第二章-污水的物理處理

物理處理法—去除的對(duì)象是污水中的漂移物和懸浮物，主要是通過重力或機(jī)械力作用，例如：篩濾截留法—篩網(wǎng)、格柵、過濾重力分別法---沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池等離心分別法---旋流分別器、離心機(jī)等其次章污水的物理處理一、格柵的作用與種類格柵：是由一組(或多組)相互平行的金屬柵條與框架組成,傾斜安裝在進(jìn)水的渠道。作用：去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物，并愛護(hù)后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。主要參數(shù)：是確定柵條間隙寬度，一般以不堵塞水泵和污水處理廠（站）的設(shè)備，保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)維原則。一般可設(shè)置粗細(xì)兩道格柵，第一道格柵間隙大一些，柵條間距接受16-40mm；其次道格柵間隙較小，柵條間距接受1.5-10mm。按清渣方式，可分為人工清理格柵和機(jī)械格柵。第一節(jié)格柵與篩網(wǎng)二、格柵的種類按柵條凈間隙，可分為：粗格柵（50-100mm）；中格柵（10-40mm）；細(xì)格柵（1.5-10mm）。按格柵形態(tài)，可分為：平面格柵、曲面格柵。按清渣方式，可分為人工清理格柵和機(jī)械格柵。旋轉(zhuǎn)格柵平面格柵平面格柵移動(dòng)式伸縮臂機(jī)械格柵中等深度的寬大格柵，現(xiàn)有類型耙斗適用于污水除污。1.不清污時(shí)，檢修方便。2.可不停水檢修。3.鋼絲繩在水面以上運(yùn)行，壽命長(zhǎng)。1.需三套電機(jī)、減速器、構(gòu)造較復(fù)雜。2.移動(dòng)時(shí)，耙齒與柵條間隙的對(duì)位較困難。圓周回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵深度較淺的中小型格柵1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便2.動(dòng)作可靠，容易檢修1.配置圓弧型格柵，制造較困難。2.占地面積較大。鋼絲繩牽引式機(jī)械格柵固定是適用于中小型格柵，深度范圍較大。移動(dòng)式適用于寬大格柵。1適用范圍廣泛。2.無水下固定部件的設(shè)備，檢修維護(hù)方便。1.鋼絲繩干濕交替，易腐蝕。2.有水下固定部件的設(shè)備，檢修維護(hù)需停水。類型適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鏈條式機(jī)械格柵深度不大的中小型格柵。清除長(zhǎng)纖維、帶狀物。1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便2.占地面積小1.雜物進(jìn)入鏈條和鏈條之間是一卡住。2.套筒滾子造價(jià)高，耐腐蝕差。曲面格柵圖2-6曲面格柵格柵平面圖h1hH1h2α

h2α1α2b1b2bL21000H1/tgαL1500二、格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算

通過格柵的水頭損失h2按下式計(jì)：

h2=h0*kh2=ξ*(v2/2g)*sinα*k

式中：h0——計(jì)算水力損失，m。v

——污水流經(jīng)格柵的速度，m/s。

ξ——阻力系數(shù)。α——格柵傾斜角度。

g——重力加速度，m/s2

k——格柵阻力增大系數(shù)，一般取k=3。

格柵的建筑尺寸分別由下式求得：1.格柵間隙數(shù)量：2.格柵建筑寬度：b=s(n–1)+d*n(m)3.柵后槽的總高度：h總=h+h1+h2(m)4.格柵的總建筑長(zhǎng)度：L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgα(m)5.每日柵渣量：W=qVmax*W1*86400/(KZ*1000)(m3/d)三、篩網(wǎng)

篩網(wǎng)的去處效果相當(dāng)于初次沉淀池的效果，目前應(yīng)用于廢水處理或短小纖維回收的篩網(wǎng)主要有兩種形式：振動(dòng)篩網(wǎng)和水力篩網(wǎng)。圖2-8振動(dòng)篩網(wǎng)示意圖進(jìn)水出水渣槽旋轉(zhuǎn)筒蒸汽或高壓空氣管篩網(wǎng)轉(zhuǎn)筒式篩網(wǎng)圖2-9水力篩網(wǎng)構(gòu)造示意圖

