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特种废水处理的物理处理

无论是工业废水,还是城市污水或生活污水,水质和水量在一天内均会波动。一般来说,工业废水的波动比城市污水大,中小型工厂的波动就更大。废水的水质水量变化对排水设施及废水处理设备,特别是对生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的,甚至还可能破坏这些设备。为此,经常采取的措施是在废水处理系统之前,设均和调节池,简称调节池,用以尽可能减小或控制废水的波动,为后续处理过程提供一个稳定的处理条件。调节池的大小和形式随废水量及来水变化情况而不同。调节池池容应足够大,以便能消除因厂内生产过程的变化而引起的废水增减,并能容纳间歇生产中定期集中排水。
工业废水处理进行调节的目的是:
(1)提供有机负荷的缓冲能力,防止生物处理系统负荷的急剧变化;
(2)控制pH值,以减少中和作用中化学药剂的用量;
(3)减小对物理化学处理系统的流量波动,使化学品添加速率适合加料设备的额定条件;
(4)当工厂停产时,仍能对生物处理系统继续输入废水;
(5)控制向市政系统的废水排放,以缓解废水负荷分布的变化;
(6)防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。
根据调节池的功能,调节池可分为均量池、均质池、均化池和事故池。

  • 均量池
    均量池的主要作用是均化水量。常用的均量池有两种。一种为线内调节,实际是一座变水位的贮水池,来水为重力流,出水用泵抽。池中最高水位不高于来水管的设计水位,水深一般为2m左右,最低水位为死水位,详见图2-1。

