第二章 水的处理方法概论
水处理技术概论
废水的一级处理
废水的二级处理
废水的三级处理
方式:物理处理,如沉 降、砂虑、气浮等。
方式:以生物处理为主要 手段,如活性污泥法、生 物膜法等。
方式:根据用户对水质的要求, 建立不同的处理工艺组合,常采 用化学处理方法,如中和、化学 沉淀、氧化还原等。 目的:去除氮、磷、 重金属、病原微生物 及其他有毒物质,达 到废水的回用。
一般在传统的净水程序中多以混 凝、沉淀和过滤来减少、去除原 水中的浊度、色度和微生物。
饮用水处理程序便是利用物理、化 学方法将原水中的杂质和微生物(细 菌和寄生虫)去除,调整其酸碱度、 去除硬度、色度,降低浊度以提供 干净、安全的饮用水。
(一)饮用水的处理
整个饮用水的工程应包括了取水、 输水、抽水、净水和配水。图为一 般净水厂的净水程序的流程示意图。 实际工程中应依据当地的饮用水水 质标准、原水的水质持性、用水的 目的等作考虑,在处理程序上作增 减或作特殊的处理。
常用的给水处理工艺 目前给水工艺常用流程为:混凝、 沉淀、过滤、消毒工艺,流程见下图:
几种特殊水源水质的处理工艺 (1)高浊度水源处理流程 对黄河为水源的给水厂处理工艺,要充 分考虑泥沙的影响,应在混凝工艺前段设置 预处理工艺,以去除高浊度水中的泥沙。下 面为几种不同情况下的工艺流程图。
图1 不设调蓄水库时的二次沉淀处理工艺
目的:主要去除废水中 的漂浮物及部分悬浮状 污染物,以减轻水质的 腐化程度和后续处理工 艺负荷。
目的:去除废水中呈 可溶态、胶态的有机 污染物及部分氮、磷 元素。
典型的污水处理工艺流程分为: 3. 典型的污水处理工艺流程分为: (1) 城市污水一级处理系统; (2) 城市污水二级处理系统; (3) 城市污水三级处理系统;
第一章给水处理概论
过 滤
消 毒
饮用水
图1典型地表水处理流程
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混凝剂 原水 混合装置
絮凝池
沉淀池
过滤池
图2 地表水常规处理工艺
cl2 清水池 出水
常规处理工艺的局限性
国内外的试验研究和实际生产结果表明,受污染水源水经常规的混凝、 沉淀及过滤工艺只能去除水中有机物20%-30%,且由于溶解性有机 物存在,不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果 也明显下降(仅为50%一60%)。用增加混凝剂投量的方式来改善处 理效果,不仅使水处理成本上升,而且可能使水中金属离子浓度增加, 也不利于居民的身体健康。地面水源中普遍存在的氨氮问题常规处理 也不能有效解决。目前国内大多数水厂都采用折点氯化的方法来控制 出厂水中氨氮浓度,以获得必要的活性余氯,但由此产生的大量有机 卤化物又导致水质毒理学安全性下降。
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二、生产用水水质要求
各种工业企业对水质有不同要求,同时,即使是同一企业,不同生产过 程对水质要求也不相同。例如,在发电厂中,冷却用水与锅炉用水对水质要 求迥然不同,而水力除灰用水却对水质无任何要求。因此,在确定生产用水 的水质标准时应进行调查研究,按生产实际情况加以确定。
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1.4 给水处理方法
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水的循环——城镇用水循环 给水系统的水源和排水系统接纳水体的地方大多
是邻近的河流。取之于河流,还之于河流,形成另一 种受人类社会活动作用的水循环——城镇用水循环。
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1.2 水源水质
一、 原水中的杂质
取自任何水源的水中,都不同程度地含有各种各样的杂质。这些杂质不外 乎两种来源: —是自然过程,例如,地层矿物质在水中的溶解,水中微生物的繁殖及其死 亡残骸,水流对地表及河床冲刷所带入的泥沙和腐殖质等。 二是人为因素,即工业废水及生活污水排入水体所带入的。无论哪种来源的 杂质,都包括无机物、有机物以及微生物等。 从给水处理角度考虑,这些杂质可按尺寸大小分成悬浮物、胶体和溶解物 三类。
补给水处理工艺流程概论
补给水处理工艺流程概论1.预处理:首先对原水进行预处理,包括过滤、沉淀、加氯等,将原水中的固体颗粒、有机物和微生物等杂质去除或减少,以保证后续处理的水质稳定和符合要求。
2.深度处理:经过预处理的水进行进一步处理,包括软化、除铁锰、脱氮脱磷等,以达到水质符合要求的标准,同时避免对设备和管道的腐蚀或结垢等问题。
3.消毒处理:为了确保水质安全,消毒是十分必要的步骤。
常见的消毒手段包括氯气消毒、次氯酸钠消毒、紫外线消毒等,以杀灭水中的细菌、病毒和其他病原微生物。
4.储存和配水:经过处理的水需要储存并进行配水,保证供水系统能够按需稳定地供应符合要求的水质。
总的来说,补给水处理工艺流程是为了确保供水水质达标,为公众提供健康、安全的生活和工业用水而设计的一系列处理过程。
通过预处理、深度处理、消毒处理以及储存和配水等步骤,可以有效地确保供水水质安全可靠。
补给水处理工艺流程是一个十分复杂和综合的系统工程,需要结合水源水质、供水标准、处理设施的运行和管理等多个因素来进行设计和操作。
下面将具体介绍补给水处理工艺流程中的各个环节。
1. 预处理预处理是补给水处理的第一步,其主要目的是去除原水中的杂质,减少固体颗粒、有机物和微生物的含量,为后续的深度处理提供符合要求的水质。
预处理包括过滤、沉淀、氧化、除铁锰、软化等工艺。
其中过滤是通常采用的一种物理方法,通过滤料对水中的固体颗粒和杂质进行拦截,从而得到较为清澈的水体。
