第2章废水的物理处理
污水的处理方法
污水的处理方法污水处理是一项十分重要的环保工作，它关系到人类生活环境的改善和水资源的保护。
随着工业化和城市化的发展，污水处理的重要性愈发凸显。
那么，针对污水的处理方法有哪些呢？接下来，我们将从物理、化学和生物三个方面来介绍污水的处理方法。
首先，物理处理是指通过物理手段对污水进行处理。
物理处理的方法主要包括网格过滤、沉淀、过滤和吸附等。
网格过滤是通过设置网格来拦截大颗粒的污染物，如树叶、纸张等，以减少对后续处理设备的损害。
沉淀是利用重力作用使悬浮物沉降到底部，通过沉淀池将废水中的固体颗粒去除。
过滤则是通过过滤介质将悬浮物截留下来，如砂滤、活性炭滤等。
吸附则是利用吸附剂吸附污染物，如活性炭、树脂等。
其次，化学处理是指通过化学手段对污水进行处理。
化学处理的方法主要包括中和、氧化、沉淀和消毒等。
中和是指将酸性或碱性废水中的酸碱度调节到中性，以便后续处理。
氧化是通过氧化剂将有机物氧化成无机物，如臭氧氧化、氯氧化等。
沉淀是利用化学试剂将废水中的悬浮物沉淀下来，如铁盐沉淀、铝盐沉淀等。
消毒则是通过化学消毒剂将废水中的细菌、病毒等有害微生物杀灭。
最后，生物处理是指通过微生物对污水进行处理。
生物处理的方法主要包括活性污泥法、生物滤池法和植物处理法等。
活性污泥法是将含有细菌的活性污泥与废水混合，利用微生物的代谢作用去除废水中的有机物。
生物滤池法是将废水通过填料层，利用微生物在填料表面的膜生物反应去除废水中的有机物。
植物处理法则是利用水生植物吸收废水中的营养物质，净化水质。
综上所述，污水处理是一个复杂的过程，需要综合运用物理、化学和生物等多种方法。
只有通过科学合理的处理方法，才能有效地净化污水，保护水资源，改善人类生活环境。
希望大家能够重视污水处理工作，共同为环境保护贡献自己的一份力量。
水污染控制工程第二章污水的物理处理
Q 沉淀池的表面水力负荷（或沉淀池的溢流率）， A 用q表示。
理 想 沉 淀 池 示 意 图
由上式可看出，理想沉淀池中： ①表面水力负荷q与颗粒沉降速度u0数值上相同； ②它们的物理概念不同：u的单位m/h，q单位m3／ m2·h，表示单位时间内通过单位表面积的沉淀池的 流量。
思考题：（P79书）第1、3题。 补充： 1、什么是沉淀池的表面水力负荷或沉淀池的溢流率？ 2、列举沉淀池的主要应用？ 3、格栅、筛网的作用是什么？
1.8 设每一分格2个贮砂斗， V1 0.3m 3 每个砂斗容积为 3 2
(5)贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b1=0.5m；上口宽b2=1.25m，斗壁与水 平面倾角为60°；则贮砂斗高度 ` 2h3 1.25 0.5 b2 b1 h 3 tg60 0.65m tg60 2 贮砂斗容积V1:
b ――相邻贮砂斗斗顶宽度，取200mm。
(7)池总高度h h=h1+h2+h3 式中:h1--超高,m; h3--贮砂室高度,m。 (8)核算最小流速 vmin Qmin vmin n1 Amin 式中: Qmin--设计最小流量,m3/s n1--最小流量时工作的沉砂池数目; Amin--最小流量时沉砂池中的过水断面面积,m2。
4.格栅长度L: L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tga(m) 式中：L1--进水渠道渐宽部位的长度，m； L1=(b-b1)/2tga1 其中：b1--进水渠道宽度，m；H1--格栅前渠道深度，m 。 a1--进水渠道渐宽部位的展开角度，a1=20； L2--格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位长度，一般 L5、每日栅渣量W: 2=0.5L1；
1、格栅间隙数量n：
水污染控制工程第二章污水的物理处理(2)讲解
T=2d 。
VW
S N T 1000
0.5 250000 2 1000
250m3
每池污泥部分容积 (8)总高H
V V 250 25m3 n 10
设污泥斗底0.5m×0.5m, 上口4.5m×4.5m，斗壁 倾角60°，
h4
(4.5
2
0.5)
tg60
3.46m
设i=0.01 h4 (20 4.5) 0.01 0.16m
2、平流式沉淀池设计(P48)
(1)沉淀区的表面积A （m2）： A Qmax
q
式中:Qmax--最大设计流量,m3/h; q--表面水力负荷, m3/m2·h，表10－5(P45)。
（2）有效水深h2 （m）： h2=q×t 式中：t—沉淀时间，h，表10－5选取。
（3）沉淀区有效容积V（m3）：
三、平流式沉淀池 1.构造及工作特点
平流式沉淀池1.avi
（1）进水区有消能、整流措施（P46 ）
