第24章 其他给水与废水处理工艺系统
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污水处理系统及污水处理方法引言概述:随着城市化进程的加快,污水处理成为了一个重要的环境问题。
污水处理系统和方法的发展对于保护环境、提高水资源利用效率具有重要意义。
本文将介绍污水处理系统的基本原理和常用的污水处理方法。
一、污水处理系统的基本原理1.1 污水处理系统的组成污水处理系统由进水系统、初级处理系统、二级处理系统和三级处理系统组成。
进水系统负责将污水引入处理系统,初级处理系统主要进行物理处理,二级处理系统进行生物处理,三级处理系统进行深度处理。
1.2 污水处理系统的工作原理污水处理系统通过一系列的工艺过程将污水中的有机物、悬浮物、营养物质等进行去除。
其中,初级处理主要通过物理方法如格栅、沉砂池等去除大颗粒物质;二级处理利用生物方法如好氧处理、厌氧处理等进行有机物的降解;三级处理则采用进一步的过滤、消毒等工艺去除残余物质。
1.3 污水处理系统的运行管理污水处理系统需要进行定期的检修和维护,确保设备的正常运行。
同时,对于处理后的污泥也需要进行合理的处理和处置,以减少环境污染。
运行管理的关键在于设备的维护保养和操作人员的技术培训。
二、常用的污水处理方法2.1 生物处理方法生物处理方法是目前最常用的污水处理方法之一。
其中,好氧处理和厌氧处理是两种常见的生物处理方法。
好氧处理通过微生物的作用将有机物降解为二氧化碳和水,厌氧处理则利用厌氧微生物将有机物转化为沼气。
2.2 物理处理方法物理处理方法主要通过物理过程去除污水中的悬浮物质和颗粒物质。
常见的物理处理方法有格栅、沉砂池、沉淀池等。
格栅用于去除大颗粒物质,沉砂池和沉淀池则通过重力沉降去除悬浮物质。
2.3 化学处理方法化学处理方法主要通过加入化学药剂来去除污水中的污染物。
常见的化学处理方法有混凝、氧化等。
混凝通过添加混凝剂使污水中的悬浮物质凝聚成团,便于去除;氧化则通过添加氧化剂将有机物氧化为无机物。
三、污水处理系统的应用领域3.1 城市污水处理城市污水处理是污水处理系统的主要应用领域之一。
污水处理系统及处理污水的工艺流程一、引言污水处理系统是现代城市环境建设的重要组成部分,其作用是将生活和工业污水经过一系列工艺处理,去除其中的污染物质,使其能够安全地排放或回用。
本文将详细介绍污水处理系统的标准格式及处理污水的工艺流程。
二、污水处理系统的标准格式1. 污水收集系统污水收集系统是将城市中产生的污水收集起来,通过管道输送到污水处理厂。
该系统包括污水管网、污水泵站、污水调节池等设施。
2. 初级处理系统初级处理系统主要用于去除污水中的固体颗粒和沉积物。
该系统包括格栅、沉砂池、沉淀池等设备。
格栅用于去除较大的固体颗粒,沉砂池用于沉淀较重的颗粒物,沉淀池用于进一步沉淀悬浮物。
3. 次级处理系统次级处理系统主要用于去除污水中的溶解性有机物和氮、磷等营养物质。
常用的处理工艺包括活性污泥法、MBR法、生物膜法等。
其中,活性污泥法是最常用的工艺,通过活性污泥中的微生物对有机物进行降解和吸附。
4. 深度处理系统深度处理系统主要用于进一步去除污水中的微量有机物和微生物。
常用的处理工艺包括活性炭吸附、臭氧氧化、紫外线消毒等。
活性炭吸附可以去除污水中的有机物和异味物质,臭氧氧化可以杀灭污水中的微生物,紫外线消毒可以进一步提高水质的安全性。
5. 排放系统排放系统是将处理后的污水安全地排放到水体中。
该系统包括出水管网、出水泵站等设施。
出水管网将处理后的污水输送到出水泵站,然后通过泵站将污水排放到水体中。
三、处理污水的工艺流程1. 污水收集与预处理首先,污水收集系统将城市中的污水收集起来,并经过初步的格栅过滤去除较大的固体颗粒。
然后,污水进入沉砂池和沉淀池,通过沉淀去除悬浮物和沉积物。
2. 生化处理经过预处理后的污水进入生化处理系统,采用活性污泥法进行处理。
污水与活性污泥充分接触,微生物对有机物进行降解和吸附,使污水中的有机物得到去除。