水力篩網(wǎng)

其次節(jié)沉淀的理論基礎(chǔ)一、概述沉淀是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分別的一種過程。一般有以下幾種用法：用于廢水的預(yù)處理，如沉砂池；用于污水進(jìn)入生物處理前的初步處理，如初沉池；用于生物處理后的固液分別，如二沉池；用于污泥處理階段的污泥濃縮。二、沉淀類型依據(jù)水中顆粒的凝合性能和濃度，沉定通?？梢苑殖伤姆N不同的類型：1.自由沉淀自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。2.絮凝沉淀絮凝沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，但沉淀過程中懸浮固體之間有相互絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉淀，顆粒的沉降軌跡呈曲線。絮凝沉淀示意圖υμ

υ<μ

υ=μ

υ>μ

0

3.區(qū)域沉淀（或成層沉淀）懸浮顆粒濃度較高，顆粒的沉降受到四周其它顆粒的影響，顆粒間相對(duì)位置保持不變，形成一個(gè)整體共同下沉，育成清水之間有清晰的界面。4.壓縮沉淀發(fā)生在高濃度的沉降過程中，顆粒間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，相互接觸，相互支撐，下層顆粒間的水分在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。三、自由沉淀及其理論基礎(chǔ)為分析簡(jiǎn)便起見，假定：1.顆粒為圓球形；2.沉降過程中顆粒的大小、形態(tài)、重量等不變；3.顆粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他顆粒影響。靜水中懸浮顆粒起先沉淀時(shí)，因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)很短時(shí)間后，顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力相平衡時(shí)，顆粒即呈等速下沉。受力分析見下圖：

ρL

ρS

Fg

FD

懸浮顆粒在水中受到的力，即顆粒的重力和在水中受的浮力之差：

Fg=V*ρs*g-V*ρL*g=V*g(ρs-ρL)

式中：V——顆粒的體積；

ρs、ρL——顆粒與水的密度；

g——重力加速度。同時(shí)，依據(jù)牛頓定律，水對(duì)自由顆粒的阻力為：FD=λ′*A*(ρL*us2/2)式中:λ′——阻力系數(shù)；A——自由顆粒的投影面積；us——顆粒在水中的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)顆粒所受外力平衡時(shí)：Fg=FD

在層流狀態(tài)下：λ′=24/Re

上式表明：1、當(dāng)（1）ρs>ρL下沉；（2）ρs=ρL懸浮狀態(tài);（3）ρs<ρL上浮2、下降速度與粒徑平方成正比；3、下降速度與水的動(dòng)力粘度成反比，水溫上升，沉降速度增大。得出球狀顆粒自由沉降公式：四、沉淀池的工作原理

志向沉淀池的四點(diǎn)假設(shè)：（1）沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫠傧嗤剿俣葹椋簐；（2）懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為：u；（3）在進(jìn)口區(qū)域，懸浮物顆粒勻整分布在整個(gè)過水?dāng)嗝妫唬?）顆粒一經(jīng)沉降到池底，即認(rèn)為被去除；當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后，一方面是隨水在水平方向的流淌（v），另一方面又在重力的作用下下沉(u)。在沉降過程中是一組傾斜的直線，其坡度：i=u/v其水平流速V=Q/H*B緩沖區(qū)

設(shè)u0

為某一指定顆粒的最小沉降速度。可以看出：當(dāng)u≥u0時(shí)，無論這種顆粒處于進(jìn)口端的什么位置，它都可以沉到池底被去除。

當(dāng)u<u0時(shí)，只有位于水面下某一位值的顆粒才會(huì)被去除。設(shè)沉速為u1

的顆粒占全部顆粒的dP%,其中(h/H)*dP%的顆粒將沉到池底被除去。在同一沉淀時(shí)間，由下式成立：h=u1*t,H=u0*t

h/H=u1/u0

即：（h/H）dP=（u1/u0）dP對(duì)于沉速為u1（u1<u0）的全部懸浮顆粒，可被沉淀于池底的總量為：故，沉淀池對(duì)懸浮物的去除率包括u≥u0、u<u0兩部分，為：

