《水污染控制技術》

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1、 第 1章 總 論 第 2章 水 污 染 控 制 的 物 理 法 第 3章 水 污 染 控 制 的 化 學 法 第 4章 水 污 染 控 制 的 物 理 化 學 法 第 5章 水 污 染 控 制 的 生 化 法 第 6章 污 泥 處 理 第 7章 循 環(huán) 冷 卻 水 的 處 理 第 8章 污 水 處 理 廠 設 計 與 運 行 管 理 1.1 我 國 水 資 源 現 狀1.2 污 水 的 來 源 、 水 污 染 的 途 徑 及 危 害1.3 水 體 中 主 要 污 染 物 質 及 水 質 指 標1.4 水 污 染 控 制 的 基 本 原 則 與 方 法 l 1.1.1 水 資 源 及 其 特

2、性l 1.水 資 源l 水 資 源 是 指 可 供 人 們 經 常 使 用 的 水 量 ， 即 大 陸 上 由 大 氣 降水 補 給 的 各 種 地 表 、 地 下 淡 水 的 儲 存 量 和 動 態(tài) 水 量 。l 地 表 水 包 括 河 流 、 湖 泊 和 冰 川 等 ， 其 動 態(tài) 水 量 為 河 流 徑 流量 ， 因 此 ， 地 表 水 資 源 由 地 表 水 體 的 儲 存 量 和 河 流 徑 流 量 組 成 . l 地 下 水 的 動 態(tài) 水 量 為 降 水 滲 入 和 地 表 水 滲 入 補 給 的 水 量 ，因 此 ， 地 下 水 資 源 由 地 下 水 的 儲 存 量 和 地

3、下 水 的 補 給 量 組 成 。l 2.水 的 特 性 （ 為 非 重 點 ） l 1.1.2 水 資 源 的 循 環(huán)l 水 資 源 的 循 環(huán) 指 自 然 界 中 的 水 通 過 蒸 發(fā) 、 凝 結 、 降 水 (雪 )、滲 透 和 徑 流 等 作 用 而 無 終 止 地 往 復 循 環(huán) 過 程 。 l 1.自 然 循 環(huán)l 地 球 上 的 水 在 陽 光 照 射 下 ， 通 過 江 河 、 湖 泊 、 海 洋 等 地 面水 、 表 土 水 的 蒸 發(fā) ， 植 物 莖 葉 的 蒸 騰 ， 形 成 水 蒸 氣 ， 進 入 大 氣 ,遇 冷 凝 結 ， 以 雨 、 雪 、 雹 等 形 式 重

4、返 地 面 。 圖 1-1 地 球 上 水 的 分 配 比 例地 球 上 的 水 咸 水 97.2 冰 雪 冰 川 77.2地 下 水 土 壤 水 22.4湖 泊 沼 澤 0.35大 氣 0.04河 流 0.01淡 水 2.8 l 返 回 地 面 的 水 ， 一 部 分 滲 入 地 下 成 為 土 壤 水 和 地 下 水 ， 再供 植 物 蒸 騰 ， 或 直 接 從 地 面 蒸 發(fā) ； 一 部 分 流 入 江 河 、 湖 泊 、 海洋 ， 再 經 過 這 些 水 面 蒸 發(fā) 或 植 物 蒸 騰 等 ， 無 終 止 地 往 復 循 環(huán) 。 l 自 然 界 中 的 水 在 太 陽 照 射 和 地

5、心 引 力 等 的 影 響 下 不 停 地 流動 和 轉 化 ， 通 過 降 水 、 徑 流 、 滲 透 和 蒸 發(fā) 等 方 式 循 環(huán) 不 止 ， 構成 水 的 自 然 循 環(huán) ， 形 成 各 種 不 同 的 水 源 。 l 水 在 自 然 循 環(huán) 中 幾 乎 在 每 個 環(huán) 節(jié) 都 有 雜 質 混 入 ， 使 水 質 發(fā)生 了 變 化 。l .社 會 循 環(huán)l 人 類 為 了 生 存 ， 從 自 然 環(huán) 境 中 大 量 取 用 天 然 水 體 中 的 水 ，作 為 維 持 生 命 活 動 的 物 質 基 礎 ， 又 不 斷 地 通 過 新 陳 代 謝 把 代 謝產 物 排 泄 到 自 然

6、環(huán) 境 中 ， 如 此 周 而 復 始 。 水 在 人 類 社 會 中 構 成 的 局 部 循 環(huán) 體 系 ， 被 稱 為 社 會 循 環(huán) 。 l 1.1.3 我 國 的 水 資 源l 我 國 淡 水 資 源 總 量 居 世 界 第 四 位 ， 但 人 均 擁 有 量 僅 為 世 界平 均 水 平 的 1/4、 美 國 的 1/5， 在 世 界 上 名 列 第 121位 ， 是 全 球13個 人 均 水 資 源 最 貧 乏 的 國 家 之 一 。l 水 污 染 更 加 劇 了 水 的 危 機 。 l 我 國 的 水 資 源 空 間 分 布 很 不 均 勻 。l 因 此 ， 水 資 源 對 我

7、國 來 說 是 十 分 寶 貴 的 。 保 護 水 資 源 的 一個 不 可 忽 視 的 方 面 就 是 防 治 水 污 染 。l 污 水 的 性 質 及 危 害 取 決 于 污 水 的 來 源 。 在 實 際 生 活 中 ， 污 水 一 般 來 源 于 生 活 污 水 、 工 業(yè) 廢 水 和 降 水 。 l 1.生 活 污 水 。 是 由 家 庭 、 學 校 、 機 關 等 排 放 的 污 水 ， 如 廚房 污 水 、 糞 便 污 水 、 洗 滌 污 水 等 的 總 稱 （ 也 叫 城 市 下 水 ） 。l 生 活 污 水 中 ， 有 機 物 約 占 70 、 無 機 物 約 占 30 ，

8、同 時 含有 大 量 的 病 菌 和 細 菌 ， 具 有 消 耗 環(huán) 境 氧 量 與 傳 播 疾 病 的 危 害 ，生 活 污 水 一 般 夏 季 量 多 ， 冬 季 量 少 。 l 2.工 業(yè) 廢 水 。 是 指 工 業(yè) 生 產 中 排 放 出 來 的 水 。 工 業(yè) 廢 水 成分 復 雜 ， 涉 及 面 廣 ， 影 響 因 素 多 ， 性 質 各 異 。 工 業(yè) 廢 水 的 性 質及 危 害 人 類 的 程 度 主 要 取 決 于 工 業(yè) 類 別 、 原 料 品 種 、 工 藝 過 程等 諸 多 因 素 。 l 3.降 水 。 包 括 降 雨 和 降 雪 。 降 水 時 ， 雨 雪 大 面