同时,通过曝气系统提供足够的氧气,促进微生物的生长和代谢。
3. 深度处理经过生化处理后的污水进入深度处理系统,采用活性炭吸附、臭氧氧化和紫外线消毒等工艺进行处理。
污水处理系统及处理污水的工艺流程一、引言污水处理系统是为了解决城市和工业排放的废水问题而设计的系统。
本文将详细介绍污水处理系统的标准格式及处理污水的工艺流程。
二、污水处理系统的标准格式1. 污水收集系统:污水收集系统是将城市和工业区域产生的污水收集起来的系统。
它包括下水道、排水管道、污水泵站等设施。
2. 初级处理:初级处理主要是通过物理方法去除污水中的固体悬浮物和沉淀物。
常用的设备有格栅、沉砂池和沉淀池等。
3. 次级处理:次级处理是在初级处理之后对污水进行进一步的处理,以去除有机物和营养物质。
常用的设备有活性污泥法、厌氧消化池和生物膜反应器等。
4. 三级处理:三级处理是在次级处理之后对污水进行深度处理,以去除有毒物质和微量有机物。
常用的设备有活性炭吸附、高级氧化和紫外线消毒等。
5. 深度处理:深度处理是为了满足特殊要求而对污水进行进一步的处理。
例如,对于工业废水,可能需要采用化学沉淀、膜分离和离子交换等方法。
6. 出水处理:出水处理是将处理后的污水排放到环境中的最后一道工序。
常用的设备有沉淀池、消毒设备和水质监测系统等。
三、处理污水的工艺流程1. 污水收集:将城市和工业区域产生的污水通过下水道和排水管道收集到污水处理厂。
2. 初级处理:将污水经过格栅去除大颗粒的固体悬浮物,然后进入沉砂池去除沉淀物。
3. 次级处理:将初级处理后的污水引入活性污泥池,通过微生物的作用去除有机物和营养物质。
4. 三级处理:将次级处理后的污水引入活性炭吸附池,去除有毒物质和微量有机物。
然后通过高级氧化和紫外线消毒进一步净化水质。
5. 深度处理:根据需要,对污水进行进一步处理,如化学沉淀、膜分离和离子交换等。
6. 出水处理:将处理后的污水通过沉淀池去除残余的悬浮物,然后进行消毒,最后通过水质监测系统监测水质,确保出水符合环境排放标准。
四、结论污水处理系统及处理污水的工艺流程是解决城市和工业排放的废水问题的重要手段。
通过初级处理、次级处理、三级处理和深度处理,可以有效去除污水中的固体悬浮物、有机物和有毒物质,最终得到符合环境排放标准的出水。
污水处理系统及处理污水的工艺流程一、引言污水处理系统是为了解决城市和工业生产过程中产生的废水问题而设计的一种设施。
它通过一系列的工艺流程将废水中的有害物质去除或转化为无害物质,以达到净化水质、保护环境的目的。
本文将详细介绍污水处理系统的标准格式文本,包括系统的构成、处理工艺流程和相关数据。
二、系统构成污水处理系统一般由以下几个主要组成部分构成:1. 污水收集系统:包括下水道、雨水管道和污水管道等,用于收集城市和工业区域的废水。
2. 初级处理设备:主要包括格栅、沉砂池和沉淀池等,用于去除废水中的大颗粒杂质和沉淀物。
3. 生化处理设备:包括活性污泥法、厌氧消化法和生物膜法等,用于去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质。
4. 深度处理设备:包括沉淀池、过滤器和紫外线消毒器等,用于进一步去除废水中的悬浮物和细菌等微生物。
5. 污泥处理设备:包括污泥浓缩器、污泥干化器和污泥堆肥等,用于处理生物处理过程中产生的污泥。
三、处理工艺流程污水处理系统的处理工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 预处理:废水经过格栅去除大颗粒杂质后,进入沉砂池和沉淀池进行初步沉淀,去除悬浮物和沉淀物。
2. 生化处理:经过初步处理的废水进入生化处理设备,通过活性污泥法、厌氧消化法或生物膜法等工艺,将废水中的有机物和营养物质转化为无害物质。
3. 深度处理:经过生化处理后的废水进入深度处理设备,通过沉淀池、过滤器和紫外线消毒器等设备,进一步去除悬浮物和微生物,确保出水质量达到标准要求。
