【正文】 央進水幅流式 帶刮泥機：中央驅(qū)動式 23 周邊驅(qū)動式（使用較多） ?＝ 20－ 30mm， ?16mm 適用于大水量，但占地大，機械維修，配水條件差 由于水流速度由大――小 顆粒沉降軌道是曲線。 T 設 : 2．向心幅流式 周邊進水――中心進水：進水斷面大，進水易均勻 周邊進水――周邊出水 向心式的表面負荷可提高約 1倍。 水力半徑 Rd/3 斜板 R≤d/3 斜管 斜管比斜板的水力條件更好。 25 功能：去除比重較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等） 保證措施：流速控制 常用的有：平流沉砂 池、曝氣沉砂池 平流式沉砂池： 最大流速 m/s, 最小流速 最大流量時的停留時間不少于 30s, 一般 3060s 曝氣沉砂池： 旋流速度： m/s 最大流量時的 T： 13min, 水平流速： m/s 第 6 節(jié) 澄清池 (Clarifier) 污泥再懸浮起來，池中保持大量礬花，脫穩(wěn)膠體靠接觸凝聚粘附在活性泥渣上。 泥渣懸浮型（過濾型）：礬花容易沖出去，但對細小礬花具有過濾作用 26 如懸浮澄清池、脈沖澄清池 泥渣循環(huán)型（分離型）：效果與上相反 如機械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池 一、加速澄清池 1920 年 美國 infilco 公司發(fā)明的 1935 年有工程實例 1965 年我國開始使用 一反應區(qū)容積： 15－ 20 分 Q 二反應區(qū)容積： 7－ 10 分 Q 分離區(qū) v 上＝ 1－ mm/s t 總 ＝ 1－ ，比平流式快 需定期排泥 回流泥量 Q’＝ 3－ 5Q 第 2：第 1：清水區(qū)＝ 1： 2： 7 優(yōu)點：處理效果好，穩(wěn)定，適應性強 , 適用于大、中水廠 缺點：機電維修 啟動時有時需人工加土和加大加藥量 二、水力循環(huán)澄清池 27 噴嘴速度過大、過小都不行， v＝ 4－ 7m/s 喉管 v＝ 2－ 3m/s 一反應室出口 v=60mm/s t＝ 15－ 30s 二反應室下降 v＝ 40－ 50mm/s 出口 v＝ 5mm/s t＝ 80－ 100s 分離區(qū) v＝ 1－ , t＝ 1h 回流泥量＝ 2－ 4Q 優(yōu)點：不需機械攪拌，結(jié)構(gòu)簡單 缺點：反應時間短，運行不穩(wěn)定，泥渣回流控制較難，適應性差，適用于小水廠。 配水方式：紊流板 充水時間： 25－ 30s 放水時間： 6－ 10s 1956 年法國首先發(fā)明 工作穩(wěn)定、單池面積大、造價低，但周期不易調(diào)整。 池內(nèi)水流上升速度 v＝ mm/s 結(jié)構(gòu)簡單，但運行適應性差（水溫、水量、變化時，泥渣層工作不穩(wěn)定） 28 ? 澄清池中加斜板，注意反應室的配套設計 ? 歐洲過濾型澄清池多，美國機械加速澄清池多。 具體過程：通入空氣 → 產(chǎn)生微細氣泡 → SS附著在氣泡上→上浮 應用：自然沉淀或上浮難于去除的懸浮物，以及比重接近 1的固體顆粒 一、 界面張力和潤濕接觸角 任何不同介 質(zhì)的相表面上都因受力不均衡而存在界面張力 氣浮的情況涉及： 氣、水、固 三種介質(zhì)，每兩個之間都存在界面張力 σ 。通過潤濕周邊作水、粒界面張力作用線和水、氣界面張力作用線，二作用線的交角稱為潤濕接觸角 θ。 θ 90， 疏水性 ,易于氣浮 θ 90, 親水性 二、懸浮物與氣泡的附著條件 按照物理化學的熱力學理論 , 任何體系均存在力圖使界面能減少為最小的趨勢。 (1) θ ?0, COSθ 1, △Ｗ = 0 不能氣浮 θ 90, COSθ 1, △Ｗ σ 水氣 顆粒附著不牢 θ 90, △Ｗ σ水氣 易氣浮――疏水吸附 θ ?180 △Ｗ =2σ水氣 最易被氣浮 (2) 同時 , COS θ ＝（σ 氣粒 －σ 水粒 ） /σ 水氣 （由圖 134） σ 水氣 增加，θ增大 , 有利于氣浮 29 如石油廢水 , 表面活性物質(zhì)含量少 , σ 水氣 大 ,乳化油粒疏水性強，直接氣浮效果好。 對于親水性顆粒的氣浮，表面需改性為疏水性 → 投加浮選劑 浮選劑：松香油、煤油、脂肪酸，起連接顆粒和氣泡之間作用。氣泡粒徑在 100?左右為好。 ?穩(wěn)定性不好。 即使懸浮物已附著在氣泡上也易重新脫落會水中 ↓ 加入起泡劑（一種表面活性物質(zhì)），保護氣 泡的穩(wěn)定性。適當?shù)谋砻婊钚詣┦潜匾?。以油粒為例? ▲ 表面活性物質(zhì)存在：非極性端吸附在油粒，極性端則伸向水中 →乳化油 （圖 13－ 6）→電離后帶電→雙電層現(xiàn)象→穩(wěn)定體系 ▲ 廢水中含有親水性固體粉末（固體乳化劑），如粉砂、粘土等（θ 90）：一小部分與油接觸，大部分為水潤濕，見圖13－ 7。氣泡小于溶氣法和散氣法。但電耗大。 30 2．散氣氣浮法：擴散板曝氣氣浮和葉輪氣浮法兩種 擴散板曝氣氣?。簤嚎s空氣通過擴散裝置以微小氣泡形式進入水中。見圖 13－ 11。見圖 13－ 12。 31 ▲ 部分溶氣法： 省電，溶氣罐小。 2．加壓溶氣氣浮工藝的主要設備 工藝組成 ： 壓力溶 氣系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)、氣浮池 1)壓力溶氣系統(tǒng)： 包括加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設備及其他附屬設備 加壓水泵： 提升污水，將水、氣以一定壓力送至壓力溶氣罐。 壓力溶氣罐： 使水與空氣充分接觸，促進空氣溶解。 空氣在水中的溶解度遵循亨利定律： V＝ KT P （ L氣 /m3水 , 或 g氣 / m3水） P：空氣所 受的絕對壓力 , 以 mmHg計。 32 溶氣方式： 水泵吸氣式，圖 13－ 18，簡單，但空氣量不能太大 水泵壓水管射流，圖 13－ 19，射流器能量損失大 水泵－空壓機（常用），圖 13－ 22，能耗少，但噪音大 2〕釋放設備：將空氣以極細小（ 20－ 100?）的氣泡釋放。 HRT? 10－ 20 分 組合式：見圖 1329～圖 1331。 P：溶氣絕對壓力，絕對壓力 f：溶氣效率，與溶氣罐結(jié)構(gòu)、壓力和時間有關(guān)， ～ R：加壓溶氣水量， m3/d Sa：廢水中的懸浮顆粒濃度， kg/m3 Q：進行氣浮處理的廢水量， m3/d a 的選擇影響氣浮效果（出水水質(zhì) , 浮渣濃度） , 應作試驗確定。 剩余污泥氣浮濃縮時一般采用 － 三、 氣浮法在水處理中的應用 廢水： 含油廢水（石油化工、機械加工、食品工業(yè)廢水等）：懸浮油（ 10?,隔油池） 乳化油（ 10?,一般 ?氣浮） 溶解性 造紙廠白水回收纖維：時間 短， SS 去除率 90％以上， COD 去除率 80％，浮渣濃度 5％。 低溫、低濁水的凈化：沈陽市自來水廠。 優(yōu)點：處理能力比沉淀池高，氣浮污泥濃度高，可以同時去除多種污染物（表面活性劑、嗅味物質(zhì)等） 缺點：耗電、維修 第五章 過濾 (Filtration) 量原水帶入的懸浮固體總 總量經(jīng)減壓釋放的溶解空氣?? SAa 33 第 1 節(jié) 概述 一 、慢濾池 ? 濾速慢： V＝ m/h ? 表面生長一層濾膜（ 1－ 2 個星期后） 效果：濁度可降到 0，可不消毒。 