1、第六章 不溶態(tài)污染物 的其它分離方法,學(xué)習(xí)內(nèi)容,1 廢水的預(yù)處理 2 格柵 3 篩網(wǎng) 4 調(diào)節(jié)池,1.1 預(yù)處理目的 屬純物理性質(zhì)或機械性質(zhì)的，其目的在于去除那些在性質(zhì)上或大小上不利于后續(xù)處理工程的物質(zhì)。,1.廢水預(yù)處理概述,1.2 預(yù)處理特征,去除對象：去除廢水中粗大的懸浮物和雜物，以保護后續(xù)處理設(shè)施。 主要設(shè)備：格柵和篩網(wǎng)。 使用要求：不論何種廢水，在送入水泵和主體構(gòu)筑物之前，均需設(shè)置格柵以攔截較大雜物,設(shè)置篩網(wǎng)以截留較細懸浮物。,2.1格柵 (bar screen) 2.1.1 格柵的作用 用以截留廢水中粗大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及處理構(gòu)筑物的管道。 柵渣：格柵攔截的物質(zhì)。柵渣含

2、水率約為70%80%，容重約為750kg/m3。,2.格柵,一組平行金屬柵條、篩網(wǎng)或穿孔板制成,A型 ：柵條在框架外側(cè)，適用于機械或人工清除污物；,B型 ：柵條在框架內(nèi)側(cè)，一般上部設(shè)有起吊架，將格柵吊起，人工清除污物。,2.1.2 格柵的分類,按形狀分,水平格柵,曲面格柵,按柵條凈間隙e來分,粗格柵:e=50100mm,中格柵:e=1040mm,細格柵: e=310mm,按清渣方式來分,人工清除格柵 機械清除格柵,2.1.3 安裝位置與安裝 粗格柵：一般設(shè)在泵站集水井口和污水處理廠中提升泵之前，防止粗大漂浮物、堵塞構(gòu)筑物孔道、閘門、管道或者損壞水泵、水下攪拌器等機械設(shè)備。 中、細格柵：位于粗格

3、柵和提升泵站后。為防止細格柵堵塞，應(yīng)安裝連續(xù)除污裝置。 新設(shè)計的廢水處理廠一般都采用粗、中兩道格柵，甚至采用粗、中、細三道格柵。,排水泵站的構(gòu)造示例,排水泵站的構(gòu)造示例,各種格柵及格柵除污機,平行的金屬柵條和框架構(gòu)成,目前使用較多的粗格柵型式有回轉(zhuǎn)式、高鏈?zhǔn)胶腿魇?，細格柵有回轉(zhuǎn)式、弧形和階梯式。 1 粗格柵1.1 回轉(zhuǎn)式粗格柵回轉(zhuǎn)式粗格柵(也稱回轉(zhuǎn)式固液分離機)一般由安裝在回轉(zhuǎn)鏈上相隔一定間距的一排排耙齒組成，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，回轉(zhuǎn)鏈帶動耙齒按一定方向旋轉(zhuǎn)，在迎水面耙齒由下向上運動，將水中粗大漂浮物撈出至頂端翻轉(zhuǎn)后卸下。該型粗格柵是目前應(yīng)用最多的一種。從使用情況看，在設(shè)備質(zhì)量良好的條件下，

4、運行狀況還是比較令人滿意的。它的弱點在于對于較大尺寸的漂浮物，如粗大的棍棒、球狀物、大塊的泡沫塑料或木塊等難以去除，而這些漂浮物在城市污水中是常有的。該型格柵的檢修相對來說比較麻煩，雖然它在水下沒有傳動部件，但由于回轉(zhuǎn)鏈要通過底部的導(dǎo)輥，有時需要將設(shè)備整體吊出才能檢修。1.2 高鏈?zhǔn)酱指駯鸥哝準(zhǔn)酱指駯诺臇艞l是固定的，齒耙由鏈條帶動上下運動，下行時齒耙張開，至格柵底部后閉合，上行時耙齒嵌入柵條，將柵條攔阻的漂浮物去除。該型格柵基本可以克服回轉(zhuǎn)式粗格柵難以去除較大尺寸的漂浮物的弱點。國外有一種高鏈?zhǔn)酱指駯女?dāng)漂浮物卡在柵條內(nèi)齒耙運動受阻時，齒耙會自動松開，跳過去再繼續(xù)運行，同時發(fā)出受阻信號。高鏈?zhǔn)酱?/p>

