水處理專業名詞及原理介紹（上）

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項水處理專業知識——水處理專業名詞及原理。

一、水處理專業名詞及原理

1、固體汙染物：水中以固體形態存在的汙染物，其存在形態包括懸浮狀態、膠體狀態和溶解狀態三種。

2、懸浮物：粒徑在1nm以下，主要以低分子或離子狀態存在的固體物質。

3、濁度：水中含有泥土、粉砂、微細有機物、無機物、浮遊生物等懸浮物和膠體物都可以使水質變的渾濁而呈現一定濁度，水質分析中規定：1L水中含有1mgSiO2所構成的濁度為一個標準濁度單位，簡稱1度。

4、色澤和色度：色澤是廢水中的顏色種類，通常用文字描述。色度是指廢水所呈現的顏色深淺程度。色度的兩種表示方法：

（1）鉑鈷標準比色法：規定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所產生的顏色深淺為1度。

（2）稀釋倍數法：將廢水按一定的稀釋倍數，用水稀釋到接近無色時的稀釋倍數。

5、生化需氧量（BOD）：是指在溫度、時間都一定的條件下，微生物在分解、氧化水中有機物的過程中，所消耗的溶解氧量。

6、化學需氧量COD：是指在一定條件下，用強氧化劑氧化廢水中的有機物質所消耗的氧量，常用的氧化劑有高錳酸鉀和重鉻酸鉀。

7、總需氧量TOD：是指在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900度溫度下使一定量水樣汽化，其中有機物燃燒，再測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物完全氧化所需要的氧量。

8、總有機碳TOC：用燃燒法測定水樣中總有機碳元素量，來反映水中有機物總量。

9、有機氮：是反映水中蛋白質、氨基酸、尿素等含氮有機物總量的一個水質指標。可逐步分解為NH4+、NH3、NO3-、NO2-等形態，NH4+、NH3為氨氮，NO2- 為亞硝酸氮，NO3-為硝酸氮。

10、總氮TN：是一個包括從有機氮到硝酸氮等全部含量的水質指標。

三、廢水的分類

1、根據廢水來源：分為生活汙水和工業廢水；

2、根據廢水中主要成分：有機廢水、無機廢水、綜合廢水；

3、根據廢水中的酸堿性：酸性廢水、堿性廢水、中性廢水。

4、根據產生廢水的工業部門或生產工藝：焦化、造紙、電鍍、化工、印染、農藥及冷卻廢水。

四、廢水中主要汙染物質

1、固體汙染物；

2、有機汙染物；

3、油類汙染物；

4、有毒汙染物（無機化學毒物、有機化學毒物、放射性物質）；

5、生物汙染物；

6、酸堿汙染物；

7、營養物質汙染物；

8、感官汙染物；

9、熱汙染。

五、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汙染物的方法，可分為重力分離法、離心分離法及篩濾截留法。屬於重力分離法的處理單元有沉澱、上浮等，相應的處理設備是沉砂池、沉澱池、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、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、膠體狀態的汙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、膠體以及懸浮狀態的有機汙染物轉化為穩定、無害的物質的方法。根據微生物的不同，分為好氧生物處理（活性汙泥法和生物膜法）和厭氧生物處理（消化池處理高濃度有機廢水和汙泥）。

六、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。截流於沉澱池的汙泥可進行汙泥消化或其他處理，出水可排放於水體或用於汙水灌溉。

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，並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，在二級處理後進行三級處理。主要對象是營養物質（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。

七、沉澱類型

1、自由沉澱

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

2、凝聚沉澱

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

3、集團沉澱（成層沉澱）

當廢水中懸浮顆粒的濃度提高到一定程度後，每個顆粒的沉澱將受到其周圍顆粒的幹擾，沉速有所降低，如濃度進一步提高，顆粒間的幹涉影響加劇，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麵。沉澱的過程實際就是這個界麵下降的過程。（活性汙泥在二沉池的後期沉澱）

4、壓縮沉澱

此時濃度很高，固體顆粒互相接觸，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麵，固體顆粒群被濃縮。（活性汙泥在二沉池汙泥鬥中和濃縮池中的濃縮）

八、沉澱專業名詞解釋

1、顆粒的沉降速度：依據斯托克斯公式得出。

2、沉澱池的表麵負荷：Q/A：單位時間內通過沉澱池單位表麵積的流量，一般稱之為表麵負荷，以q表示。（數值上與顆粒沉速）

3、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，在其下部設集砂鬥，池底有I=0.1-0.2的坡度，以保證砂粒滑入。由於曝氣作用，廢水中有機顆粒經常處於懸浮狀態，砂粒互相摩擦並承受曝氣的剪切力，砂粒上附著的有機汙染物能夠去除，有利於取得較為純淨的砂粒。

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後，同時注入數個沉澱管中，經t1時間後，從第一個沉澱管高h處取出一定數量的廢水，同樣，經過t2、t3、t4……t5時間後，相應地從第2、3、4……n個沉澱管中同一高度處取出同樣數量的水樣，測定其中懸浮物含量分別為c1\c2\c3……cn.沉澱率為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，以沉澱率為縱坐標，能夠繪出“沉速-沉澱率”關係曲線。

九、理想沉澱池的工作過程分析

1、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，其水平分速等於廢水的水平流速v，每個顆粒的沉速固定不變；

（3）顆粒一經沉澱就不再上浮。沉澱池內分流入區、流出區、沉澱區和汙泥區四部分。

2、沉澱池溢流率和顆粒沉降速度的關係

沉澱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，沉澱後廢水從池周溢出，水平流動）、豎流式（從池中央下部進入，由下向上流動，沉澱後廢水從池麵和池邊溢出）

3、斜管沉澱池增強沉澱效果的原理和具體方法

理想沉澱池的工作原理：在理想條件下，分隔成n層的沉澱池，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麵傾斜成一定角度的斜麵，構成斜板或斜管。

曝氣沉砂池的工作原理：由於曝氣作用，廢水中有機顆粒經常處於懸浮狀態，砂粒互相摩擦並承受曝氣的剪切力，砂粒上附著的有機汙染物能夠去除，有利於取得較為純淨的砂粒。

4、格柵

是由一組平行的金屬柵條製成的金屬框架，斜置在廢水流經的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態的固體汙染物。

十、慢速濾池快速濾池高速濾池

1、過濾速度：關閉進水閥門後立即開始記錄時間直至濾池水位下降到排水口附近時止，並記下水位下降高度。下降高度與濾池水位下降所用的時間即為過濾速度。

2、反衝洗強度：是指單位時間內單位濾料麵積上所通過的衝洗水量。（L/m2.s）

3、濾料的不均勻係數：（濾料的級配）是指濾料中粒徑不同的顆粒所占的比例，K80表示：K80=d80/d10

4、過濾周期：兩次反衝洗的時間間隔稱為過濾周期；從反衝洗開始到發洗結束的時間間隔稱為反洗曆時。

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