式中：P0——沉速小于u0的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的百分?jǐn)?shù)；１－P0——沉速≥u0的顆粒去除百分?jǐn)?shù)。從軌跡相像三角形知v/u0=L/H，與V=Q/H*B可得：u0=q=Q/A

Q/A——反映沉淀效率的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，用q表示，表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過的流量，單位是m3/m2*h。第三節(jié)沉砂池沉砂池的工作原理是以重力分別為基礎(chǔ)的，從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒。設(shè)計(jì)原則和主要參數(shù)１．城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，工業(yè)污水應(yīng)依據(jù)水質(zhì)狀況而定。城市污水廠的沉砂池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不小于２，并聯(lián)運(yùn)行。２．設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮。①當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；②當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；③在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)得設(shè)計(jì)流量計(jì)算。３．沉砂池去除的沙粒比重為2.65、粒徑為0.2mm以上。４．城市污水沉沙量：按每106m3沉砂30m3計(jì)算，含水率：60%，容重：1500kg/m3。５．儲(chǔ)砂斗容積按２日沉沙量計(jì)算，斗壁傾角不應(yīng)小于55°，排沙管直徑不應(yīng)小于200mm。６．沉砂池超高不以小于0.3m。一、平流式沉砂池１．設(shè)計(jì)參數(shù)①污水最大流速0.3m/s，最小流速0.15m/s。②在大流量時(shí),停留時(shí)間不小于30s,一般為30-60s。③水深不大于1.2m，一般0.25-1.0m，寬度不小于0.6m。④池底坡度0.01-0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，應(yīng)按其要求考慮池底形態(tài)。２．計(jì)算公式①長(zhǎng)度LL=vt式中：v、t——最大設(shè)計(jì)流量下的速度和停留時(shí)間②水流斷面積AA=qVmax/v式中：qVmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s③池總寬度bb=A/h2式中：h2——設(shè)計(jì)有效水深，m④儲(chǔ)砂斗容積VV=qVmax*X*T*86400/(kZ*106)④儲(chǔ)砂斗容積VV=Qmax*X*T*86400/(kZ*1000)式中：X——城市污水的沉砂量，一般取0.03L/m3（污水）T——排砂時(shí)間間隔，kZ——生活污水流量總變更系數(shù)⑤儲(chǔ)砂斗尺寸及儲(chǔ)砂室高度應(yīng)結(jié)合實(shí)際狀況設(shè)計(jì),但斗壁與水平面角度不宜小于60℃⑥池總高度hh=h1+h2+h3式中：h1——超高，h3——儲(chǔ)砂斗高度⑦核算最小流速vminvmin=qVmin/n1*Amin式中：qVmin——設(shè)計(jì)最小流量n1——最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目Amin——最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積污水在池中存在兩種運(yùn)動(dòng)形式,其一為水平流淌(流速一般取0.1m/s)。同時(shí)，由于在池的一側(cè)有曝氣作用，因而在池的斷面出產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)池內(nèi)水流產(chǎn)生螺旋狀前進(jìn)的流淌形式。

擋板i=0.1-0.5曝氣沉砂池示意圖空氣管特點(diǎn)：一是沉砂中含有有機(jī)物的量低于5%；二是由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分解等作用。

二、曝氣沉砂池1.構(gòu)造及工作原理2.設(shè)計(jì)參數(shù)①水平流速0.08-0.12m/s，一般取0.1m/s;②停留時(shí)間：2-4min；雨天最大流量時(shí)1-3min；作為預(yù)曝氣時(shí)，10-30min;③有效水深2-3m，尺寬與池深比為1-1.5,長(zhǎng)度比可達(dá)5；④曝氣沉砂池多接受穿孔管曝氣，孔徑2.5-6.0mm，距池底約0.6-0.9m，每組穿孔曝氣管應(yīng)有調(diào)整閥門；曝氣量一般為0.1-0.2m3(空氣）/m3(污水）。

