水污染设备选型docx.docx
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水污染设备选型docx
污水处理设备选型分类
一物理法污水处理设备二化学法污水处理设备三生化法污水处理设备四物化法污水处理设备五一体化污水处理设备
物理法污水处理设备
_、格栅
1、格栅一般分为人工清理格栅和机械格栅。
2、格栅的分类
1）按栅条的形式分为：
直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动式格栅等。
2）按栅距分:
细格栅：
4~10毫米，中格栅:
15-25毫米,粗格栅:
50~100毫米
二、除污机的分类
1）按除污机的机构分：
齿耙式和旋转链斗式。
2）按齿耙的传动方式分:
高链式、连续自动回转式和钢丝绳式。
引按安装方式分:
垂直安装、倾斜安装。
4）还可分为：
栅前清污、栅后清污。
4、除污机的控制方式
1）手动现场开停。
2）时间程序控制方式。
（定时开停）
3）栅前后液位差控制。
考虑到栅渣的有机成分高达85%,极易腐败,污染环境。
有的厂在除污机后设置栅渣压榨机,有的厂还设置了破碎机。
三、格栅除污机的种类
格栅除污机,是用机械的方法将拦截到格栅上的栅渣靶捞出水面的设备。
1、移动式格栅除污机
其又称行走式格栅除污机,一般用于粗格栅除渣，少数用于较粗的中格栅。
］）悬吊式2）伸缩臂式3）全液压式
2、弧形格栅除污机
这种格栅除污机用细格栅或者较细的中格栅,它的齿耙臂的转动轴是固定的。
齿耙以1•5~3r/min的速度绕定轴转动,条形格栅也依齿耙运动的轨迹制成弧形,齿耙的每一个旋转周期清除一次渣,每旋转到格栅的顶端便触动一个小冲击,小耙的耙臂上装有一个阻尼式缓冲器。
有效间距在
15mmUZ±的中格栅的栅条一般用普通钢板制造,细格栅有
些使用了不锈钢材料。
这种弧形格栅除污机结构简单紧凑,动作也简单规范,但是它对栅渣的提升高度有限,不适于在较深的格栅井使用。
3、钢丝绳式格栅除污机
这是国内最常见的格栅除污机,也是国内最早生产的
类型。
主要用于中格栅与细格栅。
可倾斜安装也可垂直安装。
此外,还有背耙式、台阶步进式、耙齿链回转式等等除污机。
4、耙齿链回转式格栅除污机
这是集细格栅与除污机于一身的产品。
由于它具有结构简单、成本低、除污能力强、用途广泛、噪音低等优点,在国内的大中小型污水厂很快推广开来,成为一种使用较广泛的固液分离装置。
该设备由驱动装置、机架、耙齿链（又称幕篦）、
清洗刷、链轮及电控机构组成。
四、除砂与砂水分离设备
除砂机的种类很多。
80年代以前,采用抓斗式或链斗式,利用链条刮板从池底集砂沟中收集沉砂,并通过抓斗将收集的沉砂装车运走。
80年代以来,开始出现了新型的除砂手段,即用安装在往复行走的桥车上的泵,抽出池底的砂水混合物,再用旋流式砂水分离器或者水力旋流器加螺旋洗砂机将砂与水分开,完成除砂、砂水分离、装车等工序。
1、除砂机分类
⑴、抓斗式除砂机
这种除砂的工作方式是:
当沉砂池底积累了一部分砂子后,操作人员将大车开到某一位置,用抓斗深入到池底砂沟中抓取池底的沉砂,提出水面,并将抓斗升到除砂池金者砂斗丄方卸掉砂字。
（2）、链斗式除砂机
又称多斗式除砂机,在污水处理厂采用比较普遍。
（3）、桁车泵吸式除砂机7
2、砂水分离设备
常见的砂水分离设备有水力旋流器、振动筛式砂水分离器及螺旋式洗砂机。
（1）、水力旋流器
又称螺旋式砂水分离器。
入流管在圆筒上部从切线方向进入圆筒；溢流管从顶盖中心引出,锥体的下尖部连有排砂管。
水利旋流器的内部有一曾耐腐蚀耐油的橡胶衬里。
（2）、螺旋式洗砂机
又称螺旋式砂水分离器”作用有两个。
一是进一步完成砂水分离及砂与有机物泥的分离,二、是将分离的干砂装上运输车
（3）、总控制柜
它负责对整个除砂系统的动力输送,集中控制除砂机与洗砂机之间的工作协调、故障中的设备保护等。
（4）、除砂设备的工作流程
（5）、砂水分离设备的运行管理c
五、脱水机
污泥脱水分自然干化脱水和机械脱水两大类。
自然干化系将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场中，通过蒸发,渗透和清液溢流等方式,实现脱水。