图10-28 平流式沉淀池的进水整流措施 ①进水槽；②溢流堰；③穿孔整流板；④底孔；⑤档流板；⑥潜孔；
（2）出水区有出水装置
（3）出水堰前设置浮渣收集和排除装置。 （4）排泥方法：单斗排泥或多斗排泥。 链板式刮泥机.swf
u0
流
H
区
沉淀区
B
污泥区
D
L
v
u0
L
H 即u0
v(
H L
)
L、ν不变，H越浅，uo越小，沉淀效率越高。
2、构造
清水出水区
配 水区 缓 冲区
图10-36 升流式斜板沉淀池 1.配水槽；2.穿孔墙；3.斜板或斜管；4.淹没孔口；5. 出水槽；6.排泥管；7.支架。
水污染控制 第2章 物理处理
3.稀释处理 水体稀释法 废水稀释法
按 处 理 的 程 度
一级处理(primary)：也叫初级处理， 该过程只能除去废水中的大颗粒的 悬浮物及漂浮物，很难达到排放标 准。 二级处理(secondary)：一般可以 除去细小的或呈胶体态的悬浮物 及有机物，一般能达到排放标准。
三级处理(tertiary)，也称高级 (advanced)处理：进一步除去废 水中的胶体及溶解态的污染物， 一般可达到回用的目的。
当悬浮物的密度大于水的密度时，在重力作用下，悬 浮物下沉形成沉淀物(sludge)。 当悬浮物的密度小于水的密度时，悬浮物将上浮到水 面形成浮渣（scum）
2 、沉降在废水处理系统中的作用：
(1)在一级处理的废水处理系统中，沉降是主要 处理工艺，废水处理效果的高低，基本取决于 沉淀池的沉淀效果。
影响絮凝沉降速度的因素： 颗粒的絮凝程度： 颗粒之间的碰撞几率： 废水流量的大小： 颗粒浓度和粒径的变化范围： 是否添加药剂；
因此，絮凝沉降是比自由沉降复杂得多的过程，其 沉降规律只能用实验的方法来确定。
成层沉降的特点：
发生条件：
特征：
废水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后发生的。 每个颗粒的沉淀将受到其周围颗粒存在的干扰， 沉速有所降低，在聚合力的作用下，颗粒群结合 成为一个整体，各自保持相对不变的位置共同下 沉。
(2)在二级处理的废水处理系统中，沉降具有多 种功能。
在生物处理设备前设初次沉淀池，以减轻后继处理设备的 负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。
在生物处理设备后设二次沉淀池，用以分离生物污泥，使 处理水得到澄清。
2 、 沉降在废水处理系统中的作用：
废水处理方法
废水处理方法废水处理是指对工业、农业、生活等产生的废水进行处理，使其达到排放标准或者可以再利用的过程。
废水处理方法的选择对环境保护和资源利用具有重要意义。
下面将介绍几种常见的废水处理方法。
一、物理处理方法。
物理处理方法是指通过物理手段对废水进行处理，包括过滤、沉淀、蒸馏等。
其中，过滤是利用过滤介质对废水进行过滤，去除悬浮物和颗粒物；沉淀是利用重力作用使废水中的悬浮物沉降到底部；蒸馏则是通过加热使水蒸发，蒸馏液中的有害物质得以去除。
这些物理处理方法简单易行，但对于废水中溶解性物质的处理效果较差。
二、化学处理方法。
化学处理方法是指利用化学药剂对废水进行处理，包括氧化、还原、中和、沉淀等过程。
例如，利用氯气对废水进行氧化处理，将有机物氧化成无机物；利用氢氧化铁进行沉淀处理，将废水中的重金属离子沉淀下来。
化学处理方法对废水中的有机物、重金属等有较好的处理效果，但需要投入较多的化学药剂，且产生的污泥处理也需要额外考虑。
三、生物处理方法。
生物处理方法是指利用微生物对废水中的有机物进行降解，达到净化水质的目的。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法、人工湿地法等。
其中，活性污泥法是通过在污水中加入活性污泥，利用微生物对有机物进行降解；生物膜法则是利用生物膜对废水进行降解处理。
生物处理方法对有机物的处理效果较好，且操作简便，但对废水中的重金属等无机物处理效果较差。
四、综合处理方法。
综合处理方法是指将物理、化学、生物等多种处理方法结合起来进行废水处理。
例如，先利用物理方法去除废水中的悬浮物和颗粒物，然后再利用化学方法对有机物和重金属进行处理，最后再利用生物方法进行二次净化。
综合处理方法能够充分发挥各种处理方法的优势，达到更好的处理效果，但投资和运行成本也相对较高。
综上所述，废水处理方法的选择应根据废水的性质、排放标准和经济成本等因素进行综合考虑。
不同的废水可能需要采用不同的处理方法，甚至需要多种方法结合使用。
《环境工程学》第二章 水的物理化学处理方法 (2)
（二）水力循环澄清池
主要组成部分：
• 喷嘴 • 混合室 • 喉管 • 第一反应室
• 第二反应室 • 集水槽 • 污泥斗
优点：无需机械搅拌设备，运行管 理较方便；锥底角度大，排泥效果 好。
缺点：反应时间短，运行不够稳定， 不能适应于大水量。
