第 5章 预处理
5.1 格栅 与 筛网
5.2 水的调节
5.3 水的预处理思考题 习题本章目录格栅格栅分类按形状分本章目录按栅条净间隙 e来分格栅按清渣方式来分本章目录格栅各种格栅及格栅除污机 动画演示本章目录格栅各种格栅及格栅除污机 动画演示本章目录格栅各种格栅 及格栅除污机动画演示移动臂式格栅初污机本章目录各种格栅自动机械格栅 钢丝绳牵引格栅 WG型机械格栅本章目录各种格栅除污机弧形格栅除污机 进水泵房格栅除污机本章目录格栅设计设计参数过栅流速,0.6～ 1.0m/s
栅前渠道内流速,0.4～ 0.9m/s
栅前倾角,45° ～ 75°,90°
水头损失一般为,0.08～ 0.15m
栅渣量标准：与格栅间间隙大小有关栅条间隙 e
16～ 25mm,0.10～ 0.05m3渣 /103m3污水
30～ 50mm,0.03～ 0.01 m3渣 /103m3污水栅渣含水率 80%±,容重 960kg/m3
当栅渣量 >0.2m3/日，则应采用机械清渣本章目录栅槽宽度 B
B=S（ n-1）＋ en (m)
式中,n— 格栅间隙数（个）
e— 栅条净间隙,m
Qmax — 最大设计流量,m3/s
α — 格栅倾角； h— 栅前水深（ m）
v— 过栅流速,m/s
e h V
Qn?s i nm a x?
格栅设计设计计算本章目录过栅水头损失 h1（ m）
式中,h0— 计算出来的水头损失（ m）
k— 水头损失增大系数,k=3
ε — 阻力系数，
)(s i n
2
2
01 mgkkhh?
3
4
e
s
格栅设计设计计算本章目录栅槽总高度 H（ m）
格栅设计设计计算
H=h+h1+h2（ m）
式中 h— 栅前水深,m
h2— 栅前渠道超高,m，一般 h2=0.3m
栅槽总长度 L（ m）
式中,l1— 渐扩部分长度,m
l2— 渐缩部分长度,m
l2=l1/2
H1— 栅前槽高,m,H1=h＋ h2（ m）
)(5.00.1 121 mtgHllL
本章目录栅渣量 W（ m3/d)
格栅设计设计计算
m a x 1
总
86400
1000
QW
W
K
式中：
W1— 栅渣量标准（ m3/103 m3污水）
K总 — 总变化系数总K
本章目录格栅设计注意点
1,防止栅前垒水：栅后渠底应比栅前渠底低 h。
2,二个平行格栅的设计。
3,栅前渠道的断面尺寸的确定：由栅前流速与栅前水深而决定
return
格栅设计本章目录筛网的各种形式筛网转筒筛网本章目录筛网的各种形式筛网振动筛网本章目录筛网的各种形式筛网水力筛网本章目录截留污物的去除,填埋、焚烧、堆肥或粉碎机粉碎后返回废水中
return
筛网本章目录水的调节水量调节水质调节水量水质调节
return
本章目录水量的调节水量调节池水量调节池是一座变水位的贮水池，来水重力流，出水用泵抽，贮存盈余，补充短缺。
图 5-1 水量调节池本章目录水量的调节对角线出水调节池 折流调节池调节池类型本章目录废水流量变化曲线
0 6 12 18 24
50
100
150
61,0
平均流量曲线流量曲线
Σ Q=14 64m/d
3
图5-2 某厂废水流量曲线水量调节池本章目录生产周期 T内废水总量 WT（ m3）
式中,qi—— ti时段内废水的平均流量,m3/h
ti—— 时段,h
在周期 T内废水平均流量 Q（ m3/h）
T
0t
iiT
i
tqW
T
tq
T
WQ
T
0t
ii
T i
水量调节池本章目录废水流量累积曲线如图 5-3所示
0 6 12 18 24
a
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
A
d
600
400
300
200
100
0
出水累计曲线
220m
3
废水累积曲线
90m
3 C
E
b
90+220=310m
3
池中水量变化曲线池中水量(m
3
)
图5-3 某厂废 水流量累积曲线水量调节池本章目录
（ 1）出水累计曲线 OA，其斜率即为出水流量。
（ 2）池中水量变化曲线。
（ 3）水量调节池的容积确定,V（ m3）
V=DB+CE
水量调节池
return
本章目录不仅要求有足够的池容，而且要求不同时段流入池内的废水都能达到完全混合。
混合方式：
水泵搅拌混合用动力混合 空气搅拌混合机械搅拌混合用水力混合：
水质调节池本章目录物料平衡,C1QT+CoV=C2QT+C2V （ 5-8）
式中,Q—— 取样间隔时间内的平均流量。
C1—— 取样间隔时间内进入调节池污物浓度。
T—— 取样间隔时间。
Co—— 取样间隔开始时调节池内污物浓度。
C2—— 取样间隔终了时调节池出水污物浓度。
V—— 调节池容积。
当在一个取样间隔时间内出水浓度 C2不变，则（ 5-8）式为：
QVT
QVCTCC 01
2?