4. 污泥处理:生物处理过程中产生的污泥通过污泥浓缩器、污泥干化器和污泥堆肥等设备进行处理,减少体积和处理成本。
四、相关数据以下是一个示例的污水处理系统的相关数据:1. 处理能力:该系统设计处理能力为每天处理10000吨废水。
2. 出水水质:经过处理后,出水COD浓度小于50mg/L,BOD浓度小于20mg/L,悬浮物浓度小于10mg/L,细菌总数小于100个/mL。
废水处理系统工艺流程废水处理系统工艺流程主要包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理四个阶段。
预处理阶段是将原始废水经过初步的物理处理和化学处理,去除大颗粒物和固体悬浮物,以减少对后续处理设备的影响。
主要包括格栅过滤、沉砂池和混凝沉淀池等工艺单元。
格栅过滤主要用于去除大颗粒物和杂质;沉砂池通过重力作用,使水中的沙子沉淀下来;混凝沉淀池则利用药剂将悬浮物聚结成较大的颗粒,方便下一步的处理。
初级处理阶段是通过生物处理过程,将废水中的有机物和含氮、含磷化合物进行降解。
主要包括活性污泥法和好氧生物膜法。
活性污泥法是通过微生物的代谢作用,将废水中的有机物转化为二氧化碳和水,进而去除水中的有机物。
好氧生物膜法则是通过在固定载体上附着生物膜,降解废水中的有机物。
初级处理后的废水中的有机物质已经得到了有效的去除,同时含氮、含磷化合物的浓度也得到了降低。
中级处理阶段是为了进一步去除废水中残留的有机物和含氮、含磷化合物。
主要包括好氧硝化和厌氧脱氮等工艺单元。
好氧硝化是将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐,再将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐,同时产生大量的氢离子。
厌氧脱氮则是在无氧条件下,利用电子供体还原硝酸盐为氮气。
中级处理后,废水中的含氮、含磷化合物浓度已大大降低,符合排放标准。
高级处理阶段是为了进一步提高废水的处理效果,确保出水的质量。
主要包括混凝沉淀、过滤灭菌和活性炭吸附等工艺单元。
混凝沉淀将废水中残余的悬浮物和颜色物质进一步沉淀除去;过滤灭菌通过滤料的作用,去除微生物和有机物;活性炭吸附则通过物理吸附的方式,去除溶解性有机物和有机溶剂。
高级处理后的废水已经达到了出水的标准要求,可以安全排放或回用。
废水处理系统工艺流程的设计和操作需要根据实际情况进行调整和优化,以达到经济、高效和环保的目的。
同时,还需要定期检测废水处理系统的运行情况,及时对设备和工艺进行维护和改进,以保证废水处理系统的稳定性和长期有效性。
污水处理系统工艺流程图一、引言污水处理是指对废水进行处理,以去除其中的污染物质,使其符合排放标准或可再利用的水质要求。
污水处理系统工艺流程图是描述污水处理过程中各个单元操作的顺序和关系的图示。
本文将详细介绍污水处理系统的工艺流程图及其各个单元操作的功能和作用。
二、污水处理系统工艺流程图概述污水处理系统工艺流程图通常包括进水处理、初级处理、中级处理、高级处理和出水处理等单元操作。
以下将对每个单元操作进行详细介绍。
1. 进水处理进水处理是指将原始污水经过初步处理后送入污水处理系统的过程。
进水处理包括格栅除污、沉砂池、调节池等单元操作。
格栅除污是通过设置格栅,将污水中的固体杂物、大颗粒物等进行拦截和去除。
沉砂池是利用重力沉降原理,将污水中的沉积物沉淀下来。
调节池则是用于调节污水的流量和水质。
2. 初级处理初级处理是指对进水进行物理和化学处理,以去除污水中的悬浮物、悬浮油和部分溶解性有机物。
初级处理包括沉砂池、沉淀池、气浮池等单元操作。
沉砂池用于进一步去除污水中的沉积物,沉淀池则通过静态沉淀的方式去除污水中的悬浮物。
气浮池是利用气泡的浮力将污水中的悬浮物和悬浮油浮起来,从而实现去除的目的。
3. 中级处理中级处理是指对初级处理后的污水进行生物处理,以去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质。