（三）悬浮澄清池
（四）脉冲澄清池
先充水后排空
四、过滤 P128
浮颗粒，使其随气泡浮升到水面，从而加以分离去除。 分离对象：疏水性细微固体或液体悬浮物质，如细沙、纤维、藻类 及乳化油滴等。
药剂浮选法：在废水中投加浮选药剂，选择性地将亲水性的
污染物变为疏水性物质，从而将其去除。 分离对象：亲水性固体悬浮物及重金属离子等。 浮选剂种类很多，如松香油、煤油产品、脂肪酸盐等表面活性剂等。 应根据被处理水的性质通过试验选择。
粒径较大的颗粒，以阻力截留为主——表面过滤； 细微悬浮物，以重力沉降和接触絮凝为主——深层过滤。
粒状介质的过滤机理：
1、阻力截留（筛滤作用）
由被截留的固体颗粒所构成的一层滤膜起主要的过滤作用； 悬浮物粒径越大，表层滤料和滤速越小，滤膜的截污能力越
强；
2、重力沉降
滤料层中众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积，形成无数 小沉淀池；
侧视立面图 俯视平面图
三、澄清 P126
澄清池是同时完成混合、反应以及絮凝体与水的分离这三个过 程的一种专门设备。
• 澄清池中起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状态的泥 渣；
• 微小絮体在运动过程中与相对巨大的悬浮泥渣接触碰撞后，被 吸附在泥渣颗粒表面而被迅速除去；
• 保持悬浮状态的、浓度稳定且均匀分布的泥渣区是决定澄清处 理效果的关键所在。
气浮法应用： 废水处理中用于洗煤水、石油、造纸、食品和电镀等工 业废水的处理； 给水处理中，常用来作为饮用水的前处理措施，如含藻 的湖水或水库水，低温低浊水等。
《水污染控制工程》课件
谢谢
（2）考虑采用适宜的工程技术措施： 如人工嚗气（特殊水域） 修建调节水库 引更大水系水进行稀释（尤其对穿城河）
（3）水系污染底质工程
对底汞甲基化、磷释放等对策
▲ 底质调查（污染范围，浓度分布的垂直 规律和水平规律）
▲ 确定水生生物对底质污染物的蓄积规律， 从而确定底质最大允许浓度
▲ 对超标底质进行处理：
疏浚、挖掘法。
如：[日]确定底质Hg最大允许浓度C Hg：
C Hg =
0.8
.△H j
.
1 S
△H: 平均水深 J：底质Hg溶出率
S：安全系数（毒性大污染物 S选大些 毒性小污染物 S选小些）
5. 饮用水源的污染控制，与污染原水的深度处理 （给水问题）
水源上游一定范围内不允许排污。 地下水源的保护
6. 流域或区域水污染综合防治
生态防治，水处理、管理、监督全方位考虑的综合措施
第二节 污水水质
物理指标 化学指标
温度 色度 嗅和味、SS 有机：BOD、COD、TOC、TOD
无机：PH、N、P、重金属
生物指标
细菌总数 大肠菌群
▲ BOD 城市污水测定法：（1）稀释水样，测DO （2）水样+稀释水 培养瓶 加盖水封 （3）20℃下培养5天 （4）取出测定DO （5）计算BOD5
第一章 绪论
第一节 第二节 第三节 第四节
水污染控制工程沿革、现状与发展趋势 污水水质 污染物在水体中的迁移与转化 污水出路
第一节 水污染控制工程沿革、现状与发展趋势
一. 历史回顾 总的印象：
任意排放
随意修建
1. 国 外 2. 我 国
规划修建
国外 公元前3750年：
印度Nippur修拱型下水道
2蒋展鹏：环境工程学课件：第二章水的物化处理方法
≥0.1或1mm
筛滤截留
格栅 筛网 微滤机
重力沉降 沉砂池
离心分离
旋流分离器 离心机
第二章 水的物化处理方法
一、格栅、筛网和微滤机
1、格栅
主要用途：用于去除可能堵塞水泵机组及管道闸门的粗大悬 浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
结构特点：由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成，栅 条间形成缝隙。（缝隙宽度和水质决定截留效率）
四、过滤
1、 过滤机理
阻力截留 重力沉降
水中悬浮物的粒径 表层滤料的最小粒径 过滤速度
滤料直径 过滤速度
接触絮凝
滤料直径（比表面积） 荷电量
单层滤池 双层滤池 多层滤池
重力式滤池 压力滤池
慢滤池 快滤池
普通快滤池 虹吸滤池 无阀滤池
第二章 水的物化处理方法
2、普通快滤池
第二章 水的物化处理方法
（1） 过滤工艺过程（过滤、反洗）
出水
取样栓 排泥
投药
电动机 投药
澄清水 泥浆池
二次混合及反应区 转动 叶轮
竖管
孔口 原水
浓缩斗
一次混合及反应区
回流区
罩
排泥及放空
机械加速澄清池
第二章 水的物化处理方法
（2） 常见澄清池
悬 浮 澄 清 池
泥渣悬浮层
强制 出水槽
反应罩
进水 穿孔管
排泥 泄水 穿孔管 穿孔管
检修人孔
第二章 水的物化处理方法
u1 u0 v
u1
h
t (1.5 ~ 2.0)t0
L
