2物理化学处理方法1

第二部分：废水的物理化学处理方法2物理化学法又分为物理法、化学法和物理化学法，在废水的处理中，占有重要的地位物理法是指凡是借助物理作用或通过物理作用使废水发生变化的处理过程。化学法是借助或通过化学反应完成废水处理的过程。物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质。342.1格栅和筛网格栅和筛网是去除废水中粗大悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。5（一）格栅1、格栅：一组金属栅条制成的框架，斜置（与水面成45~75º）在污水流经的渠道或泵站的集水池进口处。2、格栅的作用：拦截污水中较大的杂物，保护水泵和后续处理构筑物。3、格栅的类型：（1）按形状分：平面格栅、曲面格栅（2）按清渣方式分：人工清除格栅、机械清除格栅（3）按栅条间隙分：粗格栅、中格栅、细格栅6（3）按栅距分类：粗格栅（50～100mm）中格栅（10～40mm）细格栅（3～10mm）泵前格栅的栅距应根据水泵要求确定。8平面格栅9格栅10格栅自动机械格栅钢丝绳牵引格栅WG型机械格栅11格栅鼓形格栅除污机12格栅运行控制注意点1）控制过栅流速渠道流速控制在0.4~0.8m/s;过栅流速控制在0.6~1.0m/s2)及时清除栅渣定时控制清污、自动控制清污3）定期检查渠道的沉砂4）栅渣的处理5）机械栅渣的维护管理筛网筛网主要应用于废水处理或短小纤维的回收；筛网的两种型式，即振动筛网和水力筛网。筛网的各种形式筛网转筒筛网筛网的各种形式筛网振动筛网由振动筛和固定筛组成，污水通过振动筛时，悬浮物等杂质被留在振动筛上，并通过振动卸到固定筛网上，以进一步脱水。筛网的各种形式筛网水力筛网由运动筛网和固定筛网组成，运动筛网水平放置，呈截顶圆锥形。进水端在运动筛网小端，废水在从小端到大端流动过程中，纤维等杂质被筛网截留，并沿倾斜面卸到固定筛以进一步脱水。截留污物的去除:填埋、焚烧、堆肥或粉碎机粉碎后返回废水中return筛网筛网的维护管理（1）当废水呈酸性或碱性时，筛网的设备应选用耐酸碱、耐腐蚀材料制成。（2）在运行过程中要合理控制进水流量，做到进水均匀，并采取措施尽量减少进水口来料对筛面的冲击力，以确保筛网的使用寿命并减少维修量（3）筛网尺寸应按需截留的微粒大小选定，最好通过试验确定。（4）当废水含油类物质时，会堵塞网孔，应进行除油处理。另外还需定期采用蒸汽或热水对筛网进行冲洗。18用来调节进入处理构筑物的污水水量、均和水质的设施。作用：为后续水处理系统提供稳定的操作条件。对于工业废水处理，调节池可兼具沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。2.2调节池水量调节池水量调节池是一座变水位的贮水池，来水重力流，出水用泵抽，贮存盈余，补充短缺。水量调节池水质调节池对不同来源或不同时间的污水进行混合，使流出水质比较稳定。22事故调节池某些工业废水处理系统发生物料泄露或周期性冲击负荷时（如制药行业发酵罐倒罐，高浓度电镀槽液排放等），宜设置事故池，可以起分流储水作用，待事故结束后，将调节池中废水以小流量逐渐排入废水调节池。事故池只有在特殊的情况下才设立，它对保护处理系统不受冲击、减少调节池容积有十分重要的作用。调节池运行管理要点1．调节池的有效容积应能够容纳水质水量变化一个周期所排放的全部废水量，为同时获得要求的某种预处理（如生物水解酸化、脱除某种气体等）效果，应适当增加池容。2．尽管调节池前一般设置格栅等除污设施，但池中仍然有可能积累大量沉淀物，因此应及时将这些沉淀物清除，以免减小调节池的有效容积，影响到调节的效果。3．经常巡查、观察调节池水位变化情况，定期检测调节池进、出水水质，以考察调节池运行状况和调节效果，发现异常问题要及时解决。4．事故调节池的阀门必须能够实现自动控制，以保证事故发生时，能及时将事故废水排入池中。另外事故池平常应保持排空状态，以保证事故发生时，能够容纳所有的事故废水。1.隔油的功能与原理一般油类物质在水中存在状态分为可浮油、乳化油、和溶解油三类。