水處理專業名詞及原理

固體污染物：水中以固體形態存在的污染物，其存在形態包括懸浮狀態、膠體狀態和溶解狀態三種。

懸浮物：粒徑在1nm以下，主要以低分子或離子狀態存在的固體物質。

濁度：水中含有泥土、粉砂、微細有機物、無機物、浮游生物等懸浮物和膠體物都可以使水質變的渾濁而呈現一定濁度，水質分析中規定：1L水中含有1mgSiO2所構成的濁度為一個標準濁度單位，簡稱1度。

色澤和色度：色澤是廢水中的顏色種類，通常用文字描述。色度是指廢水所呈現的顏色深淺程度。色度的兩種表示方法：①鉑鈷標準比色法：規定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所產生的顏色深淺為1度。②稀釋倍數法：將廢水按一定的稀釋倍數，用水稀釋到接近無色時的稀釋倍數。

生化需氧量(BOD)：是指在溫度、時間都一定的條件下，微生物在分解、氧化水中有機物的過程中，所消耗的溶解氧量。

化學需氧量COD：是指在一定條件下，用強氧化劑氧化廢水中的有機物質所消耗的氧量，常用的氧化劑有高錳酸鉀和重鉻酸鉀。

總需氧量TOD：是指在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900度溫度下使一定量水樣汽化，其中有機物燃燒，再測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物完全氧化所需要的氧量。

總有機碳TOC：用燃燒法測定水樣中總有機碳元素量，來反映水中有機物總量。

有機氮：是反映水中蛋白質、氨基酸、尿素等含氮有機物總量的一個水質指標。可逐步分解為NH4+、NH3、NO3-、NO2-等形態，NH4+、NH3

為氨氮，NO2-為亞硝酸氮，NO3-為硝酸氮。總氮TN：是一個包括從有機氮到硝酸氮等全部含量的水質指標。

廢水的分類：①根據廢水來源：分為生活污水和工業廢水;

②根據廢水中主要成分：有機廢水、無機廢水、綜合廢水;

③根據廢水中的酸堿性：酸性廢水、堿性廢水、中性廢水。

④根據產生廢水的工業部門或生產工藝：焦化、造紙、電鍍、化工、印染、農藥及冷卻廢水。

廢水中主要污染物質：①固體污染物②有機污染物③油類污染物④有毒污染物(無機化學毒物、有機化學毒物、放射性物質)⑤生物污染物⑥酸堿污染物⑦營養物質污染物⑧感官污染物⑨熱污染。

廢水處理方法及各自特點：物理處理法、化學處理法、生物處理法。

①物理處理法：通過物理作用分離，回收廢水中不溶解的懸浮狀態污染物的方法，可分為重力分離法、離心分離法及篩濾截留法。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮等，相應的處理設備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法有離心分離機和水旋分離器等。篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，設備有格柵和篩網、砂濾池和微孔濾機等。

以熱交換原理為基礎的處理方法有蒸發、結晶等。

②化學處理法：通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的方法。

以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元有混凝、中和、氧化還原等;以傳質作用為基礎的處理單元(物理化學處理法)有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透(膜分離技術)等。

③生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體以及懸浮狀態的有機污染物轉化為穩定、無害的物質的方法。根據微生物的不同，分為好氧生物處理(活性污泥法和生物膜法)和厭氧生物處理(消化池處理高濃度有機廢水和污泥)。

城市廢水處理的典型流程及各部分的作用：①一級處理：主要處理對象是較大的懸浮物。截流于沉淀池的污泥可進行污泥消化或其他處理，出水可排放于水體或用于污水灌溉。②二級處理：對出水水質要求更高時，再進行生物化學法處理，主要處理對象是有機物，并進一步降低懸浮物含量。③三級處理和高級處理：出水水質更高時，在二級處理后進行三級處理。主要對象是營養物質(N、P)及其他溶解物質和微量雜質，采用的方法有吸附、吹脫和超濾。有時目的不是為了排放，而是為了直接回用，處理對象還包括去除廢水中的細小懸浮物，難生物降解的有機物，微生物和鹽分等，采用的方法可能有吸附、離子交換、反滲透、消毒等。三級處理前必須有一、二級處理，強調順序性，而高級處理強調處理深度。

沉淀類型：①自由沉淀：廢水中懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉淀過程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨立地完成沉淀過程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)

2、自由半浮球式疏水閥：

自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水擊，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。

當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內，閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內，球桶產生向上浮力，同時閥內的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球桶漂向閥口，閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內，閥門再關閉，間斷和連續工作。

3、杠桿浮球式疏水閥：

杠桿浮球式疏水閥基本特點與自由浮球式相同，內部結構是浮球連接杠桿帶動閥芯，隨凝結水的液位升降進行開關閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結水排量，可達到體積小排量大，最大疏水量達100噸/小時，是大型加熱設備最理想的疏水閥。

4、倒吊桶式疏水閥：

倒吊桶式疏水閥內部是一個倒吊桶為液位敏感件，吊桶開口向下，倒吊桶連接杠桿帶動閥芯開閉閥門。倒吊桶式疏水閥能排空氣，不怕水擊，抗污性能好。過冷度小，漏汽率小于3%，最大背壓率為75%，連接件比較多，靈敏度不如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關閉閥門，工作壓差小于0.1MPA時，不適合選用。

當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水進入疏水閥內，倒吊桶靠自身重量下墜，倒吊桶連接杠桿帶動閥芯開啟閥門，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入倒吊桶內，倒吊桶的蒸汽產生向上浮力，倒吊桶上升連接杠桿帶動閥芯關閉閥門。倒吊桶上開有一小孔，當一部份蒸汽從小孔排出，另一部份蒸汽產生凝結水，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，倒吊桶連接杠桿帶動閥芯開啟閥門，循環工作，間斷排水。

5、組合式過熱蒸汽疏水閥：

組合式過熱蒸汽疏水閥有兩個隔離的閥腔，由兩根不銹鋼管連通上下閥腔，它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合，該閥結構先進合理，在過熱、高壓、小負荷的工作狀況下，能夠及時地排放過熱蒸汽消失時形成的凝結水，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質量高。最高允許溫度為600℃，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質合金鋼，使用壽命長，是過熱蒸汽專用疏水閥，取得兩項國家專利，填補了國內空白。

當凝結水進入下閥腔，副閥的浮球隨液位上升，浮球封閉進汽管孔。凝結水經進水導管上升到主閥腔，倒吊桶靠自重下墜，帶動閥芯打開主閥門，排放凝結水。當副閥腔的凝結水液位下降時，浮球隨液位下降，副閥打開。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內的倒吊桶里，倒吊桶產生向上的浮力，倒吊桶帶動閥芯關閉主閥門。當副閥腔的凝結水液位再升高時，下一個循環周期又開始，間斷排水。