而调节池容积 V=Q平均 ·t停留 。
水质的调节池普通水质调节池本章目录穿孔导流槽水质调节池 如图所示同时进入调节池的废水，由于流程长短不同，使前后进入调节池的废水相混合，以均和水质。
(1)调节池的容积实际要求的池容式中,η=0.7 （容积加大系数）
从废水的水量水质变化曲线图表上选择其流量和水质浓度较高的时段。
求其该时段的废水平均浓度与废水累计量。
t
i
T
qiW
1 2
t
i
T
qiW
1 2?
水质调节池本章目录
（ 2）调节池工艺尺寸的确定：
先取有效水深 1.5～ 2.0m，则池面积,定池宽、池长有效H
WF T?
(3)水质调节池的形式方形圆形 点击看示意图均质沉淀池：当废水中 SS高时，则可采用均质沉淀池。池侧沿程进水，使同时进池的污水转变为前后出水，达到与不同时序的污水混合的目的。
水质调节池本章目录分流贮水池：如果有偶然泄漏或周期性冲击负荷，
可设分流贮水池。
分流贮水池本章目录均量 —— 池中水位应变化 → V池均质 —— 池中水应混合 → V池。
二者之中取其大者。
return
均质均量调节池本章目录水的预处理水源污染现状国外水源污染现状德国的慕尼黑水厂以鲁尔河为水源，水厂的进水 DOC达
3.6~5mg/l,NH4+-N为 4～ 6mg/l；
英国苏格兰北部的 Calder地区的 Clyde河也受到了污染，水质监测结果 BOD5达到 12.5mg/l,NH4+-N为 3.02mg/l。
国内水源污染现状黄河：监测的河段中,67.7%的河段为四类水质，主要污染物指标为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数和生化需氧量。
湖泊、水库：无锡主要城市水源梅梁湖 1992年全湖年平均达到 Ш
类水质，其中 TP0.1mg/L,BOD54.2mg/L,TN3.24mg/L。
我国部分城市的供水水质现状本章目录微污染水的性质及其危害微污染水的性质与危害污染原因
（ 1）城市工业废水；
（ 2）城市生活污水；
（ 3）大气降水；
（ 4）垃圾渗滤液；
（ 5）水体中运输、娱乐和废水处置对水体的直接污染；
（ 6）化学品运输事故或其它事故。
水的预处理本章目录水的预处理常规处理工艺的局限性常规处理工艺,混凝 -沉淀 -过滤 -消毒去除目的：主要去除水中的悬浮物、胶体和细菌等。
局限性：对受污染水中的有机物、氨氮等污染物去除率低本章目录水的预处理受污染水源水的预处理技术
1.强化改进常规工艺强化常规工艺是指在加药、混凝、沉淀、过滤、消毒工艺的传统工艺流程中，对其中任一工艺环节的强化或优化，从而进一步提高水中有机污染物的去除。
1）强化混凝技术通过某种方式，改善絮凝条件，提高常规处理对有机物的去除率。
（ l）加大混凝剂的投加量
（ 2）另投絮凝剂，增强吸附、架桥作用如投加助凝剂聚丙烯酰胺（ PAM）、新开发的 M R高分于絮凝剂等本章目录
（ 3）投加新型水处理药剂，通过氧化、混凝的综合作用珠海市自来水公司研制的高效脱色除臭剂；哈尔滨工业大学环境工程学院开发成功的高铁酸盐复合药剂和高锰酸盐复合药剂。
2）强化沉淀技术实测资料表明：水的浊度与有机物关系十分密切，将水的浊度降低至 0.5NTU以下，有机物可能减少 80％
我国近年给水处理技术中引进的高密度澄清池
3）强化过滤技术
4） 改进消毒工艺消毒工艺与 THMs关系密切。消毒剂报道较多的是臭氧，二氧化氯，也有使用氯胺或高锰酸钾的报道。
水的预处理受污染水源水的预处理技术本章目录
2．预处理