    另一种为线外调节(见图2-2)。调节池设在旁路上,当废水流量过高时,多余废水用泵打入调节池;当流量低于设计流量时,再从调节池回流到集水井,并送去后续处理。线外调节与线内调节相比,其调节池不受进水管高度限制,但被调节水量需要两次提升,消
    耗动力大。
    如在均量池中加上搅拌设施《机械搅拌或曝气》,也能起到一定的均质作用,似因均量池的容积占周期内总水量的比例一般只有10%-20%,所以即使搅拌,均质作用也不大。
    均量池的废水平均流量可用式计算:Q=W/T=TΣ0qt/T
    式中 Q--在周期T内的平均废水流量,m3/h;
    W--在周期T内的废水总量,m3;
    T--废水流量变化周期,h;
    q--在t时段内废水的平均流量,m3/h;
    t--任一时段,h。
    均量池体积的设计,可用累积流量对时间在整个调节期间(即24h)作图,再绘出一条按固定流量出流的直线,两线垂直距离最大处的体积是所要求的调节池体积。
  • 均质池
    均质池的任务是对不同时间或不同来源的废水进行混合,使流出水质比较均匀,均质池又称水质调节池,也称均和池或匀质池。通过混合与曝气,能防止可沉降的固体物质在池中沉降下来,又可使废水中的还原性物质氧化,而BOD则会因空气气提而减少。水质调节的基本方法有两种:
    (1)利用外加动力(如叶轮挽拌、空气搅拌、水泵循环)而进行的强制调节,它设备较简单,效果较好,但运行费用高。
    (2)利用差流方式使不同时间和不同浓度的废水进行自身水力混合,基本没有运行费,似设备结构较复杂。
    图2-3为一种外加动力的均质池,采用压缩空气搅拌,在池底设有曝气管。在空气搅拌作用下,使不同时间进入池内的废水得以混合。这种调节池构造简单。效果较好,并可防止恳浮物沉积于池内。最适宜在废水流量不大、处理工艺中需预曝气以及有现成压缩空气的情况下使用。如废水中存在易挥发的有害物质,则不宜采用该类调节池,此时可使用叶轮搅拌。
    差流式调节池也称异程式均质池,为常水位,重力流,与沉淀池的主要不同之处在于沉淀池中水流每一质点流程郁相同;而均质池中水流每一质点的流程则由短到长,都不相同,再结合进出水槽的配合布置,使不同时刻进入的水得以相互混合,取得随机均质的效果。实践证明,这种均质池的效果是可以肯定的,但这种均质池只能均质。不能均量。
    调节池的容积可根据废水浓度、流量变化的规律以及要求的调节均和程度来确定。废水经过一定的调节时间后平均浓度为:c=Σqiciti/Σqiti
    式中 qi--ti时段内的废水流量;
    ci--ti时段内的废水平均浓度。
    均制池所需体积V=Σqiti,它取决于采用的调节时间Σti。当废水水质变化具有周期性时,采用的调节时间应等于变化周期。如一工作班排浓液,一工作班排稀液,调节时间应为两个工作班。如需控制出流废水在某一合适的浓度内,可以根据废水浓度的变化曲线
    试算的方法确定所需的调节时间。
    设各时段的流量和浓度分别为q1和c1,q2和C2,……,则各相邻时段内的平均浓度分别为(q1c1+q2c2)/(q1+q2), (q2c2+q3c3)/(q2+q3),以此类推。如果设计要求达到的平均浓度c`与任意相邻的两时段内的平均浓度相比,均大于各平均值,则需要的调节时间即为2ti;反之,则再比较c`与任意相邻三时段的平均浓度,若c`均大于各平均值,则调节时间为3ti;以此类推,直至符合要求为止。
    最后,还应考虑把均质池放在废水处理流程的什么位置。在某些情况下,将均质池设在一级处理后和二级处理之前可能是适宜的,这样污泥和浮渣的问题就会少一些。假如将均质池设计在一级处理之前,在设计中就必须考虑设置足够的混合设备,以防止悬浮物沉
    淀和废水浓度的变化,有时还应曝气,以防止产生气味。
    在计算均质池的体积时,应考虑控制出水污染物的浓度,以保证后续处理设施出水的污染物浓度不超过其最大允许值。例如,若活性污泥池出水的最大BOD是50mg/L,则由此可计算均质池的最大出水BOD值,并以此为根据来计算均质池的体积。
    若出水流量接近恒定,废水组成又符合正常的统计分布,则废水在调节池的停留时间为:t=△t(S2i)/2(S2e)
    式中 △t--样品混合的时间间隔,h;
    t--停留时间,h;
    S2i--进水浓度的方差(标准差的平方);
    S2e--在某一概率值(如99%)时,出水浓度的方差。
  • 均化池
    均化池既能均量,又能均质,出水泵的流量用仪表控制。在池中设置搅拌装置,如采用表面曝气或鼓风曝气时,除可使悬浮物不致沉淀和不致出现厌氧情况外,还可以有预曝气的作用,能改进初沉效果,减轻曝气池负荷。
    当废水水量规模较小时,可设间歇贮水池,即间隙贮水、间歇运行的均化池,池可分为两格或三格,交替使用,池中设搅拌装置。这种池型效果最好。
    Patterson和Menez提出一种方法,用以确定当废水流量与强度均作随机变化时均化池的参数。池内物料平衡为:ciQT+c0V=c2QT+c2V
    式中 ci--在采样时间间隔T内进入调节池的废水浓度;
    c0--采样时间间隔开始时调节池内的废水浓度;
    T--采样时间间隔,即1h;
    Q--在采样时间间隔内废水平均流量;
    V--调节池体积;
    c2--在采样时间间隔末尾离开调节池的废水浓度。由于时间间隔可以假定为大致划分的,因而可以认为在一个时间间隔内调节池出水浓度大致不变。
    式可以重写成以下形式,以计算每个时间间隔后出水的浓度:c2=ciT+c0V/Q / T+V/Q
    对于一系列调节池体积V,可以算得一系列出水浓度。相对于某一调节池进水强度和流量,可以得到一个进水的峰值因素PF即最大值与最小值的比值。而对于出水来说,PF则为最大浓度与平均浓度的比值。
  • 事故池
    如图2-4所示,为了防止水质出现恶性事故,或发生破坏污水处理厂运行的事故(如发生偶然的废水倾倒或泄露)时导致废水的流量或强度变化太大,应设置所谓事故池,贮留事故排水。这是一种变相的均化池。事故池的进水阀门一般是监测器自动控制,否则无法及时发现事故。这种池平时必须保证泄空备用。其目的是缓冲有机物负荷,即TOC、温度或特殊有毒有机物等。

