污水处理设备、药剂培训资料

发布时间:2021-08-28   来源:文档文库   
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污水处理设备、药剂概论
第一章 概述
第二章 常用机械设备的根底知识 第三章 污水处理通用设备 第四章 污水处理专用设备 第五章混凝和混凝剂



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word 第一章 概述
一套完整的污染防治设施系统大多数是由环保主体设备、环保输送设备、监测监控仪器仪表设备用管道和阀门等有机组合起来的。常,吸收塔、除尘器、吸附塔、别离机、沉降池、化学反响池、曝气池等属于环保主体设备。输送液态物料的泵,输送空气的风机、压缩机,以与连接这些设备的管道和阀门等属于环保配套设备。
环保设备是水污染治理设备、空气污染治理设备、固体废物处理处置设备、噪声与振动控制设备、放射性与电磁波污染防护设备的总称。

第二章 常用机械设备的根底知识
工程材料通常分为金属材料和非金属材料两大类。 一、金属材料 〔一〕金属材料分类
1、科学上分类〔按元素周期表〕 2、工业上分类〔按颜色、密度、价值〕 3、工业最常用分类:按颜色分类
1〕黑色金属: 工业上对铁、铬和锰的统称,亦包括这三种金属的合金,尤其是合金钢与钢铁。黑色金属的产量约占世界金属总产量的95%。 2〕有色金属:铜、铝、钛与其合金等 3〕碳素钢分类: 低碳钢:含碳量≤0.25% 中碳钢:含碳量 0.3~0.6% 高碳钢:含碳量 0.6% C 强度、硬度↑ ,塑性、韧性、焊接性↓
4〕合金钢:在碳素钢中参加一种或几种合金元素,以获得特定性能〔CrMnNiSiAlTiBW
最常用:不锈钢〔12%以上的铬,与掺入一定量的镍〕
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word 典型不锈钢钢号 Cr18Ni9 5〕钢铁〔鉄碳合金〕成分比例 铁含量 95% 碳含量 0.05~4% 其它元素含量 1% 6〕钢 含碳量 0.02~2% 7〕铸铁 含碳量 2% 〔二〕常用的金属材料
常用的金属材料有钢、铸铁、有色金属与其合金。
1、钢铁〔铁碳合金〕是铁和碳、硅、锰、磷、硫以与少量其他元素所组成的合金。
2、生铁〔铁碳合金〕含有非铁杂质较多的铁碳合金 3、炼钢生铁〔生铁〕
4、铸造生铁〔铸铁〕: 白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁
5、碳钢〔含碳量低于2%的铁碳合金〕 〔三〕钢的分类与编号 1、普通碳素钢
Q195 /Q215 /Q235 /Q255 /Q275 Q 代表钢材屈服强度 2、优质碳素钢
二位数字编号表示:0810152025 45、…、80 数字表示含碳量的万分之几 3、高级优质钢
二位数字编号后加字母A 例:20A 二、非金属材料 〔一〕非金属材料分类
1、非金属无机材料〔大局部是硅酸盐材料〕: 铸石、玻璃、搪瓷、水泥与其制品 耐化学腐蚀,耐酸腐蚀,不耐碱腐蚀
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word 2、有机高分子材料〔树脂为主要成分、统称塑料 〕可分为: 1〕热塑性塑料:聚乙烯塑料〔PE〕、聚氯乙烯塑料〔PVC〕、聚丙烯塑料〔PP〕、聚丁烯塑料〔ABS
2〕热固性塑料:酚醛塑料〔PF〕、环氧塑料〔EP〕、玻璃纤维增强复合材料 〔玻璃钢〕
〔二〕常用高分子材料名称与英文代号 英文代号 PE PVC PP PS PF PMMA PTFE EP PB
三、管道与管配件 〔一〕管道的根本构成
管道由管子、管件和阀门,还有附属于管道的管架、管卡、管撑等附件按一定的排列方式构成。
〔二〕管配件种类、性能、用途 1、钢管:常用钢管有无缝钢管和有缝钢管。
无缝钢管广泛用于压力较高管道。如热力管道、制冷管道、压缩空气管道、氧气管道、乙炔管道,以与腐蚀性介质以外的各种工程管道。用外径乘壁厚表示,如D108*4表示无缝钢管外径为108mm,壁厚中文名称 聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 酚醛树脂 有机玻璃 聚四氟乙烯 环氧树脂 聚丁烯
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word 4mm。有缝钢管又称焊接钢管,运用于小直径的低压管道上。用DN80表示径80mm
2、塑料管:硬聚氯乙烯管〔UPVC管〕、聚乙烯管〔PE〕、聚丙烯管(PP、聚丁烯管〔ABS管〕。用于化工管道、电线保护管等。
3、配件:弯头、大小头、三通、四通等 4、管配件连接
1〕螺纹连接:适用于管径≤
2〕法兰连接:适用于管道、阀门、设备 3〕承接连接:适用于带承接口的铸铁管 4〕焊接连接:连接可靠,但拆卸困难 5〕黏合连接:适用于塑料管连接 四、管道防腐
〔一〕覆盖法防腐 〔金属外表涂防腐涂料、油漆〕 〔二〕管道防腐施工 1、清理外表:除油、除锈 2、涂漆〔刷涂、喷涂〕 3、管道着色与其标志 〔三〕埋地管道的防腐 五、管道保温 〔一〕常用保温材料
膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿渣棉、膨胀蛭石、薄膜塑料、石棉硅藻土、多孔混凝土
〔二〕保温施工
试压、防腐合格后进展保温施工 〔三〕管道保温层结构与施工:
1、绝热层:涂抹法、预制块法、捆扎法、充填法 2、防湿层:油毡防湿层、玻璃布防湿层
3、保护层:石棉水泥层、玻璃布缠绕、金属保护层

