水污染治理基本方法

胶体态和超胶体态 (0.08-100 μm)
溶解态(<0.08 μm)源自文库
不太容易被预方法去除, 生物降解比较快
污水中的污染物一般以三种形态存在：悬 浮(包括漂浮)态、胶体和溶解态。
污水物理处理的对象主要是悬浮态和部分的胶体， 因此污水的物理处理一般又称为污水的固液分离处理。 污水固液分离从原理上讲，主要分为两大类：一 类是因悬浮固体与水存在密度差，污水受到一定的限 制，悬浮固体在水中流动被去除，如重力沉淀、离心 沉淀和气浮等；另一类是悬浮固体受到一定的限制， 污水流动而将悬浮固体抛弃，如格栅、筛网和各类过 滤过程，取决于阻挡(限制)悬浮固体的(过滤)介质。 污水的化学处理就是利用化学反应的方法去除水中 的污染物，其处理对象主要是无机物质和少数难以降 解的有机物质。常用的化学处理法有混凝法、中和法、 化学沉淀法以及氧化还原法等。
污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩， 以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
沉淀处理工艺四种用法：
1．用于废水的预处理 沉砂池是典型的例子。 沉砂池是用以去除污水中的易沉物(如砂粒)。 2．用于污水进入生物处理构筑物前的初步处理( 初次沉淀池) 用初次沉淀池可较经济的去除悬浮 有机物，以减轻后续生物处理构筑物的有机负 荷。 3．用于生物处理后的固液分离(二次沉淀池) 主要用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、 活性污泥等，使处理后的水得以澄清。 4．用于污泥处理阶段的污泥浓缩 是将来自初 沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积， 降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
（一） 格栅与筛网
格栅与筛网,属于污水固液分离处理的粗滤，也是污水的预处理。 所谓污水的预处理是指污水在进入主体处理构筑物之前的处理过程， 所以预处理又称前处理。 格栅和筛网是安装在泵房集水井进口处或污水处理厂前端的一组 平行栅条或筛网，主要用以拦截污水中的漂浮物和粗大的悬浮物，如 纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续 处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。
第二章 水污染治理基本方法
第一节 污水的物理处理 第二节 污水的化学处理 第三节 污水的生物处理
废水中污染物的存在形态
可沉降态（>100μm)
废水中 污染物
构成各种污染指 标:如COD TP TN SS等 容易通过物理方法较快地 去除,生物去除缓慢 较容易地被混凝 、过滤等 方法去除,生物降解比较慢
作用
筛网
用于废水处理或 短小纤维的回收
型式
振动筛网 水力筛网
（二） 粒状材料过滤
在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等 粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄 清的工艺过程，采用的过滤材料一般称滤料。 过滤的作用主要是去除水中的悬浮或胶态杂 质，特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微 小粒子和细菌等，对BOD5 和COD等也有某种程 度的去除效果。多用于污水的深度处理，包括中 水处理。污水处理工程中的过滤是由过滤池实现 的。某些炼油厂，在含油废水经气浮或混凝沉淀 后，再通过过滤池做进一步处理。 1 过滤机理 2 滤池的分类 3 滤池的构造
格栅的 作用
格栅由一组（或多组）相 平行的金属栅条与框架组 成，倾斜安装在进水的渠 道，或进水泵站集水井的 进口处，以拦截污水中粗 大的悬浮物及杂质。
作用：去除可能堵塞水泵 机组及管道阀门的较粗大 悬浮物，并保证后续处理 设施能正常运行。
选用栅条间距的原则： 不堵塞水泵和水处理厂 站的处理设备。
1 格栅的构造与分类
1. 过滤机理
过滤过程是：当污水进入滤料层时，较大的悬浮物颗粒被截留 下来，而较微细的悬浮颗粒则通过与滤料颗粒或已附着的悬浮颗粒 接触，出现吸附和凝聚而被截留下来。一些附着不牢的被截留物质 在水流作用下，随水流到下一层滤料中去。 过滤池分离悬浮颗粒的过程涉及多种因素，其机理一般分为三类， 即迁移机理、附着机理和脱落机理。
范 围