1）物理化学预处理物理化学预处理包括：化学氧化预处理和吸附预处理。
（ 1）化学预氧化预处理：
利用强氧化剂的氧化能力，去除水中的有机污染物，提高混凝沉淀效果。常用的氧化剂有氯气、臭氧和高锰酸钾等。
（ 2）吸附预处理利用物质强大的吸附性能或交换作用或改善混凝沉淀效果来去除水中污染物。主要有粉末活性炭吸附和粘土吸附。
水的预处理受污染水源水的预处理技术本章目录
2）生物预处理
（ 1）原理利用载体上的微生物的生物氧化作用达到去除水中的有机物、
氨氮等污染物的目的。
（ 2）主要的生物预处理的工艺生物接触氧化池、曝气生物滤池、生物转盘、生物流化床等。
以生物接触氧化和曝气生物滤池为最多。
水的预处理受污染水源水的预处理技术
return
本章目录思考题
1,水量调节池容积应如何确定？正常运行的平流式沉淀池能否起到水量和水质的调节作用，为什么？
2,废水均和调节有哪几种方式，各有何优缺点？
3,水体水质现状评价分类及其概念？
4,沉淀池能否起到均量均质的作用？
5,水质污染的性质和成因以及危害？
6,常用的预处理方法有哪些？
return
本章目录习题
1,山区浅水河流取水方式有何特点？试述低坝式取水和底栏栅取水的构造组成和适用范围。
2,水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去处方法。
3,已知某城市的最大设计污水量 Q=0.2m/s,K=1.5，
计算格栅各部尺寸。
4,已知某化工厂的酸性废水的平均日流量为
1000m/d,废水流量及盐酸浓度列于表中，求 6h的平均浓度和调节池的容积。 数据 如下表：
return
本章目录习题本章目录水泵强制循环搅拌
return
本章目录
１－进水 ２－集水 ３－出水 ４－纵向隔墙 ５－横向隔墙 ６－配水槽
return
穿孔导流槽调节池本章目录同心圆型调节池
return
5.1 格栅 与 筛网
5.2 水的调节
5.3 水的预处理思考题 习题本章目录格栅格栅分类按形状分本章目录按栅条净间隙 e来分格栅按清渣方式来分本章目录格栅各种格栅及格栅除污机 动画演示本章目录格栅各种格栅及格栅除污机 动画演示本章目录格栅各种格栅 及格栅除污机动画演示移动臂式格栅初污机本章目录各种格栅自动机械格栅 钢丝绳牵引格栅 WG型机械格栅本章目录各种格栅除污机弧形格栅除污机 进水泵房格栅除污机本章目录格栅设计设计参数过栅流速,0.6～ 1.0m/s
栅前渠道内流速,0.4～ 0.9m/s
栅前倾角,45° ～ 75°,90°
水头损失一般为,0.08～ 0.15m
栅渣量标准：与格栅间间隙大小有关栅条间隙 e
16～ 25mm,0.10～ 0.05m3渣 /103m3污水
30～ 50mm,0.03～ 0.01 m3渣 /103m3污水栅渣含水率 80%±,容重 960kg/m3
当栅渣量 >0.2m3/日，则应采用机械清渣本章目录栅槽宽度 B
B=S（ n-1）＋ en (m)
式中,n— 格栅间隙数（个）
e— 栅条净间隙,m
Qmax — 最大设计流量,m3/s
α — 格栅倾角； h— 栅前水深（ m）
v— 过栅流速,m/s
e h V
Qn?s i nm a x?
格栅设计设计计算本章目录过栅水头损失 h1（ m）
式中,h0— 计算出来的水头损失（ m）
k— 水头损失增大系数,k=3
ε — 阻力系数，
)(s i n
2
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01 mgkkhh?
