预处理设备

多媒体教案陕西科技大学机电工程学院胡鹏睿环保设备原理与设计第一部分水处理设备原理与设计污水处理方法厌氧好氧生物法：渗析换、反渗透、电解、电物化法：吸附、离子交氧化还原化学法：混凝、中和、气浮反渗透物理法：沉淀、过滤、按作用原理分、1污泥浓缩、脱水污泥处理：厌氧消化、的深度处理：以回用为目等无机物、难以降解的有机物、三级处理：去除微生物用生物法胶体状有机物，主要采二级处理：去除溶解和法物为主，主要采用物理一级处理：以去除悬浮、按处理程度分PN2出水进水污泥消化池预浓缩池二沉池生物池初沉池沉砂池格栅脱水车间后浓缩池处置污泥回流剩余污泥鼓风机内回流沼气利用一级处理二级处理（物理处理）（生物处理）城市污水处理系统构成•不溶态污染物的分离技术是指通过物理作用分离和去除污水中不溶解的悬浮固体（包括油膜、油品）的方法，使用极为广泛。•固液分离过程中，按其涉及的原理可以分为两大类：一类是液相受限制，而固体颗粒能在悬浮液中自由运动，可以将其归类于离心沉降、重力沉降或浮选等；另一类是利用介质，使固体颗粒受到限制而允许液相穿过介质，可以将其归类为筛滤截留、过滤等。第一章不溶态污染物的分离技术与设备在整个污水处理工艺流程中使用场合较多，包括污泥的脱水机械在内！！1.1预处理设备（拦污）粗格栅作用：拦截污水中的大块污物提升泵作用：将污水提升到一定高度，使后续单元依靠重力自流运行细格栅作用：拦截污水中的小块污物沉砂池作用：除去污水中比重较大、易沉淀的颗粒物质A段处理预处理过程预处理设备主要包括污物拦截装置、沉沙以及起调节、均衡作用的构筑物。在水处理过程中，筛滤设备是一类重要的拦污装置，用于清除污水和雨水泵站以及污水处理厂进水中含有较大悬浮物，保护后续处理设施的正常运行，以及降低其他处理设施的处理负荷。筛滤设备包括格栅、旋转滤网、水力筛网等。一、格栅（grid）二、机械格栅除污机（gridspotter)**三、旋转滤网四、水力筛网（meshscreen）五、栅渣处理、运输机械表1.1预处理设备去除较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备。格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。一、格栅在水处理流程中，格栅是一种对后续处理设施具有保护作用的设备，尽管格栅并非废水处理的主体设备，但因其位处咽喉，故显得相当重要。1、格栅的作用及分类格栅的作用格栅的作用格栅的作用①按栅条间距分类粗格栅（间距为40~100mm）中格栅（间距为10~40mm）细格栅（间距为3~10mm）表示方法：PGA-B×L-d平面格栅A型,宽,mm、长,mm、间隙,mm例:A型,B=800mm,L=1000mm;d=50mm表示为：PGA-800×1000-50格栅的分类：②按栅渣清除方式分类人工清除设计面积一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。与水平面倾角：45º-60º机械清除过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。与水平面倾角：60º-70º格栅的清渣方法人工清渣格栅示意图格栅操作平台滤水板移动式伸缩臂机械格栅示意图耙斗格栅行走轮2、格栅设计参数的确定（间隙、形状、倾角、流速、渣量、清渣）（1）格栅的栅条间隙确定依据污水类型格栅后所用水泵型号所用格栅类型（粗、细）一般取值城市污水10~25mm机械格栅10~50mm不同污水泵型号20~150mm（2）格栅栅条断面形状圆形断面水力条件好、水流阻力小，但刚度差，一般多采用矩形断面。（3）格栅的安装倾角一般采用45～75,人工清除栅渣时取低值；若采用机械清除时采用60～75，特殊类型可达90º。格栅高度一般应使其顶部高出删前最高水位0.3m以上；当格栅井较深时，格栅的上部可采用混凝土胸墙或钢挡板满封，以减小格栅的高度。