給排水工程師考試基礎知識精華輔導4

廢水處理方法及各自特點：物理處理法、化學處理法、生物處理法。

①物理處理法：通過物理作用分離，回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物的方法，可分為重力分離法、離心分離法及篩濾截留法。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮等，相應的處理設備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法有離心分離機和水旋分離器等。篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，設備有格柵和篩網、砂濾池和微孔濾機等。

以熱交換原理為基礎的處理方法有蒸發(fā)、結晶等。

②化學處理法：通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或將其轉化為無害物質的方法。

以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元有混凝、中和、氧化還原等;以傳質作用為基礎的處理單元(物理化學處理法)有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透(膜分離技術)等。

③生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體以及懸浮狀態(tài)的有機污染物轉化為穩(wěn)定、無害的物質的方法。根據(jù)微生物的不同，分為好氧生物處理(活性污泥法和生物膜法)和厭氧生物處理(消化池處理高濃度有機廢水和污泥)。

城市廢水處理的典型流程及各部分的作用：①一級處理：主要處理對象是較大的懸浮物。截流于沉淀池的污泥可進行污泥消化或其他處理，出水可排放于水體或用于污水灌溉。②二級處理：對出水水質要求更高時，再進行生物化學法處理，主要處理對象是有機物，并進一步降低懸浮物含量。③三級處理和高級處理：出水水質更高時，在二級處理后進行三級處理。主要對象是營養(yǎng)物質(N、P)及其他溶解物質和微量雜質，采用的方法有吸附、吹脫和超濾。有時目的不是為了排放，而是為了直接回用，處理對象還包括去除廢水中的細小懸浮物，難生物降解的有機物，微生物和鹽分等，采用的方法可能有吸附、離子交換、反滲透、消毒等。三級處理前必須有一、二級處理，強調順序性，而高級處理強調處理深度。

沉淀類型：①自由沉淀：廢水中懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉淀過程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨立地完成沉淀過程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)

②凝聚沉淀：廢水中懸浮固體濃度也不高，但具有凝聚的性能，在沉淀的過程中，互相粘合，結合成為較大的絮凝體，其沉淀速度是變化的。(在初沉池后期和二沉池初期)

③集團沉淀(成層沉淀)：當廢水中懸浮顆粒的濃度提高到一定程度后，每個顆粒的沉淀將受到其周圍顆粒的干擾，沉速有所降低，如濃度進一步提高，顆粒間的干涉影響加劇，沉速大的顆粒也不不能超過沉速小的顆粒，在聚合力的作用下，顆粒群結合成為一個整體，各自保持相對不變的位置，共同下沉。液體與顆粒群之間形成清晰的界面。沉淀的過程實際就是這個界面下降的過程。(活性污泥在二沉池的后期沉淀)

④壓縮沉淀：此時濃度很高，固體顆?；ハ嘟佑|，互相支承，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙的液體被擠出界面，固體顆粒群被濃縮。(活性污泥在二沉池污泥斗中和濃縮池中的濃縮)

顆粒的沉降速度：依據(jù)斯托克斯公式得出。

沉淀池的表面負荷：Q/A：單位時間內通過沉淀池單位表面積的流量，一般稱之為表面負荷，以q表示。(數(shù)值上與顆粒沉速)

曝氣沉砂池：是一長形渠道，沿渠壁一側的整個長度方向，距池底20-80cm處安設曝氣裝置，在其下部設集砂斗，池底有I=0.1-0.2的坡度，以保證砂?；?。由于曝氣作用，廢水中有機顆粒經常處于懸浮狀態(tài)，砂?；ハ嗄Σ敛⒊惺芷貧獾募羟辛?，砂粒上附著的有機污染物能夠去除，有利于取得較為純凈的砂粒。

自由沉降總去除率試驗的方法及總去除率的確定：將已測定過懸浮物含量的廢水攪拌均勻后，同時注入數(shù)個沉淀管中，經t1時間后，從第一個沉淀管高h處取出一定數(shù)量的廢水，同樣，經過t2、t3、t4……t5時間后，相應地從第2、3、4……n個沉淀管中同一高度處取出同樣數(shù)量的水樣，測定其中懸浮物含量分別為c1\c2\c3……cn.沉淀率為E=c0-ct/c0，懸浮物經t時間的沉速為u0=h/t.以沉速為橫坐標，以沉淀率為縱坐標，能夠繪出“沉速-沉淀率”關系曲線。

理想沉淀池的工作過程分析：假定條件為：①池內廢水按水平方向流動，從入口到出口，顆粒水平分布均勻，每個顆粒都按水平流速v流動;②懸浮顆粒在整個水深均勻分布，其水平分速等于廢水的水平流速v，每個顆粒的沉速固定不變;③顆粒一經沉淀就不再上浮。沉淀池內分流入區(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)四部分。

沉淀池溢流率和顆粒沉降速度的關系：

沉淀池的分類及各自的水流特點：平流式(一端流入，按水平方向在池內流動，從另一端溢出)、輻流式(從中心進入，沉淀后廢水從池周溢出，水平流動)、豎流式(從池中央下部進入，由下向上流動，沉淀后廢水從池面和池邊溢出)

斜管沉淀池增強沉淀效果的原理和具體方法：原理是理想沉淀池：在理想條件下，分隔成n層的沉淀池，理論上其過水能力為原池的n倍。具體方法：將水平隔層改為與水平面傾斜成一定角度的斜面，構成斜板或斜管。