沉淀则是利用化学方法去除水中的悬浮颗粒以及一些难溶的物质。
氧化则常用于去除水中的铁锰等物质,通过氧化反应使其变成沉淀或易于过滤的物质,从而减少对后续处理设备的损害。
软化则是通过去除水中的钙镁离子,防止其在管道和设备中沉积形成水垢,减少设备的腐蚀和堵塞。
2. 深度处理深度处理是对经过预处理后的水进行进一步的处理,在此步骤中主要是去除水中的有机物、重金属、硬度物质等,以确保水质达到要求的标准。
常见的深度处理过程包括活性炭吸附、离子交换、反渗透等。
水质工程学_章北平_水的处理方法概论
A.对比
B.设计
C.校核
D.调整
4.在寒冷地区,水处理构筑物应有防冻措施。当采暖时,室内温度可按( )
℃ 设计。
A.3
B.5
C.8
D.10
5.在寒冷地区,水处理构筑物应有防冻措施。当采暖时,加药间、检验室和值班
室等的室内温度可按(
)℃设计。
A.10
B.12
C.15
D.20
三.名词解释 1.间歇反应器 2.活塞流反应器 3.恒流搅拌反应器 4.厌氧处理 5.返混 6.浮选 7..离子交换 8.停留时间分布函数 四.简答题 1.化学工程反应器和水处理反应器有什么区别?并举例具体说明。 2.试述反应器理论在水处理中的应用? 3.如何选择合适的水处理流程? 4.给水处理有哪些基本的方法?典型地表水工艺处理流程是什么? 5.污水处理有哪些基本的方法?典型的城市污水处理工艺流程是什么? 6.南方某城市以一湖泊为水源,水中藻类在 4-7 月份比较高,一般达到 106-7个/L, 有时产生难闻的土腥味。对于此种类型的地表水,你认为采用哪些处理方法比较 合理?并说明理由。(哈工大)
术经济比较综合研究确定。
A.工艺流程 B.仪器设备 C.技术参数 D.规模
2. 水处理构筑物的生产能力,应按最高日供水量加自用水量确定,必要时还应
包括( )补充水量。
A.浇洒绿地 B. 消防
C. 未预见 D.管道漏失
3. 水处理构筑物的设计,应按原水水质最不利情况(如沙峰等)时,所需供水
量进行( )。
a) 反应器的概念被引入到水处理工程中。但是在水处理中的过程有些与化 工过程相似,也有些则完全不同,因此对化学工程过程反应器的概念应 加以拓展,水处理反应器不仅包括发生化学反应和生物化学反应的设备, 也包括发生物理过程的设备。
水的物理、化学及物理化学处理方法
水的物理、化学及物理化学处理方法简介(一)物理处理方法利用固体颗粒和悬浮物的物理性质将其从水中分离去除的方法称为物理处理方法。
物理处理法的最大优点是简单易行,效果良好,费用较低。
物理处理法的主要处理对象是水中的漂浮物、悬浮物以及颗粒物质。
常用的物理处理法有格栅与筛网、沉淀、气浮等。
(1)格栅与筛网格栅是用于去除水中较大的漂浮物和悬浮物,以保证后续处理设备正常工作的一种装置。
格栅通常有一组或多组平行金属栅条制成的框架组成,倾斜或直立地设立在进水渠道中,以拦截粗大的悬浮物。
筛网用以截阻、去除水中的更细小的悬浮物。
筛网一般用薄铁皮钻孔制成,或用金属丝编制而成,孔眼直径为0.5~1.0mm。
在河水的取水工程中,格栅和筛网常设于取水口,用以拦截河水中的大块漂浮物和杂草。
在污水处理厂,格栅和筛网常设于最前部的污水泵之前,以拦截大块漂浮物以及较小物体,以保护水泵及管道不受阻塞。
(2)沉淀沉淀是使水中悬浮物质(主要是可沉固体)在重力作用下下沉,从而与水分离,使水质得到澄清。
这种方法简单易行,分离效果良好,是水处理的重要工艺,在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。
按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同,沉淀现象可分为:自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。
水中颗粒杂质的沉淀,是在专门的沉淀池中进行的。
按照沉淀池内水流方向的不同,沉淀池可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。
(3)气浮气浮法亦称浮选,它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。
通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起,靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。
其处理对象是:靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
浮选过程包括微小气泡的产生、微小气泡与固体或液体颗粒的粘附以及上浮分离等步骤。
实现浮选分离必须满足两个条件:一是必须向水中提供足够数量的微小气泡;二是必须使气泡粘附与分离的悬浮物而上浮达到分离。
水质工程学 教学大纲
●课程教学目的本课程是环境工程专业必修的主要专业课之一,以讲授水处理单元操作为主,目的是使学生对水、废水与污染物的性质、来源、水质标准及控制水污染的基本途径和治理方法有较全面深入的了解,初步掌握水污染治理技术。
●教学任务本课程的任务是讲授水处理方法的基本知识,配合实验、学习、课程设计、毕业专题等教学环节,最终使学生掌握水处理的基本理论与工程技术,为进行水处理工程设计、科学研究和运行管理打下基础。