这种方法适用村镇小型污水处理厂的污泥处理,维护管理工作量大,且对环境影响大,机械脱水系利用机械设备进行污泥脱水。
占地少,对环境影响小，但维护运行费用高。
机械脱水,按原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三夫类。
1、离心脱水机
卧螺离心机主要由高转速的转鼓，螺旋和差速器等部件组成。
分离的悬浮液进入离心机转鼓后,由于离心力的作用，使密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁,利用螺旋和转鼓的相对转速差把固相推向转鼓小端出口处排出,分离后的清液从离心机另一端排出。
2、卧螺离心机的主要特点:
（1）、应用范围广,广泛用于化工、石油、食品、制药、环保等的固相脱水液相澄清「液一固分离「粒度分级等过程。
（2）、对物体适应性较大，能分离固相粒度的范围在0.005~2mmo当固相粒度大小不均匀时也能照常进行分离。
（3）、能自动、连续,长期封闭运转,维修方便。
⑷、结构紧凑，生产能力大，占地面积小,维护方便。
3、结构的选择
卧螺离心机有并流、逆流:
脱水一浓缩一分级等多种机型（转鼓一直径）”长径比、半锥角、转速、以及螺旋的结构形式、头数导程、扭矩、转差也有许多种类,所以根据不同的物料特性和分离要求可选择合适的机型。
生化法污水处理设备
污水的生化处理就是利用自然界广泛存在,以有机物为营养物质的微生物来氧化分解污水中处于溶解状态和胶体状态的有机物,并将其转化为无机物。
生化法污水处理设备就是能够提供有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化，分解有机物能力的设备。
它可以分为反应设备和附属设备两大类，反应设备为微生物提供生长环境,以保证适当的溫度、水流状态等;附属设备为保证前者正常运行提供所需各种条件,如曝气设备、搅拌设备、加热设备等。
按微生物的代谢形式,生化法可分为好氧法和厌氧法两大类；按微生物的生长方式可分为悬浮生物法和生物膜法。
污水生物脱氮除磷工艺与设备硏究
新型一体化污水生物脱氮除磷工艺是一种新型的活性污泥处理方法,在工艺流程及泥水分离区上有所创新,该工艺集缺氧选择池、好氧反应池和上向流污泥过滤池于一体,由于在沉淀区采用独特的锥形设计，融合净水工艺中"悬浮澄清池"技术,并在好氧区和沉淀区之间利用巧妙的脱气方法防止好氧区的大量气泡进入沉淀区影响沉淀和污泥回流，从而大幅度提高泥水分离效率且出水SS几乎为零,同时显著降低了工程基建费用。
目前综合国内硏究一体化污水处理方法及其设施工艺,应用最多的是各种地埋式组合式小型活性污泥工艺和生物膜工艺,其仅仅是各种常规工艺的简单组合,存在工艺流程复杂、基建和运行费用高、适应水质范围窄、氮磷去除效果不理想等不足。
一、污泥处理设备
1、污泥处理设备工作用途：
污泥处理设备污泥干燥机是一种低燃耗、高效率的干燥设备。
该设备采用顺流烘干工艺,尤其适应于需保存营养的高湿污泥的快速烘干。
主要用途：
该机结构紧凑，便于安装调试,占地面积小。
滚筒与破碎装置均采用无级调速,可适应不同物料的干燥要求
o该机可与使用不同燃料（如煤、重油、天然气等）的热源配
套使用。
本机适用于干燥含水较高，粘性较大的糟类物料，如啤酒糟、淀粉糟、米糠糟、各种渣质物料，如豆渣、糖渣、果
渣、酱渣以及畜禽粪便、泥草炭等高湿物料。
2、污泥处理设备工作原理:
高湿污泥由进料螺旋直接送入滚筒破碎干燥机，被滚筒内壁上的抄板反复抄起撒落，经破碎装置击散后，物料与呈负压的
高温介质充分接触,完成传热传质过程。
由于滚筒的倾角和引
分风的作用，物料由进料端缓缓移动，干燥后由出料螺旋排出，尾气通过除尘器除尘后排入大气。
污泥处理设备采用顺流烘干工艺，尤其适应于需保存营养的高湿污泥的快速烘干,如处理鲜鸡粪，可一次达到烘干、灭菌、除臭和保存营养目的•该机滚筒内设有高速转动的破碎装置,加大了污泥与烘干介质的接触面积，设备内部的某些独特设计,使污泥不易粘接在操板和筒壁上，整机保温、密封性能良好，热效率大大高于一般的滚筒干燥机.
