典型水处理设备的设计与应用教材

? 2）悬浮物的影响
? A.粒度 粒度越大，越易滤除；可投加絮凝剂， 提高过滤效果。
? B.形状 异性颗粒比表面积大，去除效率比球形 颗粒大。
? C.密度 主要沉淀、惯性和布朗运动，对过滤影 响小。
? D.浓度 过滤效率随浓度增加而降低，浓度越高 ，越易穿透，阻力损失增加越快。
? E.温度 影响密度和粘度，降低温度对过滤不利 。
? 3）按清渣方式：人工清除、机械清除。
? 5.1.2格栅的设计计算
? 1）格栅的选择
? A.格栅的栅条间隙
? 当格栅设于废水处理系统之前时，采用 机械清除格栅，栅条间隙为16~25mm；采用 人工清除格栅，栅条间隙为25~40mm；当格 栅设于水泵前时，栅条间隙数据见表1-1。
? B.栅条的断面形状
? F. 表面性质 悬浮物的絮凝特性、电位等取决于 表面特性，添加絮凝及可改善表面特性。
? 二. 快滤池设计
? 1.滤床种类和滤料选择
? （1）滤床的种类
? 用于给水和废水过滤的快滤池，按所用滤床层 分为单层滤料、双层滤料和三层滤料滤池。
? 1）单层滤料滤池
?
一般适用于给水；在废水处理中，一般只用
? B.形状 表面积大的滤料，过滤效率越高。因此， 角状滤料比球形滤料的过滤效率高。
? C.空隙率 较小的空隙率会产生较高的过滤效率和 阻力损失。较大的空隙率能提供较大的纳污空间和 较长的过滤时间。但悬浮物容易穿透。
? D.厚度 滤床越厚，过滤效率越高，操作周期越长 。
? E.表面性质 滤料表面不带电或带相反电荷有利于 悬浮物的吸附和凝聚，投加电解质或调节 pH值可改 变滤料表面的电位。
2）调节池的计算
废水经过一定时间的调节后，其平均浓度可按下式
计算 ? 式中：
? C ? n Ciqiti
i?1 qT
? C——T小时内废水的平均浓度，mg/L；
? q——T小时内废水的平均流量，m3/h；
? Ci——废水在ti时段内的平均浓度，mg/L；
? qi——废水在ti时段内的平均流量，m3/h； n
? 栅前渠道内水流速度一般采用 0.4~0.9m/s； 废水通过栅条间隙的流速可采用 0.6~1.0m/s。
? C.格栅的倾角 ? 一般450 ~750，人工清渣时取低值；
? 格栅设有工作台，其高度高出栅前最高设计 水位0.5m，工作台设有按转装置和冲洗设备， 其正面宽度如下：
? 当人工清渣时：不小于 1.2m；
? 过滤机理：
? 1）迁移机理——悬浮颗粒脱离流线而 与滤料接触的过程。
? 主要包括筛滤、拦截、惯性、沉淀、 布朗运动、水利作用等。
? 主要影响因素有：水流状况、滤层空 隙形状、及颗粒本身的性质（粒度、形 状、密度等）
? 2）附着机理——由迁移过程与滤料接触 的悬浮颗粒，附着在滤料表面上不再脱 离。
? 当缺乏运行资料时，可按下列数据采用：
? 格栅间隙 16~25mm，栅渣量0.10~0.05m 3栅渣 /1000m3废水；
? 格栅间隙 30~50mm，栅渣量0.03~0.01m 3栅渣 /1000m3废水
? B.水流通过格栅的水头损失
? 一般采用0.08~0.15m ，栅后渠底比栅前降低 0.08~0.15m 。
? ti ——各时段时间。
? V ? qT ? qiti
? 所需调节池的容积为：
i?1
若采用对角线出水调节池时： V ? qT 1.4
? 5.4除油装置 ? 1）隔油池 ? ——利用自然上浮法进行油水分离的
装置。
? 常用类型：平流式、平行板式、倾斜 式、小型
? A.平流式隔油池 ? B.平行板式隔油池 ? C.倾斜式隔油池 ? D.小型隔油池
环境污染治理设备
典型水处理设备的设计与应 用
? 5.1格栅
? ——一种最简单的过滤设备，有一组 或多组平行的金属栅条制成的框架，斜 置于废水流经的渠道中，用于截留废水 中的粗大悬浮物，防止堵塞其后的管道 阀门或水泵。
? 5.1.1格栅的类型及应用
? 1）按形状：平面、曲面；
? 2）按栅条间隙：粗（50~100mm）、中 （10~40mm）、细（3~10mm）；
? 当机械清渣时：不小于 1.5m。
3）结构尺寸的计算（图 1-1）
5.2 沉砂池——去除废水中比重较大的无机颗粒 1）平流式沉砂池
平流式沉砂池重力排砂法
平单口泵吸式排砂法
2）曝气沉砂池——可对沉砂中砂 池——利用 机械力控制 流态与流速， 加速砂粒沉 淀，并使有 机物随水流 带走的沉砂 装置。
? 其主要机理包括接触凝聚、静电引力 、吸附、分子引力等。
? 3）脱落机理——在反冲洗时，滤料呈流 态化，附着在滤料上的悬浮物受高速反 冲水的冲刷而脱落。
? 反冲洗效果主要取决于冲洗强度和时 间。
? 2.过滤效率的影响因素
? 1）滤料的影响
? A.粒度 过滤效率与粒径 dn（n=1~3）成反比。粒度 越小、过滤效率越高，阻力越大。
? 栅条的断面形状可按表1-2选用。圆形断 面水利条件好，阻力小，但刚度差。一般多 采用矩形断面。
? C.清渣方式
? 栅渣清除方式，一般按所需清渣的量而定。每 日栅渣量大于 0.2m3 时，应采用机械格栅除渣机 。
? 2）设计参数
? A.格栅截留的栅渣量
? 栅渣量与栅条间隙、废水特征、废水流量、排 水体制等因素有关。
于较清洁废水的处理。
? 2）双层滤料滤池
? 5.3调节池
? ——用于调解处理水量、水质、水温、酸度 等的构筑物
? 1）调节池的类型
? A.按结构分：砖石结构、混凝土结构、钢结构
? B.按废水混合方法分：水泵强制循环、空气搅 拌、机械搅拌、水利混合等。
? 目前常用的是利用调节池的特殊结构进行差 时混合，即水利混合。主要有对角线出水调节 池和折流调节池。
§4 快滤池
? 快滤池 —— 一种通过具有一定空隙率的粒 状物料床层的机械筛滤、沉淀及接触、絮凝 等作用，实现液固分离的水处理设备。
? 用途：废水的预处理和最终处理。
? 一. 快滤池组成及过滤机理
? 组成：快滤池本体、管廊
? 滤池本体：滤料层、承托层、配水系统、洗 砂排水槽。
? 管廊：原水进水、清水出水、冲洗排水等主 要管道和与其相配的控制闸阀。