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    飲用水處理-沉淀

  • 上傳人: 娟**
  • 文檔編號:33357451
  • 上傳時間:2021-11-26
  • 文檔格式:PPT
  • 文檔頁數:77
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    飲用 水處理 沉淀
    資源描述:

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    1、飲用水處理:沉淀 沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能,在重力 作用下產生下沉作用,以達到固液分離的一種過程。 沉淀處理工藝的四種用法 沉砂池:用以去除污水中的無機易沉物。 初次沉淀池:較經濟地去除,減輕后續生物處理構筑物 的有機負荷。 二次沉淀池:用來分離生物處理工藝中產生的生物膜、 活性污泥等,使處理后的水得以澄清。 污泥濃縮池:將來自初沉池及二沉池的污泥進一步濃縮 ,以減小體積,降低后續構筑物的尺寸及處理費用等。 沉淀的基本理論 自由沉淀 懸浮顆粒濃度不高;沉淀過程中懸浮 固體之間互不干擾,顆粒各自單獨進行沉 淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆 粒的物理性質不變。發生在沉砂池中。 。

    2、根據水中懸浮顆粒的凝聚性能和 濃度,沉淀可分成四種類型 懸浮顆粒濃度不高;沉淀過程中懸 浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因 相互聚集增大而加快沉降,沉淀軌跡 呈曲線。沉淀過程中,顆粒的質量、 形狀、沉速是變化的?;瘜W絮凝沉淀 屬于這種類型。 絮凝沉淀 區域沉淀或 成層沉淀 壓縮沉淀 懸浮顆粒濃度較高(5000mg/L 以上);顆粒的沉降受到周圍其他顆粒 的影響,顆粒間相對位置保持不變,形 成一個整體共同下沉,與澄清水之間有 清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃 縮池中發生。 懸浮顆粒濃度很高;顆粒相互之間已 擠壓成團狀結構,互相接觸,互相支撐 ,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作 用下被擠出,使污泥。

    3、得到濃縮。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。 自由沉淀及其理論基礎 分 析 的 假 定 沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質量等不變 顆粒為球形 顆粒只在重力作用下沉淀,不受器壁和其他 顆粒影響 靜水中懸浮顆粒開始沉淀時, 因受重力作用 產生加速運動,經過很短的時間后,顆粒的重力與 水對其產生的阻力平衡時, 顆粒即等速下沉 懸浮顆粒在水中的受力:重力、浮力 重力大于浮力時,下沉; 重力等于浮力時,相對靜止 ; 重力小于浮力時,上浮。 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: 式中:Fg水中顆粒受到的作 用力; V顆粒的體積; S。

    4、顆粒的密度; L水的密度; g重力加速度。 2. 水對自由顆粒的阻力 式中:FD水對顆粒的阻力; 阻力系數; A自由顆粒的投影 面積; uS顆粒在水中的運 動速度,即顆粒 沉速。 懸 浮 顆 粒 在 水 中 的 受 力 分 析 球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 當顆粒所受外力平衡時, 即 因 得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式: 當顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其 周圍的繞流速度亦小時,顆粒主要受水的黏滯阻 力作用,慣性力可以忽略不計,顆粒運動是處于 層流狀態。 在層流狀態下,=24/Re,帶入式中,整理 得自由顆粒在靜水中的運動公式(亦稱斯托克斯 定律): 式中:水的動力黏度。 由上式可知,顆粒沉。

    5、降速度us與下述因素有關: 斯托克斯定律: 當s大于L時,s-L為正值,顆粒以us下沉; 當s與L相等時,us=0,顆粒在水中呈懸浮狀態 ,這種顆粒不能用沉淀去除; s小于L時,s-L為負值,顆粒以us上浮,可 用浮上法去除。 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 。 us與成反比,隨水溫上升而下降;即沉速受水 溫影響,水溫上升,沉速增大。 沉淀池的工作原理 理想沉淀池 分為: 進口區域、 沉淀區域、 出口區域、 污泥區域 四個部分 沉淀區過水斷面上各點的水流速度均相同,水平流速為v; 懸浮顆粒在沉淀區等速下沉,下沉速度為u; 在沉淀池。

    6、的進口區域,水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個 過水斷面上; 顆粒一經沉到池底,即認為已被去除。 理想沉淀池的幾個假定: 由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線: 式中:v顆粒的水平分速; qv進水流量; A沉淀區過水斷面 面積, Hb; H沉淀區的水深; b沉淀區寬度。 當某一顆粒進入沉淀池后 另一方面,顆粒在重力 作用下沿垂直方向下沉 ,其沉速即是顆粒的自 由沉降速度u 一方面隨著水流在水平 方向流動,其水平流速 v等于水流速度 顆粒運動的軌跡為其水平分速v和沉速u的矢量和,在 沉淀過程中,是一組傾斜的直線,其坡度i=u/v 設u0為某一指定顆粒 的最小沉降速度。 I.當顆粒沉速uu0時,無論 。

