给排水工程师考试基础知识精华辅导4

废水处理方法及各自特点：物理处理法、化学处理法、生物处理法。

①物理处理法：通过物理作用分离，回收废水中不溶解的悬浮状态污染物的方法，可分为重力分离法、离心分离法及筛滤截留法。属于重力分离法的处理单元有沉淀、上浮等，相应的处理设备是沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池及其附属装置等。离心分离法有离心分离机和水旋分离器等。筛滤截留法有栅筛截留和过滤两种处理单元，设备有格栅和筛网、砂滤池和微孔滤机等。

以热交换原理为基础的处理方法有蒸发、结晶等。

②化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的方法。

以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等;以传质作用为基础的处理单元(物理化学处理法)有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透(膜分离技术)等。

③生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解、胶体以及悬浮状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质的方法。根据微生物的不同，分为好氧生物处理(活性污泥法和生物膜法)和厌氧生物处理(消化池处理高浓度有机废水和污泥)。

城市废水处理的典型流程及各部分的作用：①一级处理：主要处理对象是较大的悬浮物。截流于沉淀池的污泥可进行污泥消化或其他处理，出水可排放于水体或用于污水灌溉。②二级处理：对出水水质要求更高时，再进行生物化学法处理，主要处理对象是有机物，并进一步降低悬浮物含量。③三级处理和高级处理：出水水质更高时，在二级处理后进行三级处理。主要对象是营养物质(N、P)及其他溶解物质和微量杂质，采用的方法有吸附、吹脱和超滤。有时目的不是为了排放，而是为了直接回用，处理对象还包括去除废水中的细小悬浮物，难生物降解的有机物，微生物和盐分等，采用的方法可能有吸附、离子交换、反渗透、消毒等。三级处理前必须有一、二级处理，强调顺序性，而高级处理强调处理深度。

沉淀类型：①自由沉淀：废水中悬浮固体浓度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉淀过程中，固体颗粒不改变形状，也不互相粘合，各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)

②凝聚沉淀：废水中悬浮固体浓度也不高，但具有凝聚的性能，在沉淀的过程中，互相粘合，结合成为较大的絮凝体，其沉淀速度是变化的。(在初沉池后期和二沉池初期)

③集团沉淀(成层沉淀)：当废水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后，每个颗粒的沉淀将受到其周围颗粒的干扰，沉速有所降低，如浓度进一步提高，颗粒间的干涉影响加剧，沉速大的颗粒也不不能超过沉速小的颗粒，在聚合力的作用下，颗粒群结合成为一个整体，各自保持相对不变的位置，共同下沉。液体与颗粒群之间形成清晰的界面。沉淀的过程实际就是这个界面下降的过程。(活性污泥在二沉池的后期沉淀)

④压缩沉淀：此时浓度很高，固体颗粒互相接触，互相支承，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。(活性污泥在二沉池污泥斗中和浓缩池中的浓缩)

颗粒的沉降速度：依据斯托克斯公式得出。

沉淀池的表面负荷：Q/A：单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，一般称之为表面负荷，以q表示。(数值上与颗粒沉速)

曝气沉砂池：是一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底20-80cm处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有I=0.1-0.2的坡度，以保证砂粒滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。

自由沉降总去除率试验的方法及总去除率的确定：将已测定过悬浮物含量的废水搅拌均匀后，同时注入数个沉淀管中，经t1时间后，从第一个沉淀管高h处取出一定数量的废水，同样，经过t2、t3、t4……t5时间后，相应地从第2、3、4……n个沉淀管中同一高度处取出同样数量的水样，测定其中悬浮物含量分别为c1\c2\c3……cn.沉淀率为E=c0-ct/c0，悬浮物经t时间的沉速为u0=h/t.以沉速为横坐标，以沉淀率为纵坐标，能够绘出“沉速-沉淀率”关系曲线。

理想沉淀池的工作过程分析：假定条件为：①池内废水按水平方向流动，从入口到出口，颗粒水平分布均匀，每个颗粒都按水平流速v流动;②悬浮颗粒在整个水深均匀分布，其水平分速等于废水的水平流速v，每个颗粒的沉速固定不变;③颗粒一经沉淀就不再上浮。沉淀池内分流入区、流出区、沉淀区和污泥区四部分。

沉淀池溢流率和颗粒沉降速度的关系：

沉淀池的分类及各自的水流特点：平流式(一端流入，按水平方向在池内流动，从另一端溢出)、辐流式(从中心进入，沉淀后废水从池周溢出，水平流动)、竖流式(从池中央下部进入，由下向上流动，沉淀后废水从池面和池边溢出)

斜管沉淀池增强沉淀效果的原理和具体方法：原理是理想沉淀池：在理想条件下，分隔成n层的沉淀池，理论上其过水能力为原池的n倍。具体方法：将水平隔层改为与水平面倾斜成一定角度的斜面，构成斜板或斜管。