第二章 水的物化处理方法
q0
Q A
H
2、普通沉淀池
（1）类型
【3】第二章 水的物理化学处理方法(3)
除盐
H＋型阳离子交换柱 OH－型阳离子交换柱
6、离子交换法在处理工业废水中的应用
离子交换法近年来被广泛地应用于回收工业废 水中的有用物质和去除有毒物质。
【1】处理含铬废水 含铬废水是一种常见的废水，主要含有以 CrO42-和 Cr2O72-形态存在的六价铬以及少量的以Cr3+形态存在的 三价铬。经预处理后，可用阳树脂去除三价铬离子和其 他阳离子，用阴树脂去除六价铬离子，并可回收铬酸， 实现废水在生产中的循环使用。
再生剂的选择
• 强酸性阳离子交换树脂可用HCl或H2SO4等强酸及
NaCl、Na2SO4等再生。
• 弱酸性阳离子树脂可以用HCl、H2SO4等再生。
• 强碱性阴离子交换树脂可用NaOH等类强碱及NaCl
再生，
• 弱碱性阴离子树脂可以用NaOH、Na2CO3、
NaHCO3等再生。
5、离子交换法在给水处理中的应用
环 境 工 程 学
第二章 水的物理化学处理方法
水中的杂质：ห้องสมุดไป่ตู้
粗大颗粒物质：格栅、筛网、沉砂 按颗粒的大小 悬浮物质和胶体物质：沉淀、混凝 溶解性物质
第二章 水的物理化学处理方法
第三节 水中溶解物质的去除
一、水的软化和除盐
二、离子交换法
三、吸附法
四、膜分离技术
第三节 水中溶解物质的去除
天然水体 阳离子 阴离子 溶解气体 Ca2+、Mg2+、Na+、K+ CO32-、HCO3- 、SO42-、ClO2、CO2
3、水质对树脂交换能力的影响
1）悬浮物和油脂
• 废水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙，油脂会包住树 脂颗粒，都会使交换能力下降。因此当这些物质 含量较多时，应进行预处理。预处理的方法有过 滤、吸附等。
2.2 沉淀和沉淀池
第二章污水的物理处理城市污水处理系统构成出水进水污泥消化池浓缩池二沉池生物池初沉池沉砂池格栅脱水车间处置污泥回流剩余污泥鼓风机内回流沼气利用一级处理二级处理（物理处理）（生物处理）√√√√第二节沉淀和沉淀池•沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。
主要是有机悬浮物•沉淀是废水处理用途最广泛的单元操作之一。
•沉淀池是分离悬浮颗粒的一种主要处理构筑物。
沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式沉淀池功能分区•每种沉淀池均包括进水区、沉淀区、出水区、污泥区和缓冲区5个功能区。
–进水区和出水区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布，提供尽可能稳定的水力条件。
–沉淀区是可沉颗粒与水分离的区域。
–污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。
–缓冲区是分隔沉淀区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。
沉淀池设计计算的一般规定1)设计流量应按分期建设最大设计流量计算；–在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算，沉淀时间不宜小于30分钟。
2)沉淀池的个数或分格数n≧2个，并宜按并联系列设计。
3)当无实测资料时，城市污水沉淀池的设计数据可参照有关手册选用，工业废水沉淀池的设计数据应按实际水质试验确定，或参照类似工业废水的运转或试验资料采用。
4)池子的超高h≧0.3m。
15)一般沉淀时间t ≧ 1.0h；有效水深h=2～4m，对辐流沉淀池指池边水深。
2沉淀池的表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比亦为定值，即H/t＝q 6)沉淀池缓冲层高度h= 0.3～0.5m。
47)污泥斗斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°8)排泥管直径D ≧ 200mm。
9)机械排泥可连续或间歇排泥。
不用机械排泥时应每日排泥，初次沉淀池的静水头≧1.5m（HO）；二次沉淀池的静水头，生物膜法后≧1.2m，2曝气池后≧0.9m。
10)采用多斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。
11)当每组沉淀池有2个以上时，为使每个池的入流量均等，应在入流口设置调节阀门，以调整流量。
第二章 调节池
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池容积的计算
V＝qt 式中 V－调节池容积； t－废水在调节池内的停留时间； q－t小时内废水平均流量；