3
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格栅设计设计计算本章目录栅槽总高度 H（ m）
格栅设计设计计算
H=h+h1+h2（ m）
式中 h— 栅前水深,m
h2— 栅前渠道超高,m，一般 h2=0.3m
栅槽总长度 L（ m）
式中,l1— 渐扩部分长度,m
l2— 渐缩部分长度,m
l2=l1/2
H1— 栅前槽高,m,H1=h＋ h2（ m）
)(5.00.1 121 mtgHllL
本章目录栅渣量 W（ m3/d)
格栅设计设计计算
m a x 1
总
86400
1000
QW
W
K
式中：
W1— 栅渣量标准（ m3/103 m3污水）
K总 — 总变化系数总K
本章目录格栅设计注意点
1,防止栅前垒水：栅后渠底应比栅前渠底低 h。
2,二个平行格栅的设计。
3,栅前渠道的断面尺寸的确定：由栅前流速与栅前水深而决定
return
格栅设计本章目录筛网的各种形式筛网转筒筛网本章目录筛网的各种形式筛网振动筛网本章目录筛网的各种形式筛网水力筛网本章目录截留污物的去除,填埋、焚烧、堆肥或粉碎机粉碎后返回废水中
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筛网本章目录水的调节水量调节水质调节水量水质调节
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本章目录水量的调节水量调节池水量调节池是一座变水位的贮水池，来水重力流，出水用泵抽，贮存盈余，补充短缺。
图 5-1 水量调节池本章目录水量的调节对角线出水调节池 折流调节池调节池类型本章目录废水流量变化曲线
0 6 12 18 24
50
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150
61,0
平均流量曲线流量曲线
Σ Q=14 64m/d
3
图5-2 某厂废水流量曲线水量调节池本章目录生产周期 T内废水总量 WT（ m3）
式中,qi—— ti时段内废水的平均流量,m3/h
ti—— 时段,h
在周期 T内废水平均流量 Q（ m3/h）
T
0t
iiT
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水量调节池本章目录废水流量累积曲线如图 5-3所示
0 6 12 18 24
a
200
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600
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A
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出水累计曲线
220m
3
废水累积曲线
90m
3 C
E
b
90+220=310m
3
池中水量变化曲线池中水量(m
3
)
图5-3 某厂废 水流量累积曲线水量调节池本章目录
（ 1）出水累计曲线 OA，其斜率即为出水流量。
（ 2）池中水量变化曲线。
（ 3）水量调节池的容积确定,V（ m3）
V=DB+CE
水量调节池
return
本章目录不仅要求有足够的池容，而且要求不同时段流入池内的废水都能达到完全混合。
混合方式：
水泵搅拌混合用动力混合 空气搅拌混合机械搅拌混合用水力混合：
水质调节池本章目录物料平衡,C1QT+CoV=C2QT+C2V （ 5-8）
式中,Q—— 取样间隔时间内的平均流量。
C1—— 取样间隔时间内进入调节池污物浓度。
T—— 取样间隔时间。
Co—— 取样间隔开始时调节池内污物浓度。
C2—— 取样间隔终了时调节池出水污物浓度。
V—— 调节池容积。
当在一个取样间隔时间内出水浓度 C2不变，则（ 5-8）式为：
QVT
QVCTCC 01
2?
而调节池容积 V=Q平均 ·t停留 。
水质的调节池普通水质调节池本章目录穿孔导流槽水质调节池 如图所示同时进入调节池的废水，由于流程长短不同，使前后进入调节池的废水相混合，以均和水质。
(1)调节池的容积实际要求的池容式中,η=0.7 （容积加大系数）
从废水的水量水质变化曲线图表上选择其流量和水质浓度较高的时段。
求其该时段的废水平均浓度与废水累计量。
t
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1 2
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T
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1 2?
水质调节池本章目录
（ 2）调节池工艺尺寸的确定：
先取有效水深 1.5～ 2.0m，则池面积,定池宽、池长有效H
WF T?