5、格柵在水下無運動部件，檢修比較方便。它的弱點是長時間運行后，齒耙的兩條驅(qū)動鏈會產(chǎn)生張緊度不一致從而導(dǎo)致齒耙不平，嚴重時會卡在柵條內(nèi)。因此運行過程中應(yīng)注意齒耙是否歪斜，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。1.3 三索式粗格柵三索式粗格珊是一種歷史比較長的格柵，早期的三索式粗格柵在運行過程中容易出現(xiàn)亂繩，柵條卡住齒耙的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在使用過程中人們不斷地對其進行改進，新型的三索式粗格柵設(shè)置了導(dǎo)繩機構(gòu)，徹底解決了亂繩問題。柵條卡住齒耙的現(xiàn)象也大為減少。三索式粗格柵和高鏈?zhǔn)酱指駯诺慕Y(jié)構(gòu)有些類似，不過齒耙的驅(qū)動由鏈條改為了鋼索。兩者的弱點也基本一樣，但三索式粗格柵調(diào)整齒粑的歪斜比較方便。三索式粗格柵較前面兩種粗格柵有一個

6、優(yōu)點，就是它的安裝深度更深。一般來說回轉(zhuǎn)式和高鏈?zhǔn)酱指駯诺陌惭b深度不宜超過8m，而三索式粗格柵的安裝深度可達12m甚至更深。上述3種粗格柵在國內(nèi)污水處理廠中都有使用，以回轉(zhuǎn)式粗格柵居多。,2 細格柵2.1 回轉(zhuǎn)式細格柵回轉(zhuǎn)式細格柵和回轉(zhuǎn)式粗格柵的結(jié)構(gòu)基本一樣，只是耙齒小一些、耙齒間距窄一些?；剞D(zhuǎn)式細格柵的耙齒間距一般為6-10mm。由于耙齒所占寬度(無效寬度)比例較大，使得設(shè)備本身及格柵渠道的寬度加大，這是回轉(zhuǎn)式細格柵的不足之處。2.2 弧形細格柵顧名思義，弧形細格柵的柵條是圓弧形的，而齒耙的做法基本為兩種，一種比較簡單，安裝在隨驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)的臂上做圓周運動；另一種安裝在可伸縮的機械臂上，結(jié)構(gòu)復(fù)

7、雜，不太常用?；⌒渭毟駯诺臇艞l間距和柵條厚度一般為8-10mm，同回轉(zhuǎn)式細格柵一樣，設(shè)備無效寬度所占比例較大。另外，運行過程中有時會出現(xiàn)卡齒現(xiàn)象?；⌒渭毟駯胖饕考疾捎貌讳P鋼制作。2.3 階梯式細格柵階梯式細格柵是近年來從國外引進的格柵類型，國內(nèi)已有生產(chǎn)。階梯式細格柵有動?xùn)艞l和靜柵條，都為階梯狀，兩者交錯布置。運行過程中，靜柵條不動，動?xùn)艞l做回轉(zhuǎn)運動，將雜物沿階梯一級級向上輸送，到頂端后落人螺旋輸送機。動?xùn)艞l和靜柵條的厚度為23mm，柵條間距一般為36mm，所以在具有同樣過水?dāng)嗝娴那闆r下，階梯式細格柵要比上面兩種細格柵窄得多。由于柵條間距小(國外甚至做到12mm)，它可以截留更加細小的漂浮物

8、。階梯式細格柵的主要部件都采用不銹鋼制作。在國內(nèi)污水處理廠中，上述3種細格柵中回轉(zhuǎn)式和階梯式使用較多，尤其是階梯式細格柵以柵條間距小，使用效果好等特點越來越受到歡迎。,機械清除格柵,機械清除格柵,鋼絲繩牽引滑塊式格柵除污機,復(fù)式移動耙機械格柵,曲面格柵 曲面格柵分為固定曲面格柵（柵條用不銹鋼制）和旋轉(zhuǎn)鼓式格柵。,曲面格柵,轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機細柵過濾器或螺旋格柵機，是一種集細格柵除污機、柵渣螺旋提升機和柵渣螺旋壓榨機于一體的設(shè)備。,弧形格柵除污機,2.1.4 格柵的設(shè)計,1.設(shè)計參數(shù) 1)過柵流速：0.61.0m/s 2)柵前渠道內(nèi)流速：0.40.9m/s 3)柵前傾角：45 75，機械一般采用6