离心分离

  • 离心分离原理
    物体高速旋转时会产生离心力场。利用离心力分离废水中杂质的处理方法称为离心分离法。
    废水作高速旋转时,由于悬浮固体和水的质量不同,所受的离心力也不相同,质量大的悬浮固体被抛向外侧,质量小的水被推向内层,这样悬浮固体和水从各自出口排除,从而使废水得到处理。
    废水高速旋转时,悬浮固体颗粒同时受到两种径向力的作用,即离心力和水对颗粒的向心推力。设颗粒和同体积的水的质量分别为m、m0(kg),旋转半径为r(m),角速度为w(rad/s),颗粒受到的离心力分别为mw2r(N)和m0w2r(N)。此时颗粒受到的静离心力Fc(N)为两者之差,即:Fc=(m-m0)w2r
    该颗粒在水中的净重力为Fg=(m-m0)g。若以n表示转速(r/min),并将w=2πn/60代入式,用a表示颗粒所受离心力与重力之比,则:a=Fc/Fg=w2r/g≈rn2/900
    a称为离心设备的分离因素,是衡量离心设备分离性能的基本参数。当旋转半径r一定时,a值随转速n的平方急剧增大。例如,当r=0.1m,n=500r/min时,a=28,而当n=1800r/min时,则a=110。可见在分离过程中,离心力对悬浮颗粒的作用远远超过了重力,因此极大地强化了分离过程。
    另外,根据颗粒随水旋转时所受的向心力与水的反向阻力平衡原理,可导出粒径为d(m)的颗粒的分离速度uc(m/s)为:
    uc=w2r(p-p0)d2/10μ
    式中 p,p0--分别为颗粒和水的密度,kg/m3;μ--水的动力黏度,0.1pa·s。
    当p>p0时,uc为正值,颗粒被抛向周边;当p<p0时,颗粒被推向中心。这说明,废水高速旋转时,密度大于水的悬浮颗粒,被沉降在离心分离设备的最外侧,而密度小于水的悬浮颗粒(如乳化油)被“浮”在离心设备最里面,所以离心分离设备能进行离心沉降和离心浮上两种操作,从式可知,悬浮颗粒的粒径d越小,密度p同水的密度p0越接近,水的动力黏度μ产越大,则颗粒的分离速度uc越小,越难分离;反之,则较易于分离。
  • 离心分离设备
    按产生离心力的方式不同,离心分离设备可分为离心机和水力旋流器两类。
    1.离心机
    离心机是依靠一个可随转动轴旋转的转鼓,在外界传动设备的驱动下高速旋转,转鼓带动需进行分离的废水一起旋转,利用废水中不同密度的悬浮颗粒所受离心力不同进行分离的一种分离设备。
    离心机的种类和形式有多种。按分离因素大小可分为高速离心机(a>3000)、中速离心机(a=1000-3000)和低速离心机(a<1000)。中、低速离心机通称为常速离心机。按转鼓的几何形状不同,可分为转筒式、管式、盘式和版式离心机。按操作过程可分为间歇式和连续式离心机。按转鼓的安装角度可分为立式和卧式离心机。
    (1)常速离心机:多用于与水有较大密度差的悬浮物的分离。分离效果主要取决于离心机的转速及悬浮物的密度和粒径的大小。国内某些厂家生产的转筒式连续离心机在回收废水中的纤维物质时,回收率可达60%-70%;进行污泥脱水时,泥饼的含水率可降低到80%左右。
    (2)高速离心机:多用于乳化油和蛋白质等密度较小的细微悬浮物的分离。如从洗毛废水中回收羊毛脂、从淀粉麸质水中回收玉米蛋白质等。
    2.水力旋流器
    水力旋流器有压力式和重力式两种。
    (1)压力式水力旋流器的结构如图2-5所示。水力旋流器用钢板或其他耐磨材料制造,其上部是直径为D的圆筒,下部是锥角为θ的截头圆锥体。进水管以逐渐收缩的形式与圆筒以切向连接。废水通过加压后以切线方式进入器内,进水口的流速可达6-10m/s。
    旋流分离器其有体积小、单位容积处理能力高的优点。例如旋流分离器用于轧钢废水处理时,氧化铁皮的去除效果接近于沉淀池,但沉淀池的表面负荷仅为1.0m3/(m2·h),而旋流器则高达950m3/(m2·h)。此外,旋流分离器还具有易于安装、便于维护等优点,因此,较广泛地运用于轧钢废水处理以及高浊度河水的预处理等。旋流分离器的缺点是器壁易受磨损和电能消耗较大等。
    器壁宜用钢铁或铬锰合金钢等耐磨材料制造,或内衬橡胶,并应力求光滑。
    (2)重力式旋流分离器如图2-6所示。重力式旋流分离器又称水力旋流沉淀池。废水也以切线方向进入器内,借进出水的水头差在器内呈旋转流动。与压力式旋流器相比较,这种设备的容积大,电能消耗低。