9、 積 地 沖 刷 地面 ， 將 地 面 上 的 各 種 污 染 物 淋 洗 后 進 入 水 道 或 水 體 ， 造 成 河 流 、湖 泊 等 水 源 的 污 染 。 l 降 水 對 受 納 水 體 的 污 染 很 大 ， 其 中 固 體 懸 浮 物 、 有 機 物 、重 金 屬 和 污 泥 直 接 污 染 地 面 水 源 。l 1.3.1 水 體 中 主 要 污 染 物 質l 水 體 中 主 要 污 染 物 質 的 種 類 大 致 可 作 如 下 劃 分 ： 固 體 污 染物 、 需 氧 污 染 物 、 營 養(yǎng) 性 污 染 物 、 酸 堿 污 染 物 、 有 毒 污 染 物 、油 類 污 染

10、物 、 生 物 污 染 物 、 感 官 性 污 染 物 和 熱 污 染 等 。l 1.3.2 水 質 指 標l 為 了 表 征 廢 水 水 質 ， 規(guī) 定 了 許 多 水 質 指 標 。l 水 質 是 指 水 與 水 中 雜 質 共 同 表 現 的 綜 合 特 征 。 水 中 雜 質 的 具 體 衡 量 尺 度 稱 為 水 質 指 標 。 水 質 指 標 可 分 為 物 理 指 標 、 化 學指 標 和 生 物 指 標 。 l 1.4.1 水 污 染 控 制 的 基 本 原 則l 水 污 染 控 制 的 基 本 原 則 ， 首 先 是 從 清 潔 生 產 的 角 度 出 發(fā) ，改 革 生 產

11、工 藝 和 設 備 ， 減 少 污 染 物 ， 防 止 污 水 外 排 ， 進 行 綜 合利 用 和 回 收 。 必 須 外 排 的 污 水 ， 其 處 理 方 法 隨 水 質 和 要 求 而 異 .l 1.4.2 水 污 染 控 制 的 方 法l 水 污 染 控 制 的 方 法 按 對 污 染 物 實 施 的 作 用 不 同 ， 大 體 上 可分 為 兩 類 : 一 類 是 通 過 各 種 外 力 作 用 ， 把 有 害 物 質 從 廢 水 中 分離 出 來 ， 稱 為 分 離 法 。 另 一 類 是 通 過 化 學 或 生 化 的 作 用 ， 使 其轉 化 為 無 害 的 物 質 或 可

12、分 離 的 物 質 ， 后 者 再 經 過 分 離 予 以 去 除 ,稱 為 轉 化 法 。 l 習 慣 上 也 按 處 理 原 理 不 同 ， 將 水 污 染 控 制 的 方 法 分 為 物 理處 理 法 、 化 學 處 理 法 、 物 理 化 學 法 和 生 物 處 理 法 四 類 。 l 1.按 對 污 染 物 實 施 的 作 用 不 同 l （ 1） 分 離 法l 廢 水 中 的 污 染 物 有 各 種 存 在 形 式 ， 大 致 有 離 子 態(tài) 、 分 子 態(tài) 、膠 體 和 懸 浮 物 。 存 在 形 式 的 多 樣 性 和 污 染 物 特 性 的 不 同 ， 決 定了 分 離 方

13、法 的 多 樣 性 ， 有 混 凝 法 、 氣 浮 法 、 吸 附 法 、 離 心 分 離法 、 磁 力 分 離 法 、 篩 濾 法 等 。l （ 2） 轉 化 法l 轉 化 法 可 分 為 化 學 轉 化 和 生 化 轉 化 兩 類 。l 現 代 廢 水 處 理 技 術 ， 按 處 理 程 度 可 劃 分 為 一 級 處 理 、 二 級 處 理 和 三 級 處 理 。 l 一 級 處 理 ， 主 要 去 除 廢 水 中 的 懸 浮 固 體 和 漂 浮 物 質 ， 同 時還 通 過 中 和 或 均 衡 等 預 處 理 對 廢 水 進 行 調 節(jié) 以 便 排 入 受 納 水 體或 二 級 處 理

14、 裝 置 。l 二 級 處 理 ， 主 要 去 除 廢 水 中 呈 膠 體 態(tài) 和 溶 解 態(tài) 的 有 機 污 染物 質 ， 主 要 采 用 各 種 生 物 處 理 方 法 。 l 三 級 處 理 ， 是 在 一 級 、 二 級 處 理 的 基 礎 上 ， 對 難 降 解 的 有機 物 、 氮 、 磷 等 營 養(yǎng) 性 物 質 進 行 進 一 步 處 理 。 l 廢 水 中 的 污 染 物 組 成 相 當 復 雜 ， 往 往 需 要 采 用 幾 種 方 法 的組 合 流 程 才 能 達 到 處 理 要 求 。l 對 于 某 種 廢 水 ， 采 用 哪 幾 種 處 理 方 法 組 合 ， 要 根

15、據 廢 水 的水 質 、 水 量 ， 回 收 其 中 有 用 物 質 的 可 能 性 ， 經 過 技 術 和 經 濟 的 比 較 后 才 能 決 定 ， 必 要 時 還 需 進 行 實 驗 。 l 2.按 處 理 原 理 不 同 l （ 1） 物 理 處 理 法l 物 理 處 理 法 是 通 過 物 理 作 用 ， 分 離 、 回 收 污 水 中 不 溶 解 的呈 懸 浮 態(tài) 的 污 染 物 質 （ 包 括 油 膜 和 油 珠 ） 的 污 水 處 理 法 。l 根 據 物 理 作 用 的 不 同 ， 又 可 分 為 重 力 分 離 法 、 離 心 分 離 法和 篩 濾 法 等 。 l （ 2）

16、 化 學 處 理 法l 化 學 處 理 法 是 通 過 化 學 反 應 來 分 離 、 去 除 廢 水 中 呈 溶 解 態(tài) 、膠 體 態(tài) 的 污 染 物 質 或 將 其 轉 化 為 無 害 物 質 的 污 水 處 理 法 。 l （ 3） 物 理 化 學 法l 物 理 化 學 法 是 利 用 物 理 化 學 作 用 去 除 污 水 中 的 污 染 物 質 的 污 水 處 理 法 。 l 主 要 有 吸 附 法 、 離 子 交 換 法 、 膜 分 離 法 、 萃 取 法 、 氣 提 法和 吹 脫 法 等 。 l （ 4） 生 物 處 理 法l 生 物 處 理 法 是 通 過 微 生 物 的 代

17、謝 作 用 ， 使 廢 水 中 呈 溶 解 態(tài) 、膠 體 態(tài) 以 及 微 細 懸 浮 狀 態(tài) 的 有 機 污 染 物 質 轉 化 為 穩(wěn) 定 物 質 的 污水 處 理 方 法 。l 根 據 起 作 用 的 微 生 物 不 同 ， 生 物 處 理 法 又 可 分 為 好 氧 生 物處 理 法 和 厭 氧 生 物 處 理 法 。 2.1 格 柵 與 篩 網2.2 調 節(jié)2.3 沉 淀 法2.4 隔 油 與 氣 浮2.5 過 濾 法2.6 離 心 分 離2.7 磁 分 離 l 篩 濾 是 去 除 廢 水 中 粗 大 的 懸 浮 物 和 雜 物 ， 以 保 護 后 續(xù) 處 理設 施 能 正 常 運 行