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word 第三章 污水通用设备
一、环保设备分类 〔一〕容器设备 1、常压容器
2、中低压容器0.11.6MPa 1.610MPa 3、高压容器10100Mpa 〔二〕机械设备 1、通用设备
标准设备〔阀门、水泵、风机等〕 2、专用设备
非标设备〔格栅、搅拌机、曝气机等〕 二、阀门 〔一〕阀门分类
1、按结构分:截门阀、闸门阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、角阀 2、按功能分:开断用〔截止阀等〕、调节用〔流量控制阀等〕、分配用〔三通阀等〕 、止回用、安全用。
3按压力分:真空(<1MPa低压(<16MPa 中压(25~64MPa 高压(100~800MPa 、超高压(<1000MPa 4、按操纵方式分:手动、电动、气动、液动 〔二〕环保工程常用阀门
闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀 1、阀门的根本参数
1〕流通直径〔公称通径 DN、单位:mm 2〕介质工作压强〔公称压力、单位:kgf/cm2 1kgf/cm2 = 98.0665kPa 如:Pg16 表示阀门的公称压力16kgf/cm2
阀门多为标准件定型产品 2、常用阀门的结构和用途 1〕闸阀〔多回转阀门〕
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word 工作原理:利用在阀体与介质流动方向垂直的闸板的升降来控制阀的启闭。
图例:
流通直径:50~1000mm 最大工作压强:2~4MPa 特点:全开时无阻碍,易泄漏、阻力小、适于制成大口径阀门。
铸铁闸门
2〕截止阀
工作原理:利用装在阀杆下面的阀盘与阀座相配合来控制阀的启闭
图例:
特点:启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,截止阀的启闭件沿阀座中心线移动;截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。


直通式截止阀 直流式截止阀

3〕蝶阀〔90°回转阀门〕
工作原理:阀板为一圆盘,可绕阀体一固定轴旋转,圆盘与介质流动方向垂直时,阀门关闭。

图例:

最大流通直径:2000mm 特点:运动方式为转动,最大转动角度90°。但是阀门开启7 / 17
word 后,蝶板仍横在管道中心,产生阻力,同时杂质会在蝶板上缠绕。