9、0-75 ，回轉(zhuǎn)式一般60-90 . 4)水頭損失一般為：0.080.15m 5)柵渣量標(biāo)準(zhǔn)：與格柵間隙大小有關(guān) e= 1625mm：0.100.05m3渣/103m3污水 3050mm：0.030.01 m3渣/103m3污水 6)柵渣含水率80%，容重960kg/m3 7)當(dāng)柵渣量0.2m3/日，則應(yīng)采用機械清渣,1)柵槽寬度B 式中：n格柵間隙數(shù)（個） e 柵條凈間隙，m； S 格柵柵條的寬度，m； Q max 最大設(shè)計流量，m3/s 格柵傾角；h柵前水深，m V過柵流速，m/s,2.設(shè)計計算,B=S（n-1）en (m),n=7 1 2 3 4 5 6 7,e,柵條間隙選擇注意,2)過

10、柵水頭損失h1（m）,式中：h0計算出來的水頭損失（m）; k水頭損失增大系數(shù)，k=3; 阻力系數(shù).,柵條為矩形斷面：=2.42 柵條為圓形斷面：=1.79,3)柵槽總高度H（m）,H=h+h1+h2 （m）,4)柵槽總長度L（m）,式中：l1漸擴部分長度，m； l2漸縮部分長度，m，l2=l1/2； H1柵前槽高，m，H1=hh2（m）,式中 h柵前水深，m ; h2柵前渠道超高，m，一般h2=0.3m,5)柵渣量W（m3/d),式中 W1柵渣量標(biāo)準(zhǔn)（m3/103 m3污水） K總 總變化系數(shù),1.柵后渠底應(yīng)比柵前渠底低h，以 防止柵前壅水 2.設(shè)計二個平行格柵； 3.柵前流速與柵前水深決定

11、柵前渠道斷面尺寸。,3. 格柵設(shè)計注意點,4.專用設(shè)備-常用格柵除渣機,5 基本參數(shù)及尺寸驗證 5.1 平面格柵的基本參數(shù)及尺寸應(yīng)符合表1規(guī)定。 5.2 平面格柵框架一般用型鋼焊接制造，型鋼斷面尺寸的選擇應(yīng)通過強度和剛度計算來確定。,表1 平面格柵的基本參數(shù)及尺寸 mm,5.3 當(dāng)平面格柵長度L1000mm 時，可在格柵框架內(nèi)增加橫向肋條，橫向肋條的數(shù)量及斷面尺寸應(yīng)通過計算確定。 5.4 型號編制 型號表示方法： 標(biāo)記示例： 寬度1000mm，長度1500mm，間隙寬度40mm 的 A型平面格柵： PGA1000150040,3 設(shè)計體會3.1 格柵運行的控制格柵的運行一般采用時間和格柵前后的

12、液位差來控制。當(dāng)有2臺以上格柵并聯(lián)運行時，有的設(shè)計人員認為每臺格柵的截污量不同將導(dǎo)致格柵前后的液位差不一樣，因此在每臺格柵的前后都設(shè)1套液位差計。實際上并聯(lián)運行的格柵前后的液位肯定是一樣的，這是因為當(dāng)每臺格柵的截污量互不相同時，會導(dǎo)致每臺格柵的過流量互不相同產(chǎn)生相同的阻力，從而產(chǎn)生相同的液位差。因此，當(dāng)2臺以上格柵并聯(lián)運行時，在格柵的前后設(shè)1套液位差計即可，這樣可以節(jié)省不少費用。對于階梯式細格柵設(shè)計人員在考慮格柵運行控制時，往往按通常的做法設(shè)計，即格柵在靜止一段時間、截留了一定的漂浮物后開始運行，運行的時間一般足以將所截留的漂浮物清理干凈。這樣做就失去了階梯式細格柵的一個重要功能篩濾作用。筆者

13、設(shè)計的一個污水處理工程從國外引進了幾臺階梯式細格柵，當(dāng)時供貨商就要求隨機配備控制系統(tǒng)，以更好地發(fā)揮設(shè)備的使用效果。后來筆者仔細觀察了運行過程，發(fā)現(xiàn)該控制系統(tǒng)的特點就是格柵運行的時間間隔較短，一般幾分鐘就運行一次，但每次只將截留的漂浮物向上抬升幾個臺階，這樣從上到下格柵的截留物依次減少，下部的截留物稀疏地攀附在格柵上，就象一道濾網(wǎng)，對水中的漂浮物有更好的去除作用，效果確實不錯。建議階梯式細格柵都應(yīng)采用這樣的控制方式。這樣的控制方式也適用于回轉(zhuǎn)式細格柵，但不適用于其他類型的細格柵如弧形細格柵。還應(yīng)注意的是，階梯式細格柵在停止運行時，動?xùn)艞l應(yīng)能自動回到初始位置，動、靜柵條保持平齊，否則會影響處理效果