过格栅渠道的水流流速污水过栅条间距的流速一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅通常采用0.4~0.9m/s格栅渠道的宽度要设置得当，应使水流保持适当流速为防止栅条间隙堵塞，一般采用0.6~1.0m/s最大流量时可高于1.2~1.4m/s渐扩α＝20°，沉底大于水头损失（4）水流通过格栅的流速•（5）格栅拦截的栅渣量•栅渣量与栅条间隙、当地废水特征、废水流量以及下水道系统的类型等因素有关。•栅渣的含水量一般为80%，表观密度约为960kg/m3;有机质高达85%，极易腐烂、污染环境。栅渣的收集、卸装设备，应以其体积为考虑依据。废水处理厂内储存栅渣的容器，不应小于一天截留的栅渣量。（6）清渣方式栅渣的清除方法一般按所需的清渣量而定，一般选用人工除污格栅；当栅渣量大于0.2m3/d时应采用机械格栅除污机；一些小型废水处理厂为了改善劳动条件，也采用机械格栅除污机。若采用机械格栅除污机时齿靶移动速度为5-17m/min，则其动力装置（除水力传动外）一般应设在室内，或采用其他保护措施；台数不宜少于2台，如为一台时则应设人工格栅除污以备使用。3、格栅的设计计算及其举例看书p16-17，找出书中的错误，提问。二、机械格栅除污机（gridspotter)机械格栅除污机的类型很多，具体形式分类如表1-1-6所示。总的可分为前清式（或前置式）、后清式（或后置式）、自清式三大类。XG型旋转式格栅除污机上海松江东部污水处理厂上海松江东部污水处理厂上海松江东部污水处理厂上海天山水质净化厂GL型格栅除污机上海石洞口污水处理厂上海嘉定水质净化厂曝气沉砂池前细格栅格栅运行的控制目前国内机械格栅除污机的行业标准由江苏省宜兴市泉溪环保有限公司负责编制，由国家环保总局在全国颁布实施。下面依据目前国内市场已有的格栅除污产品，介绍其结构特征以及基本动作原理。1.链条回转式多耙格栅除污机2.自清式格栅除污机（或回转式固液分离机）3.弧形格栅除污机4.钢丝绳牵引式格栅除污机5.转鼓式格栅除污机主要由驱动机构、主轴、链轮、环形牵引链、清污耙板、过力矩保护装置和框架结构等组成。1.链条回转式多耙格栅除污机回转式格栅除污机1.电机减速机2.主传动链轮轴3.从动链轮轴4.链条5.机架6.卸料溜板工作时驱动机构驱动主轴旋转，主轴两侧的主动链轮使两条环形链条做回转运动，在环形链条上均布6~8块清污板耙，板耙上的耙齿间隙与格栅栅距配合，回转时耙齿插入栅片间隙中上行。由于耙齿设计成双齿状，双齿间呈一夹角，这样当一齿插入栅条缝隙中清捞时，另一齿则与其形成包围之势将固体杂物包围住，不让其脱漏。当板耙到机体上部时，由于转向导轨及导轮的作用，一部分污物依重力自行落下，剩余粘附在板耙上的污物通过缓冲自净卸污装置刮除。牵引板耙的链条，通常节距为35~50mm的套筒滚子链；为延长使用寿命，可采用不锈钢材料。GL型格栅除污机之工程应用北京高碑店污水处理厂杭州市政运河南段治理工程上海彭越浦泵闸枢纽工程上海浦东国际机场2.自清式格栅除污机（回转式固液分离机）由工程塑料（通常为ABS、尼龙1010）或不锈钢制成的特殊性耙齿，按一定次序相互叠合和串联后装配在耙齿轴上形成封闭式的耙齿链，相邻两根串接轴之间的轴距就是链轮的节距P。应注意耙齿为一个整体结构。在传动系统的带动下，链轮牵引整个耙齿链（迎水工作面）以2m/min德速度自下而上回转。环形耙齿链的下部浸没在进水渠中，栅面携带水中固体杂物从液体中上行分离出来，液体则从耙齿的栅隙中流过。当耙齿链携带固体杂物达到顶部时，因弯轨和链轮的导向作用，使得前后相邻的两排耙齿之间产生相互错位推移，把附着在栅面上的大部分杂物外推，促使杂物依靠重力脱落卸入污物盛器内。另一部分粘、挂在齿耙上的污物，在回转至链轮下部时，压力冲洗水子内向外由喷嘴喷淋冲涮；同时，喷嘴相对应的栅面外侧又有橡胶刷做反向旋转涮洗，基本上把栅面污物清除干净。运行示意图见1-1-3所示。