4〕球阀〔90°回转阀门〕
工作原理:以一个中间开孔的球体做阀体,靠旋转球体控制阀的启闭。
图例:
特点:密封性能好;开关迅速、方便,只要阀杆转动90°,流体阻力小,通径一般较小,<400mm
5 止回阀〔逆止阀、单向阀〕
特点:流体单向导通,阻止介质倒流,自动启闭阀门。 图例:

作用: 多台水泵〔或风机〕并联工作时,其中一台停止时,防止介质倒流;风机停运时,防止曝气池的水倒流至风机;水泵吸水管底端的止回阀称为底阀,可免除水泵启动时的引水操作。

升降式止回阀 对夹蝶式止回阀 〔旋启式〕 斜板止回阀

三、水泵
〔一〕水处理常用泵分类与性能参数
1、叶片泵〔依靠叶轮的高速旋转完成能量转换〕 离心泵:径向流,液体受离心力作用 轴流泵:轴向流,液体受轴向升力作用 混流泵:斜向流,受力二者兼有
离心泵分类:单级/多级、单吸式/多吸式、卧式/立式、低压/中压/高压、清水/污水
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word 离心泵启动:引水、灌泵 2、容积泵
活〔柱〕塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵 3、其它类型泵
射流泵、水锤泵、水环式真空泵等 4、水泵的性能参数
流量Q:叶片泵流量与扬程成反比,〔m3/h 容积泵流量与扬程无关
扬程HmH2OPa,允许吸上真空高度Hs:随流量变化 转速zr / min 功率:有效功率Ne、轴功率N 四、风机
〔一〕水处理常用风机的根本知识
风机在水处理过程中被广泛用于曝气、通风、混合搅拌等环节。水处理常用风机有离心风机和罗茨风机。
1、离心风机的特性、型式 1〕离心鼓风机的特性
多级离心风机采用多级风叶组合,叶轮结构适用于大风量、高风压工作条件。按风机进口形式、出口形式的不同组合可分为多种类型。特性:压力条件和气体密度对供风量有很大影响〔冬季、夏季气体密度不同,冬季所需功率大〕
2〕离心式涡轮鼓风机的型式 多级涡轮鼓风机
风机每级升压1000mm H2O 常用3~8级;转速为3000 r/min6000 r/min;可获得高风压、大风量
单级增速鼓风机
通过叶轮高速旋转,一级升压值10000mm H2O,通过增速机,将转速提高到8000~20000 r/min
2、罗茨鼓风机的特性、型式
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word 罗茨风机为容积式风机,二个转子相互反方向旋转;风机一级可升压700~7000mm H2O;皮带传动变速,转速为400 ~ 2500 r/min输送的风量与转数成比例,三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进展3次吸、排气。有二叶罗茨风机、三叶罗茨风机,目前使用的多是三叶罗茨风机。


〔二〕常用风机的主要工作参数和型号表示方法 1、主要工作参数
流量Q:单位时间的进口流量,m3/min 风压P:经过风机后的出口压强,kPa 转速n:输出额定风量、风压时叶轮转子的转速,r/min 功率N:配套电机功率〔或风机轴功率〕,单位 kW 2、型号表示方法
1〕多级离心风机 D60 68.6 81 D →单吸入进口方式 60 进口流量 68.6 出口压力 81 叶轮级数 2〕罗茨风机 3L32WD 3 →叶轮为三叶型 L→罗茨风机 3→叶轮直径代号 2 →叶轮长度代号 W→卧式结构 D→电动机直联 L →为立式 C→为皮带传动〕

第四章 污水专用设备
一、机械格栅
机械格栅由机架、动力装置、耙齿与电控箱组成,斜置于废水流经的通道中,与地面形成一定的倾角。
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word 1、安装位置:格栅设在污水处理厂中所有处理构筑物之前,或设在泵站之前。
2、去除对象:用以截留废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以免堵塞水泵与处理构筑物的管道。 3、结构形式:平面格栅和曲面格栅。
4、按栅渣去除方式,可分为人工去除格栅、机械去除格栅。
二、砂水别离设备的种类、结构和工作原理
常用设备有:水力旋流器、振动筛式砂水别离器、水力旋流器〔砂水别离〕
螺旋砂水别离器