除油

  • 含油污水的来源及污染特征
    含油废水中所含的油类物质,包括天然石油、石油产品、焦油及分馏物,以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说,主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异较大。如炼油过程中产生的废水,含油量约为150-1000mg/L,焦化厂废水中焦油含量约为500-800mg/L,煤气发生站排出的废水中焦油含量可达2000-3000mg/L。
    废水中所含油类物质的相对密度多数小于1,如石油和石油产品的相对密度一般为0.73-0.94。有的油类物质的相对密度大于1,如重焦油的相对密度可达1.1。油类物质在废水中通常以三种状态存在:(1)油品在废水中分散的颗粒较大,粒径大于100μm,称为浮油(在含油废水中,这种油占水中总含油量的60%-80%,是主要部分,易于从废水中分离出来);(2)油品在废水中分散的粒径很小,呈乳化状态,称乳化油,不易从废水中分离出来;(3)小部分油品呈溶解状态,称为溶解油。溶解度约为5-15mg/L。
  • 除油装置
    1.隔油池
    隔油池为自然上浮的油水分离装置。其类型较多,常用的有平流式隔油池、斜板隔油池、小型隔油池等。
    (1)平流式隔油池

    图2-7为传统的平流式隔油池,在我国使用较为广泛。废水从池的一端流入池内,从另一端流出。在隔油池中,由于流速降低,比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上。比重大于1.0的杂质沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管。集油管一般用直径为200-300mm的钢管制成,沿其长度在管壁的一侧开有切口,集油管可以绕轴线转动。平时切口在水面上,当水面浮油达到一定厚度时,转动集油管,使切口浸入水面油层之下,油进入管内,再流到池外。
    刮油、刮泥机由钢丝绳或链条牵引,移动速度不大于2m/min。刮集到池前部污泥斗中的沉渣通过排泥管适时排出。排泥管直径不小于200mm,管端可接压力水管进行冲洗。池底应有坡向污泥斗的0.01-0.02的坡度,污泥斗倾角为45°。隔油池宜设由非燃料材料制成的盖板,以防火、防雨和保温。在寒冷地区集油管及油层内宜设加热设施。隔油池每个格间的宽度,由于刮泥刮油机跨度规格的限制,一般为2.0m、2.5m、3.0m、4.5m和6m。采用人工清除浮油时,每个格间的宽度不宜超过6.0m。
    这种隔油池的优点是构造简单,便于运行管理,除油效果稳定。缺点是池体大,占地多。根据国内外的运行资料,这种隔油池,可能去除的最小油珠粒径一般为100-150μm,此时油珠的最大上浮速度不高于0.9mm/s。
    (2)斜板隔油池