可浮油的油珠粒径较大，可以利用油比水轻的性质，通过自然上浮法从水中分离除去。采用自然上浮法去除废水中可浮油的方法称为隔油，使用的构筑物称为隔油池。在隔油池中，比重小于水的油上浮至池面，而比重大于水的悬浮杂质则下沉到池底部。252.3隔油（1）平流式隔油池平流式隔油池应用较为广泛。废水从池的一端流入，从另一端流出，粒径较大的浮油浮到池表面，利用刮油刮泥机推动水面浮油和刮集池底沉渣。在出水一侧的水面处设置集油管。27（2）斜板式隔油池斜板式隔油池是根据浅层沉淀原理设计的。斜板多采用塑料波纹板。被分离的油粒沿斜板上升，汇集到集油池顶部，再由集油管进入池子一侧的油回收槽。处理水沿斜板之间由池首水平流向池尾，经溢流堰汇入出水槽原理：废水中密度大于水的悬浮物可以在重力的作用下，通过沉降作用得以分离。通过这种作用去除废水中悬浮物的方法称为沉淀法。功能：沉淀法的主要去除对象是悬浮液中粒径在10微米以上的可沉固体，即在2h左右的自然沉降时间内能从水中分离出去的悬浮固体。沉淀法通过对这些颗粒物的去除，不仅降低了废水中污染物的浓度，同时对保证整个废水处理系统的正常运行也起了重要作用。282.4沉淀和沉砂沉淀池1.沉淀池的组成流入区进行配水沉降区可沉颗粒与水分离流出区进行集水污泥区污泥贮存、浓缩和排放2.沉淀池的常见类型根据沉淀池在生物处理系统所处的位置，可分为初次沉淀池和二次沉淀池。前者设于生物处理前，后者设于生物处理后。根据水流方向，可分为：平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池斜板（管）式沉淀池平流式沉淀池平流式沉淀池呈长方形，水是按水平方向通过沉降区并完成沉降过程的。结构如下图所示：优点：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对废水流量的适应性较强。缺点：占地面积大，排泥较困难。平流式沉淀池竖流式沉淀池竖流式沉淀池可以是圆形或正方形。直径或边长为4～7m，沉淀区呈圆柱体，污泥斗为截头倒锥体。污水从中心管自上而下流入，经反射板折向上升，澄清水由池四周的锯齿堰溢入出水槽。优点：排泥容易，不必设置机械刮泥设备，占地面积小缺点：造价高，单池容量小，池深大，施工困难。辐流式沉淀池辐流式沉淀池呈圆形或正方形，用机械排泥，池底坡度一般为0.05。为中心进水，周边出水，中心传动排泥。为使布水均匀，进水管设穿孔挡板。优点：建筑容量大，采用机械排泥，运行较好，管理简单缺点：流速不稳定，机械排泥设备复杂，造价高斜板（管）式沉淀池斜板式沉淀池是根据浅层沉降原理设计的新型沉淀池。与普通沉淀池比较，它具有容积利用率高和沉降效率高的优点。斜板式沉淀池就是通过在沉淀池中设置斜板，达到浅层沉淀的目的。水从斜板之间流过，沉淀在斜板底面上的泥渣靠重力自动滑入泥斗。优点：减少池深，缩短沉淀时间，减少沉淀池体积提高沉淀效率缺点：造价较高，易生藻类，板间易积泥沉淀池运行管理1.加强出水堰管理，避免短流；2.正确刮泥3.及时排泥37沉砂池的作用是通过重力沉淀的方法去除废水中所挟带的泥砂。城市污水和一些工业废水常含有无机性泥砂，这些泥砂必将在废水处理装置内沉积或引起磨损，造成设备运行故障，或者是无机泥砂同化学沉淀物，生物沉淀物共同沉淀，混杂在一起，影响污泥的处理与利用。为了保证系统正常工作，应在废水处理前预先除去泥砂。根据沉砂池内水流力向，可分平流沉砂池、竖流沉砂池。。沉砂池（1）平流沉砂池平流沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中夹带的无机颗粒在重力作用下下沉，从而达到分离无机颗粒的目的。（2）曝气沉砂池曝气沉砂池是一长型渠道，池表面呈矩形，池底一侧有0.1～0.5的坡度。曝气装置设在集砂槽侧，距池底0.6～0.9m，使池内水流做旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物除去。由于旋流产生的离心力，把比重较大的无机颗粒甩向外层而下沉，比重较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。