水污染控制技术

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水污染更加剧了水的危机。
我国的水资源空间分布很不均匀。
因此,水资源对我国来说是十分宝贵的。保护水资源的一
个不可忽视的方面就是防治水污染。
1.2 污水的来源、水污染的途径及危害
污水的性质及危害取决于污水的来源。在实际生活中,污
水一般来源于生活污水、工业废水和降水。
1.生活污水。是由家庭、学校、机关等排放的污水,如厨
1.1 我国水资源现状
1.1.1 水资源及其特性
1.水资源
水资源是指可供人们经常使用的水量,即大陆上由大气降
水补给的各种地表、地下淡水的储存量和动态水量。
地表水包括河流、湖泊和冰川等,其动态水量为河流径流
量,因此,地表水资源由地表水体的储存量和河流径流量组成.
地下水的动态水量为降水渗入和地表水渗入补给的水量,
1.4.1 水污染控制的基本原则
水污染控制的基本原则,首先是从清洁生产的角度出发,
改革生产工艺和设备,减少污染物,防止污水外排,进行综合
利用和回收。必须外排的污水,其处理方法随水质和要求而异.
1.4.2 水污染控制的方法
水污染控制的方法按对污染物实施的作用不同,大体上可
分为两类: 一类是通过各种外力作用,把有害物质从废水中分
出水槽,使出水槽中的混合污水在不同的时间内流出,就是说
不同时间、不同浓度的污水进入调节池后,就能达到自动调节
均衡水质的目的。
②折流调节池
折流调节池在池内设置许多折流隔墙,污水在池内来回折
流,得到充分混合、均衡。
折流调节池配水槽设在调节池上,通过许多孔流入,投配
到调节池的前后各个位置内,调节池的起端流量一般控制在进
等诸多因素。
3.降水。包括降雨和降雪。降水时,雨雪大面积地冲刷地
面,将地面上的各种污染物淋洗后进入水道或水体,造成河流、
湖泊等水源的污染。
降水对受纳水体的污染很大,其中固体悬浮物、有机物、
重金属和污泥直接污染地面水源。
1.3 水体中主要污染物质及水质指标
1.3.1 水体中主要污染物质
水体中主要污染物质的种类大致可作如下划分:固体污染
了分离方法的多样性,有混凝法、气浮法、吸附法、离心分离
法、磁力分离法、筛滤法等。
(2)转化法
转化法可分为化学转化和生化转化两类。
现代废水处理技术,按处理程度可划分为一级处理、二级
处理和三级处理。
一级处理,主要去除废水中的悬浮固体和漂浮物质,同时
还通过中和或均衡等预处理对废水进行调节以便排入受纳水体
(1)外加动力调节
外加动力就是采用外加叶轮搅拌、鼓风空气搅拌及水泵循
环等设备对水质进行强制调节。
(2)差流方式调节
水质调节采用差流方式进行强制调节,使不同时间和不同
浓度的污水进行水质自身水力混合。
①对角线调节池
这种形式的调节池的特点是出水槽沿对角线方向设置。
污水由左右两侧进入池内后,经过一定时间的混合才流到
设施能正常运行的一种预处理方法。筛滤的构件包括平行的棒、
条、金属丝织物、格网或穿孔板。其中
由平行的棒和条构成的称为格栅;
由金属丝织物、格网或穿孔板构成的称为筛网。
它们所去除的物质则称为筛余物。其中
格栅去除的是那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大
的悬浮物;
而筛网去除的是用格栅难以去除的呈悬浮态的细小纤维。
房污水、粪便污水、洗涤污水等的总称(也叫城市下水)。
生活污水中,有机物约占70%、无机物约占30%,同时含
有大量的病菌和细菌,具有消耗环境氧量与传播疾病的危害,
生活污水一般夏季量多,冬季量少。
2.工业废水。是指工业生产中排放出来的水。工业废水成
分复杂,涉及面广,影响因素多,性质各异。工业废水的性质
及危害人类的程度主要取决于工业类别、原料品种、工艺过程
第1章 总 论 第2章 水污染控制的物理法 第3章 水污染控制的化学法 第4章 水污染控制的物理化学法 第5章 水污染控制的生化法 第6章 污泥处理 第7章 循环冷却水的处理 第8章 污水处理厂设计与运行管理
第1章 总 论
1.1 我国水资源现状 1.2 污水的来源、水污染的途径及危害 1.3 水体中主要污染物质及水质指标 1.4 水污染控制的基本原则与方法
①钢丝绳干湿交替,易腐蚀, 宜用不锈钢丝绳。 ②有水下固定部件的设备, 设备检修时需停水。
2.1.4 常用格栅的选择及设计
2.1.5 筛 网
目前,应用于废水处理或短小纤维回收的筛网主要有两种,
振动式筛网和水力筛网。
2.2 调 节
2.2.1 调节的作用
污水的水质和水量一般都随时间的变化而变化。
污水的水量和水质的变化对排水设施及污水处理设备,特
物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、
油类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。
1.3.2 水质指标
为了表征废水水质,规定了许多水质指标。
水质是指水与水中杂质共同表现的综合特征。水中杂质的
具体衡量尺度称为水质指标。水质指标可分为物理指标、化学
指标和生物指标。
1.4 水污染控制的基本原则与方法
水质、水量,回收其中有用物质的可能性,经过技术和经济的
比较后才能决定,必要时还需进行实验。
2.
