水污染处理设备

水污染处理设备简介污水处理设备就是运用污水处理技术将污水中所含污染物分离出来，使污水得以净化的设备。

污水处理设备按基本原理可划分物理法处理设备、化学法污水处理设备、生物法污水处理设备。

1、物理法污水处理设备污水的物理处理是通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质变化的处理过程。

污水处理法去除对象是污水中的漂浮物和悬浮物。

采用的主要方法有：1.筛滤截留法——筛网、格栅、过滤等；2.重力分离法——沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等；3.离心分离法——旋流分离器、离心机等。

1.1格栅格栅由一组（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。

1.1.1．作用：去除可能堵塞和缠绕水泵机组、曝气器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。

1.1.2．设计主要参数是确定栅条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模、污水的性质及后续处理设备选择有关，一般以不堵塞水泵和污水处理厂（站）的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运作为主要原则。

可参考的一些数据：1.当栅条间距为16-25 mm时，栅渣截留量为 0.10-0.05 m3/（103 m3污水）；2.当栅条间距为40 mm左右时，栅渣截留量为0.03- 0.01 m3/（103 m3污水）；栅渣的含水率约为80%，密度约为960 kg/m3。

1.1.3．格栅的分类：按栅条净间距，可分为粗格栅（50－100 mm）；中格栅（10－40 mm）；细格栅（1.5－10 mm）；按格栅形状，可分为平面格栅、曲面格栅（固定曲面格栅，和旋转鼓式格栅）。

1.1.4．清渣：截留在格栅上的污染物需要清理，按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣。

处理流量小火所能截留的污染物量较少时，可采用人工清渣的格栅。

格栅的安装角度一般与水平面成30º~60º。

另外，设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。

机械清渣的安装应与水平面成60º~90º，过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。

1.2沉淀池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。

沉淀池是使水中的悬浮物质（主要是可沉固体）在中立作用下下沉从而实现与水分离的水处理设备。

理想的沉淀池划分为四个区域，即进口区域、沉淀区域、出口区域及污泥区域。

理想沉淀池的一些假设如下图所示。

1.2.1.组成五部分：●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。

●沉淀区是沉淀进行的主要场所。

●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。

1.2.2. 沉淀效率：理想沉淀池的沉淀效率与池的表面积A有关，与池深H、沉淀时间t、池的体积V等无关。

1.2.3. 运转方式：间歇式和连续式。

两者的不同之处在于污水中可沉淀的悬浮物完成沉淀过程不同，前者是在静止时完成，后者是在流过水池完成。

1.2.4.主要类型：平流式、辐流式、竖流式和斜板（管）式。

平流沉淀池：进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。

1.出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。

2.沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（m·d），二沉池为130~250 m3/（m·d）。

3.锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。

4.为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。

5.堰前应设置挡板以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置6.多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备。

每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。

辐流式沉淀池：1.辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100 m，池周水深1.5~3.0 m。

2.有中心进水周边出水、周进周出、旋转臂配水等几种形式。

3.沉淀与池底的污泥一般采用刮泥机刮除，对辐流式沉淀池而言，目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机和吸泥机以及周边传动式的刮泥机与吸泥机等。

竖流沉淀池：在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v做竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：1.当u>v时，颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；2.当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉也不上升；3.当u<v时，颗粒将不能沉淀下来，会被上升水流带走。

当颗粒属于自由沉淀类型时，其沉淀效果（在相同的表面水力负荷条件下）竖流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。

当颗粒属于絮凝沉淀类型时，由于在池中的颗粒存在相反方向的运动，就会出现上升着的颗粒与下降着的颗粒，同时还存在上升颗粒与上升颗粒之间、下沉颗粒与下沉颗粒之间的相互接触、碰撞，致使颗粒的直径逐渐增大，有利于颗粒的沉淀；另一方面，絮凝颗粒在上升水流的顶脱和自身重力作用下，会在沉淀区内形成一个絮凝污泥层，可网捕污水中待沉颗粒。

斜板式沉淀池：斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用，在废水处理中应用不普遍。

在选矿水尾矿浆的浓缩、炼油厂含油废水的隔油等方面已有较成功的经验，在印染废水处理和城市污水处理中也有应用。

1.3.气浮设备水和废水的气浮法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离，形成浮渣层。

1.3.1气浮法处理工艺必须满足下述基本条件：1.必须向水中提供足够量的细微气泡；2.必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态；3.必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。