18、 的 一 種 預 處 理 方 法 。 篩 濾 的 構 件 包 括 平 行 的 棒 、條 、 金 屬 絲 織 物 、 格 網 或 穿 孔 板 。 其 中l(wèi) 由 平 行 的 棒 和 條 構 成 的 稱 為 格 柵 ；l 由 金 屬 絲 織 物 、 格 網 或 穿 孔 板 構 成 的 稱 為 篩 網 。l 它 們 所 去 除 的 物 質 則 稱 為 篩 余 物 。 其 中l(wèi) 格 柵 去 除 的 是 那 些 可 能 堵 塞 水 泵 機 組 及 管 道 閥 門 的 較 粗 大的 懸 浮 物 ；l 而 篩 網 去 除 的 是 用 格 柵 難 以 去 除 的 呈 懸 浮 態(tài) 的 細 小 纖 維 。 l 根

19、據 清 洗 方 法 不 同 ， 格 柵 和 篩 網 都 可 設 計 成 人 工 清 渣 和 機械 清 渣 兩 類 。 l 2.1.1 格 柵 的 構 造 、 作 用 與 分 類l 格 柵 是 一 種 最 簡 單 的 過 濾 設 備 ， 用 來 截 留 污 水 中 粗 大 的 懸浮 物 和 漂 浮 物 。 l 格 柵 通 常 由 一 組 或 多 組 平 行 金 屬 柵 條 制 成 的 框 架 組 成 ， 傾斜 或 直 立 地 設 立 在 進 水 泵 站 集 水 井 的 進 口 處 。 l 格 柵 按 形 狀 不 同 可 分 ： 平 面 格 柵 和 曲 面 格 柵 兩 種 。l 按 格 柵 柵 條

20、 間 的 間 距 可 分 ： 粗 格 柵 、 中 格 柵 和 細 格 柵 三 種 .l 格 柵 在 應 用 中 可 分 : 固 定 格 柵 和 活 動 格 柵 兩 種 。l 固 定 格 柵 ， 一 般 由 間 隔 的 固 定 金 屬 柵 條 構 成 ， 污 水 從 間 隙 中 流 出 。 l 根 據 截 留 物 被 耙 除 的 方 式 不 同 ， 固 定 格 柵 又 可 分 : 手 耙 式格 柵 和 機 械 耙 式 格 柵 兩 種 。l 活 動 格 柵 又 可 分 : 鋼 索 格 柵 和 鼓 輪 格 柵 兩 種 。l 2.1.2 人 工 清 渣 格 柵 l 2.1.3 機 械 清 渣 格 柵l

21、 機 械 清 渣 格 柵 （ 簡 稱 機 械 格 柵 ） 適 用 于 大 型 污 水 處 理 廠 以及 需 要 經 常 清 除 大 量 截 留 物 的 場 合 。l 一 般 當 柵 渣 量 大 于 0.2 m 3/d時 ， 為 改 善 勞 動 與 衛(wèi) 生 條 件 ，應 采 用 機 械 清 渣 格 柵 。l 機 械 清 渣 的 格 柵 ， 傾 角 一 般 為 60 70 ， 有 時 為 90 。l 機 械 清 渣 格 柵 的 過 水 面 積 一 般 應 不 小 于 進 水 管 渠 的 有 效 面積 的 1.2倍 。 表 2 我 國 常 用 的 幾 種 機 械 格 柵類 型 適 用 范 圍 優(yōu) 點

22、 缺 點鏈 條 式機 械 格 柵 深 度 不 大 的 中 小 型 格 柵 。主 要 清 除 長 纖 維 、 帶 狀物 構 造 簡 單 ， 制 造 方 便 。 占 地 面 積 小 。 雜 物 進 入 鏈 條 和 鏈 輪 之 間時 ， 容 易 卡 住 。 套 筒 滾 子 鏈 造 價 高 ， 耐 腐蝕 差 。移 動 式 伸 縮 臂機 械 格 柵 中 等 深 度 的 寬 大 格 柵 ，現 有 類 型 耙 斗 適 用 于 污水 除 污 不 清 污 時 ， 設 備 全 部 在水 面 上 ， 維 護 檢 修 方 便 。 可 不 停 水 檢 修 。 鋼 絲 繩 在 水 面 上 運 行 ，壽 命 較 長 需 三

23、 套 電 動 機 、 減 速 器 ,構 造 較 復 雜 。 移 動 時 ， 耙 齒 與 柵 條 間 隙的 對 位 較 困 難 。 圓 周 回 轉 式機 械 格 柵 深 度 較 淺 的 中 小 型 格 柵 構 造 簡 單 ， 制 造 方 便 。 動 作 可 靠 ， 容 易 檢 修 。 配 置 圓 弧 型 格 柵 ， 制 造 較困 難 。 占 地 面 積 較 大 。鋼 絲 繩 牽 引 式機 械 格 柵 分 固 定 式 和 移 動 式 。 固定 式 適 用 于 中 小 型 格 柵 ,深 度 范 圍 較 大 。 移 動 式適 用 于 寬 大 格 柵 適 用 范 圍 廣 泛 。 無 水 下 固 定 部

24、件 的 設 備 ,檢 修 維 護 方 便 。 鋼 絲 繩 干 濕 交 替 ， 易 腐 蝕 ,宜 用 不 銹 鋼 絲 繩 。 有 水 下 固 定 部 件 的 設 備 ,設 備 檢 修 時 需 停 水 。 l 2.1.4 常 用 格 柵 的 選 擇 及 設 計l 2.1.5 篩 網 l 目 前 ， 應 用 于 廢 水 處 理 或 短 小 纖 維 回 收 的 篩 網 主 要 有 兩 種 ,振 動 式 篩 網 和 水 力 篩 網 。l 2.2.1 調 節(jié) 的 作 用l 污 水 的 水 質 和 水 量 一 般 都 隨 時 間 的 變 化 而 變 化 。l 污 水 的 水 量 和 水 質 的 變 化 對

25、排 水 設 施 及 污 水 處 理 設 備 ， 特別 是 生 物 處 理 設 備 正 常 發(fā) 揮 其 凈 化 功 能 是 不 利 的 ， 甚 至 還 可 能 破 壞 這 些 設 備 。 l 為 此 ， 在 污 水 處 理 前 要 設 置 調 節(jié) 池 ， 對 污 水 的 水 量 、 水 質進 行 均 衡 和 調 節(jié) ， 使 污 水 處 理 效 果 更 好 。 l 調 節(jié) 池 是 調 節(jié) 水 質 和 水 量 的 構 筑 物 。 l 2.2.2 水 量 與 水 質 調 節(jié) 的 常 用 方 法l 1.水 量 調 節(jié)l 污 水 處 理 中 水 量 調 節(jié) 有 兩 種 調 節(jié) 池 ， 一 種 為 線 內

