污水的物理处理
本章重点
格栅的设计与计算
沉淀的基础理论和工作原理
平流式沉淀池的一般设计原理及参数
加压溶气浮上法的基本原理和系统的组成及设计
本章难点
污水的物理处理单元的工艺设计与计算
本章作业
格栅设计：某城市污水处理厂的最大设计污水量为0.4m3/s，总变化系数kz=1.39
本章内容
2.1调节池
无论是工业废水还是生活污水，在一天之内水量和水质都会发生波动，当污水来水的水量、水质变化很大的时候，经常要通过调节水池来对其水量、水质进行调解，以确保后续水处理单元的正常运行，这种污水构筑物称为调解池或均化池。主要起调解水量作用的称为均量池，主要起调节水质作用的称为均质池。
调节池的分类：
1.若为废水全部流过调节池，称为在线调节，这种方式可大幅度调节废水的水质和水量。
2.当进水流量超过设定值时，使超过量流入调节池进行调节，称为离线调节，这种方式可以减少废水泵的工作量，但对水质的调节作用有限。
调节池在结构上可分为砖石结构、混凝土结构、钢结构。
调节池的主要作用可以归结为以下几点：缓冲有机物负荷，防止生物处理系统负荷急剧变化；控制pH值减少调节酸度药品投加量；减小流量波动，使化学品添加速率适合定额；工厂停产后，仍可以向生物处理系统继续输水；防止高浓度有毒物质直接进入生物处理系统。
调节池内废水混合方法主要包括：水泵强制循环、空气搅拌、机械搅拌、穿孔导流槽引水四种方式，目前常用的是利用调节池特殊的结构形式进行差时混合，即水力混合。主要有对角线出水调节池和折流调节池。
如下图，为对角线出水调节池，其特点是出水槽沿对角线方向设置，同一时间流人池内的废水，由池的左、右两侧，经过不同时间流到出水槽。从而达到自动调节、均和的目的。为防止废水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板。池内设置沉渣斗，废水中的悬浮物在池内沉淀，通过排渣管定期排出池外。
当调节池容积很大，需要设置的沉渣斗过多时，可考虑将调节池设计成平底，用压缩空气搅拌废水，以防沉砂沉淀。空气用量为1.5—3m3／(m2h)。调节池有效水深为1.5—2m，纵向阳板间距为1—1.5m。
右图为折流调节池。池内设置许多折流隔墙，使废水在池内来回折流。配水槽设于调节池上．通过许多孔口投配到调节池的各个折流槽内，使废水在池内混合、均衡。调节他的起端(入口)入流量可控制在总流量的1/3到1/4。剩余流量可通过其他各级配口等量地投入池内。
调节池的设计计算：
调节池的容积主要是根据废水浓度和流量的变化范围以及要求的均和程度来计算。计算调节池的容积，首先要确定调节时间。当废水浓度无周期性地变化时．则要按最不利情况即浓度和流量在高峰时的区间计算。采用的调节时间越长，废水越均匀。下图为调节池流量算图。
可假设一调节时间，计算不同时段拟定调节时间内的废水平均浓度，如高峰时段的平均浓度大于所求得的平均浓度．则应增大调节时间，直到满足要求为止。如计算出初拟调节时间的平均浓度过小、则可重新假设一个较小的调节时间计算。
当废水浓度呈周期性变化时，废水在调节池内的停留时间即为一个变化周期的时间。废水经过一定时间的调节后，其平均浓度可按下式计算：
所需调节池的容积为：
若采用对角线出水调节池时：
式中，1.4为考虑废水在池内不均匀流动的容积利用经验系数。
调节池单元中包括的重要附属设备有：
（1）可以冲扫池壁附着的污垢的设备
（2）可以撇除表面的浮渣和泡沫的设备
（3）用于消泡的水的喷洒设备
（4）分散式气味控制设备
（5）安全护拦等
2.2格栅和筛网
（I）格珊是一种最简单的过滤设备．由一组或多组平行的金属栅条制成的框架，拼置于废水流经的渠道中。格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站前，用于裁留废水中祖大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。
按形状．可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为租格栅(50一100mm)、中格栅(10一40mm)、细格栅(3—10mm)三种；按清澄方式，可分为人工清除格栅和机械消除格栅两种。
人工清除的格栅：适用于中小型城市的生活污水处理厂或截流污染物较少时。一般这类格栅用直钢条制成，与水平面成45-60度倾角安放。
机械格栅：一般用于大型污水处理厂，污水和雨水提升泵站前。格栅一般与水平面成60-70度倾角，也有成90度安置。机械格栅设计面积（过水面积）一般不小于进水管渠有效面积的1.2倍。栅条间距不宜过小，否则耙齿易被卡住。
下表为国内常见几种机械格栅的适用范围及其优缺点比较。
计算公式如下（计算简图如下所示）：
③栅后槽总高度H：
④栅槽总长度：
⑤每日栅渣量W：
为了防止格栅前渠道出现回水现象，一般在格栅渠道与栅前渠道的连接部应有开角20度的渐扩部位。
(II)筛网：一些工业废水含有较细小的悬浮物（如纤维、纸浆、