中级处理包括活性污泥法、生物膜法等单元操作。
活性污泥法是通过将污水与活性污泥接触,利用微生物的降解作用将有机物降解为无机物。
生物膜法则是利用生物膜上的微生物对污水进行降解处理。
4. 高级处理高级处理是指对中级处理后的污水进行进一步的深度处理,以去除污水中的微量有机物、微生物和重金属等。
高级处理包括活性炭吸附、臭氧氧化等单元操作。
活性炭吸附是通过将污水经过活性炭床进行过滤,去除其中的微量有机物。
臭氧氧化则是利用臭氧对污水中的微生物进行杀灭和去除。
5. 出水处理出水处理是指对经过初级、中级和高级处理后的污水进行最后的处理,以达到排放标准或可再利用的水质要求。
污水处理系统一、简介污水处理系统是一种用于处理废水的设备,旨在将废水中的有害物质去除或者减少,使其达到排放标准或者可再利用的水质要求。
本文将详细介绍污水处理系统的工作原理、主要组成部份以及运行维护等方面的内容。
二、工作原理污水处理系统主要分为预处理、初级处理、中级处理和高级处理四个阶段。
1. 预处理阶段:在此阶段,通过格栅除污机将废水中的固体杂质如砂石、纸张等进行初步过滤,以防止对后续处理设备造成损坏。
2. 初级处理阶段:在此阶段,通过沉砂池和沉淀池将废水中的悬浮物和沉淀物分离出来。
废水经过沉淀后,悬浮物会沉淀到底部形成污泥,清水则从上部流出。
3. 中级处理阶段:在此阶段,将初级处理后的清水送入生物反应器,通过微生物的作用将废水中的有机物质进行分解和转化,从而达到去除有机物质的目的。
4. 高级处理阶段:在此阶段,通过进一步的过滤和消毒等工艺,去除废水中的微生物、重金属、氮、磷等有害物质,使其达到国家排放标准或者可再利用的水质要求。
三、主要组成部份污水处理系统主要由以下几个组成部份组成:1. 格栅除污机:用于预处理阶段的初步过滤,将废水中的固体杂质如砂石、纸张等去除。
2. 沉砂池:用于初级处理阶段,通过重力沉淀将废水中的悬浮物沉淀到底部形成污泥。
3. 沉淀池:用于初级处理阶段,将初级处理后的清水从上部流出,进一步分离废水中的悬浮物。
4. 生物反应器:用于中级处理阶段,通过微生物的作用将废水中的有机物质进行分解和转化。
5. 过滤器:用于高级处理阶段,进一步去除废水中的微生物、重金属、氮、磷等有害物质。
6. 消毒设备:用于高级处理阶段,通过加入消毒剂对废水进行消毒,以杀灭残留的微生物。
四、运行维护为了保证污水处理系统的正常运行和高效处理效果,需要进行定期的运行维护工作。
1. 运行监控:对污水处理系统进行实时监控,及时发现并解决设备故障、异常运行等问题。
2. 污泥处理:定期清理沉砂池和沉淀池中的污泥,将其进行处理或者处置,以防止污泥堆积过多影响系统运行。
污水处理系统及处理污水的工艺流程污水处理系统是为了处理生活污水、工业废水等污水而设计的一套设备和工艺流程。
它的主要目的是将污水中的有害物质去除或降低到环境可接受的水平,以保护环境和人类健康。
下面将详细介绍污水处理系统的标准格式和处理污水的工艺流程。
一、污水处理系统的标准格式1. 系统概述:介绍该污水处理系统的基本情况,包括处理规模、处理能力、适用范围等。
2. 设备组成:列举该污水处理系统所包含的设备和其功能,如进水口、格栅机、沉砂池、曝气池、沉淀池、二沉池、消毒设备等。
3. 工艺流程:描述该污水处理系统的处理工艺流程,包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理等。
4. 操作流程:说明该污水处理系统的操作流程,包括启动、运行、停机和维护等。
5. 控制系统:介绍该污水处理系统的控制系统,包括自动控制和手动控制,以及相关的监测仪器和仪表设备。
6. 出水质量:说明该污水处理系统处理后的出水质量要求,包括各项指标的标准和限值。
7. 设备维护:列出该污水处理系统设备的维护要求和周期,包括清洗、检修、更换等。
8. 安全措施:提供该污水处理系统的安全措施,包括防火、防爆、防滑等,以确保操作人员的安全。