(1)物理处理法
物理处理法是通过物理作用,分离、回收污水中不溶解的
呈悬浮态的污染物质(包括油膜和油珠)的污水处理法。
根据物理作用的不同,又可分为重力分离法、离心分离法
和筛滤法等。
(2)化学处理法
化学处理法是通过化学反应来分离、去除废水中呈溶解态、
及需要经常清除大量截留物的场合。
一般当栅渣量大于0.2 m3/d时,为改善劳动与卫生条件,
应采用机械清渣格栅。
机械清渣的格栅,倾角一般为60°~70°,有时为90°。
机械清渣格栅的过水面积一般应不小于进水管渠的有效面
积的1.2倍。
表2-1
我国常用的几种机械格栅
类型 链条式 机械格栅
移动式伸缩臂 机械格栅
水流量的 1/3 ~1/4,剩余的流量可通过其他各投配口等量地
投入池内。
2.2.3 调节池容积的计算
2.3 沉淀法
2.3.1 沉淀过程的理论基础
1.概述
它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下使其
下沉,以达到固液分离的一种过程。
2.
(1)沉淀的基本类型
根据悬浮颗粒的性质、凝聚性及其浓度的高低,沉淀可分
圆周回转式 机械格栅
钢丝绳牵引式 机械格栅
适用范围


缺点
①构造简单,制造方便。 深度不大的中小型格栅。
②占地面积小。 主要清除长纤维、带状 物
①杂物进入链条和链轮之间 时,容易卡住。 ②套筒滚子链造价高,耐腐 蚀差。
中等深度的宽大格栅, 现有类型耙斗适用于污 水除污
①不清污时,设备全部在 水面上,维护检修方便。 ②可不停水检修。 ③钢丝绳在水面上运行, 寿命较长
渗透和径流等作用而无终止地往复循环过程。
1.自然循环
地球上的水在阳光照射下,通过江河、湖泊、海洋等地面
水、表土水的蒸发,植物茎叶的蒸腾,形成水蒸气,进入大气,
遇冷凝结,以雨、雪、雹等形式重返地面。
返回地面的水,一部分渗入地下成为土壤水和地下水,再
供植物蒸腾,或直接从地面蒸发;一部分流入江河、湖泊、海
(1)线内调节池。进水一般采用重力流,出水用泵提升。
(2)线外调节池。设在旁路上。
当污水流量过高时,多余污水用泵打入调节池;
并送去后续处理。
线外调节池与线内调节池相比,不受进水管高度限制,但
被调节的水量需要两次提升,消耗动力大。
2.水质调节
水质调节的任务是将不同时间或不同来源的污水进行混合,
使流出的水质比较均匀。水质调节的基本方法有两种。
别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的,甚至还可能
破坏这些设备。
为此,在污水处理前要设置调节池,对污水的水量、水质
进行均衡和调节,使污水处理效果更好。
调节池是调节水质和水量的构筑物。
2.2.2 水量与水质调节的常用方法
量调节
污水处理中水量调节有两种调节池,一种为线内调节池,
另一种为线外调节池。
因此,地下水资源由地下水的储存量和地下水的补给量组成。
2.水的特性(为非重点)
咸水 97.2% 地球上的水
淡水 2.8%
冰雪.冰川
77.2%
地下水.土壤水 22.4%
湖泊.沼泽 大气 河流
0.35% 0.04% 0.01%
图1-1 地球上水的分配比例
1.1.2 水资源的循环
水资源的循环指自然界中的水通过蒸发、凝结、降水(雪)、
作为维持生命活动的物质基础,又不断地通过新陈代谢把代谢
产物排泄到自然环境中,如此周而复始。水在人类社会中构成
的局部循环体系,被称为社会循环。
1.1.3 我国的水资源
我国淡水资源总量居世界第四位,但人均拥有量仅为世界
平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列第 121位,是全球
13个人均水资源最贫乏的国家之一。
胶体态的污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法。
(3)物理化学法
物理化学法是利用物理化学作用去除污水中的污染物质的
污水处理法。
主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、气提法
和吹脱法等。
(4)生物处理法
生物处理法是通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解态、
胶体态以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定物质的污
离出来,称为分离法。另一类是通过化学或生化的作用,使其
转化为无害的物质或可分离的物质,后者再经过分离予以去除,
称为转化法。
习惯上也按处理原理不同,将水污染控制的方法分为物理
处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法四类。
1.