    7、這種顆粒處于進口端的什 么位置,它都可以沉到池 底被去除,即左上圖中的 跡線xy與xy。 II. 當顆粒沉速uu0時,位于 水面的顆粒不能沉到池底 ,會隨水流出,如左下圖 中軌跡xy所示;而當其 位于水面下的某一位置時 ,它可以沉到池底而被去 除,如圖中軌跡xy所示 。 說明對于沉速u小于指 定顆粒沉速u0的顆粒,有 一部分會沉到池底被去除 。 在同一沉淀時間t,下式成立: 故 對于沉速為u1(u1u0)的全部懸浮顆粒,可被沉淀于池底的 總量為: 而沉淀池能去除的顆粒包括uu0以及 u1v時,顆粒將以u-v的差值向下沉淀,顆粒得以去除 ; 當u=v時,則顆粒處于隨遇狀態,不下沉也不上升; 當u。

    8、v時,顆粒將不能沉淀下來,會被上升水流帶走。 豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。 豎流式沉淀池的深、寬(徑)比一般不大于3,通常取 2。 豎流式沉淀池的中心管如下圖所示。 豎流式沉淀池的構造 中心流速: 無反射板:30mm/s 有反射板:100mm/s 流出速度: 20mm/s 中心導流筒設計 中心管尺寸 輻流式沉淀池 輻流式沉淀池是一種大型沉淀池,池徑可達100m, 池周水深1.53.0m。 有中心進水、周邊進水、周進周出、旋轉臂配水等 幾種形式。 沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除,對輻流式 沉淀池而言,目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮泥 機和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機。

    9、等。 輻流式沉淀池的構造及特點 輻 流 式 沉 淀 池 剖 面 中心進水周邊進水 進水槽斷面較大,而槽底的孔口較小,布水時的 水頭損失集中在孔口上,故布水比較均勻。 進水擋板的下沿深入水面下約2/3深度處,距進水 孔口有一段較長的距離,這有助于進一步把水流均 勻地分布在整個入流渠的過水斷面上,而且廢水進 入沉淀區的流速要小得多,有利于懸浮顆粒的沉淀 。 周邊進水輻流式沉淀池的 入流區在構造上的特點 輻流式沉淀池刮泥機中心移動系統 斜流式沉淀池 斜流式沉淀池是根據淺池理論,在沉淀池的 沉淀區加斜板或斜管而構成。它由斜板(管)沉淀區 、進水配水區、清水出水區、緩沖區和污泥區組成。 按斜板或斜管間水。

    10、流域污泥的相對運動方向 來區分,斜流式沉淀池有同向流和異向流兩種。污水 處理中常采用升流式異向流斜流沉淀池。 異向斜流式沉淀池中,斜板(管)于水平面 呈60角,長度通常為1.0m左右,斜板凈距(或斜管孔 徑)一般為80100mm。斜板(管)區上部清水區水深 為0.71.0m,底部緩沖層高度為1.0m。 斜流式沉淀池的構造 斜流式沉淀池的構造 斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留 時間短、占地少等優點,在給水處理中得到比 較廣泛的應用,在廢水處理中應用不普遍。在 選礦水尾礦漿的濃縮、煉油廠含油廢水的隔油 等方面已有較成功的經驗,在印染廢水處理和 城市污水處理中也有應用。 斜流式沉淀池在廢水處理中的應。

    11、用 斜流式沉淀池污水處理中應用實例 安裝中的斜板/斜管沉淀池 斜板/斜管沉淀池運行進程中 應防止斜板/斜管上浮 提高沉淀池沉淀效果的有效途徑 沉淀池均存在去除率不高的問題, 且占地面積較大,體積龐大 提高沉淀池的分離效果和去除能力的方法 斜流式沉淀池 對污水進行 曝氣攪動 回流部分 活性污泥 曝氣攪動是利用氣泡的攪動促使廢水中的懸浮 顆粒相互作用,產生自然絮凝。采用此法,可是沉 淀效率提高5%8%,1m3廢水的曝氣量約0.5m3 左右。常在預曝氣池或生物絮凝池內進行。 將剩余活性污泥投加到入流污水中去,利用污泥的活性,產生 吸附與絮凝作用,這一過程稱為生物絮凝。這一方法可以使沉淀效 率比原來的。