26、調 節(jié) 池 ，另 一 種 為 線 外 調 節(jié) 池 。l （ 1） 線 內 調 節(jié) 池 。 進 水 一 般 采 用 重 力 流 ， 出 水 用 泵 提 升 。l （ 2） 線 外 調 節(jié) 池 。 設 在 旁 路 上 。l 當 污 水 流 量 過 高 時 ， 多 余 污 水 用 泵 打 入 調 節(jié) 池 ；l 當 污 水 流 量 低 于 設 計 流 量 時 ， 再 從 調 節(jié) 池 回 流 至 集 水 井 ， 并 送 去 后 續(xù) 處 理 。 l 線 外 調 節(jié) 池 與 線 內 調 節(jié) 池 相 比 ， 不 受 進 水 管 高 度 限 制 ， 但被 調 節(jié) 的 水 量 需 要 兩 次 提 升 ， 消 耗

27、動 力 大 。 l 2.水 質 調 節(jié)l 水 質 調 節(jié) 的 任 務 是 將 不 同 時 間 或 不 同 來 源 的 污 水 進 行 混 合 ,使 流 出 的 水 質 比 較 均 勻 。 水 質 調 節(jié) 的 基 本 方 法 有 兩 種 。 l （ 1） 外 加 動 力 調 節(jié)l 外 加 動 力 就 是 采 用 外 加 葉 輪 攪 拌 、 鼓 風 空 氣 攪 拌 及 水 泵 循環(huán) 等 設 備 對 水 質 進 行 強 制 調 節(jié) 。l （ 2） 差 流 方 式 調 節(jié)l 水 質 調 節(jié) 采 用 差 流 方 式 進 行 強 制 調 節(jié) ， 使 不 同 時 間 和 不 同濃 度 的 污 水 進 行 水

28、 質 自 身 水 力 混 合 。 l 對 角 線 調 節(jié) 池 l 這 種 形 式 的 調 節(jié) 池 的 特 點 是 出 水 槽 沿 對 角 線 方 向 設 置 。 l 污 水 由 左 右 兩 側 進 入 池 內 后 ， 經 過 一 定 時 間 的 混 合 才 流 到出 水 槽 ， 使 出 水 槽 中 的 混 合 污 水 在 不 同 的 時 間 內 流 出 ， 就 是 說不 同 時 間 、 不 同 濃 度 的 污 水 進 入 調 節(jié) 池 后 ， 就 能 達 到 自 動 調 節(jié)均 衡 水 質 的 目 的 。l 折 流 調 節(jié) 池l 折 流 調 節(jié) 池 在 池 內 設 置 許 多 折 流 隔 墻 ，

29、污 水 在 池 內 來 回 折流 ， 得 到 充 分 混 合 、 均 衡 。 l 折 流 調 節(jié) 池 配 水 槽 設 在 調 節(jié) 池 上 ， 通 過 許 多 孔 流 入 ， 投 配到 調 節(jié) 池 的 前 后 各 個 位 置 內 ， 調 節(jié) 池 的 起 端 流 量 一 般 控 制 在 進水 流 量 的 1/3 1/4， 剩 余 的 流 量 可 通 過 其 他 各 投 配 口 等 量 地投 入 池 內 。 l 2.2.3 調 節(jié) 池 容 積 的 計 算 l 2.3.1 沉 淀 過 程 的 理 論 基 礎l 1.概 述l 它 是 利 用 水 中 懸 浮 顆 粒 的 可 沉 降 性 能 ， 在 重 力

30、 作 用 下 使 其下 沉 ， 以 達 到 固 液 分 離 的 一 種 過 程 。l 2.沉 淀 的 類 型 及 其 理 論 基 礎 l （ 1） 沉 淀 的 基 本 類 型l 根 據 懸 浮 顆 粒 的 性 質 、 凝 聚 性 及 其 濃 度 的 高 低 ， 沉 淀 可 分為 四 種 基 本 類 型 。l 自 由 沉 淀 l 水 中 的 懸 浮 固 體 濃 度 不 高 ， 不 具 有 凝 聚 的 性 能 ， 也 不 互 相聚 合 、 干 擾 ， 其 形 狀 、 尺 寸 、 密 度 等 均 不 改 變 ， 下 沉 速 度 恒 定 . 懸 浮 物 濃 度 不 高 且 無 絮 凝 性 時 常 發(fā)

31、生 這 類 沉 淀 。l 絮 凝 沉 淀l 當 水 中 懸 浮 物 濃 度 不 高 ， 但 有 絮 凝 性 時 ， 在 沉 淀 過 程 中 ，顆 粒 互 相 凝 聚 ， 其 粒 徑 和 質 量 增 大 ， 沉 淀 速 度 加 快 。 l 擁 擠 沉 淀 （ 也 稱 集 團 沉 淀 、 分 層 沉 淀 或 成 層 沉 淀 ）l 當 懸 浮 物 濃 度 較 高 時 ， 每 個 顆 粒 的 下 沉 都 受 到 周 圍 其 他 顆粒 的 干 擾 ， 顆 粒 互 相 牽 扯 形 成 網 狀 的 “ 絮 毯 ” 整 體 下 沉 ， 在 顆粒 群 與 澄 清 水 層 之 間 存 在 明 顯 的 界 面 。

32、沉 淀 速 度 就 是 界 面 下 移的 速 度 。 l 壓 縮 沉 淀 l 當 懸 浮 物 濃 度 很 高 ， 顆 粒 互 相 接 觸 ， 互 相 支 承 時 ， 在 上 層顆 粒 的 重 力 作 用 下 ， 下 層 顆 粒 間 的 水 被 擠 出 ， 污 泥 層 被 壓 縮 。 l （ 2） 沉 淀 理 論 基 礎l 沉 淀 基 本 原 理l 污 水 中 的 懸 浮 物 在 重 力 作 用 下 與 水 分 離 ， 實 質 是 懸 浮 物 的密 度 大 于 污 水 的 密 度 時 下 沉 ， 小 于 時 上 浮 。 污 水 中 懸 浮 物 下 沉和 上 浮 的 速 度 ， 是 污 水 處 理

33、 設 計 中 對 沉 降 分 離 設 備 要 求 的 主 要依 據 ， 是 有 決 定 性 作 用 的 參 數 。l 沉 淀 池 的 工 作 原 理l 理 想 沉 淀 池 的 假 定 條 件 :l 一 是 從 入 口 到 出 口 ， 池 內 污 水 按 水 平 方 向 等 速 流 動 ， 顆 粒 水 平 分 布 均 勻 。 l 二 是 懸 浮 顆 粒 沿 整 個 水 深 均 勻 分 布 ， 處 于 自 由 沉 淀 狀 態(tài) ，顆 粒 的 水 平 分 速 等 于 水 平 流 速 ， 沉 淀 速 度 固 定 不 變 。l 三 是 顆 粒 沉 到 池 底 即 認 為 被 除 去 。l 沉 淀 池 內

34、可 分 為 流 入 區(qū) 、 流 出 區(qū) 、 沉 淀 區(qū) 和 污 泥 區(qū) 四 部 分 . 圖 2-14 理 想 平 流 沉 淀 池 示 意 圖 l 某 一 顆 粒 從 點 A處 進 入 沉 淀 區(qū) ， 它 的 運 動 軌 跡 為 其 水 平 分速 和 沉 淀 速 度 的 矢 量 和 ， 斜 率 為 u/v。l 沉 于 池 底 的 顆 粒 ， 其 水 平 流 經 時 間 和 垂 直 沉 降 時 間 是 相 同的 ， 即l 設 污 水 處 理 水 量 為 Q(m3/h)， 沉 淀 池 面 積 為l 式 中 ， B為 理 想 沉 淀 池 的 寬 度 。l 則 沉 淀 池 的 容 積 為 uHvLt )