三、曝气设备
〔一〕鼓风曝气设备的分类、结构与特点 由供气设备、气泡扩散设备、连接收道组成。 1、供气设备〔风机〕 射流曝气设备 潜水射流曝气机

2、气泡扩散设备〔多孔性/非多孔性〕 1〕多孔性
微孔曝气器〔曝气盘钛合金/瓷,孔径150~200um
微孔瓷曝气管
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word 弹性曝气软管:化学增强塑料制成 2〕非多孔性
穿孔管、圆形扩散器、喷嘴扩散器、气水冲击式扩散器、水力剪切箱扩散器。
〔二〕 机械曝气设备的分类、结构与特点 1、水平轴曝气机(用于氧化沟工艺

1转刷曝气机 2转蝶〔盘〕曝气机 2、垂直轴曝气机
潜水搅拌机,适用于推进搅拌含有悬浮物的污水、创建水流,加强搅拌功能,防止污泥沉淀。

四、滗水器
〔一〕滗水器的分类、工作原理和应用
1滗水器是能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水工具。 由收水装置、连接装置和传动装置组成。需要自动控制与系统有机结合。
2、分类:虹吸式、浮桶式、套桶式、旋转式
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五、机械过滤器
机械过滤器也称为压力式过滤器。是纯水制备前期预处理、水净化系统的重要组成局部。材质有钢制衬胶或不锈钢,根据过滤介质的不同分为天然石英砂过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤器、锰砂过滤器等,根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器,根据实际情况可联合使用也可以单独使用。


第五章 混凝和混凝剂
混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂〔通常称为混凝剂与助凝剂〕,使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合,长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。
混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒;在絮凝阶段这些微粒互相聚13 / 17
word 结〔或由于高分子物质的吸附架桥作用相助〕形成大颗粒絮体,在一定的沉淀条件下可以从水中别离去除。
一、混凝剂与助凝剂 〔一〕常用的无机盐类混凝剂
5-1 常用的无机盐类混凝剂 名称

1〕制造工艺较简单
2〕无水硫酸铝含量各地产品不同,设计时一般工业硫酸铝
Al2(SO43·18H2O 可采用20%~25% 3〕价格比精制硫酸铝廉价
4〕用于废水处理时,投加量一般为50~200mg/L 5〕其他同精制硫酸铝
1〕腐蚀性较高〔2〕矾花形成较快,较稳定,沉硫酸淀时间短〔3〕适用于碱度高,浊度高,pH=8.1~9.6亚铁
FeSO4·7H2O
〔绿pH值较低时〔<8.0〕,常使用氯来氧化,使二价铁矾〕
氧化成三价铁,也可以用同时投加石灰的方法解决
1〕对金属〔尤其对铁器〕腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料管也会因发热而引起变形
三氯FeCl3·6H2O
化铁
效果较好
3〕易溶解,易混合,渣滓少

1〕净化效率高,耗药量少,过滤性能好,对各[Aln(OHmCl3种工业废水适应性较广
聚合氯化铝
n-m] 2〕温度适应性高,pH适用围宽〔可在pH=5~9〔通式〕
的围〕,因而可不投加碱剂
简写PAC 3〕使用时操作方便,腐蚀性小,劳动条件好 2〕不受温度影响,矾花结得大,沉淀速度快,水,不论在冬季或夏季使用都很稳定,混凝作用良好,14 / 17
word 4〕设备简单,操作方便,本钱较三氯化铁低 5〕是无机高分子化合物