14、。3.2 柵渣的輸送機械格柵一般都配備皮帶輸送機或螺旋輸送機以輸送柵渣。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，粗格柵宜配備皮帶輸送機，這是因為粗格柵有時會撈上一些較大、較長、較硬的漂浮物，諸如木棍、大塊的泡沫塑料或海綿等，如果使用螺旋輸送機，由于螺旋的直徑一般為300350mm，容易被這些東西卡住或堵塞。皮帶輸送機完全可以解決以上矛盾，但它的缺點是長時間的露天運行皮帶容易老化。細格柵配備螺旋輸送機非常合適。螺旋輸送機體積小，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，也不會被細格柵的柵渣卡住或堵塞。3.3 關(guān)于柵渣的壓實裝置筆者參觀過的污水處理廠中有少數(shù)格柵配備了柵渣壓實裝置，筆者認為該裝置的實際使用價值不大。格柵壓實裝置主要有兩個用途，

15、一是脫除柵渣的水分，二是將柵渣壓緊后可減少體積，為打包創(chuàng)造條件。而實際上柵渣所含的水分并不多，該裝置在脫除柵渣水分方面并不能發(fā)揮多大作用。在該裝置的后面再配1臺自動打包機將柵渣打包外運雖可以減少柵渣的體積，但國內(nèi)尚未見有哪些廠生產(chǎn)與該裝置配套的自動打包機，若從國外進口顯然是不經(jīng)濟的。,2.2.1 篩網(wǎng)的作用 水中不同類型和尺寸的懸浮物，可選擇不同材質(zhì)的金屬絲網(wǎng)和不同尺寸的篩網(wǎng)孔眼來去除。其去除效果可相當(dāng)于初次沉淀池。,一般格柵不能截留，也難于通過重力沉降去除，常給后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備帶來麻煩，可采用篩網(wǎng)過濾來分離和回收。,2.2 篩網(wǎng)（screen)概述,2.2.2 篩網(wǎng) 形式,振動篩網(wǎng) 水力

16、篩網(wǎng) 轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng) 轉(zhuǎn)盤式篩網(wǎng) 微濾機,（一） 轉(zhuǎn)筒式篩網(wǎng) 外進水轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng) 內(nèi)進水轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng)。,（二）振動篩網(wǎng),（三） 水力篩網(wǎng),水力篩網(wǎng)構(gòu)造示意圖,不透水部分,篩余物,(四)、微濾機 微濾機是截留細小懸浮物的篩網(wǎng)裝置。 微濾機是一個鼓狀的金屬框架，上面覆蓋有不銹鋼絲編織成的支撐網(wǎng)和工作網(wǎng)。,微濾機示意圖,1旋轉(zhuǎn)鼓筒 2水池 3水槽 5沖洗濾網(wǎng)的設(shè)備 6集渣斗 7排渣管,運行時，轉(zhuǎn)鼓2/5的直徑部分露出水面，轉(zhuǎn)數(shù)為1-4r/min，濾網(wǎng)過濾速度可采用30-120m/h，沖洗水壓力0.5-1.5kg/cm2，沖洗水量為生產(chǎn)水量的0.5-1.0%，用于水庫水處理時，除藻效率達40-70%，除浮游生物效

17、率達97-100%。,微濾機占地面積小，生產(chǎn)能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地應(yīng)用于給水及廢水處理。,2.2.3 柵渣的處理 格柵截留的污物稱為柵渣，含水率70%-80%。 應(yīng)妥善處理，如填埋、焚燒、堆肥或與其它污泥混合后進行消化處理，或城市垃圾一起處理； 將污染物粉碎后送回污水處理廠進口； 當(dāng)有回收利用價值時，有的可直接回用（如紙漿纖維）、有的可送至粉碎機或破碎機磨碎后再用。,3.1 調(diào)節(jié)池的作用 為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設(shè)施之前設(shè)置調(diào)節(jié)池。,2.3 調(diào)節(jié)池(equalization basin),主要作用： 調(diào)節(jié)水

18、量（避免對后續(xù)設(shè)備的沖擊）； 均和水質(zhì)（避免毒物和有機物沖擊負荷對生物處理系統(tǒng)的沖擊）； 調(diào)節(jié)水溫； 酸堿中和；,3.2 調(diào)節(jié)池的分類與特征 形式：圓形、方形、（自然）多邊形等，可建在地下或地上。 結(jié)構(gòu)：混凝土、鋼筋混凝土、石結(jié)構(gòu)和自然體等。 位置：一般設(shè)在一級處理（如格柵、沉砂池）之后，二級處理之前。若設(shè)于一級之前，要選擇合適攪拌方式。 分類：水量調(diào)節(jié)池； 水質(zhì)水量調(diào)節(jié)池 具預(yù)處理作用的調(diào)節(jié)池,3.3 調(diào)節(jié)池出水方式 1、堰頂出水 2、對角線出水調(diào)節(jié)池 3、周邊進水池底出水,對角線出水調(diào)節(jié)池,周邊進水池底出水,調(diào)節(jié)池的典型出水方式,3.3 調(diào)節(jié)池的設(shè)計 調(diào)節(jié)池的容積主要根據(jù)廢水流量、濃度變化