污泥处理设备结构紧凑,便于安装调试，占地面积小•滚筒与破碎装置均采用无级调速,可适应不同物料的干燥要求•该机可与使用不同燃料（如煤、重油、天然气等）的热源配套使用。
3、污泥处理设备组成:
污泥处理成套设备主要由滚筒破碎干燥机、燃烧炉、进料螺旋、出料螺旋、输送管道、除尘器、关风器、引风机、控制柜等组成
4、污泥处理设备工作用途：
污水经过沉淀处理后会产生大量污泥,既使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达96%，体积很大,难以消纳处置
必须经过脱水处理，提高泥饼的含固率,以减少污泥堆置的占地面积。
二、生物膜法的类型及工艺流程
生物膜法有多种分类,按照微生物附着的载体存在状态可
分为固定床生物膜法和流动床生物膜法。
固定床生物膜分为生物滤池和生物接触氧化法等,流动床生物膜法包括生物流化床和移动床等。
按照生物膜被污水浸没的程度生物膜法又可分为浸没式生物膜法、半浸没式生物膜法和非浸没式生物膜法。
常见的浸没式生物膜法包括生物接触氧化池、曝气生物滤池等,常见的半浸没式生物膜法有生物转盘,常见的非浸没式生物膜法有生物滤池,生物滤池又分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池三种类型。
1.普通生物滤池
⑴工艺流程
曰通生物滤池又名滴滤池,是生物滤池早期出现的类型,即第一代的生物滤池。
污水先进入初沉池,去除可沉的悬浮物,接着进入生物滤池。
经过滤池处理的污水和生物滤料上脱落的老化生物膜流入二沉池,经过固液分离后，排出净化水。
⑵构造
普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统等四部分组成
1池体
其平面形式多呈方形、矩形或圆形,池壁一般用砖石或钢筋混凝土筑造而成。
2滤料
滤料表面有生物膜附着,是净化污水的主体,滤料对生物滤池的工作效能影响较大。
生物滤池一般采用实心拳状无机滤料,如碎石、卵石和炉渣等。
近年来,生物滤池多采用塑料滤料,主要由聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等加工成波纹板、蜂窝管、环状以及空圆柱等复合式滤料,其特点是质轻、强度高、耐腐蚀、比表面积大、孔隙率高,从而大大改善了膜生长及通风条件’使处理能力大大提高。
3布水装置
普通生物滤池多采用固定式喷嘴布水系统,主要由虹吸装置、
配水池、布水管道和喷嘴等部分组成。
4排水系统
普通生物滤池底部的排水系统”位于滤料层的下面,主要起收集及排出处理后的废水，保证通风和支撑滤料的作用。
排水系统通常分为两层,即包括滤料下的渗水装置和底板处的集水沟和排水沟⑶工艺特点
①普通生物滤池一般适用于处理每日污水量不大于1000^3的小城镇污水和有机工业废水”净化效率高,处理效果好,出水水质稳
°②基建投资省,运行稳定,易于管理,动力消耗低,节省能源
3剩余污泥量小。
4负荷较低,占地面积大,不适用于处理水量较大的废水,且其冲刷能力不足,易引起滤料内生物膜积累和堵塞,从而影响滤池内的通风,运行过程中会产生滤池蝇，且卫生条件较差，因此，使
厌氧法污水处理设备
按微生物生长状态分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法
厌氧活性污泥法包括普通消化池,厌氧接触工艺上流式厌氧污泥良血床等
物理化学法污水处理装置
物理化学法有吸附、离子交换、膜分离设备
一、膜分离法
1、简介
用于超过滤、反渗透、气体渗透分离、渗析、电渗析以及液膜分离等一系列膜分离操作的设备。
由于膜的构型和分离过程各具特点,设备也有多种类型。
有时根据过程目的或用途,分别称为超过滤器、渗透器、渗析器、电渗析器或淡化器等。
2、类型
、由有机合成膜构成的膜分离设备,主要类型为：
①板框式装置。
在尺寸相同的片状膜组之间，相间地插入隔板，形成两种液流的流道。
②螺卷式装置。
③管式装置。
用管状膜并以多孔管支撑,构成类似于管壳式换热器的设备,分内压式和外压式,各用多孔管支撑于膜的外侧或内侧。
内压式的膜面易冲洗,适用于微过滤和超过滤。
④中空纤维式装置。
中空纤维不需要支撑而能承受较高的压差，在各种膜分离设备中，它的单位设备体积内容纳的膜面积最大。
3、原理
液膜分离所用的设备取决于液膜的类型。
采用乳化液膜时,以通用的萃取设备为主,辅以制乳的混合装置和破乳的分离装
