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废水处理方法及各自特点:物理处理法、化学处理法、生物处理法。
①物理处理法:通过物理作用分离,回收废水中不溶解的悬浮状态污染物的方法,可分为重力分离法、离心分离法及筛滤截留法。属于重力分离法的处理单元有沉淀、上浮等,相应的处理设备是沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池及其附属装置等。离心分离法有离心分离机和水旋分离器等。筛滤截留法有栅筛截留和过滤两种处理单元,设备有格栅和筛网、砂滤池和微孔滤机等。
以热交换原理为基础的处理方法有蒸发、结晶等。
②化学处理法:通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的方法。
以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等;以传质作用为基础的处理单元(物理化学处理法)有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透(膜分离技术)等。
③生物处理法:通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、胶体以及悬浮状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质的方法。根据微生物的不同,分为好氧生物处理(活性污泥法和生物膜法)和厌氧生物处理(消化池处理高浓度有机废水和污泥)。
城市废水处理的典型流程及各部分的作用:
①一级处理:主要处理对象是较大的悬浮物。截流于沉淀池的污泥可进行污泥消化或其他处理,出水可排放于水体或用于污水灌溉。
②二级处理:对出水水质要求更高时,再进行生物化学法处理,主要处理对象是有机物,并进一步降低悬浮物含量。
③三级处理和高级处理:出水水质更高时,在二级处理后进行三级处理。主要对象是营养物质(N、P)及其他溶解物质和微量杂质,采用的方法有吸附、吹脱和超滤。有时目的不是为了排放,而是为了直接回用,处理对象还包括去除废水中的细小悬浮物,难生物降解的有机物,微生物和盐分等,采用的方法可能有吸附、离子交换、反渗透、消毒等。三级处理前必须有一、二级处理,强调顺序性,而高级处理强调处理深度。
沉淀类型:
①自由沉淀:废水中悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中,固体颗粒不改变形状,也不互相粘合,各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)
②凝聚沉淀:废水中悬浮固体浓度也不高,但具有凝聚的性能,在沉淀的过程中,互相粘合,结合成为较大的絮凝体,其沉淀速度是变化的。(在初沉池后期和二沉池初期)
③集团沉淀(成层沉淀):当废水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后,每个颗粒的沉淀将受到其周围颗粒的干扰,沉速有所降低,如浓度进一步提高,颗粒间的干涉影响加剧,沉速大的颗粒也不不能超过沉速小的颗粒,在聚合力的作用下,颗粒群结合成为一个整体,各自保持相对不变的位置,共同下沉。液体与颗粒群之间形成清晰的界面。沉淀的过程实际就是这个界面下降的过程。(活性污泥在二沉池的后期沉淀)
④压缩沉淀:此时浓度很高,固体颗粒互相接触,互相支承,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙的液体被挤出界面,固体颗粒群被浓缩。(活性污泥在二沉池污泥斗中和浓缩池中的浓缩)
颗粒的沉降速度:依据斯托克斯公式得出。
沉淀池的表面负荷:Q/A:单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量,一般称之为表面负荷,以q表示。(数值上与颗粒沉速)
延伸阅读:
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