300~600 0.8~2.0 1.3~1.8 150~300 0.4~0.8 1.2~1.6 80~400 200~500 1.0~2.0 1.4~1.8 200~400 0.4~0.8 1.3~1.8 50~150 0.2~0.6 1.5~1.8 80~400
典型值
450 1.2 1.6 300 0.55 1.5 200 400 1.4 1.6 250 0.5 1.6 100 0.3 1.6 200
2-2
表2-1格栅的分类
格栅分类特征 格 栅 名 称 说 明
粗格栅
按格栅间距分
栅条间隙 > 40mm 栅条间隙l0~30mm
栅条间隙 < 10mm 主要是粗格栅 机械清渣
细格
密格栅 人工清渣格栅
按清渣方式分
机械清渣格栅
GL型格栅除污机
上海石洞口污水处理厂
上海嘉定水质净化厂 曝气沉砂池前细格栅
圆形 格栅栅条 断面形状 矩形 方形 过格栅渠道 的水流流速
圆形的水利条件较方 形好，但刚度较差。 目前多采用断面形 式为矩形的栅条。
污水过栅条 间距的流速
3筛 网
筛网广泛用于纺织、造纸、化纤等类的工业废水 处理。近年城市污水处理中也越来越多地使用筛 网。 主要优点：可截留所有对后续处理构成困难的纤 维状污染物，减少后续设备的维护工作量；可截 留大颗粒的有机污染物，减小初次沉淀池的污泥 量，有时为有利于脱氮除磷还可不设初沉淀池， 同时，还可使后续处理中的污泥更均质，既利于 污泥的农用，也利于污泥消化，使消化池浮渣盖 的形成减轻。 筛网按网眼尺寸分为粗筛网络（≥1mm）、中筛网 （1~0.05mm）和微筛网（≤0.05mm），城市污水 处理中，常采用粗、中筛网。
二、污水的重力分离处理
（一）沉淀分类 （二）沉砂池 1．沉砂池的作用、位置 2．沉砂池的工作原理 3．沉砂池分类 4．沉砂池工程设计原则与主要参数 （三）沉淀池 1.沉淀池组成 2.沉淀池种类与作用 3.沉淀池的运行方式 4.设计原则及参数
污水中许多悬浮固体的密度比水 大，在水中它们可以自然地下沉，利 用这一原理进行的污水固液分离过程 称为沉淀。沉淀法是水处理中最基本 的方法之一。 污水处理的重力固液分离(沉淀) 装置一般分为两类：一类是沉淀无机 固体为主的装置，通称为沉砂池；另 一类是沉淀有机固体为主的装置，通 称沉淀池。
粗滤、微滤等过滤因污染物都被截留在过滤介质的表面，所以又称表 面过滤(surface filtration)；而粒状材料过滤时，污染物可以深入到过滤介 质的内部，所以又称深床过滤(depth filtration)或滤层过滤。 表面过滤的机理比较简单，它是在各类动力条件下，通过过滤介质(栅、 网、膜)孔隙对悬浮固体的阻截作用而形成固液分离。深床过滤去除悬浮 固体的机理比较复杂，它涉及到随水流流动的固体颗粒如何脱离水流流 线而与滤料表面接触，即迁移机理；以及粘附机理。
佛山市南海区西樵污水处理厂 土建基本完成的细格栅和曝气沉沙池
上海嘉定水质净化厂
（三） 沉淀池
沉淀池是分离悬浮物的一种常用构筑物。 按在污水处理流程中所处的位置，可分为初次 沉淀池和二次沉淀池。 初次沉淀池设置在沉砂池之后，某些生物 处理构筑物之前，其作用主要去除有机固体颗 粒，一般可去除污水中悬浮固体40%~55%， 同时也可去除悬浮性BOD5，一般为总BOD5的 20%~30%，因而可降低生物处理构筑物的有 机负荷。 二次沉淀池设置在生物处理构筑物之后， 沉淀生物处理构筑物出水中的微生物固体，与 生物处理构筑物共同构成处理系统。 沉淀池按构筑形式形成的水流方向可分为 平流式、竖流式和辐流式三种。
从污水中去除砂子、煤渣等比重较 大的无机颗粒，以免这些杂质影响 后续处理构筑物的正常运行。
沉砂池的 工作原理
以重力或离心力分离为基础，即将 进入沉砂池的污水流速控制在只能 使比重大的无机颗粒下沉，而有机 悬浮颗粒则随水流带走。
沉砂池的 几种型式
平流式、竖流式、曝气沉砂池
曝气沉砂池剖面示意
曝气管
集砂槽
根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和 浓度，沉淀可分成四种类型
自由沉淀
絮凝沉淀
区域沉淀或 成层沉淀
压缩沉淀
悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮 悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤 悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）； 之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀， 颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相 压成团状结构，互相接触，互相支承， 