40曝气沉沙池（3）旋流沉砂池旋流沉砂池是一种利用机械外力控制水流的流态与流速，加速砂粒的沉淀，并使有机物随水流走的沉砂装置。在旋流沉砂池中，污水由流入口沿切线方向进入沉砂区，利用转盘和斜坡式叶片的旋转作用产生离心力，使砂粒被甩向池壁并下落到砂斗，剥落下来的有机物则回到污水中。2.5中和与pH调节功能与原理酸性工业废水和碱性工业废水来源广泛，将酸和碱随意排放不仅会造成污染、腐蚀管道、毁坏农作物、危害渔业生产，而且也是极大的浪费。在工业废水处理中，中和处理和pH调节常常用于以下几种情况：（1）废水排入水体前，水生生物对pH的变化较敏感。（2）废水排入城市排水管道前，避免对管道腐蚀。（3）进行化学或生物处理前，要求达到一最佳范围。中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。中和处理发生的主要反应是酸与碱生成盐和水的中和反应。另外酸性废水中常溶解有重金属盐，在用碱进行中和时，可生成难溶的金属氢氧化物。43中和剂酸性废水中和处理多采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等。碱性废水中和处理则通常采用盐酸和硫酸。苏打、苛性钠具有组成均匀、易于贮存和投加、反应迅速、易溶于水而且溶解度较高的优点，但价格较贵，通常很少采用。石灰来源广泛，价格便宜，应用较广。但它具有以下缺点：（1）石灰粉末极易飘扬，劳动卫生条件差；（2）装卸、搬运劳动量较大；（3）成分不纯，含杂质较多；（4）沉渣量较多，不宜脱水；（5）配制石灰溶液和投加需要较多的机械设备等。中和处理方法1.酸性废水的中和处理（1）碱性废水或废渣中和法（2）投碱中和法（3）过滤中和法2.碱性废水的中和处理（1）利用酸性废水中和碱性废水（2）投酸中和法（3）酸性废气中和法常用中和设备及运行管理1.酸碱废水互相中和设备（a）简易中和设备（b）连续流式中和池（c）间歇流式中和池2.投药中和设备（a）药剂配制/投加系统（b）中和反应槽3.中和过滤池（a）等速升流式膨胀中和过滤池（b）变速升流式膨胀中和过滤池（c）滚筒式中和过滤池49功能和原理利用某些化学物质为沉淀剂，使其与废水中的污染物发生化学反应，生成难溶于水的化合物从废水中沉淀出来的水处理方法，多用于去除水中的重金属离子。化学沉淀法51沉淀剂52氢氧化物沉淀法石灰乳作为沉淀剂去除矿山废水的Cu和Fe金属离子。53含Hg废水化学沉淀●硫化物沉淀法：用Na2S处理含Hg废水：钡盐沉淀法——主要用于处理六价铬的废水●一种沉淀转化成另一种沉淀的过程叫沉淀的转化●应投加过量的BaCO3，t=20～30min，但导致出水含有一定量的残钡，应用石膏法加以去除：化学沉淀化学沉淀的运行管理（1）增加沉淀剂的使用量（同离子效应、盐效应）；（2）产生沉淀物较易沉淀，在沉淀池中停留时间短；（3）投药装置要考虑防腐。57混凝法功能和原理废水中的胶体（1～100nm）和细微悬浮物（100～10000nm）能在水中长期保持稳定的悬浮状态，静止而不沉，使废水产生混浊现象。混凝法就是向废水中投加混凝药剂，使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的矾花，进而可以通过重力沉降或其他固液分离手段予以去除的废水处理技术。常用混凝剂和助凝剂1.无机盐类混凝剂（a）三氯化铁（b）硫酸亚铁（c）硫酸铝（d）聚合氯化铝（e）聚合硫酸铁2.有机高分子类混凝剂3.助凝剂（a）pH调整剂（b）絮体结构改良剂（c）氧化剂混凝工艺1.混凝剂的配制与投加2.混合3.反应4.矾花分离运行控制条件1.pH2.水温3.混凝剂的选择和投加量4.水力条件混凝的设备1.混凝剂的配制与投加设备2.混合设备3.反应设备（a）隔板反应池（b）机械搅拌反应池4.矾花分离设备混凝设备日常运行中需注意的问题（1）经常检查溶药系统和投加系统的运行情况。（2）当冬季水温较低，影响混凝效果时，除可采取增加投药量的措施外，还可投加适量的铁盐混凝剂，经常检查加药管的运行情况。（3）根据混合池和反应池的絮体、出水水质等情况，及时调整混凝剂的投加量。（4）严格控制混合和反应的搅拌强度和时间。（5）做好日常运行记录。6