●教学内容的结构一、理论教学第一篇水质与水处理概论第 1 章水质与水质标准1.1 天然水中杂质的种类与性质1.2 水体的污染和自净1.3 饮用水水质与健康1.4 用水水质标准1.5 污水的排放标准第 2 章水的处理方法概论2.1 主要单元处理方法2.2 反应器的概念及其在水处理中的应用2.3 水处理工艺流程第二篇物理、化学及物理化学处理工艺原理第 3 章凝聚和絮凝3.1 胶体的稳定性3.2 混凝原理3.3 混凝剂3.4 混凝动力学3.5 混凝过程3.6 混凝设施3.7 混凝试验第 4 章沉淀4.1 杂质颗粒在静水中的沉淀4.2 平流式沉淀池4.3 斜板、斜管沉淀池4.4 澄清池4.5 水中造粒4.6 浓缩4.7 气浮第 5 章过滤5.1 慢滤池与快滤池5.2 颗粒滤料5.3 快滤池的运行5.4 过滤理论5.5 滤层的反冲洗5.6 几种常见的滤池第 6 章吸附6.1 吸附概述6.2 活性炭吸附6.3 活性炭吸附的应用6.4 活性炭的再生6.5 水处理中的其它吸附剂第 7 章氧化还原与消毒7.1 概述7.2 氯氧化与消毒7.3 臭氧氧化与消毒7.4 其他氧化与消毒方法7.5 高级氧化概述第 8 章离子交换8.1 离子交换概述8.2 离子交换反应8.3 离子交换装置及运行操作8.4 离子交换的应用第 9 章膜滤技术9.1 概述9.2 微滤和超滤9.3 反渗透和纳滤9.4 电渗析9.5 膜滤技术在水处理中的应用第 10 章水的冷却 (自学部分)10.1 水的冷却原理10.2 冷却的热力学问题10.3 冷却水的水质与水处理第 11 章腐蚀与结垢 (自学部分)11.1 腐蚀类型与过程11.2 影响腐蚀的因素与腐蚀形式11.3 水质稳定指数11.4 水质稳定处理第 12 章其它处理方法 (自学部分)12.1 中和12.2 化学沉淀12.3 电解12.4 吹脱、汽提法12.5 萃取法第三篇生物处理理论与应用第 13 章活性污泥法13.1 活性污泥法的理论基础13.2 活性污泥的性能指标及其有关参数 13.3 活性污泥反应动力学及其应用13.4 活性污泥法的各种演变及应用13.5 曝气及曝气系统13.6 活性污泥法污水处理系统的过程控制与运行管理 13.7 活性污泥法的脱氮除磷原理及应用13.8 活性污泥法的发展与新工艺第 14 章生物膜法14.1 生物膜法的基本概念14.2 生物膜的增长及动力学14.3 生物滤池14.4 生物转盘14.5 生物接触氧化法14.6 生物流化床14.7 其他新型生物膜反应器和联合处理工艺14.8 生物膜法的运行管理第 15 章厌氧生物处理15.1 概述15.2 厌氧生物处理的基本原理15.3 厌氧微生物生态学15.4 升流式厌氧污泥层工艺15.5 两相厌氧生物处理15.6 悬浮生长厌氧生物处理法15.7 固着生长厌氧生物处理法第 16 章自然生物处理系统16.1 稳定塘的基本原理16.2 好氧塘16.3 兼性塘16.4 厌氧塘16.5 曝气塘与深度处理塘16.6 常规稳定塘的设计原则第 17 章污泥处理、处置与利用17.1 概述17.2 污泥的分类、性质及计算17.3 污泥浓缩17.4 污泥的厌氧消化17.5 污泥的其它稳定措施17.6 污泥的调理17.7 污泥的干化与脱水17.8 污泥的干燥与焚化17.9 污泥的有效利用与最终处理第四篇水处理工艺系统第 18 章常用给水处理工艺系统(实践部分)18.1 给水处理工艺系统的选择原则18.2 地面水的常规处理工艺系统18.3 受污染水源水的处理工艺系统18.4 水的除藻18.5 水的除臭除味18.6 给水厂污水的回收利用18.7 给水厂污泥的处理与处置第 19 章特种水源水处理工艺系统(实践部分)19.1 高浊度水处理工艺系统19.2 地下水除铁除锰处理工艺系统19.3 水的除氟除砷处理工艺系统19.4 软化、除盐与锅炉水处理工艺系统19.5 游泳池水的处理工艺系统第 20 章城市污水处理工艺系统(实践部分)20.1 污水处理工艺系统的选择原则20.2 城市污水处理工艺系统20.3 活性污泥法处理系统实例20.4 污水深度处理与再生水有效利用20.5 污泥处理与利用工艺系统第 21 章工业废水处理工艺系统(实践部分)21.1 概述21.2 常用工业废水处理工艺系统二、实验教学1.颗粒自由沉淀实验Particle Free Sediment Experiment2.混凝实验Coagulation Experiment3.过滤及反冲洗实验Filtration and Wash Experiment4.树脂类型的鉴别Identifying Species of Resin5.强酸性阳树脂总交换容量的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Exchange Total Volume6.强酸性阳树脂工作交换容量的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Working Exchange Volume 7.曝气充氧实验Aeration Experiment8.完全混合式活性污泥法处理系统的观测和运行Completely Mixed Activated Sludge Process9.污泥沉降比 (SV%)和污泥指数(SVI)的测定Measurement of Strong Acid Cation Resin Exchange Total Volume 10.曝气池中环境因素的监测和菌胶团中生物相的观察Environmental Factor Monitor and Observation of Miroorganism in Zoogloea in Aeration Tank11.生物转盘实验Rotating Bio Disc Experiment12.SBR法计算机自动控制系统Computer Auto Control System of SBR13.间歇式活性污泥法实验Experiment System of Sequencing Batch Reactor模块或单元教学目标与任务“水质工程学”是环境工程专业和给水排水工程专业的重要学科基础课之一。
(完整版)水质工程学(Ⅰ)例题、思考题、习题参考答案