二、处理污水的工艺流程1. 预处理:将进水口的污水经过格栅机去除大颗粒杂物,然后进入沉砂池,通过重力沉降去除悬浮物和沉淀物。
2. 初级处理:将预处理后的污水送入曝气池,通过曝气装置提供氧气,促使污水中的有机物被微生物降解,同时利用微生物的吸附作用去除悬浮物和胶体物质。
3. 中级处理:将初级处理后的污水进入沉淀池,通过静态沉淀和二沉池的沉淀作用,去除污水中的悬浮物和胶体物质,使污水澄清。
4. 高级处理:对中级处理后的污水进行进一步处理,如利用活性炭吸附去除有机物、利用臭氧氧化去除难降解有机物、利用深度过滤去除微小颗粒等。
5. 消毒处理:对高级处理后的污水进行消毒,常用的消毒方法有紫外线消毒、臭氧消毒和氯消毒等,以杀灭残留的病原微生物。
第24章其他给水与废水处理工艺系统24.1概述除常规的给水处理工艺及废水处理工艺外,实际生活及生产中还有许多特种水源水及工业废水,因原水水质及处理要求的不同,需要采用特别的工艺系统进行处理。
24.1.1特种水源水处理概况地面水常规处理工艺,主要是指在以天然地面水为原水的城市自来水厂中采用最广的一种工艺系统,主要以去除水中的悬浮物和杀灭病原菌为目标而设计。
但某些地区由于水源的特殊,需要采用特殊的处理工艺系统进行给水处理。
某些工业企业因生产上的需要对用水水质要求比常规城市给水的要求更高,因此也需要采用特定的处理工艺系统进行给水处理。
我国地域宽广,各地水源的水质水量差异较大,如有的地方以地表水为水源,有的地方只能以地下水为水源。
有的地方水源水的水质好,只需进行简单的常规处理以去除悬浮物和杀灭病原菌,即能满足城市用水需求。
而有的地方地表水水源存在含沙量过高、受到污染等问题,针对我国目前面临问题较多的黄河水含沙量大,浊度高的现实,本章对高浊度处理工艺系统进行了一些介绍。
地下水资源是人类生存空间的重要组成部分,不仅在数量上具有举足轻重的地位,而且具有水质好、分布广泛、便于就地开采利用等优点,一直是重要的饮用水水源之一,尤其是对于郊区和农村地区的用水。
目前我国半数以上的城市、乡村的经济发展和居民生活用水以地下水为主要供水水源,在地表水水源普遍受到污染的今天,对地下水的依赖程度将继续增加。
近年来由于地表生态环境的破坏和污染,致使地下水水质日益恶化,污染问题越来越突出。
我国地下水污染主要是由工业和生活的三废物质未经处理任意排放以及人为破坏水文地质条件所致,主要超标元素有矿化度、总硬度、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氯化物、氟化物、砷化物、pH值、铁和锰等。
针对地下水水源存在含铁、锰、氟等过高,对人体有害的现状,本章主要对水的除铁除锰、除氟除砷工艺做了一些介绍。
针对许多工业企业对用水水质要求越来越高的现实,本章还介绍了工业给水预处理、软化和除盐工艺系统。
24.1.2工业废水处理概况工业企业各行业生产过程中排出的废水,统称为工业废水,其中包括生产废水、冷却废水和生活污水3种。
工业废水具有排放量大、组成复杂、污染重等特点,其防治对策取决于工业废水的特性。
由于工业类型繁多,每种工业又由多段工艺组成,因此工业废水性质及特性各不相同。
通常按4种方法对工业废水进行分类。
①按产生废水的工业部门或生产工艺分类。
如啤酒废水、造纸废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水和石油化工废水等。
②按工业废水中所含主要污染物的性质分类。
含无机污染物为主的称为无机废水,含有机污染物为主的称为有机废水。
例如,电镀和矿物加工过程的废水是无机废水,啤酒和石油化工生产过程中的废水是有机废水。
这种分类方法比较简单,对考虑处理方法有利。
如对易生物降解的有机废水一般采用生物处理法,对无机废水一般采用物理、化学和物理化学方法处理。
不过,在工业生产过程中,一般废水既含无机物,也含有机物。
③按废水中所含污染物的主要成分分类。