19、及均和程度決定。 設(shè)計時應(yīng)考慮幾種情況： 1）水質(zhì)變化不大，僅是調(diào)節(jié)水量的調(diào)節(jié)池; 2）水質(zhì)和流量變化均不規(guī)則變化； 3）當(dāng)無流量變化資料時，調(diào)節(jié)池可按平均時流量的68小時計算（停留時間6-8小時） 。 調(diào)節(jié)池的最小有效容積應(yīng)能夠容納水質(zhì)水量變化一個周期所排放的全部廢水量。,3.4 水量調(diào)節(jié),1 水量調(diào)節(jié)池 水量調(diào)節(jié)池是一座變水位的貯水池，一般來水重力流，出水用泵抽，貯存盈余，補充短缺。,水量調(diào)節(jié)池,出水量保持不變,調(diào)節(jié)池水位變化以適應(yīng)來水量的變化,用地緊張，高位（樓頂），進水泵提，出水重力流，有效水深一般為2-3m.,2 水量調(diào)節(jié)方式 單純的水量調(diào)節(jié)的方式： (1)線內(nèi)調(diào)節(jié)：進水一般采用重力

20、流，出水用泵提升。調(diào)節(jié)池的容積可采用圖解方法計算，也可憑經(jīng)驗確定。,(2)線外調(diào)節(jié)： 調(diào)節(jié)池設(shè)在旁路上，當(dāng)廢水流量過高時，多余廢水用泵打入調(diào)節(jié)池，當(dāng)流量低于設(shè)計流量時，在從調(diào)節(jié)池回流到集水中，并送去后續(xù)處理。,集水井,泵 房,調(diào)節(jié)池,去處理設(shè)備,泵,線外水量調(diào)節(jié)池,廢水,3 水量調(diào)節(jié)池的設(shè)計,（1）收集廢水流量變化信息，繪制廢水流量表或曲線。 （2）計算出一天內(nèi)廢水的累積流量，再以時間為橫坐標(biāo)作出水累計曲線OA，其斜率即為出水流量。 （3）水量調(diào)節(jié)池的容積確定：V（m3）,廢水流量測定數(shù)據(jù)表,（1）繪制廢水流量表或曲線,（1）繪制廢水流量表或曲線,先在一天內(nèi)分時段測定廢水的平均流量，如每小時測

21、定一次。,生產(chǎn)周期T內(nèi)廢水總量WT（m3） 式中：qiti時段內(nèi)廢水的 平均流量，m3/h ti時段,h 在周期T內(nèi)廢水平均流量Q（m3/h）,（2）繪制廢水累計曲線,計算出一天內(nèi)廢水的累積流量。以時間為橫坐標(biāo)，累積體積流量為縱坐標(biāo)作出曲線,OA斜率為 日平均流量,（a）做與日均流量線平行并與實際流量曲線相切的直線,（b）過切點做縱軸的平行線與日均流量線相交，則切點與交點之間的距離在縱坐標(biāo)上所代表的體積就是所需的調(diào)節(jié)池體積。,（3）確定水量調(diào)節(jié)池容積V,（4）池中廢水水量曲線,確定調(diào)節(jié)池體積的圖解示意圖,0 12 24(0) 12 24 時間,V,V,累積體積流量 m3,實際累積流量曲線,平均累積流量曲線,3.5水質(zhì)調(diào)節(jié) 水質(zhì)調(diào)節(jié)的任務(wù)是對不同時間或不同來源的廢水進行混合，使流出水質(zhì)比較均勻。 1 水質(zhì)調(diào)節(jié)的基本方法 利用外加動力強制調(diào)節(jié)（如葉輪攪拌、空氣攪拌、水泵循環(huán)）。 構(gòu)造簡單，效果較好，防懸浮物沉積池內(nèi)， 吹脫有害氣體,運行費用高。 利用差流方式進行自身水力混合。,2 常見調(diào)節(jié)池 （1）強制攪拌調(diào)節(jié)池 曝氣均和池（空氣攪拌）,預(yù)曝氣的作用,機械攪拌 在池內(nèi)安裝機械攪拌設(shè)備，如漿式、推進式、渦流式等。 水泵強制循環(huán)攪拌,（2）差流