水质工程学(Ⅰ)例题、思考题、习题参考答案第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类?了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。
悬浮物:尺寸较大(1?m-1mm),可下沉或上浮(大颗粒的泥砂、矿碴下沉,大而轻的有机物上浮)。
主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。
这类杂质由于尺寸较大,在水中不稳定,常常悬浮于水流中。
当水静置时,相对密度小的会上浮与水面,相对密度大的会下沉,因此容易去除。
胶体:尺寸很小(10nm-100nm),具有稳定性,长时静置不沉。
主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。
胶体通常带负电荷,少量的带正电荷的金属氧化物胶体。
一般可通过加入混凝剂进去去除。
溶解物:主要是呈真溶液状态的离子和分子,如Ca2+、Mg2+、Cl-等离子,HCO3-、SO42-等酸根,O2、CO2、H2S、SO2、NH3等溶解气体分子。
溶解物与水成均相,透明。
但可能产生色、臭、味。
是某些工业用水的去除对象,需要特殊处理。
有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
2.各种典型水质特点。
(数值可不记)江河水:易受自然条件影响,浊度高于地下水。
江河水年内浊度变化大。
含盐量较低,一般在70~900mg/L之间。
硬度较低,通常在50~400mg/L(以CaCO3计)之间。
江河水易受工业废水和生活污水的污染,色、臭、味变化较大,水温不稳定。
湖泊及水库水:主要由河水补给,水质类似河水,但其流动性较小,浊度较低;湖水含藻类较多,易产生色、臭、味。
湖水容易受污染。
含盐量和硬度比河水高。
湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。
海水:海水含盐量高,在7.5~43.0g/L之间,以氯化物含量最高,约占83.7%,硫化物次之,再次为碳酸盐,其它盐类含量极少。
海水须淡化后才可饮用。
地下水:悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除,水质清澈,不易受外界污染和气温变化的影响,温度与水质都比较稳定,一般宜作生活饮用水和冷却水。
水质工程学习题(全)
水质工程学习题(全)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(水质工程学习题(全))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一章水质与水质标准填空题:1、水的循环包括:和。
2、按水中杂质的尺寸,可以将杂质分为、、三种。
3、含磷物质存在形式:、、 ;溶解性的磷:、、;悬浮性的磷:。
4、按处理程度污水处理分为:、、 .5、污水的最终出路:、、。
6、城市污水:包括以下四部分、、、 .7、污水复用分:、。
8、有直接毒害作用的无机物:、、、、、。
9、生活饮用水的水质指标可分为、、、四类。
10、通常采用、、、等水质指标来表示水质耗氧有机物的含量。
名词解释:1、合流制2、分流制3、 BOD4、 COD5、 TOC6、 TOD7、总残渣、总固体或叫蒸发残渣8、水体富营养化(eutrophication )的定义 9、水环境容量 10、水体自净问答题:1、污水中含氮物质的分类及相互转换2、什么是水体自净?为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一?3、在研究水体污染问题时,为什么除毒物外,还要考虑溶解氧和生化需氧量这两个问题?在进行水体自净的计算时,关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于 4mg/L为根据的,但在北方严寒地区,对于溶解氧的要求往往提高,这是什么原因?4、进行水体污染的调查,主要应采取哪些步骤?5、什么是水体富营养化?富营养化有哪些危害?6、 BOD 的缺点、意义?7、什么是“水华"现象?8、什么是“ 赤潮 " 现象?9、氧垂曲线的意义,使用时应主意哪些问题?10、写出氧垂曲线的公式,并图示说明什么是氧垂点.11、河水:最旱年最旱月平均时流量(保证率 95% )(水速为0.25m/s),生化需氧量=3mg/L,亏氧量Da〈10%,水温T=20,耗氧常数,复氧常数。
给水工程((下册))各章节内容(考试复习重点)
( 3) 溶解杂质 :包括有机物和无机物两类 。
3.( 1) 水质标准 是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值 。
(2)水质参数 指能反映水的使用性质的量 ,但不涉及具体数值 。
4.生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2006 )
(1)感官性状和一般化学指标
(2)毒理学指标
(3)微生物指标
4.硫酸铝的混凝机理 :
不同 pH 条件下 ,铝盐可能产生的混凝机理不同 。 何种作用机理为主 ,决定于铝盐的投
加量 、 pH、 温度等 。实际上 ,几种可能同时存在 :
pH<3
简单的水合铝离子起压缩双电层作用 ;
pH=4-5
多核羟基络合物起吸附电性中和 ;
pH=6.5-7.5 氢氧化铝起吸附架桥 。
主 。同向絮凝效果不仅与
G
有8 关
,还与时间有关 32
。在絮凝阶段
,通常以
G 值和
GT 值作为
控
N0
dn
制指标 。 平均 G= 20 ~ 70s-115,时间为 15 ~ 20min , GT= 1~ 104 -105 。
随着絮凝的进行 ,G 值应逐渐减小 。
.下载可编辑 .
.
.
.
.