〔二〕常用的有机合成高分子混凝剂与天然絮凝剂
5-2 常用有机合成高分子混凝剂与天然絮凝剂
分子式
或代号
1〕目前被认为是最有效的高分子之一,在废水处理中常被用作助凝剂,与铝盐或铁盐配合使用
2〕与常用混凝剂配合使用时,应按一定的顺序先后投加,以发挥两种药剂的最大效果
3〕聚丙烯酰胺固体产品不易溶解,宜在有机械聚丙烯酰代号PAM
释后的溶液保存期不宜超过1~2
4〕聚丙烯酰胺有极微弱的毒性,用于生活饮用水净化时,应注意控制投加量
5〕是合成有机高分子絮凝剂,为非离子型;通过水解构成阴离子型,也可通过引入基团制成阳离子型;目前市场上已有阳离子型聚丙烯酰胺产品出售
1〕属于聚胺类高度阳离子化的有机高分子混凝剂,液体产品固含量70%无色或浅黄色透明粘稠液体
2贮存温度5~45℃,使用pH7~9150~1脱色絮凝
代号脱100稀释后投加,投加量一般为20~100mg/L,也可与I
其他混凝剂配合使用
3〕对于印染厂、染料厂、油墨厂等工业废水处理具有其他混凝剂不能达到的脱色效果
搅拌的溶解槽配制成0.1%~0.2%的溶液再进展投加,
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word 〔三〕常用的助凝剂
5-3 常用的助凝剂


1〕当处理高色度废水与用作破坏水中有机物或去除臭味时,可在投混凝剂前先投氯,以减少
Cl2 混凝剂用量
2〕用硫酸亚铁作混凝剂时,为使二价铁氧化成三价铁可在水中投氯
1〕用于原水碱度不足
生石灰
CaO 2〕用于去除水中的CO2,调整pH 3〕对于印染废水等有一定的脱色作用 1〕适用于硫酸亚铁与铝盐混凝剂,可缩短活化硅酸、活化水玻璃、泡花
Na2O·xSiO2·yH2O
混凝沉淀时间,节省混凝剂用量
2〕原水浑浊度低、悬浮物含量少与水温较低〔约在14℃以下〕时使用,效果更为显著
3〕可提高滤池滤速,必须注意加注点 4〕要有适宜的酸化度和活化时间

二、影响混凝效果的因素与混凝剂的选择 〔一〕影响混凝效果的主要因素
影响混凝效果的因素比拟复杂,其中主要由水质本身的复杂变化引起,其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。

工业废水中的污染物成分与含量随行业、工厂的不同而千变万化,而且通常情况下同一废水中往往含有多种污染物。因此某一种混凝剂对不同废水的混凝效果可能相关很大。有些废水中含有外表活性剂或活性染料一类污染物质,通常使用的混凝剂对它们的去除效果也大多不理想。
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pH值也是影响混凝的一个主要因素。在不同的pH值条件下,铝盐与铁盐的水解产物形态不一样,产生的混凝效果也会不同。由于混凝剂水解反响过程中不断产生H+,因此要保持水解反响充分进展,水中必须有碱去中和H+,如碱不足,水的pH值将下降,水解反响不充分,对混凝过程不利。
3.水温对混凝效果也有影响,无机盐混凝剂的水解反响是吸热反响,水温低时不利于混凝剂水解。

把一定的混凝剂投加到废水中后,首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中。混凝剂充分溶解后,所产生的胶体与水中原有的胶体与悬浮物接触后,会形成许许多多微小的矾花,这个过程又称为混合。混合过程要求水流产生激烈的湍流,在较快的时间使药剂与水充分混合,混合时间一般要求几十秒至2分钟。混合作用一般靠水力或机械方法来完成。
〔二〕混凝剂的选择
针对处理某种特定的废水选择适应的混凝剂时,通常由综合以下几方面的考虑来确定。
1〕处理效果好,对希望去除的污染物有较高的去除率,能满足设计要求。为了达到这一目标,有时需要两种或多种混凝剂与助凝剂同时配合使用。
2〕混凝剂与助凝剂的价格应适当廉价,需要的投加量应当适中,以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高。
3〕混凝剂的来源应当可靠,产品性能比拟稳定,并应宜于储存和投加方便。
4〕所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。当处理出水有回用要求时,要适当考虑出水中混凝剩余量所造成的轻微色度等影响〔例如采用铁盐作混凝剂时〕。

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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/257e44c20b12a21614791711cc7931b764ce7b47.html

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