但生產(chǎn)效率低， 1－ 3 月后堵塞，需刮掉濾膜，重新補砂。 不光是簡單的機械篩濾，還有接觸粘附的作用。 粘附： 物理－化學作用力（范德華引力、靜電力、以及一些特殊化學力） 但表層濾料的篩分作用也不能排除，特別是在過濾后期，當濾層中的孔隙尺寸逐漸減少時。 ――――虹吸濾池、無閥濾池 水頭損失與過濾時間的關(guān)系： 清潔水頭損失 H0 過濾任意時的水頭損失 H＝ H0＋ h ＋ ?Ht h：配水系統(tǒng)、承托層及灌渠水頭損失之和 ?Ht：濾層的水頭損失增值 ?Ht 與時間的關(guān)系反映了濾層截留雜質(zhì)與過濾時間的關(guān)系。 Hmax 為最大過濾水頭損失，一般 為 – m 2．等水頭等速過濾 通過設置出水流速調(diào)節(jié)器， ――普通快濾池 3．等水頭變速過濾 如果過濾水頭始終保持不變，濾速必然要降低。干凈濾料濾速大。 濾池組整體的總平均出水量是保持不變的 。雜質(zhì)主要截留在濾料表層。 五、提高濾池截污能力的途徑 改進方向： 提高濾層含污能力，延長過濾周期。 缺點：反沖洗時膨脹受到限制 沖洗水流與過濾水流方向一致，沖洗效果不好，大量污泥需通過整個濾層才能排出，往往使污泥排除不凈。此種過濾方式效果雖好，但濾池構(gòu)造復雜。 ?有效粒徑和不均勻系數(shù) d10和 d80：分別通過濾料重量 10％和 80％的篩孔孔徑 不均勻系數(shù) K80＝ d80/d10 d10反映了產(chǎn)生水頭損失的主要部分。 ? 最大與最小粒徑： dmax, dmin 工程上為方便，一般 dmin?d10, dmax?d80 我國規(guī)范中，采用 dmax, dmin, K80來控制濾料粒徑分布。 第 4 節(jié) 配水系統(tǒng)與反沖洗 一、配水系統(tǒng)的不均勻性 配水系統(tǒng)的目的：均勻分布反沖洗水 均勻收集過濾水 配水不均勻會造成： 1）部分區(qū)域水量小，沖洗不凈 2）部分區(qū)域水量大，沖動墊層 配水不均勻原因： a 點的沖洗水頭 Hx： Hx＝ S1a(qa?a)2+S2(?aqa)2 +S3(?aqa)2 + S4(?aqa)2＋流速水頭 S1：配水系統(tǒng)的阻力系數(shù) S2：孔眼出水的阻力系數(shù) S3：承托層的阻力系數(shù) S4：濾料層的阻力系數(shù) q：沖洗強度 (L/(s m2)) 同樣對于 b 點而言 Hx＝ S1b(?bqb)2+S2(?bqb)2 +S3(?bqb)2 + S4(?bqb)2＋流速水頭 q 最小 /q 最大 ? 兩種途徑： 1）增大孔眼出水水力阻抗 2）降低配水系統(tǒng)水力阻抗 二、配水系統(tǒng)類型 1．大阻力配水系統(tǒng) 4321 4321 SSSaS SSSSqq bba ??? ???? 38 使孔眼的水力阻力遠遠大于其它部分的水力阻力――增加孔眼流速（ 5－ 6m/s） ?配水孔眼面積為濾池面積的 1/500 開孔比?。?－ % 特點：工作可靠、采用最廣、沖洗干凈 但沖洗水頭要求高，需沖洗水箱或水泵 一般為穿孔管大阻力配水系統(tǒng)。 特點： 配水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，沖洗水頭?。?2m 左右） 適應于面積小的濾池，其均勻性取決于開孔比 鋼筋混凝土穿孔板 ： 板上鋪設一層或兩層尼龍網(wǎng)。 穿孔濾磚： 開孔比，上層 ％，下層 % 下層連通起配水渠的作用，上層不連通。 由于濾磚整體性，反沖時不易上浮，所需承托層厚度不大，配水均勻性較好，但價格高。上層開孔比： %，斜面開孔比： %。加工精度易控制，安裝方便，配水均勻性好，但價格高。 三、濾池反沖洗