四 、影响混凝效果的主要因素
② 温度降低 , 粘度升高 ―― 布朗运动减弱 ;
③ 水温低时 , 胶体颗粒水化作用增强 ,妨碍凝聚 ;
④ 水温与水的 pH 值有关 。
克服水温低效果差的措施 :
① 增加混凝剂的投量 , 以改善颗粒之间的碰撞条件 。
② 投加助凝剂 (如活化硅酸 ) 或粘土以增加绒体重量和强度 ,提高沉速 。
3.水的 pH 和碱度影响
《水质工程学》课程教案 (2)
教学单元1 水质工程学概论课时:8学时基本教学内容1.1 水源水质1.2 城市污水的性质及污染指标污水:生活污水、工业废水、雨水、城市污水指标:物理性质与指标、污水的化学性质及指标、污水的生物性质及指标1.3 水质标准给水污水1.4 水处理方法概述物理方法、化学方法、生化方法教学重难点重点:1. 水质标准2. 污水的性质及污染指标3. 水处理方法概述难点:1. 污染指标教学方法与手段课堂讲授、课堂讨论与课后自学、复习相结合思考题:1. 何为生物化学需氧量,何为化学需氧量,在水处理领域中如何应用,并请对两者进行对比分析。
2、污水中含氮物质的分类及相互转换?3、什么是水体富营养化?富营养化有哪些危害?4. 水中杂质按尺寸大小可分成几类?各种杂质的主要来源、特点及一般去除方法。
5. 生活饮用水各项指标的意义。
教学单元2 水体污染与自净课时:4学时基本教学内容2.1 水体污染2.1.1 水体污染2.1.2 污染源分类2.2 水体自净的基本规律2.2.1 水体自净2.2.2 自净机理2.3 水体自净的数学模式2.3.1 物理净化作用:稀释与扩散、混合、沉淀2.3.2 好氧生物净化:研究河流中DO变化的意义,河流中DO变化规律教学重难点重点:1. 水体污染及其危害2. 水体自净的基本规律及计算方法难点:1. 水体自净的基本规律及计算方法,含耗氧、复氧、溶解氧平衡规律及氧垂曲线。
教学方法与手段课堂讲授、课堂讨论与课后自学、复习相结合思考题:1. 简述水体自净的含义及机理。
2. 绘出氧垂曲线,并加以简要描述。
氧垂曲线在水污染控制中有什么实际意义?作业:1 . 某城市人口35万人,排水量标准150L/(p·d),每人每日排放于污水中的BOD5为27g,换算成BOD u为40g。
河水流量为3m/s,河水夏季平均水温为20℃,在污水排放口前河水溶解氧含量为6mg/l,BOD5为2mg/l(BOD u=2.9mg/l)。
第2章_水的处理方法概论
本章参考文献
[1]严煦世,范瑾初主编.给水工程.北京:中国建筑 工业出版社,1999,12:230~251. [2]张自杰,林荣忱,金儒霖主编.排水工程.北京:中 国建筑工业出版社,1996,6:44~47. [3]许保玖,安鼎年著.给水处理理论与设计.北 京:中国建筑工业出版社,1992,11:94~99.
2.3 水处理工艺流程
1.典型给水处理工艺流程 典型给水处理工艺流程 典型给水处理工艺 (1)常规处理工艺流程 )
原水 混凝 沉淀 过滤 消毒 饮用水
图2-4 典型地表水处理流程
(2)预处理+常规处理工艺 预处理+ 预处理方法:粉末活性炭吸附法、 预处理方法:粉末活性炭吸附法、臭氧或高锰 酸氧化、生物氧化法等。 酸氧化、生物氧化法等。
第2章 水的处理方法概论 章
内蒙古工业大学市政系 刘宇红
2.1 主要单元处理方法
2.1.1 水的物理化学处理方法 混凝 沉淀和澄清 浮选 过滤 膜分离 吸附 离子交换 中和 氧化与还原
2.1.2 水的生物处理方法 好氧处理 厌氧处理
2.2 反应器的概念及其在水处理中的应用
一.反应器的概念 二.理想反应器分类及物料在反应器内的 流动模型 见图2 1,有完全混合间歇式反应器 见图2-1,有完全混合间歇式反应器 CMB型)、完全混合连续式反应器 (CMB型)、完全混合连续式反应器 CSTR型)、推流式反应器 PF型 推流式反应器( (CSTR型)、推流式反应器(PF型) 三种。 三种。
例:
流量Q A的进口 浓度CAi 容积V A的浓度CA A的反应速率RA
图2-2 连续搅拌反应器
流量Q A的出口浓度CA
在进口流量Q和A的进口浓度CAi 的条件下,反应 Q A C 器内的浓度总是永远为CA ,而出口的浓度完全与反 应器内的浓度一样,也是CA。 列物料A的衡算方程:
给排水科学与工程概论之水资源的保护与利用
第二章 水资源的保护与利用
2.3.1 给水水源及其特点
城 市 水 工 程 概 论
(1)水源分类 1)地下水源 按水文地质体条件:潜水(无承压水)、自流水 (承压地下水)、泉水 2)地表水源
按水体的存在形式:江河、湖泊、蓄水库和海 洋
含水层
隔水层
含水层
隔水层
第二章 水资源的保护与利用 城 市 水 工 程 概 论
含水层与隔水层(划分依据非含不含水,而是岩 石的透水与给水性能)
岩石中含有各种状态的地下水,可将各类岩石层划分 为含水层和隔水层。 含水层指能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土 层。构成含水层的条件,一是岩石中要有空隙存在,并充 满足够数量的重力水;二是这些重力水能够在岩石空隙中 自由运动。 如:卵石层、砂层和石灰岩层 隔水层指不能给出并透过水的岩层、土层(如花岗 岩),也包括那些给出与透过水的数量微不足道的岩层、土 层,如粘土层。
① 管井(应用最多,埋深大时适宜)
第二章 水资源的保护与利用