35、( 2mLBA HBLQtV l 通 過 沉 淀 池 流 量 為l 因 為l 因 此l 可 寫 成l Q/A的 物 理 意 義 是 ： 在 單 位 時 間 內 通 過 沉 淀 池 單 位 表 面 積 的流 量 ， 一 般 稱 為 表 面 負 荷 或 稱 沉 淀 池 的 過 流 率 。 tHBLtVQ utH tHu LBAAuQ )102( quAQ l 表 面 負 荷 以 q表 示 ， 單 位 m3/(m2h)或 m3/(m2s)。 表 面 負 荷 的數 值 等 于 顆 粒 沉 速 。l 沉 淀 池 的 沉 淀 率 僅 與 顆 粒 沉 速 或 沉 淀 池 的 表 面 負 荷 有 關 ，而 與

36、 池 深 和 沉 淀 時 間 無 關 。 在 可 能 的 條 件 下 ， 應 該 把 沉 淀 池 建得 淺 些 ， 表 面 積 大 些 ， 這 就 是 顆 粒 沉 淀 的 淺 層 理 論 。 l 2.3.2 沉 砂 池l 沉 砂 池 的 作 用 是 從 污 水 中 去 除 砂 子 、 煤 渣 等 相 對 密 度 較 大的 顆 粒 ， 以 免 這 些 顆 粒 影 響 后 續(xù) 處 理 構 筑 物 的 正 常 運 行 。 一 般沉 砂 池 作 為 污 水 處 理 前 的 預 處 理 。l 沉 砂 池 的 工 作 原 理 是 以 重 力 分 離 為 基 礎 ， 即 將 進 入 沉 砂 池的 污 水 流

37、 速 控 制 在 只 能 使 相 對 密 度 大 的 無 機 顆 粒 下 沉 ， 而 有 機 懸 浮 顆 粒 則 隨 水 流 帶 走 。 l 沉 砂 池 可 分 為 平 流 式 沉 砂 池 、 豎 流 式 沉 砂 池 和 曝 氣 沉 砂 池三 種 基 本 形 式 。 l 2.3.3 沉 淀 池l 沉 淀 池 的 類 型 很 多 ， 按 工 藝 布 置 不 同 ， 可 分 為 初 次 沉 淀 池和 二 次 沉 淀 池 兩 種 。 l 初 次 沉 淀 池 設 于 生 物 處 理 前 ， 二 次 沉 淀 池 設 于 生 物 處 理 后 . l 按 池 內 水 流 方 向 ， 又 可 分 為 平 流

38、式 沉 淀 池 、 輻 流 式 沉 淀 池 、豎 流 式 沉 淀 池 三 種 。l 2.3.3.1 平 流 式 沉 淀 池l 1.平 流 式 沉 淀 池 的 構 造l 如 圖 2-20所 示 是 使 用 比 較 廣 泛 的 一 種 平 流 式 沉 淀 池 。 l 2.平 流 式 沉 淀 池 的 工 作 特 征l （ 1） 平 流 式 沉 淀 池 的 組 成l 進 水 區(qū)l 進 水 區(qū) 是 平 流 式 沉 淀 池 的 混 合 反 應 區(qū) ， 進 水 區(qū) 的 作 用 是 使水 流 均 勻 地 分 布 在 整 個 進 水 斷 面 上 ， 盡 可 能 減 少 污 水 擾 動 ， 并使 流 速 不 致

39、太 大 。 圖 2-20 平 流 式 沉 淀 池 l 沉 淀 區(qū)l 沉 淀 區(qū) 即 工 作 區(qū) ， 其 作 用 是 使 可 沉 顆 粒 與 污 水 分 離 ， 使 懸浮 物 沉 降 ， 池 的 設 計 應 使 進 、 出 水 均 勻 ， 池 內 水 流 穩(wěn) 定 ， 提 高水 池 的 有 效 容 積 ， 減 少 紊 動 影 響 ， 提 高 沉 淀 效 率 。l 出 水 區(qū)l 出 水 區(qū) 的 作 用 是 使 沉 淀 后 的 水 盡 量 均 勻 地 流 出 。 它 是 通 過由 流 出 槽 與 擋 板 組 成 的 出 流 裝 置 來 實 現 的 。 流 出 槽 設 自 由 溢 流堰 ， 溢 流 堰

40、嚴 格 水 平 ， 既 可 保 證 水 流 均 勻 ， 又 可 控 制 沉 淀 池 水位 。 出 流 裝 置 多 采 用 自 由 堰 形 式 ， 堰 前 也 設 擋 板 ， 以 阻 攔 浮 渣 ,或 設 浮 渣 收 集 和 排 除 裝 置 。l 存 泥 區(qū) l 存 泥 區(qū) 一 方 面 是 用 于 存 積 下 沉 的 泥 ， 另 一 方 面 是 供 排 泥 用 . l （ 2） 排 泥 方 法l 靜 水 壓 力 法l 利 用 池 內 的 靜 水 壓 力 ， 將 污 泥 排 出 池 外 。l 排 泥 管 插 入 污 泥 斗 ， 上 端 伸 出 水 面 以 便 清 通 。 污 泥 通 過 靜水 壓

41、力 排 出 池 外 。 為 了 使 池 底 污 泥 能 滑 入 污 泥 斗 ， 池 底 應 有 一定 的 坡 度 。l 機 械 排 泥 法l 2.3.3.2 輻 流 式 沉 淀 池l 1.輻 流 式 沉 淀 池 的 構 造l 輻 流 式 沉 淀 池 的 構 造 如l 圖 2-28所 示 。 圖 2-28 輻 流 式 沉 淀 池 的 構 造 l 輻 流 式 沉 淀 池 常 為 直 徑 較 大 的 圓 形 。l 2.輻 流 式 沉 淀 池 的 工 作 特 征l 污 水 從 池 中 心 處 流 出 ， 沿 半 徑 的 方 向 向 池 周 流 動 ， 因 此 其水 力 特 征 是 污 水 的 流 速

42、由 大 向 小 變 化 。 在 池 中 心 處 設 中 心 管 ，污 水 從 池 底 的 進 水 管 進 入 中 心 管 ， 在 中 心 管 的 周 圍 常 用 穿 孔 檔板 圍 成 流 入 區(qū) ， 使 污 水 在 沉 淀 池 內 得 以 均 勻 流 動 。 流 出 區(qū) 設 于池 周 ， 由 于 平 口 堰 不 易 做 到 嚴 格 水 平 ， 所 以 常 用 三 角 堰 或 淹 沒式 溢 流 孔 。 為 了 攔 截 表 面 上 的 漂 浮 物 質 ， 在 出 水 堰 前 設 擋 板 和浮 渣 的 收 集 、 排 出 設 備 。l 輻 流 式 沉 淀 池 多 采 用 機 械 刮 泥 。l 輻 流

