《造纸环保装备原理与设备》复习思考题
第一讲 概论
1. 水循环、自然循环、社会循环;自然循环、社会循环区别与关系。
2. 水质与水质标准:定义、水中杂质概念;物理学、化学和生物指标有哪些。 3. 水污染的性质及危害;水污染防、治目标与方法(途径)。
4. 废水处理方法按照废水处理的作用原理分类;物理法处理对象、方法原理;化学法处理对象、方法
原理;物理化学法处理对象、方法原理;生化法(生物法)处理对象、方法原理。 5. 废水处理方法按照废水处理的程度分类;一级处理(物理处理);②二级处理(生物处理);③三级
处理(深度处理) 6. 污泥处理。
7. 何谓水污染?造成水体污染的途径有哪些? 8. 控制水污染的途径有哪些?
9. 按照废水处理的作用原理分类,废水处理可分为几类处理方法?
10. 按照水处理的程度分类,废水处理可分为几级?分别说明其去除对象和主要采用的方法。它们之间
有何区别和联系?
11. 制浆废水常用处理方法分类
12. 筛滤、调节池的功能、作用原理、安设位置和主要形式
13. 沉淀类型(自由、絮凝、成层、压缩) ;沉砂池、沉淀池、浓缩池作用与原理比较。实际沉淀池与
理想沉淀池的区别
14. 自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降与压缩沉降各有何特点?说明它们的内在联系与区别,各适用在哪
些场合?
15. 平流式沉淀池与竖流式沉淀池的工作原理有什么区别?
16. 怎样从理想沉淀池的理论分析得出斜板(管)沉淀池的设计原理?
17. 微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么?有哪些影响因素?如何改善微气泡与颗粒的粘附性
能?
18. 加压溶气气浮的基本原理是什么?有哪几种基本流程与溶气方式?各有哪些特点?
19. 论述题:试述采用气浮(浮选)法处理废水时,水中含表面活性物对疏水性乳化油和亲水性胶粒表
面性质的改变和对气-粒附着效果的影响
20. 判断:气浮法主要去除废水中亲水性悬浮物。布气气浮的效果好于加压溶气气浮。 21. 简答题:说明加压溶气气浮法的基本原理。
22. 简答题:溶气气浮法处理废水中,加压泵和溶气罐的作用是什么?
23. 简答题:溶气气浮法有哪几种流程和溶气方式?气浮与浮选有和区别?影响气浮效果主要因素? 24.
1. 制浆造纸废水特点与组成部分?
2. 常用制浆造纸废水处理主要方法与原理?
3. 沉淀装置在制浆造纸废水处理中主要用于哪一类污染物处理?主要结构型式以及尺寸与沉淀效果之间
的关系分析?
4. 分析沟流式沉砂池结构、主要用途与工作原理
5. 分析沟流式沉砂池结构、主要用途与工作原理
6. 机械循环澄清装置在制浆造纸废水处理中主要用于哪一类污染物处理?主要结构型式与工作原理、主要
控制参数。
7. 气浮分离装置在制浆造纸废水处理中主要用于哪一类污染物处理?主要结构型式与工作原理
(广泛应用于制浆造纸污水处理中:如去除水中的油滴、纤维及其他悬浮状颗粒等;回收污水中的有用物质(如纸浆纤维等);替代二次沉淀池,分离活性污泥;用于有机及无机污水的物化处理工艺中。气浮分离工艺还可以替代重力浓缩装置,对造纸污水处理厂的剩余活性污泥进行气浮浓缩,效果较佳。 压力溶气气浮装置、真空气浮装置、分散空气气浮装置和电解气浮装置等) 8. 利用气浮分离工艺必须具备三个基本要素:
(1)向废水体中提供足够量的较稳定的微小气泡(一定小的直径足够的表面张力); (2)使废水中的污染物质形成悬浮状态,必要时可采用混凝剂;
(3)使气泡与杂质颗粒产生两相张力引起的粘附作用(可采用表面活性剂等对颗粒进行改性)。 9. 压力溶气气浮装置主要组成
10. 离心分离装置主要用于哪一类污染物处理?主要结构型式与工作原理?
(物体高速旋转能够产生离心力场,场中的各质点都将承受较其本身重力大许多倍的离心力,离心力的大小则取决于该质点的质量和向心加速度。离心分离的方法常用于造纸废水处理中的粗重杂物预处理和污泥浓缩。)
11. 筛滤装置的主要功能作用与型式?
12. 压滤和吸滤装置的主要功能作用与型式?污泥脱水装置种类?
(主要有转鼓真空脱水机、圆盘真空脱水机、板框压滤脱水机、滚压带式脱水机和离心脱水机) 13. 滚动带式污泥脱水机结构原理?