如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含油废水、含镉废水、含锌废水、含铜废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水和含放射性废水等。
这种分类方法的优点是突出了废水的主要污染成分,可有针对性地考虑处理方法或进行回收利用。
④根据废水处理的难易程度、可生物降解性和危害性进行分类。
通常可分:易处理危害小的废水,如冷却水,对其稍加处理即可排放或回用;易生物降解无明显毒性的废水,如啤酒废水,可采用生物处理法;难生物降解又有毒性的废水,如含重金属废水,含有机氯农药废水,可考虑物化处理或物化与生化联合的处理方法。
上述废水的分类方法只能作为了解污染源时的参考。
实际上,一种工业可以排出几种不同性质的废水,而一种废水又可以含有多种不同的污染物。
通过这些分类,也可初步了解工业废水的性质,为研究其处理措施提供参考。
随着我国工业的发展,工业废水的排放量日益增加,达不到排放标准的工业废水排入环境,会污染我们的生存环境。
由于工业废水成分复杂,其引起的污染也不同,主要引起的污染有:固体污染、有机耗氧污染、油类污染、有毒污染、生物污染、酸碱污染、营养性污染、感官污染和热污染等。
为保护环境,急需进行工业废水治理,消除工业废水污染,所有的工业废水排放,必须严格遵守相关的排放标准。
工业废水的治理首先要强化清洁生产,实现源头控制,减少废水排放量,降低废水污染物浓度。
工业废水的处理方法很多,大体可分为:物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法。
由于工业废水的污染物成分复杂,仅靠一种处理方法,难于达到去除所有污染物的目的。
一种工业废水往往要采用多种方法组合的工艺系统进行处理,才能达到预期的处理效果。
选择工业废水处理方法,首先需要了解废水水质水量情况,分析其废水来源和污染特征,然后参考已有的相同企业的工业废水处理工艺流程进行设计;如无资料可参考,则可通过实验确定适宜的工艺流程。
本章重点介绍了啤酒废水、含油及石油化工废水和纺织印染废水的处理工艺系统。
24.2特种水源水处理工艺系统24.2.1高浊度水处理工艺系统1.高浊度水水质特点在给水工程范畴内,高浊度水系指原水水质浑浊度高、泥沙含量大的地表水。
我国是高浊度水河流众多的国家,其中流经黄土高原的黄河干、支流的河水多为高浊度水。
世界各国对高浊度水中的悬浮物含量或浑浊度的下限标准各有不同。
我国长江水系与黄河水系对高浊度水的标准也不同,长江高浊度水的标准是:凡长江流域每年洪水期河水浑浊度经常(20~30天)出现大于或等于1000度,而且还出现数次大于5000度的浑水,就可称为长江水系高浊度水。
黄河高浊度水除指含沙量高(一般为10~100kg/m3)以外,更重要的是在沉淀过程中出现明显的清浑水界面,即以浑液面沉淀(属拥挤沉降)为特征的水体。
我国黄土高原沟壑地区,植被差,汛期暴雨集中,降雨强度大,水土流失极为严重,成为黄河干、支流的主要泥沙来源。
黄河水是典型的高浊度河水,以黄河龙门监测站为例,其多年最高月平均含沙量为248kg/m3,历年最大含沙量达933kg/m3。
高浊度河水的含沙量变化受暴雨影响明显。
暴雨过后,河水含沙量会迅速增大,暴雨结束后,河水含沙量又会逐渐减少,所以高浊度河水的含沙量具有沙峰的特点,黄河的上、中游及其支流的沙峰现象尤其明显。
由于黄河上游的干、支流中多个沙峰相互叠加,延长了中、下游沙峰的持续时间,含沙量波动减少,从而具有持续不断的特点。
黄河高浊水中来源于黄土高原的泥沙,各沙峰颗粒组成各不相同,但总的特点是以粒径小于0.05mm细泥沙为主,一般占50%以上,所以当含沙量大于10 kg/m3时一般都具有拥挤沉降的特点,沉淀十分缓慢。
黄河高浊度水由于含沙量极高,给水处理带来很大困难。
建国以来,以黄河高浊度水为水源,我国已建成大量水厂,积累了丰富的高浊度水处理经验。