曝氣沉砂池的形態(tài)應(yīng)盡可能的不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，防止產(chǎn)生短流。三、旋流沉砂池利用機(jī)械力限制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀，并使有機(jī)物隨水流帶走得沉砂裝置。設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）水力停留時(shí)間：不應(yīng)小于30s；（2）水力表面負(fù)荷：150-200m3/m2.h;（3）有效水深：1-2.0m;（4）池經(jīng)與池深比：2.0-2.5m。第四節(jié)沉淀池

沉淀池主要功能是分別懸浮物，分類如下:從處理功能劃分:初次沉淀池—用于生物處理之前，可去除部分有機(jī)物及懸浮物二次沉淀池--用于生物處理之后，是生物處理工藝的組成部分從結(jié)構(gòu)形式：平流式、豎流式、輻流式沉淀池三種流態(tài)平流式豎流式輻流式一、沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)1．設(shè)計(jì)流量沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當(dāng)廢水是自流進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按最大流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)用水泵提升時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量。在合流制系統(tǒng)中應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量校核，但沉淀時(shí)間應(yīng)不小于30min。2，沉淀池的只數(shù)：對(duì)城市污水廠，沉淀池的只數(shù)應(yīng)不少于2只。3．沉淀池的閱歷設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于城市污水處理廠，如無污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照(表2-5)閱歷參數(shù)選用。4．沉淀池的有效水深、沉淀時(shí)間與表面水力負(fù)荷的相互關(guān)系，見(表2-6)所示。5．沉淀池的幾何尺寸沉淀池超高不少于0.3m；緩沖層高接受0.3—0.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60o，圓斗不宜小于55o；排泥管直徑不小于200mm。6．沉淀池出水部分一般接受堰流，在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷為：對(duì)初沉池，應(yīng)不大于2．9Us·m；對(duì)二次沉淀池，一般取1.5～2.9L/s·m。有時(shí)亦可接受多槽出水布置，以提高出水水質(zhì)。7．貯泥斗的容積一般按不大于2日的污泥量計(jì)算。對(duì)二次沉淀池，按貯泥時(shí)間不超過2小時(shí)計(jì)。8．排泥部分沉淀池一般接受靜水壓力排泥，靜水壓力數(shù)值如下：初次沉淀池應(yīng)不小于14.71kPa(1.5mH20)；活性污泥法的二沉池應(yīng)不小于8.83kPa(0.9mH20)；生物膜法的二沉池應(yīng)不小于11.77kPa(1.2mH20)．一、平流式沉淀池平流式沉淀池由流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)以及排泥裝置等組成。入流裝置由設(shè)有側(cè)向或槽底潛孔的配水槽、擋流板組成，起勻整布水和消能作用。流出裝置由流出槽與擋板組成。流出槽設(shè)自由溢流堰，溢流堰嚴(yán)格水平，即保證流水勻整，又可限制沉淀池水位。如需阻擋浮渣隨水流走，出流堰可接受潛孔出流。緩沖層的作用是避開已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊符合。污泥區(qū)起儲(chǔ)存、濃縮、排泥的作用。排泥裝置一般有靜水壓力法和機(jī)械排泥法。平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（進(jìn)水）平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)（出水）2、平流式沉淀池的設(shè)計(jì)：

①沉淀區(qū)面積：A=Qmax/q式中：Qmax——最大設(shè)計(jì)流量q——表面水力負(fù)荷[m3/(m2*h)]初沉1.5-3m3/(m2*h);二沉1-2m3/(m2*h)②有效水深:h2=q*tt——沉降時(shí)間。初沉1-2h;二沉1.5-2.5h③沉淀區(qū)有效容積:V1=A*h2=Qmax

＊t*3600④池長(zhǎng):L=v*t*3.6(一般L取30～50m)v——水流速度⑤池寬:B=A/L(一般長(zhǎng)寬比不小于4:1)⑥污泥區(qū)容積:V=SNt/1000