(1)分离法
废水中的污染物有各种存在形式,大致有离子态、分子态、
胶体和悬浮物。存在形式的多样性和污染物特性的不同,决定
为四种基本类型。
①自由沉淀
水中的悬浮固体浓度不高,不具有凝聚的性能,也不互相
聚合、干扰,其形状、尺寸、密度等均不改变,下沉速度恒定.
悬浮物浓度不高且无絮凝性时常发生这类沉淀。
②絮凝沉淀
当水中悬浮物浓度不高,但有絮凝性时,在沉淀过程中,
颗粒互相凝聚,其粒径和质量增大,沉淀速度加快。
③拥挤沉淀(也称集团沉淀、分层沉淀或成层沉淀)
当悬浮物浓度较高时,每个颗粒的下沉都受到周围其他颗
粒的干扰,颗粒互相牵扯形成网状的 “絮毯”整体下沉,在颗
粒群与澄清水层之间存在明显的界面。沉淀速度就是界面下移
的速度。
④压缩沉淀
当悬浮物浓度很高,颗粒互相接触,互相支承时,在上层
颗粒的重力作用下,下层颗粒间的水被挤出,污泥层被压缩。
水处理方法。
根据起作用的微生物不同,生物处理法又可分为好氧生物
处理法和厌氧生物处理法。
第2章 水污染控制的物理法
2.1 格栅与筛网 2.2 调 节 2.3 沉淀法 2.4 隔油与气浮 2.5 过滤法 2.6 离心分离 2.7 磁分离
2.1 格栅与筛网
筛滤是去除废水中粗大的悬浮物和杂物,以保护后续处理
洋,再经过这些水面蒸发或植物蒸腾等,无终止地往复循环。
自然界中的水在太阳照射和地心引力等的影响下不停地流
动和转化,通过降水、径流、渗透和蒸发等方式循环不止,构
成水的自然循环,形成各种不同的水源。
水在自然循环中几乎在每个环节都有杂质混入,使水质发
生了变化。
2.社会循环
人类为了生存,从自然环境中大量取用天然水体中的水,
格栅在应用中可分: 固定格栅和活动格栅两种。
固定格栅,一般由间隔的固定金属栅条构成,污水从间隙
中流出。
根据截留物被耙除的方式不同,固定格栅又可分: 手耙式
格栅和机械耙式格栅两种。
活动格栅又可分: 钢索格栅和鼓轮格栅两种。
2.1.2 人工清渣格栅
2.1.3 机械清渣格栅
机械清渣格栅(简称机械格栅)适用于大型污水处理厂以
根据清洗方法不同,格栅和筛网都可设计成人工清渣和机
械清渣两类。
2.1.1 格栅的构造、作用与分类
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。
格栅通常由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泵站集水井的进口处。
格栅按形状不同可分:平面格栅和曲面格栅两种。
按格栅栅条间的间距可分:粗格栅、中格栅和细格栅三种.
或二级处理装置。
二级处理,主要去除废水中呈胶体态和溶解态的有机污染
物质,主要采用各种生物处理方法。
三级处理,是在一级、二级处理的基础上,对难降解的有
机物、氮、磷等营养性物质进行进一步处理。
废水中的污染物组成相当复杂,往往需要采用几种方法的
组合流程才能达到处理要求。
对于某种废水,采用哪几种处理方法组合,要根据废水的
①需三套电动机、减速器, 构造较复杂。 ②移动时,耙齿与栅条间隙 的对位较困难。
深度较浅的中小型格栅
①构造简单,制造方便。 ②动作可靠,容易检修。
①配置圆弧型格栅,制造较 困难。 ②占地面积较大。
分固定式和移动式。固 定式适用于中小型格栅, 深度范围较大。移动式 适用于宽大格栅
①适用范围广泛。 ②无水下固定部件的设备, 检修维护方便。
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