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对角线式调节池： V＝qt／1.4
式中： 1.4——经验参数。
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二、污水平均浓度计算
C=
C1q1t1+c2q2t2+……+c3q3t3
qT
C池
具预处理作用的调节池
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2.1.1 水量调节
方式：线内调节和线外调节 （1）线内调节 进水一般采用重力流，出水用泵提升。
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（2）线外调节 调节池设在旁路上，当废水流量过高时，多 余废水用泵打入调节池，当流量低于设计流量时， 在从调节池回流到集水池。
主要作用： 1、调节水量； 2、均和水质 。
其他作用：
1、平衡水温； 2、调整pH值；
3、沉淀、混合、加药；
4、临时贮存事故排水。
LOGO
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二、调节池的分类与特征
1、形式：圆形、方形、多边形等，可建在地下或地上。
2、位置：前置原废水集中调节池 分流调节池 处理后水调节池 3、功能：水量调节池
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2.1.2 水质调节
方法： （1）外加动力调节 特点：
1、设备比较简单；
2、运行效果好；
3、运行费用高。
外加动力调节池
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（2）差流方式调节： 1 2
• 对角线出水调节池
• 折流式调节池
特点：
1、自身水力混合； 2、基本没有运行 费用； 3、设备比较复杂。
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1）对角线出水调节池
调节池容积大，沉渣斗设置过多，管理麻 烦，如何处理？
水污染控制工程复习试题
水污染控制工程复习题第一、二章一．填空题1，污水根据其来源一般可分为生活污水，工业废水，初期污染雨水，城镇污水。
12，污水污染指标一般可分为物理性质，化学性质，生物性质。
3，污水物理性质的污染指标主要有温度，色度，嗅和味，固体物质24，污水生物性质的污染指标主要有细菌总数，大肠菌群，病毒。
115，河流的自净作用从净化机制来看分为物理净化，化学净化，生物净化。
20二．名词解释1，BOD：生化需氧量，水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量，间接反应了水中可生物降解的有机物量。
82，COD：化学需氧量，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。
93，TOC：总有机碳，水中所有有机污染物的含碳量。
114，河流的自净：指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
5.水环境容量：456．水体自净：20三．简答题1，什么叫富营养化？17富营养化是湖泊衰老的一种表现，湖泊中植物营养元素含量增加，导致水生植物和藻类大量繁殖，大量消耗水中的溶解氧，致使鱼类的生存空间越来越少。
而且藻类的种类逐渐减少，而个体数则迅速增加的一种现象。
2，氧垂曲线的特点是什么？图表示一条被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线。
横坐标从左到右表示河流的流向和距离，纵坐标表示生化需氧量和溶解氧的浓度。
将污水排入河流处定为0点，向上游去的距离去负值，向下游区的距离取正值。
在上游未受污染的区域，BOD5很低，溶解氧（DO）接近饱和值，在0点有污水排入。
污水排入后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率，DO从0点开始向下游逐渐减低，直至降至最低点，此点称为临界点。
该点耗氧速率等于大气复氧速率。
临界点后，耗氧速率小于大气复氧速率，DO又开始逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态，在污染河流中DO曲线呈下垂状，故称为溶解氧下垂曲线（简称氧垂曲线）。
第二章污水的物理处理一.名词解释1.表面水力负荷：又称溢流率，指在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，常用符号q 表示。
