活污水流量總變化系數(shù)。 初次沉淀池：較經(jīng)濟(jì)地去除，減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。沉淀過程中 ,顆粒的物理性質(zhì)不變?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。 懸浮顆粒在水中的受力分析： 1. 懸浮顆粒在水中受到的力 Fg Fg 是促使沉淀的作用力， 是顆粒的重力與水的浮力之差： )( LSLSg ???? ????????? gVgVgVF 式中： Fg——水中顆粒受到的作用力； V——顆粒的體積； ρS——顆粒的密度； ρL——水的密度； g——重力加速度。)( 2SLLS uAgV ?????? ???? 因： 23 π41π61 dAdV ?? ， 得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式： 2/1LSSL39。 us 與顆粒直徑 d 的平方成正比，因此增加顆粒直徑有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。 當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后，一方面隨著水流在水平方向流動(dòng)，其水平流速 v 等于水流速度； )/(39。 設(shè) u0 為某一指定顆粒的最小沉降速度 。 設(shè)沉速為 u1 的顆粒占全部顆粒的 dP，其中的顆粒將會(huì)從水中沉到池底而去除。h ）。 沉砂池的工作原理：以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在 只能使相對(duì)密度大 的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。 城市污水的沉砂量可按每 106m3 污水沉砂 30m3 計(jì)算，其含水率約為 60%，容重約 1500kg/m3。 一、平流式沉砂池 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定。 （ 3）池總寬度 b 2/hAb? 式中： h2——設(shè)計(jì)有效水深。 （ 5） 貯砂斗個(gè)部分尺寸計(jì)算 11 設(shè)貯砂斗底寬 b1=；斗壁與水平面的傾角為 60186。 （ 6）貯砂室的高度 h3 設(shè)采用重力 排砂，池底坡度 i=6%，坡向砂斗，則： 2/)39。 h3——貯砂斗高度 ,m。 曝氣沉砂池的構(gòu)造： （ 1）、曝氣沉砂池是一個(gè)長(zhǎng)形渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度上，距池底約 60~90cm 處設(shè)置曝氣裝置； （ 2）、在池底設(shè)置沉砂斗，池底有 i=~ 的 坡度，以保證砂?；肷安郏? （ 3）、為了使曝氣能起到池內(nèi)回流作用，在必要時(shí)可在設(shè)置曝氣裝置的一側(cè)裝設(shè)擋板。 12 （ 2）污水在池內(nèi)的停留時(shí)間為 4~6min；雨天最大流量時(shí)為 1~3 min。 （ 5）曝氣沉砂池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進(jìn)出口布置，應(yīng)防止產(chǎn)生短流。 （ 4） 緩沖區(qū)避 免水流帶走沉在池底的污泥。污水中可沉顆粒的沉淀在流過水池時(shí)完成，這時(shí)可沉顆粒受到重力所造成的沉速與水流流動(dòng)的速度兩方面的作用 沉淀池特點(diǎn)與適用條件： 池型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平流式 1. 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫 度變化的適應(yīng)能 力較強(qiáng)； 2. 施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低 采用多斗排泥，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機(jī) 械排泥，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕 1. 適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)； 2. 適用于大、中、小型污水處理廠 豎流式 1. 排泥方便，管理簡(jiǎn)單； 2. 占地面積較小 1. 池深度大，施工困難； 2. 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差； 3. 造價(jià)較高； 4. 池徑不宜太大 適用于處理水量不大的小型污水處理廠 13 輻流式 1. 采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單； 2. 排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品 1. 池水水流速度不穩(wěn)定； 2. 機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高 1. 適用于地下水位較高的地 區(qū)； 2. 適用于大、中型污水處理廠 沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)： 沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。 對(duì)于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照教材 表 108 的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選用。；排泥管直徑不小于 200mm。 對(duì)二次沉淀池 , 一般取 ~ L/(s對(duì)二次沉淀池，按貯泥時(shí)間不超過 2h 計(jì)。 ? 沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單 位長(zhǎng)度溢流量相等，對(duì)于初沉池一般為 250m3/（ m ? 為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不均勻沉降，在堰口處需要設(shè)置能使堰板上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，使出口堰口盡可能水平。 平流式沉淀池的設(shè)計(jì) （ 1） .沉淀池的表面積 A 14 qqA 36 00maxv ?? 式中： qvmax ——最大設(shè)計(jì)流量 ,m3/s； q ——表面水力負(fù)荷 , m3/(m2 （ 2） .