颗粒的沉将受到周围其它颗粒的影响， 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中，颗粒 互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈 下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用 颗粒间相对位置保持不变，形成一个整 曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形 下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污 体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥 的物理性质不变。发生在沉砂池中。 状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属 泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在 水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发 生。 于这种类型。 压缩沉淀。
数 值
特 征
双层滤料 无烟煤 深度/mm 有效粒径/mm 不均匀系数 砂 深度/mm 有效粒径/mm 不均匀系数 滤速/[L/(m2.min)] 三层滤料 无烟煤 深度/mm 有效粒径/mm 不均匀系数 砂 深度/mm 有效粒径/mm 不均匀系数 石榴石或钛铁矿粒 深度/mm 有效粒径/mm 不均匀系数 滤速/[L/(m2.min)]
(1) 按滤速大小，可分为慢滤池(< 4 m／h)、快 滤池(4~10 m／h)和高速滤池(10 ~ 60 m／h)； (2) 按水流过滤层的方向，可分为上向流、下向 流、双向流、径向流等； (3) 按滤料种类，可分为砂滤池、煤滤池、煤砂滤池等； (4) 按滤料层数，可分为单层滤池、双层滤池和 多层滤池； (5) 按 水 流 性 质 ， 可 分 为 压 力 滤 池 ( 水 头 15~25m)和重力滤池(水头为4~5m)； (6) 按进出水及反冲洗水的供给和排出方式，可 分为普通快滤池、虹吸滤池、无阀滤池等。
2 . 滤池的分类
3 . 滤池的构造
快滤池一般用钢筋混凝土 建造，池内有排水槽、滤 料层、垫料层和配水系统； 池外有集中管廊，配有进 水管、出水管、冲洗水管、 冲洗水排出管等管道及附 件。
图2-9 快速滤池原理图
① 单层滤料滤池 ② 双层滤料滤池 ③ 三层滤料滤池
2-10
表2-3 双层及多层滤料滤池的设计参数
微滤截留污水中0.1~100μ m的 悬浮固体，如一般采用的微滤机筛 网尺寸在15~65μ m之间； 膜滤则采用各类人工膜作为过滤 介质，其推动力主要是压力差和电 位差。污水处理中利用压力差作为 推动力的膜法有超滤(UF)、反渗透 (RO)、纳滤(NF)等，以电位差为推 动力的有电渗析(ED)等，它们可以 去除污水中呈溶解态的污染物质。

第一节 污水的物理处理
一、污水过滤分离处理 （一）格栅与筛网 （二）粒状材料过滤
二、污水的重力分离处理


（一）沉淀分类
（二）沉砂池

（三）沉淀池
一、污水过滤分离处理
悬浮固体受到一定的限制，污水流动而将悬浮固体抛弃，其固液分离 效果取决于限制固体的过滤介质。根据过滤介质(材料)的不同，过滤分 为粗滤、微滤、膜滤和粒状材料过滤等四种类型。 粗滤是用格栅、筛网等，截留污水中较粗的悬浮(漂浮)固体； 粒状材料过滤是水处理中最常用的固液分离方法，采用的过滤材料一 般称滤料，它们可以去除几十微米到胶体级的污染颗粒。
沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作 用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 沉淀处理工艺的四种用法
沉砂池：用以去除污水中的无机性易沉物 初次沉淀池：较经济的去除悬浮有机物，减轻后续生物处 理构筑物的有机负荷 二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活 性污泥等，使处理后的水得以澄清。
（二）沉砂池
1.沉砂池一般位于泵站之前或初沉池之前，用以分离水中较大 的无机颗粒，如砂子、煤渣等。 以使水
泵、管道免受磨损和阻塞；以减轻沉淀池的无机负 荷；改善污泥的流动性，以便于排放、输运。
2.分类： 按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式、离心式、 旋流式（曝气沉沙池）等。
沉砂池 的作用