    斜板隔油池构造如图2-8所示。这种隔油池采用波纹形斜板,板间距宜采用40mm,倾角不应小于45°。废水沿板面向下流动,从出水堰排出。水中油珠沿板的下表面向上流动,然后经集油管收集排出。水中悬浮物沉降到斜板上表面,滑下落入池底部经排泥管排出。实践表明,这种隔油池油水分离效率高,可除去粒径不小于80μm的油珠,表面水力负荷宜为0.6-0.8d/(m3·h),停留时间短,一般不大于30min,占地面积小。目前我国的一些新建含油废水处理站多采用这种形式的隔油池,斜板材料应耐腐蚀、不沾油和光洁度好,一般由聚酯玻璃钢制成。池内应设清洗斜板的设施。
    (3)小型隔油池

    用于处理小水量的含油废水有多种池型,图2-9和图2-10所示为常见的两种。前者用于公共食堂、汽车库及其他含有少量油脂的废水处理。这种形式已有标准图(S217-8-6)。池内水流流速一般为0.002-0.01m/s,食用油废水一般不大于0.005m/s,停留时间为0.5-1.0min。废油和沉淀物定期人工清除。后者用于处理含汽油、柴油、煤油等废水。废水经隔油后,再经焦炭过滤进一步除油。池内设有浮子撇油器排除废油,浮子撇油器如图2-11所示。池内水平流速0.002-0.01m/s,停留时间为2-10min,排油周期一般为5-10d。
    2.除油罐

    除油罐为油田废水处理的主要除油装置,它可除去浮油和分散油,其构造如图2-12所示。含油废水通过进水管配水室的配水支管和配水头流入除油罐内,在罐内废水自上而下缓慢流动,靠油水的比重差进行油水分离,分离出的废油浮至水面,然后流入集油槽,
    经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱管和出水总管流出罐外。

过滤

过滤是利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术。废水处理中过滤的目的是去除废水中的微细悬浮物质,一般作为保护设备,常用于活性炭吸附或离子交换设备之前。废水处理工程中的过滤是由滤池实现的。某些炼油厂、在含油废水经气浮或混凝沉淀后,再通过滤池做进一步处理。根据过滤材料不同,过滤可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两大类。

