給排水工程師考試基礎(chǔ)知識(shí)精華輔導(dǎo)4

廢水處理方法及各自特點(diǎn)：物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法。

①物理處理法：通過(guò)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(yīng)的處理設(shè)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(jī)和水旋分離器等。篩濾截留法有柵篩截留和過(guò)濾兩種處理單元，設(shè)備有格柵和篩網(wǎng)、砂濾池和微孔濾機(jī)等。

以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理方法有蒸發(fā)、結(jié)晶等。

②化學(xué)處理法：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的方法。

以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有混凝、中和、氧化還原等;以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元(物理化學(xué)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(shù))等。

③生物處理法：通過(guò)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(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)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(jī)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(jí)處理：主要處理對(duì)象是較大的懸浮物。截流于沉淀池的污泥可進(jìn)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(jí)處理：對(duì)出水水質(zhì)要求更高時(shí)，再進(jìn)行生物化學(xué)法處理，主要處理對(duì)象是有機(jī)物，并進(jìn)一步降低懸浮物含量。③三級(jí)處理和高級(jí)處理：出水水質(zhì)更高時(shí)，在二級(jí)處理后進(jìn)行三級(jí)處理。主要對(duì)象是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(N、P)及其他溶解物質(zhì)和微量雜質(zhì)，采用的方法有吸附、吹脫和超濾。有時(shí)目的不是為了排放，而是為了直接回用，處理對(duì)象還包括去除廢水中的細(xì)小懸浮物，難生物降解的有機(jī)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(jí)處理前必須有一、二級(jí)處理，強(qiáng)調(diào)順序性，而高級(jí)處理強(qiáng)調(diào)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(guò)程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨(dú)立地完成沉淀過(guò)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(guò)程中，互相粘合，結(jié)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(tuán)沉淀(成層沉淀)：當(dāng)廢水中懸浮顆粒的濃度提高到一定程度后，每個(gè)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(jìn)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(guò)沉速小的顆粒，在聚合力的作用下，顆粒群結(jié)合成為一個(gè)整體，各自保持相對(duì)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(guò)程實(shí)際就是這個(gè)界面下降的過(guò)程。(活性污泥在二沉池的后期沉淀)

④壓縮沉淀：此時(shí)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(fù)荷：Q/A：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量，一般稱之為表面負(fù)荷，以q表示。(數(shù)值上與顆粒沉速)

曝氣沉砂池：是一長(zhǎng)形渠道，沿渠壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度方向，距池底20-80cm處安設(shè)曝氣裝置，在其下部設(shè)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(jī)顆粒經(jīng)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(jī)污染物能夠去除，有利于取得較為純凈的砂粒。

自由沉降總?cè)コ试囼?yàn)的方法及總?cè)コ实拇_定：將已測(cè)定過(guò)懸浮物含量的廢水?dāng)嚢杈鶆蚝?，同時(shí)注入數(shù)個(gè)沉淀管中，經(jīng)t1時(shí)間后，從第一個(gè)沉淀管高h(yuǎn)處取出一定數(shù)量的廢水，同樣，經(jīng)過(guò)t2、t3、t4……t5時(shí)間后，相應(yīng)地從第2、3、4……n個(gè)沉淀管中同一高度處取出同樣數(shù)量的水樣，測(cè)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(jīng)t時(shí)間的沉速為u0=h/t.以沉速為橫坐標(biāo)，以沉淀率為縱坐標(biāo)，能夠繪出“沉速-沉淀率”關(guān)系曲線。

理想沉淀池的工作過(guò)程分析：假定條件為：①池內(nèi)廢水按水平方向流動(dòng)，從入口到出口，顆粒水平分布均勻，每個(gè)顆粒都按水平流速v流動(dòng);②懸浮顆粒在整個(gè)水深均勻分布，其水平分速等于廢水的水平流速v，每個(gè)顆粒的沉速固定不變;③顆粒一經(jīng)沉淀就不再上浮。沉淀池內(nèi)分流入?yún)^(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(guān)系：

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

斜管沉淀池增強(qiáng)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(guò)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(gòu)成斜板或斜管。