■»采用支持液膜时,根据支持材料（微孔膜）的构型,采用板框
式或中空纤维式结构0
化学法污水处理设备
_、电解槽
［电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。
按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。
当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品。
对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
2、分类
按电解液的不同分类
（1）水溶液电解槽
水溶液电解槽的形式,可分为隔膜电解槽和无隔膜电解槽两类。
隔膜电解槽又可分为均向膜（石棉绒）、离子膜及固体电解质膜（如0-AI2O3）等形式;无隔膜电解槽又分为水银电解槽和氧化电解槽等。
水溶液电解槽分有隔膜和无隔膜两类。
一般多用隔膜电解槽。
在氯酸盐生产和水银法生产氯气和烧碱时,采用无隔膜电解槽。
尽量增大单位体积内的电极表面积,可以提高电解槽的生产强度。
因此,现代隔膜电解槽中的电极多为直立式。
电解槽因内部部件材质、结构、安装等不同表现出不同的性能与特点。
（2）熔融盐电解槽
III
多用于制取低熔点金属,其特点是在高温下运转,并应尽量防止水分进入,避免氢离子在阴极上还原。
例如制取金属钠时,由于钠离子的阴极还原电位很负,还原很困难,必须用不含氢离子的无水熔融盐或熔融的氢氧化物,以免阴极析出氢。
为此电解过程需在高温下进行，例如电解熔融氢氧化钠时为310°C,如其中含有氯化钠成为混合电解质时,电解温度为65CTC左右。
电解槽的高溫可以通过改变电极间距,将欧姆电压降所消耗的电能转变为热能来达到o电解熔融氢氧化钠时，槽体可用铁或镇,电解含有氯化物的熔融
电解质时常由于原料中不可避免地带入少量水分，会使阳极生成潮湿的氯气,对电解槽的腐蚀作用很强,因此电解熔融氯化物的电解槽,—般用陶瓷或磷酸盐材料,而不受氯气作用的部位可用铉
（3）非水溶液电解槽
由于非水溶液电解槽在制取有机产品或电解有机物时，常伴随有各种复杂的化学反应，使其应用受到限制,工业化的不多。
一般采用的有机电解液,电导率低,反应速度也小。
因此,必须采用较低的电流密度,极间距尽量缩小。
采用固定床或流化床的电极结构有较大的电极表面积,可提高电解槽生产能力。
按电极的连接方式分类
电解槽按电极的连接方式,可分为单极式和复极式两类电解槽。
单极式电解槽中同极性的电极与直流电源并联连接,电
极两面的极性相同,即同时为阳极或同时为阴极。
复极式电解
槽两端的电极分别与直流电源的正负极相连,成为阳极或阴极。
电流通过串联的电极流过电解槽时,中间各电极的一面为阳极,另一面为阴极，因此具有双极性。
当电极总面积相同时，复极式电
解槽的电流较小,电压较高,所需直流电源的投资比单极式者
省。
复极式一般采用压滤机结构形式,比较紧凑。
但易漏电和短路，槽结构和操作管理比单极式复杂。
单极式电解槽截面一
般为长方形或方形，圆筒形占地大，空间利用率低採用较少跆
2、混凝
混凝的反应设备根据其搅拌方式可分为水力搅拌反应池和机
械搅拌反应池两大类。
水力搅拌反应池有平流式或竖流式隔板反应池、回转式隔板反应池、涡流式反应池等形式。
混凝机理
（1）双电层压缩机理当向溶液中投入加电解质，使溶液中离子浓度增高z则扩散层的厚度将减小。
当两个胶粒互相接近时z由于扩散层厚度减小z＜点位降低,因此它们互相排斥的力就减小了,胶粒得以迅速凝聚。
（2）吸附电中和作用机理吸附电中和作用指胶粒表面对带异号电荷的部分有强烈的吸附作用z由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力,因而容易与其他颗粒接近而互相吸附。
（3）吸附架桥作用原理吸附架桥作用主要是指高分子物质与胶粒相互吸附，但胶粒与胶粒本身并不直接接触z而使胶粒凝聚为大的絮凝体。
（4）沉淀物网捕机理当金属盐或金属氧化物和氢氧化物作混凝剂z投加量大得足以迅速形成金属氧化物或金属碳酸盐沉淀物时z水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。