水污染控制工程(第三讲)0
环境工程
环境工程
环境工程
例 某城市污水最大流量为 1m3/s ，试设计一 个曝气沉砂池。
解：取污水在沉砂池内的停留时间 t=3min， 则池子总有效容积V： V=Qmax· t· 60=1×3×60=180m3
最大流量时的水平流速 v取0.1m/s，于是水流 断面积A：
Qmax 1 A 10 m 2 v 0.1
（2）竖流式沉砂池 是一个圆形池，污水由中心管进入池内后 自下而上流动，砂粒借重力沉于池底。处 理效果较差。 （3）曝气沉砂池
可去除有机物。长形渠道。
特点：①沉砂中含有机物的量低于5%；
环境工程
②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、 脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加 速污水中油类的分离等作用； ③受流量变化的影响小；同时起到对污水的 预曝气作用，有利于后续的生化处理过程。 曝气沉砂池的典型设计参数见P50,表2-2。
环境工程
环境工程
环境工程
（3）在应用中分类：固定格栅和活动格栅 （4）根据清洗方法分类：可分为人工清渣 和机械清渣两类。污染物量大时，应采用机 械清渣，以减少工人劳动量。大型处理厂宜 采用机械清除格栅。
环境工程
环境工程
二、筛网 去除水中纤维、纸浆、藻类等稍小的杂 物，不能被格栅截留也难以用沉淀法去除的 这类污染物时，可用不同孔径的筛网。 筛网：用金属丝或化学纤维编制而成。
（3）流量调节池主要用于调节下列污水流量： 旱季污水流量、雨季来自分流制生活污水管 的污水流量、合流制排水的暴雨量和生活污 水量。
第二节 格栅与筛网
环境工程
格栅、筛网和微滤机——主要应用于工 业废水的前置处理
环境工程
一、格栅 1、作用：格栅是一种最简单的过滤设备，用 来截留污水中粗大的悬浮物和漂浮物。
水污染控制技术
水污染控制技术第一章、绪论一、名词解释1.自然循环：地球表面的水体如海洋、湖泊、河流等广大水体及土壤表面、植物茎叶等在太阳辐射作用下，其中大量水分被蒸发和蒸腾形成水汽，上升到空中形成云，又在大气环流的作用漂移到各处，在适当的条件下又以雨、雪、雹等形式降落下来。
这些降落下来的水分一部分渗入地下成为土壤水或地下水；一部分可顺着地表径流汇入江河、湖泊，兵最终汇入海洋与此同时，一部分经过地面和水面的蒸发以及植物吸收后茎叶的蒸腾又进入大气圈中。
这种川流不、循环往复的过程叫做水的自然循环。
2.社会循环：人类社会为了满足生活需求从各种水体中取用大量的水，这些生活和生产的用水，使用后成为生活污水和工业废水，被排放后最终流入水体，这样，水在人类社会中又完成了一个循环，成为水的社会循环。
3.水体污染：是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本地含量和水体环境容量，从而导致了水体的物理、化学记微生物特性发生变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体功能及在经济发展和人民生活中的作用。
4.水体的自净作用：污染物随污水排入水体后，经物理、化学和生物等方面的作用，使污染物的浓度或总量减少，经过一段时间后，受污染的水体讲恢复到受污染前的状态，这一现象成为水体的自净作用。
5.河流氧垂直线：河流接纳有机废水后，河水有机物量增加，好氧分解剧烈，消耗大量溶解氧，同事河流又从水面上获得氧气，这时耗氧速率大于复氧速率，河水中溶解氧迅速下降。
随着有机物被分解，耗氧速率小于复氧速率，河水中溶解氧逐渐回升，最后，河水中溶解氧恢复或接近饱和状态，这条曲线被成为河流氧垂直线。
6.人为富营养化：是由于生活污水、工业废水尤其是农业径流水所携带的植物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，导致藻类及其他浮游生物急剧和过量生长，藻类死亡后其分解作用大大降低了水体中溶解氧的含量而形成厌氧条件，使水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。
废水处理原理
废水处理原理
废水处理是指对产生的废水进行净化和处理，以便达到排放标准或再利用的要求。
废水处理的原理主要包括物理处理、化学处理和生物处理。
物理处理是通过物理方法去除废水中的固体颗粒和悬浮物，常见的物理处理方法有沉淀、过滤、离心等。
沉淀是利用重力作用使悬浮物沉降到底部，过滤是通过滤料的作用将固体颗粒拦截下来，离心是利用离心力将固体颗粒分离出来。
化学处理是利用化学物质使废水中的有机物、重金属离子等发生化学反应，从而达到去除的目的。
常用的化学处理方法有氧化、还原、沉淀等。
氧化是利用氧化剂使有机物氧化为无害物质，还原是利用还原剂将重金属离子还原为金属沉淀，沉淀是将废水中的有害物质转化为不溶于水的沉淀物。