该设备最大的优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪音、耐腐蚀性能好，设置了过载安全保护装置，在设备发生故障时，会产生声光报警并自动停机，同时可根据用户需要任意调节设备运行间隔，实现周期性运转；也可根据格栅前后液位差自动控制，并且有手动控制功能以方便检修。同时因该设备具有很强的自净能力，不会发生堵塞现象，所以日常维修工作量很少。江苏宜兴溪泉环保有限公司生产的HF型回转式固液分离机按机净宽尺寸分为HF300~3600型。耙齿栅隙分为1mm、3mm、5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm等各种规格，选型由过水量、提升高度、固液分离总量和所分离物质的形状、颗粒大小来选择，同时选配不同的材质，设备标准沟深为1535mm。HF型回转式固液分离机的安装示意图北京高碑店污水处理厂北京酒仙桥污水处理厂成都自来水六厂成都自来水五厂HF型回转式固液分离机的工程应用黄村污水处理厂所用江苏宜兴溪泉回转式固液分离机3、移动式格栅除污机移动式格栅除污机适用于多台平面格栅或超宽平面格栅，均布置在同一直线上或移动的工作轨迹上，以一机替代多机，依次有序地逐一除污。主要形式有：移动式钢丝绳牵引伸缩臂格栅除污机、移动式钢丝绳牵引耙斗格栅除污机、移动式钢丝绳牵引抓斗格栅除污机等，以耙斗式应用居多。（1）移动式钢丝绳牵引伸缩臂格栅除污机移动式钢丝绳牵引伸缩臂格栅除污机，主要由卷扬机提升机构、臂角调整机构和行走机构等组成。卷扬机提升机构：由电动机、涡轮-蜗杆减速器和开式齿轮减速做减速驱动卷筒，由钢丝绳牵引四节矩形伸缩臂套管组成的耙臂。耙斗固定在末级耙臂的端部。耙齿由钢板制成并焊接在耙斗上，耙斗内有一块借助杠杆作用动作的刮污板，刮除耙斗内的污物。耙臂和耙斗的下降靠其自重，上升则靠钢丝绳的牵引力，在卷筒的另一端还有一堆开式齿轮，带动螺杆螺母，由螺母控制钢丝绳在卷筒上的排列，避免由于钢丝绳叠绕而导致动作不准确（乱绳）臂角调整机构：由电动机经皮带传动和涡轮-蜗杆减速器带动螺杆螺母，螺母和耙臂铰接在一起。在耙臂下伸前，应使耙斗脱开格栅。在耙斗刮污前，应使耙斗接触格栅。这两个动作通过改变臂角的大小来实现。行走机构：由电动机经涡轮-蜗杆减速器和开式齿轮减速，带动槽轮沿着轨迹行走。该机的供电方式是悬挂式移动电缆，各种动作由人工控制机上的按钮实现。污物被耙上来后，可由皮带运输机运至料斗，待积累到一定数量时装车运走。在设计制造这种除污机时，应注意使伸缩臂内摩擦表面平直光滑，避免卡住；还应注意耙斗齿的间距和格栅相适应，以及行走时的定位准确。4、转鼓式格栅除污机安装尺寸ZG型转鼓式格栅除污机的结构转鼓式格栅除污机又称细格栅过滤器或螺旋格栅机，是集细格栅除污机、栅渣螺旋提升机和栅渣螺旋压榨机于一体的设备。格栅片按栅间隙制成鼓形栅框，处理水从栅框前流入。累计在栅条上的滤渣又形成过滤层进一步起到过滤作用，从而提高了栅渣的过滤效率。当栅框前后的水位差到达设定值时，减速电机自动启动，安装在中心轴上的旋转齿靶回转清污。其清渣齿伸入栅条之间，将所有滤渣去除；当清渣齿靶把污物扒集至栅框顶点的位置时(12点），开始卸渣（能靠自重下坠的栅渣卸入栅渣槽）。为了清理齿上的滤渣，清渣齿靶能自动倒转15o，被栅框顶端的清渣齿板把粘附在耙齿上的栅渣自动刮除，卸入栅渣槽。栅渣由槽底螺旋输送器提升，至上部压榨段压榨脱水后外运，栅渣固含量可达35~45%。三、旋转滤网旋转滤网通过传动装置使链形网板连续转动，拦截及排除水源内大于网孔直径的悬浮脏污物和颗粒杂质，为供水系统中的主要拦污设备。由于其不能拦截水体中较大的杂物（如漂木、浮冰、树杈、芦苇等），因此在旋转滤网前应设置粗格栅或格栅除污机。大致可以分为板框型、转鼓形和连续传送带型三种。滤网可用不锈钢、尼龙丝、铜丝或镀锌铜丝编织而成，网孔孔眼大小根据拦截对象选用，一般为0.1~10mm。工作时可设置在渠道内或取水构筑物内，由于旋转滤网截留的污物颗粒较小，一般可顺排水沟内排出。图转鼓型旋转滤网结构示意图1-转鼓池2-转鼓3-水位浮球4-刮刀5-滤渣挤压机6-调整轮主要由转鼓池、转鼓滤网、传动装置、