城 市 水 工 程 概 论
1)组成:井室、井壁管、过滤器、 填砾、沉淀管 2)作用 井室:安装各种设备,保持井口 不受污染,进行维护管理的场所 井壁管:加固井壁,隔离水质不 良或水头较低的含水层,足够强 度,钢管/铸铁管/钢筋混凝土管 过滤器:集水、保持填砾与含水 层的稳定 填砾反滤层:有一定级配的砾石 层,用于过滤 沉淀管:接在过滤器下面,沉淀 进入井内的细小砂砾和地下水中 1、井室 2、井壁管 3、过滤器 4、沉淀管 5、粘土封闭(井管与井壁) 6、规 析出的沉淀物 格添砾 7、深井泵
第二章 水资源的保护与利用
2.3.3 地下水取水
给水工程概论
第1章给水工程概述水是人类及其它一切生物赖以生存的重要物质之一。
水是一种宝贵的资源,它在人们的日常及国民经济建设中具有极其重要的作用。
给水工程的目的和任务,就是以既经济合理又安全可靠的手段,供给人们生活、生产以及消防用水,同时应满足其对水量、水质和水压的要求。
第1节用水对象及用水要求城市用水大致可分为生活用水、公共建筑生活用水、工业企业职工生活用水等。
1生活用水生活用水包括居民生活用水、公共建筑生活用水、工业企业职工生活用水。
1.1生活用水定额生活用水定额,在居民区是指每个居民每天的生活用水量,按L /(人.d)计;在工业企业是指每个职工每班生活用水量和淋浴用水量,按L /(班.d)计。
居民的生活用水定额与室内给排水卫生设备完善程度、居民生活习惯以及地区气候条件等诸多因素有关。
我国《室外给水设计规范》(GB50013-2006)中规定了城市居民的生活用水定额。
工业企业职工生活用水定额,根据冷车间或热车间而定。
一般冷车间采用25L/(班.人),热车间采用35L/(班.人)。
工业企业建筑淋浴用水定额40-60L/(班.人)。
1.2生活饮用水水质标准人们对生活饮用水的水质要求是:无色、无嗅、无味、不混浊、无细菌、无病原体,化学物质的含量不影响使用,有毒物质的浓度在不影响人体健康的范围内。
1.3生活用水水压要求城市给水管网应具有一定的水压,即最小服务水头。
其值的大小是根据供水区内建筑物层数确定的:一层为10m,二层为12m,从三层起每增加一层其水头增加4m。
2生产用水2.1生产用水量标准工业企业生产用水量标准应根据具体的生产产品及生产工艺过程的要求确定。
可参照《工业用水量定额》执行。
2.2工业企业生产用水水质及水压水质要求与生产工艺过程和产品的种类有密切关系。
各类工业生产用水水质差异较大。
水压要求视生产工艺要求而定。
3浇洒和冲洗用水对城镇道路进行保养、清洗、降温和消尘等所需的水称浇洒道路用水,对市政绿地等所需的水称绿化用水,以上用水统称为市政用水。
给水工程第四版习题答案
给水工程第四版习题答案给水工程是一门涉及供水系统设计、建设和运营的工程学科,它关乎着人们日常生活的方方面面。
而解答给水工程习题则是培养学生对于供水系统设计与运营的能力和技巧的重要手段。
在这篇文章中,我将为大家提供给水工程第四版习题的答案,希望能为学习给水工程的同学们提供一些参考和帮助。
第一章:给水工程概论1. 给水工程的定义是什么?答案:给水工程是指为人类生活和工业生产提供清洁、安全、稳定的饮用水和工业用水的一系列工程和设施。
2. 给水工程的基本任务是什么?答案:给水工程的基本任务包括水源开发、水质处理、输配水系统的设计和建设、供水设备的选型与安装、供水管理与运营等。
3. 请列举几种常见的水源类型。
答案:常见的水源类型包括地表水(如江河、湖泊等)、地下水(如井水、泉水等)和海水淡化。
第二章:水质及其处理1. 什么是水质?答案:水质是指水中所含有的各种物质和微生物的性质和含量。
2. 请列举几种常见的水质指标。
答案:常见的水质指标包括溶解氧、浑浊度、PH值、总硬度、氨氮、总大肠菌群等。
3. 请简要介绍一下常见的水质处理方法。
答案:常见的水质处理方法包括物理处理(如过滤、沉淀等)、化学处理(如消毒、调节PH值等)和生物处理(如活性炭吸附、生物膜处理等)。
第三章:给水系统设计1. 给水系统的基本组成有哪些?答案:给水系统的基本组成包括水源工程、水处理工程、输配水工程和供水设备。
2. 请简要介绍一下给水系统的设计流程。
答案:给水系统的设计流程包括确定供水对象和需水量、选择水源和水源工程、设计输配水系统、确定供水设备和设施、制定供水管理与运营方案等。
3. 给水系统的设计原则有哪些?答案:给水系统的设计原则包括经济性、可靠性、适用性、安全性和环保性。
第四章:供水设备与管网1. 请列举几种常见的供水设备。
答案:常见的供水设备包括泵站、水箱、水泵、阀门、流量计等。
2. 请简要介绍一下给水管网的分类。
答案:给水管网可以分为供水管网和配水管网。
给水处理概述
一、 地表水环境质量标准
(一)地表水环境质量标准基本项目
适用于全国江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功 能的地表水水域。(24项)
(二)集中式生活饮用水地表水源地补充项目
适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区和二级保 护区。(5项)
(三)集中式生活饮用水地表水源地特定项目
由县级以上人民政府环境保护行政主管部门根据本地区地 表水水质特点和环境管理的需要进行选择。(80项)
谢谢!