    12、沉淀池提高10%15% ,BOD5的去除率也能增加15% 以上,活性污泥的投加量一般在100400mg/L之間。 隔油 含 油 廢 水 的 來 源 石油開采及 加工工業 固體燃料熱加工 紡織工業中的洗毛廢水 輕工業中的制革廢水 鐵路及交通運輸工業 屠宰及食品加工 機械工業中車削工藝中的乳化液 石油開采 石油煉制 石油化工 帶水原油的 分 離水 鉆井提鉆時 的設備沖洗水 井場及油罐 區的地面降水 生產的油水分 離過程,油品、 設備的洗滌、 沖洗過程 焦化含油廢水 焦爐氣的冷凝 水 洗煤氣水 各種儲罐的排 水 油 的 狀 態 呈懸浮 狀態的 可浮油 呈乳化 狀態的 乳化油 呈溶解 狀態的 溶解油 。

    13、油滴的粒徑較大,可以依靠油水密度差而從 水中分離出來,對于石油煉廠廢水而言,這 種狀態的油一般占廢水中含油量的60% 80%左右。 粒徑:60m以上 平流分離100150m;斜板60m以上 非常細小的油滴,由于其表面有一層由乳化劑 形成的穩定薄膜,阻礙油滴合并,故不能用 靜沉法從廢水中分離出來;若能消除乳化劑的 作用,乳化油劑可轉化為可浮油,稱為破乳。 乳化油經過破乳之后,就能用沉淀法分離。 細分散油粒: 1060m 乳化油:粒徑 10m 油品在水中的溶解度非常低,只有幾個毫克 每升。 溶解油:515mg/L 油 污 染 對 環 境 的 危害 含油廢水侵 入土壤孔隙間形 成油膜,產生堵 塞作用。

    14、,致使空 氣、水分及肥料 均不能滲入土 中,破壞土層結 構,不利于農作 物的生長,甚至導 致農作物枯死。 含油廢水排 入水體后將在水 面上產生油膜, 阻礙大氣中的氧 向水體轉移,使 水生生物處于嚴 重缺氧狀態而死 亡。在灘涂上還 會影響養殖和利 用。 含油廢水排 入城市溝道,對 溝道、附屬設備 及城市污水處理 廠都會造成不良 影響。 土壤溝道水體 廢水從池子的一端流入池子,以較低的水平流速流經池子, 流動過程中,密度小于水的油粒上升到水面,密度大于水的顆 粒雜質沉于池底,水從池子的另一端流出。隔油池的出水端設 置集油管。 大型隔油池應設置刮油刮泥機,以及時排油及排除底泥。隔 油池的池底構造與沉。

    15、淀池相同。 表面一般設置蓋板,冬季保持浮渣的溫度,從而保持它的流 動性,同時可以防火與防雨。 特點:構造簡單,便于運行管理,油水分離效果穩定。 平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100150m,相應的 上升速度不高于0.9mm/s。 平流式隔油池的設計與平流式沉淀池基本相似,按表面負荷 設計時,一般采用1.2m3/(m2h);按停留時間設計時,一般采 用2h。 平流式隔油池 斜板式隔油池 斜板式隔油池可去除的最小油 滴直徑為60m,相應的上升速度 約為0.2mm/s。 鐵路運輸、化工等行業使用的 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到自 動撇油的目的。 小型隔油池 斜板隔。

    16、油池與小型自動撇油隔油池 當油和水相混,又有乳化劑存在時,乳化劑會在 油滴與水滴表面上形成一層穩定的薄膜,這時油和 水就不會分層,而呈一種不透明的乳狀液。 當分散相是油滴時,稱水包油乳狀液; 當分散相是水滴時,則稱為油包水乳狀液。 乳化油及破乳方法 乳化油的主要來源 含油(可浮油) 廢水在溝道與含 乳化劑的廢水 相混合,受水 流攪動而形成 以洗滌劑清洗 受油污染的機 械零件、油槽 車等而產生乳 化油廢水 根據生產工 藝的需要而 人為制成 破乳的基本原理:破壞液滴界面上的穩定薄膜,使油、水得 以分離。 投加換型乳化劑:投入適量“換型劑”后,在水包油(或油包水 )乳狀液轉型為油包水(或水包油)乳狀液過程中,存在著一 個轉化點,這時的乳狀液非常不穩定,油水可能形成分層。 投加鹽類、酸類:可使乳化劑失去乳化作用。 投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑:如異戊醇,從 兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。 攪拌、振蕩、轉動:通過劇烈的攪拌、振蕩或轉動,使乳化 的液滴猛烈相碰撞而合并。 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。 改變溫度:改變乳化液的溫度來破壞乳化液的穩定。 某些乳化液必須投加化學藥劑破乳,如鈣、鎂、鐵、鋁的鹽 類或無機酸、堿、混凝劑等。 破乳方法簡介。

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