生物处理是利用生物活性物质如微生物、植物等对废水进行处理。
生物处理方法有好氧处理和厌氧处理两种。
好氧处理是将废水中的有机物通过微生物的代谢作用氧化为二氧化碳和水，产生微生物体。
厌氧处理是在缺氧环境下利用细菌等微生物对废水中的有机物进行降解，产生甲烷等气体。
废水处理过程中常用的设备有沉淀池、过滤器、活性炭吸附器、生物反应器等。
通过不同的处理方法和设备的组合使用，可以对不同性质的废水进行有效处理，实现废水的净化和资源化利用。
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du Fg Fb m dt
（6.2.3）
阻力（曳力）FD
FD
CD AP
u2
2
重力沉降
层流区 过渡区 湍流区
24
CD = Re p FD =3 ud p
达到平衡时：
Fg Fb FD 0
重力沉降
π 6
d
3 P
P
g
π 6
d
3 P
g
CD
π 4
d
2 P
(
ut2
2
)
•能否设计成上进气下出气呢？？？
离心沉降
1. 基本操作原理
离心加速度为rm2＝ui2/rm，
参数，请你设计一些测定方法。
离心沉降
本节的主要内容
一、离心力场中颗粒的沉降分析 二、旋流器工作原理 三、离心沉降机工作原理
离心沉降
一、离心力场中颗粒的沉降分析
浮力(向心力)Fb
Fb
1 6
πd
3 P
r
2
（6.3.2）
惯性离心力Fc
r
Fc
mr 2
1 6
πd
3 P
P
r
2
（6.3.1）
重力沉降
沉淀池工作过程示意图
含悬浮物液体
l
dc
b
ui
h
净化液体
位于沉淀池最高点的颗粒 沉降至池底需要的时间为 ： 流体通过沉淀池的时间为:
为满足除悬浮物要求， t停t沉
t停t沉uluiht
V qV
即： qV
Vut h
utlb
流体中直径为dc的颗粒完全去除的条件。
重力沉降
本节思考题
么影响。
重力沉降
本节的主要内容
一、重力场中颗粒的沉降过程 二、沉降速度的计算 三、沉降分离设备
重力沉降
一、重力场中颗粒的沉降过程
假设球形颗粒粒径为dP、质量为m。沉速如何计算？
浮力Fb 重力Fg
Fb
π 6
dP3 g
Fg
π 6
dP3P g
（6.2.2） （6.2.1）
根据牛顿第二定律，颗粒 将产生向下运行的加速度
utc
4(P )dPr2 3CD
重力沉降 （6.3.4）
ut
4(P )dP g 3CD
• 沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心。
• 由于离心力随旋转半径而变化，致使离心沉降速度也随粒 径所处的位置而变。
• 离心沉降速率在数值上远大于重力沉降速率。
离心沉降
离心加速度与重力加速度的比值（离心分离因数）Kc
……水处理中的沉降实验 • 由颗粒沉降速度求液体黏度
……落球法测定黏度
二、沉降分离设备
重力沉降
沉淀池
按水流方向分
平流式
竖流式
辐流式
池型:长方形, 一端进水,另一 端出水，贮泥斗 在池进口
池内水流由下向上
池内水流呈辐流状
贮泥斗在池中央
重力沉降
沉淀池三种流态
平流式
竖流式
辐流式
32
重力沉降
水处理：平流沉淀池
Kc
r 2
g
（6.3.5）
大小可以人为调节
离心沉降分离设备有两种型式：旋流器和离心沉降机
旋流器的特点：设备静止，流体在设备中作旋转运行而产 生离心作用。Kc 一般在几十到数百之间。
离心沉降机的特点：装有液体混合物的设备本身高速旋转 并带动液体一起旋转，从而产生离心作用。Kc可以高达数 十万。
离心沉降
离心沉降
ui •上部圆筒，下部圆锥。
•旋风分离器中的惯性离心力是由气体进入 口的切向速度ui产生的。 •粉尘在离心力作用下甩向器壁，在重力和 向下气流共同作用下沿器壁下降。
•干净气体在底部器壁的反向推力下向上运 动，形成内旋流，从中央排气筒排出。
•进气口与排气口方向垂直。出气口尽量向 下伸，远离进气口。但也不能太靠下。
调节池容积的确定
• 计算时按最不利情况计算，即浓度和流量都在高峰时 的区间来计算。
• 具体步骤： 1）先在一天内分时段测定废水的平均流量，如每小时 测定一次； 2）经过一定时间后的平均浓度用下式计算。
C——T小时内的污水平均浓度，mg/L； q——T小时内的污水平均流量，m3/h； c1，c2—污水在各段时间内的平均浓度， mg/L q1，q2—污水在各段时间内的平均流量， m3/h T——t1，t2等时间之和
重力沉降
适用范围：适 用于水量不 大的小型污 水处理厂站。
重力沉降
中心进水辐流式沉淀池的 结构示意图
出水 区
进水 区
沉淀
挡渣 板
区缓冲
污泥 区
区
重力沉降
辐流式沉淀池机械排泥装置
➢ 对于辐流式沉淀池而言，机械排泥装置包括刮泥 机和吸泥机。