  • 颗粒材料过滤
    在废水处理中,颗粒材料过滤主要用于经混凝或生物处理后低浓度悬浮物的去除。由于废水的水质复杂,悬浮物浓度高、黏度大、易堵塞,选择滤料时应注意以下几点:
    (1)滤料粒径应大些。采用石英砂为滤料时,砂粒直径可取为0.5-2.0mm,相应的滤池冲洗强度亦大,可达18-20L/(m2·S)。
    (2)滤料耐腐蚀性应强些。滤料耐腐蚀的尺度,可用浓度为1%的Na2SO4水溶液,将恒重后滤料浸泡28d,重量减少值以不大于1%为宜。
    (3)滤料的机械强度好,成本低。
    滤料可采用石英砂、无烟煤滤料、陶粒、大理石、白云石、石榴石、磁铁矿石等颗粒材料及近年来开发的纤维球、聚氯乙烯或聚丙烯球等。
    由于废水悬浮物浓度高,为了延长过滤周期,提高滤池的截污量,可采用上向流、粗滤料、双层和三层多层滤料滤池;为了延长过滤周期,适应滤池频繁冲洗的要求,可采用连续流过滤池和脉冲过滤滤池;对含悬浮物浓度低的废水可采用给水处理中常用的压力滤池、移动冲洗钟罩池、无(单)阀滤池等。
    1.上向流滤池
    废水自滤池下部流入,向上流经滤层,从上部流出。滤料通常采用石英砂,其粒径根据进水水质确定,尽量使整个滤层都能发挥截污作用,并使水头损失缓慢上升。废水处理上滤料级配列于表。
    上向流滤池滤料级配
    滤料层及承托层 粒径(mm) 厚度(mm) 滤料层及承托层 粒径(mm) 厚度(mm)
    上部细砂层 1-2 1500 下部粗砂层 10-16 250
    中部砂层 2-3 300 承托层 30-40 100
    由于上向流滤池过滤和冲洗时的水流方向相同,要求不同流量时能均匀布水。为此,在滤池下部设有安装了许多配水喷嘴的配水室。为防止气泡进入滤层引起气阻,需将进水中的气体分离出来,经排气阀排到池外。
    上向流滤池的特点:
    (1)滤池的截污能力强,水头损失小。污水先通过粗粒的滤层,再通过细滤层,这样能较充分地发挥滤层的作用,可延长滤池的运行周期。
    (2)配水均匀、易于观察出水水质。
    (3)污物被截留在滤池下部,滤料不易冲洗干净。
  • 多层滤料滤池
    常用的有双层滤料滤池和三层滤料滤池。双层滤料滤池的滤料上层为无烟煤,下层为石英砂。由于无烟煤的相对密度(l.4-1.6)比石英砂的相对密度(2.6)小,无烟煤的粒径可选择大一些。因此,上层的孔隙率大,可截留较多的污物,下层的孔隙率较小,可进一
    步截留污物,污物可穿透滤池的深处,能较好地发挥整个滤层的过滤作用。水头损失也增加的较慢。同样,在双层滤料的下面再加一层密度更大更细的石榴石(相对密度为4.2)便构成三层滤料滤池。我国石榴石来源不足,可用磁铁矿石(相对密度4.7-4.8)作为重滤料。
    多层滤料滤池主要用于饮用水处理,现已推广到废水的深度处理中。双层滤料滤池的无烟煤粒径要求在其滤层高度内,将75%-90%的悬浮物去除。例如,要求滤池悬浮物的去除率为90%时,则悬浮物的60%-80%应由煤层去除,其余的由砂层去除。多层滤料的粒径和厚度见表。
    多层滤料粒径及厚度
    层数 材料 粒径(mm) 厚度(cm) 层数 材料 粒径(mm) 厚度(cm)
    双层滤料 无烟煤 1.0-1.1 50.8-76.2 双层滤料 石英砂 0.45-0.60 25.4-30.5
    三层滤料 石英砂
    无烟煤
    1.0-1.1
    0.45-0.55
    45.7-61.0
    20.4-30.5
    三层滤料 石榴石 0.25-0.4 5.1-10.2
    根据滤料层界面处允许混层与否,多层滤料滤池可分为混层滤池和非混层滤池。经验表明,无烟煤滤料的最小粒径与石英砂最大粒径之比为3-4时,无明显混层现象。不混层时,双层滤料和三层滤料滤池进水悬浮的最大允许浓度分别为100mg/L和200mg/L。
  • 压力滤池