沉淀區(qū)有效水深 h2 tqh ??2 式中： t ——沉淀時(shí)間 ,h,初沉池一般取 1~2h,二沉池一般取 ~。 （ 5） .沉淀池總寬度 b LAb /? （ 6） .沉淀池的個(gè)數(shù) n 39。人 ),可參考教材表 108； N ——設(shè)計(jì)人口數(shù)，人； T ——污泥貯存時(shí)間， d。 hhhhhhhhhh????????? 式中： h1 ——沉淀池超高 , m。 （ 10） .污泥斗以上梯形部分污泥容積 V2 bhLLV 4212 39。 當(dāng)顆粒屬于自由沉淀類型時(shí)，其沉淀效果（在相同的表面水力負(fù)荷條件下）豎流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。 豎流式沉淀池的中心管如下圖所示。 周邊進(jìn)水輻流式沉淀池的入 流區(qū)在構(gòu)造上的特點(diǎn) ? 進(jìn)水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時(shí)的水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻。 按斜板或斜管間水流域污泥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向來區(qū)分，斜流式沉 淀池有同向流和異向流兩種。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū)水深為 ~，底部緩沖層高度為 。 調(diào)節(jié)池容積的求法（二） ——廢水流量累積曲線圖解法 （ 1） . 以時(shí)間 t 為橫坐標(biāo)，累積流量 ∑Q 為縱坐標(biāo)作圖； （ 2） . 曲線的終點(diǎn) A 為廢水總量 WT； （ 3） . 連接 OA，其斜率為平均流量； （ 4） . 對(duì)曲線作平行于 OA 的切線 ab 和 cd，切點(diǎn)為 B 和 C； （ 5） . 由 B 和 C 兩點(diǎn)作出 y 軸平行線 CE 和 BD，量出其水量大小； （ 6） . 調(diào)節(jié)池容積為 V= VBD+VCE （ 7） . 調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為 QVt /? tQVTtqTWQtqWTiiiTTiiiT?????????00 17 二、 水質(zhì)調(diào)節(jié)池 普通水質(zhì)調(diào)節(jié)池 水質(zhì)調(diào)節(jié)， Qin=Qout， 定容水質(zhì)調(diào)節(jié)池 V =constant 物料平衡方程 : C1QT+C0V=C2QT+C2V 調(diào)節(jié)池出水濃度 C2 為： C2=(C1T+C0V/Q)/(T+V/Q) 水質(zhì)調(diào)節(jié)池 ——穿孔導(dǎo)流槽式 水質(zhì)調(diào)節(jié)池 ??? Ti iiT tqW 0 穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池 ?20??? Ti iiTtqW 三、 分流貯水池：適用于偶然泄漏或周期性沖擊負(fù)荷 四、 調(diào)節(jié)池的攪拌 目的：混合均勻、防止沉淀、降解有機(jī)物 方式： a) 水力 攪拌 b) 水泵強(qiáng)制循環(huán) c) 鼓風(fēng)曝氣 (diffused air aeration) d) 機(jī)械曝氣 (mechanical aeration) e) 浸沒式攪拌器 (submerged mixers)：葉片式、渦流式 隔油和破乳 一、含油廢水的來源、油的狀態(tài)和油污染對(duì)環(huán)境的危害 含油廢水的來源：紡織工業(yè)中的洗毛廢水；輕工業(yè)中的制革廢水；石油開采及加工工業(yè)；鐵路及交通運(yùn)輸工業(yè)；屠宰及食品加工；固體燃料熱加工；機(jī)械工業(yè)中車削工藝中的乳化液 油的狀態(tài)： a) 呈懸浮狀態(tài)的可浮油：油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對(duì) 于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的 60%~80%左右。細(xì)分散油粒： 10～ 60μm 乳化油：粒徑 10μm。在灘涂上還會(huì)影響?zhàn)B殖和利用。 b) 大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機(jī)，以及時(shí)排油及排除底泥。 e) 平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為 100~150μm，相應(yīng)的上升速度不高于。 小型隔油池：鐵路運(yùn)輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達(dá)到自動(dòng)撇油的目的。 b) 投加換型乳化劑：投入適量 “換型劑 ”后，在水包油（或油包水）乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一個(gè)轉(zhuǎn)化點(diǎn)，這時(shí)的乳狀液非常不穩(wěn)定，油水可能形成分層。 f) 過濾：如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。 浮上法處理工藝必須滿足下述基本條件： a) 必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡； b) 必須使污水中的污染物質(zhì)能形 成懸浮狀態(tài)； c) 必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。 d) 取代二次沉淀池，特別是用于易產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況 。電解浮上法產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。由于電耗高、操作運(yùn)行管理復(fù)雜及電極結(jié)垢等問題，較難適用于大型生產(chǎn)。 加壓溶氣浮上法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放來 需要溶氣罐、空壓機(jī)或射流器、水泵等設(shè)備 。 空氣從水中析出的過程分兩個(gè)步驟，即氣泡的形成過程與氣泡的增長(zhǎng)過程。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前 ,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為 σ 水 粒 1 和 σ 水 氣 1 ，這時(shí)單位面積上的界面