东华理工大学环境工程水处理工程重点模板.docx
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东华理工大学环境工程水处理工程重点模板
第一章
水体自净:
污染物排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学作用,使污染物的浓度降低或总量减少,受污染的水体部分地或完全地恢复原来的状态。
水质指标
物理指标:
温度、色度、臭味、固体物质
化学指标：
有机物（BODCODTODTOC）、无机物
生物指标:
细菌总数、大肠菌群数、病毒
放射性指标：
总a放射性、总B放射性
水环境容量：
在满足水环境质量标准的条件下,水体所能接纳的最大允许污染物负荷量。
污水处理的基本方法
物理法：
格栅、沉淀、调节、气浮、过滤和澄清等;
化学法：
混凝、中和、氧化还原、化学沉淀、电化学等;
物化法：
吸附、膜分离、离子交换等;
生物法：
好氧法、厌氧法
污水处理系统
一级处理：
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质;
二级处理：
主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质;
三级处理：
在一级、二级处理后,进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能导致水体富营养化的可溶性无机物等;
第二章物理处理对象:
漂浮物、悬浮物质物理处理方法和设备:
筛滤截留法——筛网、格栅、滤池与微滤机等;
重力分离法——沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池等;离心分离法——离心机与旋流分离器等;
1、格栅
（1）作用:
用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物并保证后续处理设施能正常运行。
（2）位置:
一般在水泵的集水井之前
2、筛网
（1）作用:
去除沉淀法难以去除的细小悬浮物（纤维、纸浆、藻类）
（2）类型:
振动筛网、水力筛网、转筒筛网;
3、4种沉淀类型
（1）自由沉淀（DiscreteSettling）:
悬浮物质浓度不高;颗粒之间互不碰撞,呈单颗粒状态（离散状态）;沉速不变,各自独立完成沉淀过程;
（2）絮凝沉淀（FlocculentSettling）:
悬浮物质浓度为50-500mg/L;颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用;颗粒的粒径与质量逐渐加大,沉速不断加快;
（3）区域沉淀（成层沉淀,拥挤沉淀）（ZoneSettling）:
悬浮物质浓度大于500mg/L;相邻颗粒之间互相妨碍、干扰;沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒;各自保持相对位置不变;
颗粒群结合成一个整体向下沉淀；形成清晰的液一固界面，沉淀显示为界面下沉；
（4）压缩沉淀（CompressionSettling）:
颗粒在水中的浓度很高；上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使颗粒群被压缩；
4、沉砂池
（1）作用：
从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒
（2）类型：
平流式沉砂池曝气沉砂池竖流式沉砂池多尔、钟式
沉砂池
（3）三种沉砂池的比较
池型
优点
缺点
适用条件
平流式
1、构造简单，水流平稳；
2、沉砂效果好；
3、施工方便；
1、占地面积较大；
2、采用多斗排砂时，排砂操作复杂；
适用于大型各种类型的污水处
理
曝气式
1、泥砂中有机物含量少；
2、可去除部分COD;
3、对小粒径砂粒去除效率咼；
需要曝气，消耗一定动力
适用于处理有机物含量多、水
量较大且多变的污水处理
竖流式
1、排砂方式简单；
2、占地面积较小；
1、池深较大，施工困难；
2、对冲击负荷适应能力差；
3、池径不宜太大，否则布水不均
适用处理水量不大的小型污水处理
5、沉淀池
（1）作用：
分离悬浮物
（2）组成：
进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、缓冲区
进水区、出水区：
使水流的进入与流出保持均匀平稳，以提
高沉淀效率
沉淀区：
是池子的主体部位
贮泥区：
起贮存、浓缩、与排放的作用
缓冲区：
介于沉淀区与贮泥区之间，主要用于避免水流带走
沉在池底的污泥
（3）各种沉淀池性能比较
池型
优点
缺点
适用范围
平
流
式
1、沉淀效果好；
2、对冲击负荷适应能力强；
3、施工简各种沉淀池性能比较易、造价较低；
1、配水不易均匀，排泥连续差；
2、采用多斗排泥时，每个泥斗需要单独设排泥管，操作量大；
1、适用于大型污水处理；
辐
流
式
1、设备管理方便；
2、运行效果稳定；
1、对施工质量要求高；
1、适用于大、中型污水
处理；
竖
流
式
1、排泥方便，管理简单；
2、占地面积小；
1、池深较大，施工困难，造价较高；
2、对冲击负荷的适应能力较差；
1、适用于小型污水处理；