    压力滤池有立式和卧式两类。立式压力滤池,因横断面面积受限制,多为小型的过滤设备。规模较大的废水处理厂宜采用卧式压力滤池,如国外污水三级处理中采用直径为3m,长11.5m的卧式压力滤池。压力滤池的特点如下:
    (1)由于废水中悬浮物浓度较高,过滤时水头损失增加较快,所以滤池的允许水头损失也较高,重力式滤池允许水头损失一般为2m,而压力滤池可达6-7m。
    (2)在废水深度处理中,过滤常作为活性炭吸附或臭氧氧化法的预处理,压力滤池的出水水头能满足后处理的要求,不必再次提升。
    (3)压力滤池是密闭式的,可防止有害气体从废水中逸出。
    (4)压力滤池采用多个并联时,各滤池的出水管可连接起来,当其中一个滤池进行反冲洗时,冲洗水可由其他几个滤池的出水供给,这样可省去反冲洗水罐和水泵。
    压力滤池滤层的组成:采用下向流时,多采用无烟煤和石英砂双层滤料。日本为去除二级出水中的悬浮物,无烟煤有效粒径采用1.6-2.0mm,无烟煤的有效粒径为石英砂的2.7倍以下。无烟煤和砂组成的滤层厚度为600-1000mm,砂层厚度为无烟煤厚度的60%以下,最大滤速为12.5m/h。为加强冲洗,采用表面水冲洗和空气混合冲洗方法。
  • 新型滤料滤池
    近年来,国内外都在研究采用塑料或纤维球等轻质材料作为滤料的滤池,这种滤池具有滤速高、水头损失小、过滤周期长、冲洗水耗量低等优点。
    (1)塑料、石英砂双层滤料滤池。上层采用圆柱形塑料滤料,直径为3mm,滤层高1000mm,下层为石英砂滤料。粒径为0.6mm,层高500mm,支撑层高350mm,池速为30m/h。因塑料比无烟煤粒径大,而且均匀、空隙率大,所以,悬浮物截留量大。又因塑料的密度小,反冲时采用同样的反冲强度,塑料的膨胀率大、清洗效果好,可缩短反洗时间,节省冲洗水量。另外塑料的磨损率也小。
    (2)纤维球滤料滤池。采用耐酸、耐碱、耐磨的合成纤维球作滤料,用直径为20-50μm的纤维丝制成直径为10-30μm的纤维球。纤维可用聚酯等合成纤维。滤速为30-70m/h,生物处理后出水经过滤处理后,悬浮物浓度由14-28mg/L降到2mg/L,采用空气搅动,冲洗水量只占1%-2%。
  • 聚结过滤池
    聚结过滤法又称为粗粒化法,用于含油废水处理,含油废水通过装有粗粒化滤料的滤池,使废水中的微小油珠聚结成大颗粒,然后进行油水分离。本法用于处理含油废水中的分散油和乳化油。粗粒化滤料具有亲油疏水性质。当含油废水通过时,微小油珠便附聚在
    其表面形成油膜,达到一定的厚度后,在浮力和水流剪力的作用下,脱离滤料表面,形成颗粒大的油珠浮升到水面。粗粒化滤料有无机和有机两类,如无烟煤、石英砂、陶粒、蛇纹石及聚丙烯塑料等、外形有粒状、纤维状、管状等。
    目前国产的SCF、CFY、YSF系列油水分离器,可用于处理船舶舱底含油废水及工业企业少量含有各种油类(石油、轻柴油、重油、润滑油)的废水,或用于废油浓缩。但不适用于含乳化油或动物油的废水。含杂质较多的含油废水,应先经预处理除去杂质后,再进行处理。这种分离器采用重力分离和粗粒化分离相结合的工艺。进口含油浓度小于25000mg/L时,出口含油浓度为10mg/L以下,集油室废油浓度约90%,分离油珠粒径在20μm以下。工作压力为0.1-0.2MPa,分离器内压力损失在0.05MPa以下。可自动或手动排油。采用蒸汽清洗。
  • 多孔材料过滤
    1.格栅
    格栅是用一组平行的刚性栅条制成的框架,可以用来拦截水中的大块悬浮物。格栅通常倾斜设在其他处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中,以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此,格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。