高浊度水沉淀时具有拥挤沉降的特点,浑液面沉降缓慢,且含沙量愈高沉速愈小。
向高浊度水中投加混凝剂或絮凝剂可加速沉降。
在黄河下游,特别是龙门以下的河段,属于游荡性河流,河水主流经常摆动,特别是洪水过后,主流会有大幅度摆动,常导致取水脱流,取不上水。
因此应提前贮存足够的水,以保证取水脱流期的正常供水。
我国高浊度水处理,过去主要处理对象是以泥沙为主,因此当时的高浊度水处理工艺重点是对水中泥沙,尤其是对其中的悬移质泥沙进行处理,满足水厂出水浊度的要求。
随着水环境污染,我国高浊度水也同样面临遭受污染,水质日益恶化的威胁,对受污染高浊度水的净化问题已提到议事日程,并亟待解决。
a.高浊度水处理工艺系统高浊度水处理对浊度的去除率要求更高,采用常规的一级混凝沉淀、澄清处理不能满足处理要求。
因此,高浊度水处理的特点是在常规处理工艺前增加预处理工艺。
高浊度水预处理工艺主要是用沉淀的方法除去水中的绝大部分泥沙,使水的浑浊度(泥沙含量)降低到几百NTU以下。
预处理出水再用常规工艺进一步处理,即可满足水厂出水浊度的要求。
高浊度水处理的一般工艺流程如图24-1所示:图24-1 高浊度水处理的一般工艺流程图24-2为采用辐流式沉淀池进行预处理的高浊度水处理工艺。
高浊度水先经辐流式沉淀池进行预处理,此时既可采用自然沉淀,也采用絮凝沉淀。
辐流式沉淀池自然沉淀时的排泥浓度为150~300 kg/m3,在絮凝沉淀时为150~350 kg/m3。
由于辐流式沉淀池为钢筋混凝土结构,造价较高,故多采用效率较高的絮凝沉淀。
采用絮凝沉淀时,在高浊度水流入沉淀池以前向进水管中投加高分子絮凝剂(如阴离子型聚丙烯酰胺HPAM),水与药剂在进水管中混合后,进入沉淀区进行沉淀。
沉淀后水的浑浊度可降至几百NTU甚至几十NTU。
随后再用常规工艺处理,即向水中投加混凝剂(如聚合铝PAC),经混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒,即可获得合格的处理水。
采用絮凝沉淀对高浊度水进行预处理时,占地面积小、处理效率较高,但药剂费用增加。
当厂区面积允许时,也可采用自然沉淀的方法进行高浊度水的预处理。
由于高浊度水的沉淀缓慢,自然沉淀池的容积较大,为了降低造价,自然沉淀池常修建成长方形的由土堤围成的池子。
水在自然沉淀池中常沉淀数十小时,沉淀池出水的浑浊度一般可降至几十NTU ,其排泥则多采用挖泥船完成。
高浊度水沉淀池的排泥浓度一般只有几百kg/m 3,如果进池高浊度水的含沙量比排泥浓度还高,那么进池原水将全部被排出而达不到沉淀预处理效果,反而白白浪费了许多抽水和排泥的电能。
忽略出流清水中的泥沙含量,可得沉淀池进出水和泥沙平衡关系如下:uo o u C C Q Q (24-1) 式中Q o ——进水流量;Q u ——排泥流量;C o ——进水泥沙浓度;C u ——排泥泥沙浓度。
由上式可知,进水泥沙浓度越高,排泥流量所占比例就越大,预处理就越不经济。
实际工程中一般认为,进水泥沙浓度超过100 kg/m 3(有的选取更低的限值)便不经济了。
为了降低运行成本,许多水厂在高浊度水含沙量超过上述限值时,便暂停取水,直到沙峰过后进水泥沙浓度降至限值以下时再恢复取水,即“躲避沙峰”。
在躲避沙峰期间,水厂仍需不间断地向用户供水,这就需要提前贮水备用。
此外,在黄河中、下游,如果取水口处有脱流现象发生,也需要贮水备用。
在黄河下游甚至出现过断流现象,许多从黄河取水的水厂需要贮存数月甚至1年的备用水,以保证黄河断流时不间断供水。
一般将贮水与自然沉淀结合起来,即将自然沉淀池扩建,兼具自然沉淀和贮水的双重功能。
水在贮水池中经长时间的沉淀,可使沉淀效果进一步提高,使后续的常规处理更好地进行。
这种工艺如图24-3所示:高浊度水沉淀处理也可采用斜板或斜管沉淀池,以提高沉淀效果。
由于浑水密度流的影响显著,采用上向流斜板斜管沉淀装置比较适用。
为了减少水中的泥沙,还可在取水构筑物头部安设斜板沉沙装置,以去除水中部分粗沙,防止在管渠中沉淀。