式中:S——每人每日產(chǎn)生的污泥量[L/(p*d)]N——設(shè)計(jì)人口

t——兩次排泥的時(shí)間間隔⑦總高度:H=h1+h2+h3+h4

式中:h1——超高h(yuǎn)3——緩沖層高

h4——污泥區(qū)高度二、豎流沉淀池1.工作原理當(dāng)顆粒屬于絮凝沉淀時(shí)，顆粒在上升過程中會(huì)相互碰撞，促進(jìn)絮凝，下沉速度增大，增加了去除效率。2.構(gòu)造池徑D<8米，一般取3～7米，深寬比不大于3；沉淀時(shí)間一般接受1.0～2.0h（初次沉淀池）、1.5～2.5h（二次沉淀池）；中心管出口宜設(shè)置喇叭口和反射板，起消能和使水流反向升流的效果；當(dāng)有中心管時(shí)，管內(nèi)水的流速不應(yīng)超過100mm/s，當(dāng)不設(shè)置中心管時(shí)，管內(nèi)流速不應(yīng)超過30mm/s。三、輻流式沉淀池是一種大型的沉淀池，池徑可達(dá)60m，池周水深1.5～3.0m。按進(jìn)出水方式的不同,輻流式沉淀池可分為:中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池和周邊進(jìn)水中心出水輻流式沉淀池。輻流式沉淀池剖面中心進(jìn)水周邊進(jìn)水一、含油廢水的來源及油的狀態(tài)石油工業(yè)和固體燃料熱加工工業(yè)排水是含油廢水的主要來源。油類污染物主要有三種狀態(tài)：呈懸浮狀的懸浮油：60-80%呈乳化狀態(tài)的乳化油：20-30%呈溶解狀態(tài)的溶解油：1-10mg/L二、隔油池類型分為2種形式：平流式和斜板式1、平流式隔油池：構(gòu)造與平流式沉砂池基本相等。廢水以較低流速（2-5mm/s）流經(jīng)池子，密度較小的油粒上升，懸浮油在水面被集油管導(dǎo)出池外。集油管的形式，刮油刮泥機(jī)、加熱盤管2、斜板隔油池：可分別油滴的最小直徑約60um，相應(yīng)上升流速約為0.2mm/s，含油廢水的停留時(shí)間一般不大于30min。設(shè)計(jì)參數(shù)：表面負(fù)荷：1.2m3/m2.h，水利停留時(shí)間：2h第五節(jié)隔油和破乳三乳化油及破乳方法當(dāng)油水混合，又有乳化劑存在時(shí)，就會(huì)在油滴與水滴表面形成一層穩(wěn)定的薄膜，這是油水就不會(huì)分層，呈一種不透亮的乳化液。破乳就是要破壞液滴界面上的薄膜，使其分別。1.乳化油的形成：在含油廢水產(chǎn)生的地點(diǎn)應(yīng)馬上進(jìn)行油水分別，可以避開油分乳化2.破乳的方法：破壞液滴界面上的穩(wěn)定不薄膜，使油、水得以分別（1）投加換形乳化劑：CaCI2（2）投加鹽類、酸類（3）投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑：異戊醇（4）攪拌、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方法（5）過濾（6）變更溫度（7）投加混凝劑基本原理：浮現(xiàn)法是將空氣以微小氣泡的形式通入水中，使其與污染物微粒粘附，形成水-氣-顆粒三項(xiàng)混合體，顆粒黏附上氣體后，密度小于水，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，達(dá)到固液分別或液液分別的一種技術(shù)。滿足浮現(xiàn)處理工藝的三個(gè)基本條件（1）足量的微小氣泡；（2）必需使污水中的污染物質(zhì)形成懸浮狀態(tài)；（3）必需使氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用。應(yīng)用范圍：石油、化工及機(jī)械制造業(yè)的含油污水的油水分別；污水中有用物質(zhì)的回收，如造紙廢水的紙漿纖維回收；取代二次沉淀池，特殊適合于易于產(chǎn)生活性污泥膨脹的狀況；剩余活性污泥的濃縮。第六節(jié)浮現(xiàn)法（氣浮法）一、浮現(xiàn)法的類型1.電解浮現(xiàn)法電解浮現(xiàn)法是在直流電的作用下，用不溶性陽(yáng)極和陰極干脆電解廢水，正負(fù)兩極產(chǎn)生的微氣泡，將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面以進(jìn)行固液分別的一種方法。此法產(chǎn)生的氣泡微小，去除污染物范圍廣、泥渣量少、工藝簡(jiǎn)潔、設(shè)備少，但耗電量大。2.分散空氣浮現(xiàn)法有以下兩種形式：①微孔曝氣浮現(xiàn)法：用微孔板分散引進(jìn)的壓縮空氣成為細(xì)小氣泡；②剪切氣泡浮現(xiàn)法（渦凹?xì)飧。河酶咚傩D(zhuǎn)混合器或葉輪機(jī)將引入空氣切割為細(xì)小氣泡。3.溶解空氣浮現(xiàn)法有以下兩種形式：①真空浮現(xiàn)法：在接近真空的條件下釋放常壓下曝氣溶解的空氣形成細(xì)小氣泡。故其氣泡形成有限，而且設(shè)備困難，維護(hù)困難；②加壓溶氣浮現(xiàn)法：是目前常用的方法，是使空氣在加壓條件下溶解，常壓條件下釋放形成細(xì)小氣泡。加壓溶氣浮現(xiàn)法有三種基本流程全溶氣流程：將全部入流廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放的流程。部分溶氣流程：將部分入流廢水進(jìn)行加壓溶氣，再和其他未溶氣的廢水混合經(jīng)減壓釋放的流程?；亓魅軞饬鞒蹋簩⒉糠殖吻逡哼M(jìn)行回流加壓溶氣，再和入流廢水混合經(jīng)減壓釋放的流程。二、加壓溶氣浮現(xiàn)法的基本原理1.空氣在水中的溶解度和壓力的關(guān)系1003042231014060804055076080120空氣溶解氧mL/L