    按形状,格栅可分为平面格栅和曲面格栅两种。栅条间距随被拦截的漂浮物尺寸不同,分为细、中、粗三种。细格栅的栅条间距为3 -10mm,中格栅和粗格栅的栅条间距分别为10-25mm和50-100mm。新设计的废水处理厂一般都采用粗、中两道格栅,也有采用粗、中、细三道格栅的。
    格栅栅条的断面形状有正方形、圆形、矩形和带半圆的矩形几种。其中圆形断面栅条的水力条件好,水流阻力小,但刚度较差。其他形状断面的栅条则刚好相反,虽然强度大、不易弯曲变形,但水力损失较大。实际应用中多采用矩形断面的栅条。
    在大型水处理厂中采用的大型格栅(每日截留污物量大于0.2m3的格栅),一般采用机械自动清渣,以减轻工人的劳动强度。每日栅渣量大于1t的格栅,还应附设破碎机。
    2.筛网及捞毛机
    毛纺、化纤、造纸等工业废水中含有大量的长约1-200mm的纤维类杂物。这种呈悬浮状的细纤维,不能通过格栅去除。如不清除,则可能堵塞排水管道和缠绕水泵叶轮,破坏水泵的正常工作。这类悬浮物可用筛网或捞毛机去除。筛网或捞毛机可有效去除和回收废水中的羊毛、化学纤维、造纸废水中的纸浆等纤维杂质。它具有简单、高效、不加化学药剂、运行费低、占地面积小及维修方便等优点。
    (1)筛网
    通常用金属丝或化学纤维编制而成。其形式有转鼓式、转盘式、振动式、回转帘带式和固定式倾斜筛等。筛孔尺寸可根据需要来设置,一般为0.15-1.0mm。
    1)水力回转筛网。它由锥筒回转筛和固定筛组成。锥筒回转筛呈截头圆锥形,中心轴水平。废水从圆锥体的小端流入,在从小端流到大端的过程中,纤维状杂物被筛网截留,废水从筛孔流入集水装置。被截留的杂物沿筛网的斜面落到固定筛上,进一步脱水。旋转筛网的小端用不透水的材料制成,内壁有固定的导水叶片,当进水射向导水叶片时,便推动锥筒旋转。一般进水管应有一定的压力,压力大小与筛网大小和废水水质有关。
    2)固定式倾斜筛。筛网用20-40目尼龙丝网或钢丝网张紧在金属框架上,以69°-75°的斜角架在支架上。一般用它回收白水中的纸浆。制纸白水经沉砂池除去沉砂后,由配水槽经溢流堰均匀地沿筛面流下,纸浆纤维被截留并沿筛而落入集浆槽后回收利用。废水穿过筛孔到集水槽后,进一步处理。筛面用人工或机械定期清洗。
    3)振动式筛网。废水由渠道流入倾斜的筛网上,利用机械振动、将截留在筛网上的纤维杂质卸下,送到固定筛,进一步进行脱水,废水流入下部的集水槽中。
    4)电动回转筛网。筛孔一般为170μm(约80目)到5mm。网眼小,截留悬浮物多,但易堵塞,需增加清洗次数。国外采用电动回转筛对二级出水进一步处理后,回用作废水处理厂曝气池的消泡水。采用孔眼为500μm(30目左右)的网。回转筛网一般接在水泵的压水管上,利用泵的压力进行过滤。孔眼堵塞时,利用水泵供水进行反冲洗。筛网的反冲洗压力在0.15MPa以上。
    (2)捞毛机
    目前国内使用的捞毛机有圆筒形和链板框式两种。圆筒形捞毛机安装在废水渠道的出口处。含有纤维杂质的废水进入筛网后。纤维被截留在筛网上。筛网旋转时,被截留的纤维杂质转到筛网顶部,在这里安装一排压力喷水口,纤维杂质被从喷水口流出的冲洗水冲洗后,送到安装在筒形筛网中心的输送皮带上,最后落入小车或地上,再由人工送出。目前常用的一种筛网圆筒直径为2200mm,筛网宽度为800mm,孔眼为9.5目/cm,筛网转速为2.5r/min。圆筒形捞毛机适用于进水渠水深不大于的情况。如水深增加,则筒径增大,耗能增大。
    3.微滤机
    微滤机是一个绕水平轴旋转的转鼓,其表面张有不锈钢筛网。废水从转鼓的敞口端进入,通过筛网进行过滤。被截留下来的固体留在筛网的内表面。固体随转鼓的旋转被带至转鼓内顶部并被冲掉。冲洗水用泵加压送到转鼓顶部经一排喷嘴喷出。转鼓水头损失小于0.3-0.46m。反冲洗水量占总滤出水量46%。转鼓边缘的线速度可高达30.5m/min,其相应的水力负荷为0.1-0.4m3/(m2·min)。转鼓应定期清洗,以控制粘结,避免筛网堵塞。

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