➢ 刮泥机：当池径小于20m，用中心传动刮泥机；当 池径大于20m时，用周边传动。刮泥机转速1～3 r/h，周边线速不宜大于3 m/min。
➢ 刮泥机结构：工作桥，驱动装置，刮臂及刮板等。
重力沉降
刮泥机刮臂和刮板示意图
21 1.刮板；2.刮臂
重力沉降
适用范围：地下水水位较高的地区，大中型污水处理厂。
重力沉降
斜管填料
重力沉降
斜板式沉淀池
• 斜板式沉淀池是根据浅池原理，在沉淀 池中增设许多斜板或斜管以提高沉淀效率 的一种新型沉淀池。根据国内实践证明， 斜板沉淀池能使处理能力提高3~7倍，斜管 沉淀池的表面负荷率可高达36m3/(m2·h),比 一般沉淀池的处理水量提高10倍以上。总 的来说，其效率较高，占地面积较小，水 力负荷高，但是斜板斜管造价高，定期需 跟换，易堵塞。
调节池的位置
（3）一般是把调节池设置在初级处理之后 其它处理之前，这样可以减少污泥和浮渣 的问题。 （4）如果把调节池设在初级处理之前，就 必须考虑设置足够的混合和搅拌设备以防 止固体沉淀，同时应设置曝气设备以防止 产生气味。
第二节 沉降分离
一、沉降分离的一般原理和类型
流体： 液体 气体
重力场
离心力场
4）调节池形式 （1）穿孔导流槽式调节池
15
（2）带折流墙的调节池
出 水
（ 3 ） 圆 型 调 节 池
隔 墙
调节池的位置
确定原则 （1）调节池的位置必须根据每个处理系
统的情况而定。 （2）因为调节池的最佳位置将随废水 处理方法、废水的特性和集水系统不 同而不同，所以应根据不同的情况认 真对比后确定。
第二章 废水的物理处理
Preliminary Treatment
第二章 废水的物理处理 本章的问题：
• 废水处理的第一个步骤是什么？
• 废水的流量和其中污染物的量是恒定的还 是随时间变化的？如何解决流量和污染物 量的变化？
• 对废水进行调节的目的和方式有几种？ • 废水中最容易除去的污染物如何除去？
废水流量测定数据表
时段 /点钟 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 … 23-24
流量
/m3/s q1 q2
q3
q4
q5 … q24
浓度
/mg/L c1 c2
c3
c4
c5 … c24
3）所需调节池的容积：V=qT=q1t1+q2t2+qntn
4）例：某化工厂酸性废水的日平均流量为 1000m3/d，污水流量及盐酸浓度见表和图，计算6h 的平均浓度和调节池容积？
解：在进行调节池的容积计算时，按最不利的情况 ，即浓度和流量在高峰时的区间来计算，调节时间 越长，水质越均匀。
由图可知，污水流量和浓度较高的时段在12h~18h 之内，此6h的污水平均浓度为：c=（ 5700×37+4700×68+3000×40+3500×64+5300×40 +4200×40）/（37+68+40+64+40+40）=4350（ mg/L）
(1)简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。 (2)层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响？ (3)影响层流区和湍流区颗粒沉降速度的因素有何不同，
原因何在？ (4)流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么？ (5)列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程。
重力沉降
本节思考题
(6)分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素是什么。 (7)通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性
0
ut
4(P )dP g 3CD
(6.2.5)
ut——颗粒终端沉降速度（terminal velocity）
（1）层流区：ReP2 CD=24/ReP
ut
1 18
P
gd
2 P
(6.2.6)
斯托克斯（Stokes）公式
重力沉降
（2）过渡区：2<ReP<103
18.5 CD ReP0.6
颗粒与流体之间产生相对运动，颗粒还会受到来自流体的
阻力（曳力）FD的作用。 CD与Re有关
FD
CD
π 4
d
2 P
u2
2
离心沉降
F Fc Fb FD
1 6
πd
3 P
(
P
)r 2
CD
π 4
dP2
u2
2
m du dt
（6.3.3）
颗粒在此位置上的离心沉降速度：
如果这三项力能达到平衡 du/dt=0
容积按下式计算：
V=37+68+40+64+40+40=289（水的流量变化不大，仅是污染物的 浓度变化较大，可用另一种调节方式。 2）均和水质的基本方法有两种： （1）利用压缩空气、叶轮搅拌和水泵循环而 进行的强制混合和均化；