斜
板
式
1、水力负荷高，
效率高；
2、停留时间短，占地面积小；
1、构造复杂、易堵塞、须定期更换斜板（管）；
2、固体负荷不易过大，耐冲击负荷能力较差，需要表面冲洗设备；
1、适用于中、小型污水
处理；
6、调节池
（1）作用：
均衡水量、调节水质；
（2）类型：
均量池、均质池、均化池;
（3）位置：
一级处理之后、生物处理之前
7、气浮
（1）功能：
实现固-液、液-液分离；
（2）过程：
通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上
浮实现固-液分离
（3）条件：
a.向水中提供足够量的细微气泡b.污水中的污染物质能形成悬浮状态c.气泡与悬浮物质产生黏附作用
（4）润湿接触角（q）:
水气间界面作用力作用线与水固间界面作用力作用线间的夹角;
q<90亲水表面,不易被气泡所粘附;q>90疏水表面,易于为气泡所粘附;
8、气浮工艺
（1）类型:
电解气浮散气气浮法溶气气浮法
（2）溶气气浮法:
溶气真空气浮法加压溶气气浮
（3）A、全溶气流程:
将全部废水进行加压溶气,再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离;
特点:
电耗高、但气浮池容积小;
B、部分溶气流程:
将部分废水进行加压溶气,其余废水直接送入气浮池;
特点:
省电、溶气罐小;
C、回流溶气流程:
将部分出水进行回流加压,入流废水直接进入气浮池;
特点：
适用于SS高的原水，但气浮池容积较大；
9、过滤
（1）作用：
去除微细颗粒和胶体物质,提高出水水质；提高BOD、COD、细菌、病毒等的去除率；强化后续消毒效果,降低消毒剂用量；使后续离子交换、吸附等装置免于经常堵塞；
（2）位置：
给水处理中,过滤置于沉淀池之后,消毒之前；
废水深度处理中,过滤置于二沉池之后
第三章
第四章
1、热过程法
（1）定义:
依热量转移来实现处理目的的方法;
（2）分类:
蒸发、冷冻、及结晶;
2、吹脱和汽提
（1）分离实质:
气—液相转移分离;
（2）去处对象:
吹脱--溶解气体和挥发性有机物
汽提--酚、甲醛、苯胺、硫化氢
3、吸附法
（1）吸附对象:
溶解性有机质微生物痕量重金属
BET型
（2）吸附类型:
物理吸附和化学吸附;
（3）吸附等温线:
A、Freurldlich型B、Langmuir型
（4）染料化工废水的处理
4、离子交换法
（1）处理对象：
去除废水中有毒有害的离子；
（2）离子交换树脂：
空间网状结构骨架和附属在骨架上活性基团所构成的高分子化合物；
（3）离子交换树脂的选择性
1）强酸阳树脂的选择顺序：
Fe3+>Cr3+>AI3+>Ca2+>Mg2+>K+二NH+4>Na+>Li+
2）弱酸阳树脂的选择顺序：
H+>Fe3+>Cr3+>AI3+>Ca2+>Mg2+>K+
=NH+4>Na+>Li+
3）强碱阴树脂的选择顺序：
Cr2O72->SO42->NO3->CI->OH->F->HCO3->
HSiO3-
4）弱碱阴树脂的选择顺序：
OH->Cr2O72->SO42->NO3->CI->HCO3-
（4）离子交换处理含铬废水（Cr3+、Cr2O72-、CrO42-）;
三价铬的交换（阳柱）
3RH+Cr3+=R3Cr+3H+
六价铬的交换（阴柱）
2ROH+CrO42-=R2CrO4+2OH-
2ROH+Cr2O72-=R2Cr2O7+2OH-
阳柱、阴柱的再生
2R3Cr+3H2SO4=6RH+Cr2（SO4）3
R2CrO4+2NaOH=2ROH+Na2CrO4
R2Cr2O7+4NaOH=2ROH+2Na2Cr2O7+H2O
工艺流程
（5）离子交换处理含汞废水
聚硫代苯乙烯阳离子交换树脂对Hg2+、CH3Hg+用盐酸再
生;
2RSH+Hgs+=^（RS）zHg4-2H*
RSH+RSHgCl+II*
|:
RSH+CH3Hg+=^RSHgCH3
（6）离子交换处理含锌废水；
6RSO3Na+ZnS04=（RSO3）2Zn+Na2SO4（交换）
（RSO3）2Zn+Na2SO4=2RSO3Na+ZnSO4（再生）
5、膜分离法
（1）几种主要膜分离法的特点
方法
隹动力
传递机理
透过物
截留物
膜类型
电渗析
电位差
离子选择性透过
溶解性无机物
0.0004-0.1um
非电解质大分子
离子交换膜
反渗透
压力差
溶剂的扩散
水、溶剂
0.0004-0.06um
溶质、盐（SS、大分
子、离子）
非对称膜或复
合膜
超滤
压力差
筛滤及表面作用
水、盐及低分子有机物
0.005-10um
胶体大分子不溶的有机物
非对称膜
渗析
农度差
溶质扩散
低分子物质、离子
0.0004-0.15um
溶剂，分子量＞1000
对称膜或离子
交换膜
液膜
化学反应
和浓度差
反应促进和扩散
杂质（电解质离子）
溶剂（非电解质）
液膜
（2）电渗析：
在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性（即阳膜只允许阳离子经过，阴膜只允许阴离子经过），而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过
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