43、 式 沉 淀 池 適 用 范 圍 廣 泛 ， 城 市 污 水 及 各 種 類 型 的 工 業(yè)廢 水 都 可 以 使 用 ， 既 能 夠 作 為 初 次 沉 淀 池 ， 也 可 以 作 為 二 次 沉 淀 池 ， 一 般 適 用 于 大 型 污 水 處 理 廠 。 l 這 種 沉 淀 池 的 缺 點 是 排 泥 設 備 龐 大 ， 維 修 困 難 ， 造 價 較 高 . l 2.3.3.3 豎 流 式 沉 淀 池l 1.豎 流 式 沉 淀 池 的 構 造l 豎 流 式 沉 淀 池 的 表 面 多 呈 圓 形 ，l 也 有 采 用 方 形 和 多 角 形 的 。l 沉 淀 池 上 部 呈 圓 柱

44、狀 的 部 分 為 沉l 淀 區(qū) ， 下 部 呈 截 頭 圓 錐 狀 的 部 分 為 污l 泥 區(qū) 。l 其 構 造 如 圖 2-29所 示 。l 圖 2-29 豎 流 式 沉 淀 池 的 構 造 l 2.豎 流 式 沉 淀 池 的 工 作 特 征l 污 水 從 中 心 管 流 入 ， 由 下 部 流 出 ， 通 過 反 射 板 的 阻 攔 向 四周 分 布 ， 然 后 沉 淀 區(qū) 的 整 個 斷 面 上 升 ， 沉 淀 后 的 出 水 由 池 四 周溢 出 。 流 出 區(qū) 設 于 池 四 周 ， 采 用 自 由 堰 或 三 角 堰 。l 豎 流 式 沉 淀 池 的 優(yōu) 點 :是 排 泥 容

45、易 ， 不 需 要 機 械 刮 泥 設 備 ，便 于 管 理 。l 其 缺 點 :是 池 深 大 ， 施 工 難 ， 造 價 高 ; l 每 個 池 子 的 容 量 小 ， 污 水 量 大 時 不 適 用 ;l 水 流 分 布 不 易 均 勻 等 。l 3.豎 流 式 沉 淀 池 的 工 作 原 理l 當 屬 于 第 一 類 沉 淀 時 ， 在 負 荷 相 同 的 條 件 下 ， 豎 流 式 沉 淀 池 的 去 除 率 將 低 于 其 他 類 型 的 沉 淀 池 。 l 如 果 屬 于 第 二 類 沉 淀 ， 則 情 況 較 為 復 雜 ， 水 流 上 升 ， 顆 粒下 沉 ， 顆 粒 互 相

46、 碰 撞 、 接 觸 ， 促 進 顆 粒 的 絮 凝 ， 使 粒 徑 變 大 ，l U 值 也 增 大 ， 同 時 又 可 能 在 池 的 深 部 形 成 懸 浮 層 。 這 樣 ， 豎 流式 沉 淀 池 的 去 除 率 可 能 高 于 表 面 負 荷 相 同 的 其 他 類 型 的 沉 淀 池 . 但 由 于 池 內 布 水 不 易 均 勻 ， 去 除 率 的 提 高 會 受 到 影 響 。l 2.3.3.4 斜 板 (管 )沉 淀 池l 2.3.4 沉 淀 池 的 選 擇 及 運 行 原 理l 1.沉 淀 池 的 選 擇l 2.沉 淀 池 的 運 行 原 理l 沉 淀 池 的 組 成 ，

47、即 進 水 區(qū) 、 出 水 區(qū) 、 沉 淀 區(qū) 、 貯 泥 區(qū) 。 l 進 水 區(qū) 和 出 水 區(qū) 的 功 能 是 使 水 流 的 進 入 與 流 出 保 持 均 勻 平 穩(wěn) ， 以 提 高 沉 淀 效 率 。 l 沉 淀 區(qū) 是 池 子 的 主 要 部 位 。l 貯 泥 區(qū) 是 存 放 污 泥 的 地 方 ， 它 起 到 貯 存 、 濃 縮 與 排 放 污 泥的 作 用 。l 另 外 介 于 沉 淀 區(qū) 和 貯 泥 區(qū) 之 間 還 可 再 分 出 一 個 區(qū) 稱 做 緩 沖區(qū) ， 緩 沖 區(qū) 的 作 用 是 避 免 水 流 帶 走 沉 在 池 底 的 污 泥 。l 3.提 高 沉 淀 池 沉

48、 淀 效 果 的 有 效 途 徑l 除 可 以 用 斜 板 （ 管 ） 沉 淀 池 提 高 沉 淀 池 的 分 離 效 果 和 處 理能 力 外 ， 其 他 方 法 還 有 對 污 水 進 行 曝 氣 攪 動 以 及 回 流 部 分 活 性污 泥 等 。l 將 剩 余 活 性 污 泥 投 加 到 入 流 污 水 中 去 ， 利 用 活 性 污 泥 的 活 性 ， 產 生 吸 附 與 絮 凝 作 用 ， 這 一 過 程 稱 為 生 物 絮 凝 。 l 在 工 業(yè) 廢 水 處 理 中 ， 由 于 水 質 、 水 量 的 不 均 勻 性 ， 一 般 均設 置 污 水 調 節(jié) 池 ， 在 調 節(jié) 池

49、中 布 置 一 些 曝 氣 設 備 ， 可 以 有 效 地提 高 污 水 處 理 程 度 ， 而 且 還 可 以 減 少 調 節(jié) 池 中 沉 積 污 泥 的 清 理工 作 。l 2.4.1 隔 油l 1.分 離 基 本 原 理l 重 力 分 離 法 是 一 種 利 用 油 ?水 的 密 度 差 進 行 分 離 的 方 法 。 l 此 法 可 用 于 去 除 粒 徑 60 m以 上 的 油 粒 和 污 水 中 的 大 部 分 固 體 顆 粒 。 l 采 用 重 力 分 離 法 最 常 用 的 設 備 是 隔 油 池 。 它 是 利 用 油 比 水密 度 小 的 特 性 ， 將 油 分 離 于 水

50、 面 并 撇 除 。 l 隔 油 池 主 要 用 于 去 除 浮 油 或 破 乳 后 的 乳 化 油 。 l 2.隔 油 池l 隔 油 池 的 形 式 較 多 ， 主 要 有 平 流 式 隔 油 池 (API)、 平 行 板 式隔 油 池 (PPI)、 波 紋 斜 板 式 隔 油 池 (CPI)和 壓 力 差 自 動 撇 油 裝 置 . 圖 2-32 平 流 式 隔 油 池 示 意 圖 圖 2-33 波 紋 斜 板 式 隔 油 池 示 意 圖 l 2.4.2 氣 浮 l 1.概 述l 氣 浮 法 是 利 用 高 度 分 散 的 微 細 氣 泡 作 為 載 體 去 黏 附 廢 水 中的 污 染