当沉淀物带正电荷时,沉淀速度可因溶液中存在阳离子而加快,此外,水中胶粒本身可作为这些金属氢氧化物沉淀物形成的核心,所以混凝剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比z即胶粒越多z金属混凝剂投加量越少。
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一体化污水处理设备
一体化污水处理设备是将一沉池、I、II级接触氧化池、二沉池、
污泥池集中一体的设备，并在I、II级接触氧化池中进行鼓风曝气,使接触氧化法和活性污泥法有效的结合起来伺时具备两者的优点，并克服两者的缺点，使污水处理水平进一步提高，其具备的突出优点有:
1、抗冲击负荷的能力强。
接触氧化法的平均停留时间在6小时以上；
2、具有脱氮除磷能力，并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水，城市污水的能力;
3、接触氧化池内的填料多为组合软填料质轻、高强、物理化学性质
稳定，比表面积大，生物膜附着能力强，污水与生物膜的接触效率高;
4、接触氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气，使纤维束不断漂动，曝气均匀，微生物生长成熟，具有活性污泥法的特征；
5、出水水质稳定，污泥产量少并易于处理；
6、潜水泵中可设于设备之中，减少工程投资；
7、设备可设于地面上，也可埋于地下。
埋于地下时，上部覆上可用于绿化，厂区占地面积少，地面构筑物少；
&易于完成自动控制,管理、操作简单。
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一体化污水处理设备具备以上的优点,而且在国内的几个污水处理厂中已建成投入运行，如乌鲁木齐机场污水处理厂,哈尔滨闰家岗机场污水处理厂，以及国内部分建筑小区的局部污水处理中，但在甘肃省却没有采用过，故在设计中必须考虑以下几点：
1、进入生物接触氧化池的污水的B0D5（生化需氧量）不宜过大,—般在100~300mg/L范围内。
如大于300mg/L,需考虑采用处理水回流稀释。
2、目前国内设计采用并实施的设备最大体积为40m3/h,太大不便于运输,也不利于污水的均匀分配。
3、设备埋于地下不易观察，不便于检修，故配套设备的质量要求咼。
4、在北方黑暗冷地区设备需保温，污水宜加热，设备运行的水温要求在14・C左右。
5、设备材料一般采用钢质材料复合玻璃钢，即钢体外包玻璃钢,玻璃钢夕涮环氧沥青防腐，使用年限受到限制。
若采用不锈钢或玻璃钢则造价太高。
这对工程造价有限制的工程，应加以考虑。
推流式曝气池流程示意图
（平行水流式）
吸气管
吸气室
图6-2儿种曝气裝置简图
乩扩散换I•气b.穿孔曝气c.竖驚礙气.d.射流曝丸
几种叶轮曝气器
倒伞表面曝气机
・用途：
倒伞叶轮表
面曝气机适用于工业废水及城市生活污水的生化处理。
具有构造简单，运
效率高等特点，因此近几年来在国内得到广泛使用。
管式曝气
・用途：
适用于同时
需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟
（渠）、航道，以
及一般的活性污泥
生物池等。
可提供
可提升式系统。
盘式曝气器
•用途：
适用于同时需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟（渠）、航道，以及一般的活性污泥生物池等。
可提供可提升式系统。
转刷曝气机
■—
V
7
的处理。
用途：
整套机组的特点是重量轻、强度好、运转平衡、充氧效率高、安装操作方便,
可连续或间断运行，广泛应用于城市污水处理，也可用于印染、石油化工、食品加工及造纸、制革等工业废水
1＞推流式J曝毛池结构示意图
4itz4t
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形曝气沉淀池Ir-
3、方形曝气沉淀池
4、长方形曝气沉淀池
出水
4、分建式完全混合系统
5、循环混合式曝气池A
循环混合式曝气池其平面形状如环形跑道，多采用转刷供氧，转刷设置在氧化渠的直段上。
转刷旋转时混合液在池内循环流动，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。
循环混合式曝毛曲也
氧化渠的典型布置
氧化沟厂
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