污水处理的基本方法

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。
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。
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
污水处理的基本方法
污水治理基本方法
一、污水的物理处理 二、污水的化学处理 三、污水的生物处理




污水中的污染物一般以悬浮态、胶 体和溶解态三种形态存在。 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。
池中央进水，池四周出水 贮泥斗在池中央
沉淀池特点与适用条件
沉淀池由五部分组成
沉淀池由五部分组成： 进水区、出水区的功能是使水流的进入与流出保持平稳， 以提高沉淀效率。 沉淀区 贮泥区贮存、浓缩与排放污泥。 缓冲区避免水流带走沉在池底的污泥。
缓冲区
沉淀池的运行方式
间歇式 工作过程：进水、 静止、排水 污水中可沉淀的悬浮物在 静止时完成沉淀过程，由 设置在沉淀池壁不同高度 的排水管排出。 连续式 污水连续不断 地流入与排出 污水中可沉颗粒的沉淀在 流过水池时完成，这是可 沉颗粒受到重力所造成的 沉速与水流流动的速度两 方面的作用。

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。
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
清河污水处理厂沉淀池
北仓污水处理厂
佛山市南海区西樵污水处理厂 土建施工中的反应池和沉淀池全景
二号沉淀池在进行模板安装工作
张家口主城区污水处理厂
出水
排泥
进水
中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图
辐流式沉淀池（乐百氏食品废水）
上海嘉定水质净化厂 辐流式初沉池
上海嘉定水质净化厂 辐流式二沉池
污水的化学处理：






(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。
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
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，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。




（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。
污水的物理处理：



一、污水过滤分离处理 1.格栅与筛网 2.粒状材料过滤 二、污水的重力分离处理 1.沉淀分类 2.沉砂池 3.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。
使用方便




凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药 剂扩散到全部水中的时间。 絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的 时间让絮体长大，但在一般情况下两者 难以截然分开。 混凝剂(coagulant)：一般把能起凝聚与 絮凝作用的药剂统称为混凝剂。 助凝剂(coagulant aids)：当单用混凝 剂不能取得良好效果时，可投加某类辅 助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂 称为助凝剂。
（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。
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。



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。

一、化学混凝 1.混凝原理 2.混凝剂和助凝剂 二、中和法 1.投加法 2.过滤法 三、化学沉淀法 四、氧化还原法
污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除 水中的杂质。
处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生 物降解的)溶解物质或胶体物质。
常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化 学沉淀法和氧化还原法。
沉淀池
按使用功能分
初次沉淀池
二次沉淀池
生物处理法中的预处 理，去除约30%的 BOD5，55%的悬浮物。
生物处理构筑物后， 是生物处理工艺的 组成部分。
沉淀池
按水流方向分 平流式 竖流式
池内水流由下向上 池型：长方形 一端进水 另一端出水 贮泥斗在池进口
辐流式
池内水流向四周辐流
池型：多为圆形，有方形或多角形
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。
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。
（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； 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
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
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
二、污水的重力分离处理
1. 混凝原理
பைடு நூலகம்
混凝过程示意图
加 入 混 凝 剂 形成微粒或微絮凝 体，这些微絮凝体 加 沉降性能较差 入 絮 凝 剂 沉降性好的 粗大絮体
水体中呈稳定状 态的胶体物质
胶体
凝聚
絮凝 絮体成长
胶体脱稳、碰撞
化学混凝处理的对象 主要是水中的微小悬浮物 和胶体杂质。
2. 混凝剂和助凝剂
1） 混凝剂 混凝剂效果良好 对人体健康无害 要求 价廉易得