51、物 ， 利 用 其 密 度 小 于 水 的 特 性 ， 使 其 上 浮 到 水 面 ， 從 而實 現 固 液 或 液 液 分 離 的 過 程 ， 又 稱 氣 泡 浮 上 法 。 l 在 水 處 理 中 ， 氣 浮 法 廣 泛 應 用 于 ：l （ 1） 分 離 水 中 的 細 小 懸 浮 物 、 藻 類 及 微 絮 體 ；l （ 2） 回 收 工 業(yè) 廢 水 中 的 有 用 物 質 ， 如 造 紙 廠 廢 水 中 的 紙 漿纖 維 及 填 料 等 ；l （ 3） 代 替 二 次 沉 淀 池 ， 分 離 和 濃 縮 剩 余 活 性 污 泥 ， 特 別 適用 于 那 些 易 于 產 生 污 泥 膨

52、 脹 的 生 化 處 理 過 程 ； l （ 4） 分 離 回 收 含 油 廢 水 中 的 懸 浮 油 和 乳 化 油 ； l （ 5） 分 離 回 收 以 分 子 或 離 子 狀 態(tài) 存 在 的 目 的 物 ， 如 表 面 活性 物 質 和 金 屬 離 子 等 。 l 2.氣 浮 原 理 l （ 1） 氣 浮 原 理l 氣 浮 過 程 包 括 氣 泡 產 生 、 氣 泡 與 顆 粒 （ 固 體 或 液 滴 ） 附 著以 及 上 浮 分 離 等 連 續(xù) 步 驟 。 l 氣 泡 的 產 生l 產 生 微 氣 泡 的 方 法 主 要 有 電 解 、 分 散 空 氣 和 溶 解 空 氣 再 釋放 三

53、 種 。 l 懸 浮 物 與 氣 泡 附 著l 懸 浮 物 與 氣 泡 附 著 有 三 種 基 本 形 式 ： 氣 泡 在 顆 粒 表 面 析 出 , 氣 泡 與 顆 粒 吸 附 以 及 絮 體 中 夾 裹 氣 泡 。 l 3.加 壓 溶 氣 浮 上 法 l （ 1） 基 本 工 藝 流 程 與 工 藝 選 擇l 加 壓 溶 氣 浮 上 法 是 目 前 常 用 的 浮 上 法 。l 這 種 方 法 使 空 氣 在 加 壓 的 條 件 下 溶 解 于 水 中 ， 然 后 通 過 將壓 力 降 至 常 壓 而 使 過 飽 和 的 空 氣 以 微 細 氣 泡 的 形 式 釋 放 出 來 。 l 加

54、壓 溶 氣 浮 上 法 有 三 種 基 本 工 藝 流 程 ：l 全 溶 氣 流 程 如 圖 2-34所 示 。l 該 法 是 將 全 部 入 流 廢 水 進 行 加 壓l 溶 氣 ， 再 經 過 減 壓 釋 放 裝 置 進 入l 氣 浮 池 進 行 固 液 分 離 的 一 種 流 程 。l 部 分 溶 氣 流 程 如 圖 2-35所 示 。 圖 2-34 全 溶 氣 流 程 l 該 法 是 將 部 分 入 流 廢 水 進 行 加 壓 溶 氣 ， 其 余 部 分 直 接 進 入 氣浮 池 。 該 法 比 全 溶 氣 流 程 節(jié) 省 電 能 ， 同 時 因 加 壓 泵 所 需 加 壓 的溶 氣

55、水 量 與 溶 氣 罐 的 容 積 比 全 溶 氣 流 程 小 ， 故 亦 可 節(jié) 省 一 些 設備 。 但 是 由 于 部 分 溶 氣 流 程 提 供 的 空 氣 量 亦 較 少 ， 因 此 ， 如 欲提 供 同 樣 的 空 氣 量 ， 部 分 溶 氣 流 程 就 必 須 在 更 高 的 壓 力 下 運 行 .l 回 流 溶 氣 流 程 如 圖 2-36所 示 。 在 這 個 流 程 中 ， 將 部 分 澄 清液 進 行 回 流 加 壓 ， 入 流 廢 水 則 直 接 進 入 氣 浮 池 。 圖 2-36 回 流 溶 氣 流 程 圖 2-35 部 分 溶 氣 流 程 l （ 2） 操 作 規(guī)

56、 程 及 運 行 中 應 該 注 意 的 問 題l 加 壓 泵 的 作 用 ， 一 是 提 升 廢 水 ， 二 是 使 介 質 氣 、 水 受到 壓 力 作 用 。l 受 壓 空 氣 按 亨 利 定 律 提 高 其 在 水 中 的 溶 解 度 。 l 空 氣 通 入 方 式 有 兩 種 :l 當 空 氣 吸 入 量 小 于 該 溫 度 下 廢 水 中 空 氣 的 飽 和 量 時 ， 在 泵前 用 水 射 器 吸 入 ， 而 不 用 空 壓 機 。 這 種 方 式 氣 水 混 合 好 ， 水 泵必 須 采 用 自 吸 方 式 進 水 ， 而 且 要 保 持 1m以 上 的 水 頭 。 此 外 ，

57、其 最 大 吸 氣 量 不 能 大 于 水 泵 吸 水 量 的 10 ， 否 則 水 泵 應 當 具 有的 真 空 度 將 遭 到 破 壞 。 l 當 空 氣 吸 入 量 大 于 空 氣 在 廢 水 中 的 飽 和 量 時 ， 空 氣 應 通 過 空 壓 機 由 水 泵 的 出 水 管 壓 入 ， 但 也 不 宜 大 于 水 泵 吸 水 量 的 25 . l 廢 水 在 溶 氣 罐 內 的 停 留 時 間 為 30 60s， 一 般 認 為 在 這 個時 間 內 可 以 完 成 空 氣 溶 于 水 的 過 程 ， 并 使 廢 水 中 溶 解 空 氣 過 飽和 ， 多 余 的 空 氣 必 須 通

58、 過 排 氣 閥 放 出 ， 否 則 由 于 游 離 氣 泡 的 攪動 ， 會 影 響 氣 浮 池 內 的 氣 浮 效 果 。 l 減 壓 閥 的 作 用 ， 在 于 保 持 溶 氣 罐 出 口 處 的 壓 力 恒 定 ， 從 而可 以 控 制 出 罐 后 氣 泡 的 大 小 和 數 量 ， 也 可 用 低 壓 溶 氣 釋 放 器 代替 減 壓 閥 。l 過 濾 是 利 用 過 濾 材 料 分 離 污 水 中 雜 質 的 一 種 技 術 ， 完 成 過濾 工 藝 的 處 理 構 筑 物 稱 為 濾 池 。 l 2.5.1過 濾 原 理l 過 濾 機 理 分 為 三 類 ， 即 遷 移 機 理