1.3.2污水处理技术中，气浮法固-液或液-液分离技术应用方面：1.石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离;2.工业废水处理;3.污水中有用物质的回收;4.取代二次沉淀池，特别是用于易产生活性污泥膨胀的情况;5.剩余活性污泥的浓缩。

1.3.3气浮法分类：按生产细微气泡的方法分，气浮法分为分散空气气浮法、电解气浮法、溶解空气气浮法1.3.4气浮设备布气气浮设备是利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成微气泡，从而进行气浮的设备。

按空气气泡粉碎方法的不同，布气气浮设备又可分为水泵吸水管吸气气浮、射流气浮、叶轮气浮和扩散板曝气气浮四种。

布气浮法可用于矿物浮选，也可用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水处理。

从溶解空气和析出条件来看，溶气布气法有真空气浮法和加压溶气气浮法。

真空气浮法选用无压力设备，但是溶解度低，气泡释放有限，需要密闭设备维持真空，运行维护困难。

电解气浮设备分平流式和竖流式两种，电解气浮法主要用于工业废水处理方面，处理水量约在10~20m3/h。

由于电耗高、操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型生产。

1.4隔油池城镇污水系统中的废水常常含有油类，含油废水的来源非常广泛，例如石油开采、纺织工业中的洗毛废水、铁路及交通运输业等。

工业生产过程排放的含油废水，应分类收集处理，可采用重力分离法去除可浮油和细分散油，采用气浮法、电解法去除乳化油。

隔油池有平流式和斜板式两种形式。

平流式隔油池的特点是构造简单、便于运行管理、油水分离效果稳定。

隔油池的浮渣以油为主，也含有水分和一些固体杂质，对石油工业废水，含水率有时可高达50%，其他杂质一般在1%—20%左右。

2.化学法污水处理设备1.混凝可以用来降低污水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属物和放射性物质。

此外，混凝法还能改善污泥的脱水性能。

因此，混凝法式工业污水处理中常采用的方法，既可以作为独立的处理法，也可以和其他处理法配合进行。

2.混凝法与其他污水处理法比较，其优点是设备简单、维护操作易于掌握、处理效果好、间歇或连续运行均可以。

缺点是由于不断向污水中投药，经常性运行费用较高、沉渣量大且脱水较困难。

3.混凝法通过投加一定量的混凝剂得以实现。

机械搅拌、压缩空气搅拌和水泵搅拌加速混凝剂的溶解。

混凝剂在投加阶段，首先用转子流量计或电磁流量计计算其投加量。

然后用泵前重力投加或水射器投加药剂。

投加的混凝剂需要在一定的混合设备充分混合，可采用水泵混合、隔板混合、机械混合。

混合后进入反应阶段，隔板反应池利用水流断面上流速分布不均所造成的速度梯度，促进颗粒相互碰撞进行絮凝。

为避免结成的絮凝体被打碎，隔板中的流速应逐渐减小。

3.生物法污水处理设备3.1生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上经间歇砂滤池和接触滤池发展起来的生物处理设备。

生物滤池按其构造特征和净化功能可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池三种类型。

3.1.1普通生物滤池普通生物滤池的典型构造有三部分组成：滤床及池体、布水设备和排水系统。

滤床由滤料组成。

滤料是微生物生长栖息的场所。

国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间距在20mm左右，空隙率95%左右，比表面积在200m2/m3左右。

理想的滤料应具备下述特征：能为微生物附着提供大量的面积；使污水以液膜状态流过生物膜；能为微生物附着提供大量的面积；有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池；不被微生物分解, 也不抑制微生物生长，有较好的化学性能；有一定的机械强度；价格低廉。

滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。

早期主要以拳状碎石为滤料，其直径在3-8 cm左右，空隙率在45%- 50％左右，比表面积（可附着面积）在65 -100 m2/m3之间。

布水系统设置的目的是为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上。

生物滤池的布水设备分为两类：旋转布水器和固定布水器系统。

回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设在池底下面的进水管衔接。

其所需水头在0.6～1.5m左右。

固定式布水系统是由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成。

这类布水系统需要较大的水头，约在2m左右。

排水系统的作用有三个：1、收集滤床流出的污水与生物膜。

2、保证通风。

3、支撑滤料。

排水假底、池底和集水沟是排水系统组成的三大部分。

排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。

假底空隙率不小于滤池面积5％-8％，高于池底0.4-0.6m。

池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡度约1％-2％。

集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。

生物滤池法的基本流程：污水流经初次沉淀池馈水池、生物滤池，到二次沉淀池，出水。

3.1.2高负荷生物滤池高负荷生物滤池采用交替式二级生物滤池法流程，如下图运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。