405151020709811253035溫度℃

P/kPa

2.水中懸浮顆粒與微小氣泡相粘附的原理θ

θ

氣泡

顆粒

水

1>氣泡與懸浮顆粒粘附的條件液體表面分子與液體內(nèi)部分子所受的分子引力不平衡,這種不平衡的力有把表面分子拉向液體內(nèi)部、縮小液體表面積的趨勢(shì)，這種力稱為流體的表面張力

；表面分子具有的這種能量稱為表面能。而在氣浮的過程中，液、氣、固三項(xiàng)介質(zhì)的表面也產(chǎn)生表面張力（稱界面張力），既具有表面能（稱界面能E）。其關(guān)系如下：E=σ*S

式中：σ——界面張力系數(shù)；S——界面面積當(dāng)液、氣、固相對(duì)穩(wěn)定后(如圖),氣泡與懸浮顆粒粘附前、后的界面能縮小值為:ΔE=σ水-氣（1-COSθ）θ——接觸角(也稱潤(rùn)濕角)當(dāng)ΔE值越大,表明擠開氣泡和顆粒之間的水膜所作的功越大,氣泡與顆粒粘附的越堅(jiān)固。上式表明:并不是水中全部的污染物顆粒都可以與氣泡粘附,能否粘附于該類物質(zhì)的接觸角有關(guān)。當(dāng)θ→0時(shí)，ΔE→0，這類物質(zhì)親水性強(qiáng)（稱親水性物質(zhì)），不易與氣泡粘附，不能用氣浮法去除；當(dāng)θ→180°時(shí)，ΔE→2σ水-氣，這類物質(zhì)憎水性強(qiáng)（稱憎水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去除；細(xì)小氣泡與懸浮顆粒的粘附形式有：氣顆粒吸附、氣泡頂托、氣泡裹夾等。2>“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度當(dāng)為層流時(shí)，“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度可按斯托克斯公式計(jì)算：υ上=g*(ρL-ρS)*d2/18μ上式表明：“顆粒-氣泡”復(fù)合體的上浮速度取決于水與復(fù)合體的密度差以及復(fù)合體的有效直徑。3>化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響①混凝劑：變更污水中懸浮顆粒的親水性能，使細(xì)小顆粒絮凝成較大絮體。②浮選劑：大多是極性（親水）-非極性（疏