59、、 附 著 機 理 和 脫 落 機 理 。l 1.遷 移 機 理l 懸 浮 顆 粒 脫 離 流 線 而 與 濾 料 接 觸 的 過 程 ， 就 是 遷 移 過 程 。l 引 起 顆 粒 遷 移 的 原 因 主 要 有 以 下 幾 種 ：l （ 1） 篩 分l 顆 粒 比 濾 層 孔 隙 大 的 被 機 械 篩 分 ， 截 留 于 過 濾 表 面 上 。l （ 2） 攔 截l 小 顆 粒 隨 流 線 流 動 在 流 線 上 與 濾 料 表 面 接 觸 。 其 去 除 概 率與 顆 粒 直 徑 的 平 方 成 正 比 ， 與 濾 料 粒 徑 的 立 方 成 反 比 。 l （ 3） 慣 性 l 當

60、 流 線 繞 過 濾 料 表 面 時 ， 具 有 較 大 動 量 和 密 度 的 顆 粒 因 慣性 沖 擊 而 脫 離 流 線 碰 撞 到 濾 料 表 面 上 。l （ 4） 沉 淀l 如 果 懸 浮 物 的 粒 徑 和 密 度 較 大 ， 將 存 在 一 個 沿 重 力 方 向 的相 對 沉 淀 速 度 。l 在 重 力 作 用 下 ， 顆 粒 偏 離 流 線 沉 淀 到 濾 料 表 面 上 。 l （ 5） 布 朗 運 動l 對 于 微 小 懸 浮 顆 粒 ， 由 于 布 朗 運 動 而 擴 散 到 濾 料 表 面 。 l （ 6） 水 力 作 用l 由 于 濾 層 中 的 孔 隙 和 懸

61、 浮 顆 粒 的 形 狀 是 極 不 規(guī) 則 的 ， 在 不均 勻 的 剪 切 流 場 中 ， 顆 粒 受 到 不 平 衡 力 的 作 用 不 斷 地 轉 動 而 偏 離 流 線 。 l 實 際 過 濾 中 ， 懸 浮 顆 粒 的 遷 移 將 受 到 上 述 各 種 機 理 的 作 用 ,它 們 的 相 對 重 要 性 取 決 于 水 流 狀 況 、 濾 層 孔 隙 形 狀 及 顆 粒 本 身的 性 質 （ 粒 度 、 形 狀 、 密 度 等 ） 。l 2.附 著 機 理 l （ 1） 接 觸 凝 聚l 向 原 水 中 投 加 凝 聚 劑 ， 在 壓 縮 懸 浮 顆 粒 和 濾 料 顆 粒 表

62、 面 的雙 電 層 后 ， 且 尚 未 生 成 微 絮 體 時 ， 立 即 進 行 過 濾 。 此 時 水 中 脫穩(wěn) 的 膠 體 很 容 易 與 濾 料 表 面 凝 聚 ， 即 發(fā) 生 接 觸 凝 聚 作 用 。 快 濾池 操 作 通 常 投 加 凝 聚 劑 ， 因 此 接 觸 凝 聚 是 主 要 附 著 機 理 。l （ 2） 靜 電 引 力l 由 于 顆 粒 表 面 上 的 電 荷 和 由 此 形 成 的 雙 電 層 產 生 靜 電 引 力和 斥 力 ， 故 當 懸 浮 顆 粒 和 濾 料 顆 粒 帶 異 號 電 荷 時 則 相 吸 ， 反 之 則 相 斥 。 l （ 3） 吸 附l 懸

63、浮 顆 粒 細 小 ， 具 有 很 強 的 吸 附 趨 勢 ， 吸 附 作 用 也 可 能 通過 絮 凝 劑 的 架 橋 作 用 實 現 。 絮 凝 物 的 一 端 附 著 在 濾 料 表 面 ， 而另 一 端 附 著 在 懸 浮 顆 粒 上 。 l （ 4） 分 子 引 力l 原 子 、 分 子 間 的 引 力 在 顆 粒 附 著 時 起 重 要 作 用 。 萬 有 引 力可 以 疊 加 。l 3.脫 落 機 理l 普 通 快 濾 池 通 常 用 水 進 行 反 沖 洗 ， 有 時 先 用 或 同 時 用 壓 縮空 氣 進 行 輔 助 表 面 沖 洗 。 截 留 和 附 著 于 濾 料 上

64、的 懸 浮 物 受 到 高速 反 沖 洗 水 的 沖 刷 而 脫 落 ； 濾 料 顆 粒 在 水 流 中 旋 轉 、 碰 撞 和 摩 擦 ， 也 使 懸 浮 物 脫 落 。 l 2.5.2 濾 池l 按 濾 速 大 小 可 分 為 : 慢 濾 池 、 快 濾 池 和 高 速 濾 池 ；l 按 水 流 過 濾 層 的 方 向 可 分 為 : 上 向 流 濾 池 、 下 向 流 濾 池 和雙 向 流 濾 池 ；l 按 濾 料 種 類 可 分 為 : 砂 濾 池 、 煤 濾 池 和 煤 砂 濾 池 ；l 按 濾 料 層 數 可 分 為 : 單 層 濾 池 、 雙 層 濾 池 和 多 層 濾 池 ；l

65、 按 水 流 性 質 可 分 為 : 壓 力 濾 池 和 重 力 濾 池 ；l 按 進 出 水 及 反 沖 洗 水 的 供 給 和 排 出 方 式 可 分 為 : 普 通 快 濾池 、 虹 吸 濾 池 和 無 閥 濾 池 等 。 l 1.構 造 l 濾 池 的 種 類 雖 然 很 多 ， 但 其 基 本 構 造 是 相 似 的 。 l 在 污 水 深 度 處 理 中 使 用 的 各 種 濾 池 都 是 在 普 通 快 濾 池 的 基礎 上 加 以 改 進 而 來 的 ， 如 圖 2-38所 示 為 普 通 快 濾 池 的 構 造 。l （ 1） 濾 料 層l 濾 料 層 是 濾 池 的 核 心

66、 部 分 。 濾 料 粒 徑 、 濾 層 高 度 和 濾 速 是 濾 池 的 主 要 參 數 。 圖 2-38 普 通 快 濾 池 的 構 造 l 濾 池 的 反 沖 洗 可 以 用 濾 后 水 ， 也 可 以 用 原 污 水 。 有 多 種 形式 的 濾 料 可 供 選 擇 ， 要 根 據 實 際 需 要 和 設 計 要 求 選 配 濾 料 。l 不 管 使 用 哪 一 種 濾 料 都 要 滿 足 以 下 要 求 ：l 要 有 足 夠 的 機 械 強 度 ， 以 免 反 沖 洗 時 引 起 磨 損 。 l 要 有 足 夠 的 化 學 穩(wěn) 定 性 ， 不 溶 于 水 、 不 向 水 中 釋 放 其 他有 害 物 質 。 l 要 有 適 當 的 孔 隙 率 和 粒 度 。 l 要 有 較 大 的 表 面 積 ， 以 圓 形 為 好 。 隨 著 過 濾 技 術 的 進 步 ，人 們 開 始 用 纖 維 球 濾 料 。l （ 2） 墊 料 層l 墊 料 層 的 作 用 主 要 是 承 托 濾 料 （ 故 亦 稱 承 托 層 ） ， 防 止 小 濾 料 經 配 水 系 統(tǒng) 上 的 孔 眼 隨