淡化:将高含盐量的水如海水、苦咸水等处理到符合生活饮 用或某些工业用水的要求时的处理过程; 除盐:制取纯水及高纯水的处理过程。 主要方法:蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法等
第二章
• 水的冷却
给水处理方法概论
这是工业生产中循环冷却水系统中所需的处理工艺, 水的冷却一般采用冷却塔。
• 水的腐蚀和结垢控制 • 生活饮用水预处理和深度处理
除盐:水中溶解盐类
第二章
给水处理方法概论
• 除铁、除锰和除氟 • 除铁、除锰方法 1、自然氧化法:曝气装置、氧化反应池、砂滤池; 2、接触氧化法:曝气装置、接触氧化滤池; 3、药剂氧化、生物氧化、离子交换等
除氟方法 1、投加硫酸铝、氯化铝或碱式氯化铝等使氟化物 产生沉淀; 2、利用活性氧化铝或磷酸三钙等进行吸附交换。
1、原因: 2、去除对象: 3、预处理方法: 4、深度处理方法:
第三节 给水处理工艺流程 给水处理工艺流程 第二章
• 给水处理工艺流程 在给水处理中,有的处理方法除了具有某一特定的处 理效果外,往往也直接或间接地兼收其他的处理效果。 为了达到某一处理目的。往往几种方法结合使用。 • 目前给水工艺常用流程为:混凝、沉淀、过滤、消毒 工艺
一、 地表水环境质量标准
水的物理化学处理法
第一节 水中粗大颗粒物质的去除 第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除 第三节 水中溶解物质的去除 第四节 水中有害微生物的去除
第一节 水中粗大颗粒物质的去除
环境工程概论
粗大颗粒物质 大小约在0.1或1毫米以上
去除方法 处理设备
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筛滤、截留、重力沉降和 离心分离等
U mm/s
颗粒沉速与沉淀效率关系曲线
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3 水的物理化学处理方法
环境工程概论
E%
E%
100
100
80
80
60 40
对于自由沉淀过46程00 ,E-U
20
曲线与实验水深2无0 关。
0 30 60 90120150 T min
0 0.05 0.15 0.25 U mm/s
0.10 0.20
环境工程概论
例:自由沉淀型的沉淀曲线
E%
100 80 60 40 20
0 30 60 90 120 150 T min
沉淀时间与沉淀效率关系曲线
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21
3 水的物理化学处理方法
环境工程概论
例:自由沉淀型的沉淀曲线
E% 100 80 60 40 20
0
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
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进水管
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集砂渠
集油区
行车 沉砂区
出水管 曝气3 沉水的砂物池理化学处理方法
环境工程概论
㈠ 平流式沉砂池
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3 水的物理化学处理方法
环境工程概论
㈡ 曝气沉砂池 (Aeration grit settling tank)
水处理基础知识PPT课件
BOD,COD),去除率可达90%以上,使有机污染物达到
排
放标准的要求。
三级处理 是在一级、二级处理后,进一步处理难降解的有机物、磷和
氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有
生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离
子交换法和电渗析法等。
三级处理是深度处理的同义语,但两者又不完全相同,三级
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2021/3/22
常用术语
➢污水 人类在生活和生产过程中,要使用大量的水。水在使用过程中会
受到不同程度的污染,被污染的水称为污水。污水也包括降水。
按照来源不同,污水可分为三类: 生活污水:人类日常生活中用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等 处排出的水,来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中 生活间。生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物 和氨氮等,还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污 水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用。 工业废水:在工业生产中排出的污水,来自车间和矿场。由于生产类别、 工艺过程和使用原材料不同,工业废水的水质繁杂多样。 降水:降水是指在地面上流经的雨水、冰雪融化水。这类水虽然较清洁, 但径流量大,若不及时排除,会造成对人类生活、生产的巨大影响。
格栅 沉砂池 沉淀池 气浮池
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格栅
➢格栅
由一组平行的金属栅条制成,一般斜置于污水流经的渠道或泵 站集水池的进口处,用以阻挡截留污水中的呈悬浮或漂浮状态 的大块固体物,防止后续处理设备堵塞或损坏。
2021/3/22
沉砂
➢ 沉砂为从水中分离出砂、煤屑等无机颗粒 。依重力分离方法,将沉砂池内的水流速控制 到只能使比重大的颗粒沉降下来,而不让较轻 的有机颗粒沉降,以便把无机颗粒和有机颗粒 分离开,分别处置。一般沉砂池能够截留的砂 粒粒径在 0.15mm以上。沉砂池的型式很多, 以平流沉砂池的处理效果为最好,应用最广。 目前较先进的技术是曝气沉砂池,即在沉砂池 一侧曝气,使污水在池内呈螺旋状流动前进, 以曝气旋流速度控制砂粒的分离,当流量变化 时仍能保持稳定的除砂效果。同时在曝气作用