14. 生物法处理基本原理及设备主要组成?
15. 好氧生物处理法主要作用?(以减少其中的BOD5,同时还可消除对水生物的毒性。)制浆造纸工业
废水中最普通的好氧生物处理法?大型贮存氧化塘系统、曝气稳定塘系统、不同改进型活性污泥系统及土地处置系统等。对规模小的纸厂,也可用生物转盘、生物滴滤池、接触氧化等系统。 16. 17.
浅层气浮基本工作原理:
原水通过泵1进入气浮装置2的中心管3,通过可旋转的水力接头4和可旋转的分配管5均匀地配入气浮池底部,溶气水经过中心管7进入可旋转的分配管8,与原水同步进入气浮池底部。9亦为一个可旋转的水力接头。饱含微气泡的溶气水与原水在气浮装置的底部充分碰撞、粘附,使原水中的微粒形成比重<1的浮渣上
升到水面而被除去。原水的分配管5和溶气水的分配管8被固定在同一旋转装置10上,其旋转方向与原水进入气浮池底部的水流方向相反,但速度相等。本装置的关键部分是成功地利用“零速度”原理,使进水对原水不产生扰动,固液分离在一种静态下进行。
表面形成的浮渣层由螺旋撇渣装置11收集,然后经过排渣管12将其排到池外。澄清后的水由旋转集水管13收集后排到池外,集水管13与中央旋转部分14连在一起,这样原水在气浮池中的停留时间就是中央旋转部分的回转周期。
连在旋转行走装置上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中,定期排放。
另外一项重要的改进就是固定在旋转行走架10上相互之间有一定间距的一组同心锥形板装置15,与配水部分一起沿气浮池同步旋转。每相邻两块锥形板组成一个倾斜的环行气浮区域16,该区域内水时刻处于层流状态,加速了颗粒杂质随微气泡的上升速度。
浅层气浮装置还包括一对并联运行的溶气管20(简称ADT’S),进水泵17的压力较低,只需202.6 kPa。进水首先通过与两个ADT’S连接的三通阀18,ADT’S的另一端布置溶气出水口。压缩空气也经过一个三通阀19与压力水在同一端进入ADT’S,压缩空气的压力一般为707.8 kPa。所有的三通阀靠一只调节器联动,正常运行时,一只ADT的进、出水口均被打开释放溶气水,而进气口被关闭;同时另一只ADT的进水口和出水口被关闭,压缩空气通过20~40 μm的微孔不锈钢板进入ADT,靠压缩空气的压力将空气溶于水中,而不是靠水的压力。水沿着切线方向高速进入ADT中,流速可达10 m/s,压力水在ADT中呈螺旋状前进,达995 r/min,进水口可以调节,以便控制流量和流速。
浅层气浮与传统气浮装置的比较
① 传统气浮装置中,池深一般为2.0~2.5 m,这是因为设备是静止的,水体是运动的。水体从反应室进入接触区时会产生流向的改变和流速的重新分布,即把水流转变成均匀向上的流动,这就需要有一定的时间和高度来完成这一变化,其高度一般不低于1.5 m。而浅层气浮由于“零速度”原理的应用,实现了设备是运动的,水体是静止的,消除了由于水体的扰动对悬浮颗粒与水分离的影响,降低了对高度的要求;另外在传统气浮装置中,难免有泥砂或絮粒沉于池底,为防止带出池底的泥砂,出水管一般悬高300 mm,而在浅层气浮装置中,由于池底设置了刮泥装置,因此不需设置悬高段。通过以上分析,浅层气浮装置的有效水深一般为400~500 mm。 ② 传统气浮装置中,水体的停留时间一般控制在10~20 min;而浅层气浮装置中,停留时间只需2~3 min。 ③传统气浮装置中,溶气系统配备的是溶气罐,若按溶气罐的实际容积来计算,其水力停留时间为2~4 min;而浅层气浮装置中,溶气系统采用的是溶气管,取消了填料,使溶气管的容积利用率达到100%,其水力停留时间只有10~15 s。
④ 在传统气浮装置中,刮渣器定期对浮渣层进行清除,无法根据浮渣的浮起时间进行有选择性的清理,因此不但对水体有较大的扰动,而且浮渣的含水率也较大;在浅层气浮装置中,螺旋撇渣器安装在配水系统的前部,清除的浮渣总是气浮池内浮起时间最长(2~3 min)的浮渣,即固液分离最彻底、含水率最小的浮渣。 通过以上分析和比较,浅层气浮装置和传统气浮装置有本质的区别,其优越的技术性能已逐渐受到国内用户和环保界人士的重视。如果能加快该系统设备和技术的推广,必将带来巨大的经济效益和社会效益。