(3)水质调节池的形式方形圆形 点击看示意图均质沉淀池：当废水中 SS高时，则可采用均质沉淀池。池侧沿程进水，使同时进池的污水转变为前后出水，达到与不同时序的污水混合的目的。
水质调节池本章目录分流贮水池：如果有偶然泄漏或周期性冲击负荷，
可设分流贮水池。
分流贮水池本章目录均量 —— 池中水位应变化 → V池均质 —— 池中水应混合 → V池。
二者之中取其大者。
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均质均量调节池本章目录水的预处理水源污染现状国外水源污染现状德国的慕尼黑水厂以鲁尔河为水源，水厂的进水 DOC达
3.6~5mg/l,NH4+-N为 4～ 6mg/l；
英国苏格兰北部的 Calder地区的 Clyde河也受到了污染，水质监测结果 BOD5达到 12.5mg/l,NH4+-N为 3.02mg/l。
国内水源污染现状黄河：监测的河段中,67.7%的河段为四类水质，主要污染物指标为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数和生化需氧量。
湖泊、水库：无锡主要城市水源梅梁湖 1992年全湖年平均达到 Ш
类水质，其中 TP0.1mg/L,BOD54.2mg/L,TN3.24mg/L。
我国部分城市的供水水质现状本章目录微污染水的性质及其危害微污染水的性质与危害污染原因
（ 1）城市工业废水；
（ 2）城市生活污水；
（ 3）大气降水；
（ 4）垃圾渗滤液；
（ 5）水体中运输、娱乐和废水处置对水体的直接污染；
（ 6）化学品运输事故或其它事故。
水的预处理本章目录水的预处理常规处理工艺的局限性常规处理工艺,混凝 -沉淀 -过滤 -消毒去除目的：主要去除水中的悬浮物、胶体和细菌等。
局限性：对受污染水中的有机物、氨氮等污染物去除率低本章目录水的预处理受污染水源水的预处理技术
1.强化改进常规工艺强化常规工艺是指在加药、混凝、沉淀、过滤、消毒工艺的传统工艺流程中，对其中任一工艺环节的强化或优化，从而进一步提高水中有机污染物的去除。
1）强化混凝技术通过某种方式，改善絮凝条件，提高常规处理对有机物的去除率。
（ l）加大混凝剂的投加量
（ 2）另投絮凝剂，增强吸附、架桥作用如投加助凝剂聚丙烯酰胺（ PAM）、新开发的 M R高分于絮凝剂等本章目录
（ 3）投加新型水处理药剂，通过氧化、混凝的综合作用珠海市自来水公司研制的高效脱色除臭剂；哈尔滨工业大学环境工程学院开发成功的高铁酸盐复合药剂和高锰酸盐复合药剂。
2）强化沉淀技术实测资料表明：水的浊度与有机物关系十分密切，将水的浊度降低至 0.5NTU以下，有机物可能减少 80％
我国近年给水处理技术中引进的高密度澄清池
3）强化过滤技术
4） 改进消毒工艺消毒工艺与 THMs关系密切。消毒剂报道较多的是臭氧，二氧化氯，也有使用氯胺或高锰酸钾的报道。
水的预处理受污染水源水的预处理技术本章目录
2．预处理
1）物理化学预处理物理化学预处理包括：化学氧化预处理和吸附预处理。
（ 1）化学预氧化预处理：
利用强氧化剂的氧化能力，去除水中的有机污染物，提高混凝沉淀效果。常用的氧化剂有氯气、臭氧和高锰酸钾等。
（ 2）吸附预处理利用物质强大的吸附性能或交换作用或改善混凝沉淀效果来去除水中污染物。主要有粉末活性炭吸附和粘土吸附。
水的预处理受污染水源水的预处理技术本章目录
2）生物预处理
（ 1）原理利用载体上的微生物的生物氧化作用达到去除水中的有机物、
氨氮等污染物的目的。
（ 2）主要的生物预处理的工艺生物接触氧化池、曝气生物滤池、生物转盘、生物流化床等。
以生物接触氧化和曝气生物滤池为最多。
水的预处理受污染水源水的预处理技术
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本章目录思考题
1,水量调节池容积应如何确定？正常运行的平流式沉淀池能否起到水量和水质的调节作用，为什么？
2,废水均和调节有哪几种方式，各有何优缺点？
3,水体水质现状评价分类及其概念？
4,沉淀池能否起到均量均质的作用？
5,水质污染的性质和成因以及危害？
6,常用的预处理方法有哪些？
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本章目录习题
1,山区浅水河流取水方式有何特点？试述低坝式取水和底栏栅取水的构造组成和适用范围。
2,水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去处方法。
3,已知某城市的最大设计污水量 Q=0.2m/s,K=1.5，
计算格栅各部尺寸。
4,已知某化工厂的酸性废水的平均日流量为
1000m/d,废水流量及盐酸浓度列于表中，求 6h的平均浓度和调节池的容积。 数据 如下表：
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本章目录习题本章目录水泵强制循环搅拌
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本章目录
１－进水 ２－集水 ３－出水 ４－纵向隔墙 ５－横向隔墙 ６－配水槽
return
穿孔导流槽调节池本章目录同心圆型调节池
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