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设为一级反应,r(Ci)=-kCi,则
ci d Ci t c o k C i
C0 1 k ln C i
设为二级反应,r(Ci)=-kCi2,则:
1 1 1 ci dCi t c k (C C ) o 2 i 0 kCi
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
完全混合连续式反应器
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
质量传递
主流传递:物质随水流主体而移动,传递速度与流速相等,方 向与水流方向一致。 分子扩散传递:
物质扩散通量 组分I的浓度
dCi J DB dx
分子扩散 系数 浓度梯度方 向的坐标
紊流扩散传递:
dCi J D dx c c
紊流扩散 系数
2.3.2污水处理(常规处理工艺)
好氧剩余污泥 污泥 回流 格 总 进 水 泵 房 水 力 筛 沉 砂 池 净剩余污泥 污水管路 污泥管路 上清、滤出 液管路 空气管路 泥饼外运 鼓 集池泥 浓缩池 污泥脱水机房 风 机 初 沉 池 曝 气 池 二 总出水 沉 池 加氯消毒
总进水
栅
物料衡算式为:
dCi V . Q C Q Ci V r (Ci ) dt 0
dC i 0 ,于是: dt
按稳态考虑,即
QC0 QC i Vr(Ci ) 0
设为一级反应,
r(Ci)=-kCi,则
QC0 QCi VkCi 0
1 C0 t ( 1) k Ci
快速混合器 絮凝器 沉 淀 砂滤池 吸 附
完全混合 局部完全混合活塞流 活塞流 活塞流 活塞流
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
反应器应用
确定水处理装置的最佳形式,估算尺寸,确定最佳 的操作条件 判断物料在反应器里的流动模型, 计算化学反应的 转化率
反 应 器 里 的 转 化 率
dN x x(t ) N 0
混凝、沉淀、澄清、浮选、过滤
按 技 术 原 理 分 物理化学处理方法 膜分离、离子交换、中和、氧化原
好氧生物处理
生物处理方法
厌氧生物处理
缺氧生物处理
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
一.反应器的分类
反应器内物 料的形态 均相反应器 多相反应器 反应器的操 作 间歇式反应器 连续式反应器 反应只在一个相内进行 反应器内必需有两相以 上才能进行 间歇进出料 进出料连续
2.3.3微污染水源水处理 1.现阶段,已发现在给水水源中有机物种类在 2000种以上;饮用水中有700多种。世界上确立了 117种有机物为优先控制有机物,它们均为“三致” (致癌、致突变、致畸变)物质。 2.这些有机物有些来源于水源污染,有些则为传 统氯消毒过程中产生的,如腐殖酸加氯消毒后生成三 氯甲烷。 3.微污染水源水的预处理方法有:粉末活性炭法、 臭氧或高锰酸钾氧化法、生物氧化法、曝气法、水库 蓄存法。 4.微污染水源水的深度处理方法有:粒状活性炭 吸附法;臭氧-粒状活性炭吸附法或生物活性炭法; 化学氧化法;光化学氧化法及超声波-紫外线联用法 等物理化学氧化法;膜滤法等等。
ci dCi x t v c o r (C ) i
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
四.非理想反应器模型
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
五.反应器理论在水处理中的应用
水处理中常见的反应器
反应器
期望的反应器设计
反应器 离子交换 软化 加氯 生物滤池 化学澄清
期望的反应器设计 活塞流 完全混合 活塞流 活塞流 完全混合
Water and Wastewater Treatment Engineering
水质工程学
给水工程 第二章 水的处理方法概论
第二章
水的处理方法概论
2.1主要单元处理方法
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
2.3水处理工艺流程
Company Logo
2.1 主要单元处理方法
Company Logo
2.2反应器的概念及物料衡算方程 设在反应器内某一指定部位,任选某一物组分i 变化量=输入量-输出量+反应量
稳定状态: 在反应区内,组分i的浓度不随时间而变化,在 稳定状 态下,反应区内组分i的化学反应仍在 继续进行,但浓度却不随时间而变化。 物质的输入和输出:是由质量传递引起的,包括分子扩散、紊 流扩散及主体流动等。 反应速率: 由化学反应动力学决定
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
推流型反应器 现取长为dx的微元体积,列物料平衡式:
dCi wdx w v C i w v(C i dC i ) r (C i ) w dx dt
dCi 稳态时 , 0 ,则: dt
dCi v r (Ci ) dx
x=0,Ci=C0;x=t,C=Ci,积分上式得
停留时间为t的 那部分物料的 转化率
2.3水处理工艺流程
2.3.1 给水工艺 一般水处理流程
2.3水处理工艺流程
江河水处理流程
2.3水处理工艺流程
湖泊水与水库水处理流程(富营养化)
2.3水处理工艺流程
湖泊水与水库水处理流程(水质较好)
2.3.2 给水处理基本方法 1.去除水中的悬浮物:混凝、澄清、沉淀、过滤、消 毒,此即为自来水厂常用的工艺流程。 2.除臭、除味:用活性炭吸附或者用氧化法去除水中 的溶解有机物,用气浮法或微滤机除藻,用曝气 法去除水中溶解气体; 3.除铁、除锰、除氟:接触氧化法除铁、除锰;活性氧 化铝或混凝沉淀除氟; 4.软化:去除钙、镁有离子交换法或药剂软化法; 5.除盐与淡化:蒸馏法、离子交换法、或药剂软化法; 6.降低水温:冷却塔或喷水冷却池; 7.水的腐蚀与结垢控制:用缓蚀剂与阻垢剂;
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
三.理想反应器模型
完全混合间歇式 完全混合连续式 推流式
2.2反应器的概念及其在水处理中的应用
完全混合间歇式反应器(CMB型)
物料衡算式为:
dC i dt
r (C ) i
ci t c o d Ci r ( Ci )
t=0,Ci=C0;t=t,C=Ci,积分上式得: