环工 环科 矿物加工专业水处理原理笔记

　　慢速滤池快速滤池高速滤池　　过滤速度：关闭进水阀门后立即开始记录时间直至滤池水位下降到排水口附近时止，并记下水位下降高度。下降高度与滤池水位下降所用的时间即为过滤速度。　　反冲洗强度：是指单位时间内单位滤料面积上所通过的冲洗水量。（L/m2.s）　　滤料的不均匀系数：（滤料的级配）是指滤料中粒径不同的颗粒所占的比例，K80表示：K80=d80/d10　　过滤周期：两次反冲洗的时间间隔称为过滤周期；从反冲洗开始到发洗结束的时间间隔称为反洗历时。　　滤池的过滤作用机理：①机械隔滤作用：滤料层由大小不同的滤料颗粒组成，其间有很多孔隙，废水流经时，比孔隙大的被截留在孔隙中，于是孔隙越来越小，以后进入的较小悬浮颗粒也被截留下来，使废水得到净化。②吸附、接触凝聚作用：废水流经滤料层的过程中，要经过弯弯曲曲的水流孔道，悬浮颗粒与滤料的接触机会很多，在接触的时候，由于相互分子间的作用力结果，出现吸附和接触凝聚作用，尤其是过滤前加了絮凝剂时，接触凝聚作用更为突出，滤料颗粒越小，吸附和接触凝聚作用的效果越好。　　滤池的结构和分类：　　分类：①按滤速大小：慢滤池、快滤池、高速滤池；②按水流过滤层的方向：上向流、下向流、双向流；③按滤料种类：砂滤池、煤滤池、煤-砂滤池；④按滤料层数：单层滤料、双层滤料、多层滤料；⑤按水流性质：压力滤池和重力滤池；⑥按进出水及反冲洗水的供给和排出方式：普通快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。　　结构：滤池外部由滤池池体、进水管、出水管、冲洗水管、冲洗水排出管等管道及其附件组成；滤池内部由冲洗水排出槽、进水渠、滤料层、垫料层（承托层）、排水系统组成。　　普通快速滤池的工作过程：过滤-反冲洗两个过程交替进行。滤池进水时，废水自进水管经进水渠、排水槽分配入滤池，废水在池内自上而下穿过滤料层、垫料层，由排水系统收集，并经出水管排出。工作期间滤池处于全浸没状态。反冲洗时，关闭进水管及出水管，开启排水阀及反冲洗进水管，反冲洗水自下而上通过排水系统、垫料层、滤料层，并由排水槽收集，经进水渠内的排水管排走。　　对滤料的要求和滤层的结构：对滤料的要求：①滤料的粒径较大、物理强度较高、抗腐蚀性较强，而且成本较低；②抗冲击负荷的能力较强。　　滤层的结构：　　快速滤池常见的问题及解决办法：①气阻：滤料层内积聚了大量空气，特别是当滤料层内出现负水头时，这部分滤料层内呈现真空状态，使水中的溶解气体逸出并积聚在滤层中，以致滤水量显著减少。冲洗时，气泡会冲出滤层表面，因而出现大量空气，它是形成滤料层裂缝、水质恶化的原因。这中现象叫气阻或气闭。解决办法：可增高滤料层上的水深。在池深已定的情况下，可采取调换表面层滤料，增大滤料粒径的方法。有时可适当加大滤速促使整个滤料层内积污比较严重。　　②结泥球：由于长时间冲洗不净，使滤料层内逐渐累积胶质状污泥并相互粘结。污泥主要成分是有机物，严重时会腐化发臭。解决办法：①改善冲洗：检查冲洗时滤层膨胀程度和冲洗废水的排出情况。适当调整冲洗强度和冲洗时间；另外，还需检查配水系统，有条件时另加表面冲洗装置或压缩空气辅助冲洗。②已结泥球的滤池排除方法：a、翻池人工清洗，并检查承托层是否移动和配水系统是否堵塞；b、滤池反冲洗后暂停使用，然后保留滤料面上水深20-30cm，加氯浸泡12h，以后再进行反冲洗。（加氯量：漂白粉1kg/m2，液氯0.3kg/m2）③跑砂漏砂：由于冲洗强度过大或滤料级配不当，反冲洗冲走大量滤料；冲洗水分配不均匀，承托层会发生移动，促使冲洗水分布更不均匀，最后某一部分承托层被掏空，以至滤料通过配水系统流失。解决办法：检查配水系统，并适当调整冲洗强度。　　均量池：均化水量的调节池。　　均质池：均化水质的调节池。　　调节的目的：均化水质或水量。　　均量池的结构：P63。　　异程式均质池的工作原理：常水位、重力流---沉淀池中每一质点流程由短到长，都不相同，再结合进出水槽的配合布置，使前后时程的水得以相互混合，取得随机均质的效果。　　碱性废水:碱含量大于1%-3%的高浓度含碱废水，称为废碱液。　　酸性废水：酸含量大于3%-5%的高浓度含酸废水，称为废酸液。　　普通中和滤池：为固定床，水的流向分平流式和竖流式（又分升流式和降流式），滤料粒径一般为30-50mm，不得混有粉料杂质，当废水中含有可能堵塞滤料的物质时，应进行预处理，过滤速度一般不大于5m/h，接触时间不小于10min，滤床厚度一般为1-1.5m。　　升流式膨胀中和滤池：水流由下向上流动，流速高达30-70m/h，再加上生成二氧化碳气体作用，使滤料互相碰撞摩擦，表面不断更新，因此中和效果较好。　　中和的目的：酸碱中和，以废治废。　　投药中和与过滤中和的原理和适用条件：投药中和原理、适用条件：如石灰乳法是将石灰消解成石灰乳后投加，由于Ca（OH）2对废水中的杂质具有凝聚作用，因此适用于含杂质多的酸性废水。　　过滤中和的原理和适用条件：是指废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应。适用于含硫酸浓度大于2-3mg/L并生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。　　普通中和滤池和升流式膨胀中和滤池的优缺点：P74　　混凝：通常把双电层作用而使胶体颗粒相互凝结过程的凝聚和通过高分子聚合物的吸附架桥作用而使胶体颗粒相互粘结过程的凝聚，总称为混凝。　　双电层：胶核表面拥有一层离子，成为电位离子，电位离子层通过静电作用，把溶液中电荷相反的离子吸引到胶核周围，被吸引的离子称为反离子，它们的电荷总量与电位离子的相等而符号相反。这样，在胶核周围介质的相间界面区域就形成所谓双电层。　　胶体颗粒的脱稳：要使胶体颗粒沉降就必须破坏胶体的稳定性，促使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒，关键在于减少胶体的带电量。这可以通过压缩扩散层厚度，降低ξ电位来达到。这个过程就叫做胶体颗粒的脱稳作用。　　混凝剂：能够使水中的胶体颗粒互相粘结和聚结的物质称为混凝剂。　　碱式氯化铝：（PAC）是一种多价电解质，能显著降低水中粘土类杂质的胶体电荷。分子量大，吸附能力强，具有优良的凝聚能力，形成的混凝体较大，凝聚沉淀性能优于其他混凝剂。　　助凝剂：废水混凝处理中，采用单一的混凝剂不能取得良好的效果，需要投加辅助药剂来提高混凝效果，投加的辅助药剂即为助凝剂。　　澄清池：用于混凝处理的一类设备，在其内可同时完成混合、反应、沉淀分离等过程。　　混凝的原理：双电层作用（低分子电解质对胶体微粒产生电中和以引起胶体微粒凝聚）和化学架桥作用（胶体微粒对高分子物质具有强烈的吸附作用，各微粒依靠高分子的连接作用构成某种聚集体，结合成为絮状物）。　　胶体脱稳的机理：要使胶体颗粒沉降就必须破坏胶体的稳定性，促使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒，关键在于减少胶体的带电量。这可以通过压缩扩散层厚度，降低ξ电位来达到。　　影响混凝的因素：a、PH值。B、温度（35-40最佳）c、药剂种类和投加量；d、搅拌：适当。　　混凝剂的分类及大致的应用范围：无机类和有机类。　　混凝过程的阶段及各阶段的作用；投药、混合、反应及沉淀分离。混合阶段作用是将药剂迅速、均匀地分配到废水中各个部分，以压缩废水中胶体颗粒的双电层，降低或消除颗粒的稳定性，使这些颗粒能互相聚集成绒粒。反应阶段作用是促使失去稳定的胶体粒子碰撞结大，成为可见的矾花绒粒。　　水力循环澄清池的工作原理：是利用原水的动能，在水射器的作用下，将池中的活性泥渣吸入和原水充分混合，从而加强了水中固体颗粒间的接触和吸附作用，形成良好的絮凝体，加速沉淀速度，使水得到澄清。