《工業(yè)廢水處理工程》一工業(yè)廢水處理概論P(yáng)PT課件(PPT 41頁)

1、工業(yè)廢水處理工程郭宇杰環(huán)境工程第1頁，共41頁。教材及參考書工業(yè)廢水處理工程，郭宇杰等編，華東理工大學(xué)出版社排水工程（第五版），張自杰編，中國建筑工業(yè)出版社給水工程，中國建筑工業(yè)出版社廢水處理，佟玉衡編，化學(xué)工業(yè)出版 水污染控制工程，王郁編，化學(xué)工業(yè)出版社工業(yè)水污染控制，W. 韋斯利.艾肯費(fèi)爾德（?。┲愔颐鞯茸g，化學(xué)工業(yè)出版社廢水工程處理及回用，梅特卡夫和埃迪公司，秦裕珩譯，化學(xué)工業(yè)出版社工業(yè)廢水處理技術(shù)，鄒家慶編，化學(xué)工業(yè)出版社特種廢水處理技術(shù)，趙慶良，李偉光編寫 ，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社工業(yè)廢水中專項污染物處理手冊，汪大翠等編寫，化學(xué)工業(yè)出版社第2頁，共41頁。課程目的學(xué)習(xí)方法成績評定第

2、3頁，共41頁。主要內(nèi)容：第一篇：工業(yè)廢水中典型污染物第二篇：工業(yè)廢水主要的處理方法第三篇：典型工業(yè)廢水的污染分析及其處理方法第4頁，共41頁。第一章 工業(yè)廢水處理概論1 概論1.1 工業(yè)廢水的分類1.1.1 工業(yè)廢水定義：工業(yè)企業(yè)的各行各業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水，均稱為工業(yè)廢水industrial wastewater 。生產(chǎn)污水polluted industrial wastewater生產(chǎn)廢水non-polluted industrial wastewater （冷卻水、熱排水等）生活污水domestic wastewater第5頁，共41頁。1.1.2.不同分類方法（1）按照行業(yè)的加工

3、對象分類。 （2）按照工業(yè)廢水中所含主要污染物的性質(zhì)分類。 （3）按廢水所含污染物主要成份分類。 （4）工業(yè)廢水的危害性及處理難易程度 第6頁，共41頁。 總之，進(jìn)行廢水處理時，必須詳細(xì)了解廢水的產(chǎn)生過程，即工廠的生產(chǎn)工藝，明確污染物的數(shù)量、濃度、性質(zhì)，才能有針對性地選擇經(jīng)濟(jì)有效的處理工藝。 第7頁，共41頁。1.2 工業(yè)廢水對環(huán)境的污染 幾乎所有的物質(zhì)，排入水體后都有產(chǎn)生污染的可能性，雖然他們的污染程度有所差別，但一旦超過某一濃度后均會產(chǎn)生危害。含無毒物質(zhì)的有機(jī)或無機(jī)廢水 含有毒物質(zhì)的有機(jī)或無機(jī)廢水 不溶性懸浮物廢水 高溫廢水含油廢水 第8頁，共41頁。智利圣維森特灣受到石油 浮油污染的鸕鶿

4、 污染的海面第9頁，共41頁。1.2 工業(yè)廢水對環(huán)境的污染 氮、磷工業(yè)廢水 酸堿廢水 放射性廢水 生物污染 環(huán)境內(nèi)分泌干擾素污染第10頁，共41頁。表1-1 集中式生活飲用水地表水源地特定項目標(biāo)準(zhǔn)限值（摘自GB 3838-2002） mg/L項目標(biāo)準(zhǔn)值項目標(biāo)準(zhǔn)值項目標(biāo)準(zhǔn)值項目標(biāo)準(zhǔn)值三氯甲烷0.06乙醛0.05聯(lián)苯胺0.0002敵敵畏0.05四氯化碳0.002丙烯醛0.1丙烯酰胺0.0005敵百蟲0.05三溴甲烷0.2三氯乙醛0.01丙烯腈0.1內(nèi)吸磷0.03二氯甲烷0.02苯0.01吡啶0.2百菌清0.011,2-二氯乙烷0.03甲苯0.7四乙基鉛0.0001甲萘威0.05環(huán)氧氯丙烷0.02乙

5、苯0.3松節(jié)油0.2溴氰菊酯 0.02氯乙烯0.005二甲苯0.5丁基黃原酸0.005阿特拉津0.0031,1-二氯乙烯0.03異丙苯0.25活性氯0.01苯并芘2.810-61,2-二氯乙烯0.05氯苯0.3滴滴涕0.001甲基汞1.010-6三氯乙烯0.071,2-二氯苯1.0林丹0.002多氯聯(lián)苯2.010-5四氯乙烯0.041,4-二氯苯0.3環(huán)氧七氯 0.0002微囊藻毒素0.001氯丁二烯0.002三氯苯0.02對硫磷0.003黃磷0.003六氯丁二烯0.0006四氯苯0.02甲基對硫磷0.002鈹0.002苯乙烯0.02六氯苯0.05馬拉硫磷0.05銻0.005甲醛0.9硝基苯0

6、.017樂果0.08鉈0.00012,4-二硝基甲苯0.0003二硝基苯0.5苦味酸0.5鎳0.022,4,6-三硝基甲苯0.5五氯酚0.0092,4-二氯苯酚0.093鈦0.1第11頁，共41頁。污染物主要來源游離氯氯堿廠、造紙廠、石油化工廠、漂洗車間氨及銨鹽煤氣廠、氮肥廠、化工廠、煉焦廠鎘及其化合物顏料廠、石油化工廠、有色金屬冶煉廠鉛及其化合物顏料廠、冶煉廠、蓄電池廠、烷基鉛廠、制革廠砷及其化合物農(nóng)藥使用過程、農(nóng)藥廠、氮肥廠、制藥廠、皮毛廠、染料廠汞及其化合物氯堿廠、氯乙烯、乙醛等的石油化工廠、農(nóng)藥廠、炸藥廠、汞礦山廠鉻及其化合物顏料廠、石油化工廠、鐵合金廠、皮革廠、制藥廠、陶瓷、玻璃廠、

7、電鍍廠酸類三酸工業(yè)、石油化工廠、合成材料廠、礦山、鋼鐵廠、金屬酸洗車間、電鍍廠、染料廠氟化物磷肥廠、氟化鹽廠、塑料廠、玻璃制品制造廠氰化物煤氣廠、丙烯腈生產(chǎn)廠、有機(jī)玻璃廠、黃血鹽生產(chǎn)廠、電鍍廠苯酚及其他酚類煤氣廠、石油裂解廠、合成苯酚廠、合成染料廠、合成纖維廠、酚醛塑料廠、合成樹脂廠、制藥廠、農(nóng)藥廠有機(jī)氯化物農(nóng)藥廠、農(nóng)藥使用過程、塑料廠有機(jī)磷化物農(nóng)藥廠、農(nóng)藥使用過程醛類合成樹脂廠、青霉素藥廠、合成橡膠廠、合成纖維廠硫化物硫化染料廠、煤氣廠、石油化工廠硝基及氨基化合物化工廠、染料廠、炸藥廠、石油化工廠油類石油化工廠、紡織廠、食品廠第12頁，共41頁。 總之，水體污染是我國面臨的主要環(huán)境問題之一。

8、而主要原因是工業(yè)廢水的污染源未能達(dá)標(biāo)排放所造成的。下面我們對工業(yè)廢水的污染源的控制進(jìn)行討論。 第13頁，共41頁。2. 廢水來源和特性工業(yè)廢水的體積和濃度通常以產(chǎn)品的單位來定義：如對某一造紙廠的廢水，通常以每噸紙漿產(chǎn)生的廢水量、每噸紙漿產(chǎn)生的BOD5等表示任何一個工廠都存在廢水流量特征的統(tǒng)計變化數(shù)據(jù)：其變化的程度取決于制造產(chǎn)品的差異和產(chǎn)生廢水的生產(chǎn)過程廢水流量及其特性較大范圍的變化，同樣體現(xiàn)在同行業(yè)中：隨著加工工序的不同、產(chǎn)品生產(chǎn)過程的不同、水的循環(huán)再生利用的不同，其結(jié)果也會不同第14頁，共41頁。指標(biāo)水量/m3BOD5/kgSS/kg概率/%105090105090105090紙漿造紙/噸紙

9、產(chǎn)品45.8 179.2 308.4 18.7 63.9 121.3 28.7 115.8 441.0 紙板廠/噸紙產(chǎn)品31.3 45.8 112.5 11.0 30.9 50.7 27.6 52.9 72.8 屠宰場/噸活殺質(zhì)量1.4 6.7 36.1 8.4 28.9 97.8 6.7 21.8 68.9 啤酒廠/m3啤酒3.0 8.5 13.8 4.9 12.2 268.3 1.5 7.3 14.9 制革廠/噸生皮35.3 75.6 114.2 575975 1400 600 1900 3200 第15頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查（1）流量調(diào)查取決于測定對象的物理位置：1.污水管：測量

10、管道內(nèi)廢水流速和深度2.溝渠：巴氏計量槽3.泵的泵速和時間4.日耗水量乘以損耗系數(shù)求得第16頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查步驟可以歸納如下：（1）通過調(diào)研工廠各級操作程序和生產(chǎn)工序，繪制出污水管道圖，并標(biāo)出可能產(chǎn)污的點(diǎn)和預(yù)測流量的大致數(shù)量級。（2）制定采樣和分析時間表。（3）制定一張物流平衡圖。（4）建立一套廢水特征統(tǒng)計變化值。根據(jù)已獲得的數(shù)據(jù)，可畫出概率圖，表明其出現(xiàn)的頻率。第17頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查（2）水質(zhì)調(diào)查 對樣品的的取樣分析方法的設(shè)計取決于兩個方面：樣品的特征和處理方法第18頁，共41頁。污水管線12345678910由洗滌機(jī)切割機(jī)洗滌管洗滌管漂白冷卻儲備振蕩排水管篩網(wǎng)至

11、排水管篩網(wǎng)廢水處理污染物排放量流量/(m3/min)82.010239.368.01792.663.97.9472.9457BOD5/(kg/d)11251035176438275733.583.7 38702813CODCr/(kg/d)1638208825046439296386.4 58504491SS/(kg/d)819111682.812664.823923 2475765VSS/(kg/d)783106243414112017 2115855污染物排放濃度BOD5/(mg/L)9830711231304600113005630918 57306200CODCr/(mg/L)1400

12、01440044504780161007280950 36706030SS/(mg/L)695076601460130026701830250 36701170VSS/(mg/L)669072907604201710910190 31401030第19頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查（3）廢水特性-有機(jī)質(zhì)含量的評估BOD（Biological oxygen demand，生物需氧量） BOD5 （是否包含硝化反應(yīng)？） BODU COD（Chemical oxygen demand化學(xué)需氧量） CODCr CODMnTOC（Total organic carbon，總有機(jī)碳）TOD（Total o

13、xygen demand，總需氧量）THOD（The theoretical oxygen demand，理論耗氧量）第20頁，共41頁。THANK YOUSUCCESS7/20/202221可編輯第21頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查第22頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查A易于馴化的有機(jī)物微生物降解曲線；B對底物適應(yīng)較慢的微生物降解曲線；C和D未加入馴化微生物的難降解底物的降解曲線第23頁，共41頁。有機(jī)物官能團(tuán)易馴化程度含羧基、酯基和羥基的無毒脂肪族化合物易于馴化（小于4天即可馴化）含羰基和雙鍵的有毒化合物馴化時間為710天，且對未馴化的乙酸菌有毒性氨基官能團(tuán)馴化困難并且分解緩慢雙羧基基團(tuán)比單

14、羧基基團(tuán)馴化時間長官能團(tuán)不同位置影響馴化周期：正丁醇 4天、仲丁醇 14天、叔丁醇 馴化不出相應(yīng)微生物3.工業(yè)廢水調(diào)查第24頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查 *在實(shí)際應(yīng)用中，常用BOD5和CODCr的比值（BOD5/CODCr）來比較處理過的出水和未處理廢水。在BOD5試驗中，廢水中有機(jī)懸浮顆粒物（VSS）慢慢地發(fā)生生物降解時，BOD5和CODCr之間不存在相關(guān)性。因此，應(yīng)該采取已過濾或可溶性的樣品來做試驗。第25頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查對于大多數(shù)有機(jī)化合物（除芳烴化合物和含氮化合物以外），其CODCr值等于THOD值對于易降解的廢水，CODCr值等于BODu/0.92生物處理過程，出水中

15、難降解有機(jī)物會逐漸積累，這些物質(zhì)包括廢水中原難降解有機(jī)物、生物氧化的副產(chǎn)物和內(nèi)源代謝的產(chǎn)物，可稱為SMP（Soluble microbial products，可溶性微生物產(chǎn)物）有機(jī)物種類不同，CODCr/TOC比值變化很大生物氧化期間的有機(jī)質(zhì)含量變化，CODCr/TOC的比值也變化。同理，BOD5/TOC的變化也類似第26頁，共41頁。化學(xué)基團(tuán)THOD/(mg/mg)測量的CODCr/(mg/mg)(CODCr/THOD)/%測量的BOD5/(mg/mg)(BOD5/THOD)/%脂肪族甲醇1.501.05701.1275乙醇2.082.111001.5876乙二醇1.261.21960.3

16、931異丙醇2.392.12890.167順丁烯二酸0.830.80960.6477丙酮2.202.07940.8137甲乙酮2.442.20901.8174乙酸乙酯1.821.54851.2468草酸0.180.181000.1689平均值 91 59芳香族甲苯3.131.41450.8627苯甲醛2.421.98821.6267苯甲酸1.961.95991.4574氫醌1.891.83971.0053鄰甲酚2.522.38951.7670平均值 84 58含氮有機(jī)物乙醇胺2.491.27510.8333丙烯腈3.171.394400苯胺3.182.34751.4245平均值 56 26第2

17、7頁，共41頁。第28頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查（4）毒性評估 測量廢水毒性的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是生物鑒定法，評價底物對生命有機(jī)體的影響。包括急性試驗和慢性試驗。慢性生物試驗：評價長期效應(yīng)，即對有機(jī)生命體的繁殖、生長或正常行為的影響急性試驗：評價短期效應(yīng)，包括死亡率第29頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查急性試驗：首先對一個已選擇的試驗生命體，例如蝦，暴露在已知濃度樣品中一段特定時間（經(jīng)常采用48h或96h，偶爾也有24h）進(jìn)行試驗。LC50：樣品的急性毒性通常以使50%生命體致死的樣品濃度來表示。（mg/L）LD50：樣品質(zhì)量。（mg/kg）第30頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查慢性試驗：將已選擇的試驗

18、生命體暴露在已知濃度樣品中，經(jīng)歷較急性試驗更長的時間周期（通常采用7晝夜）做試驗。樣品的毒性通常用IC25表示。IC25：對試驗物種的慢性行為（如生長的質(zhì)量或繁殖能力）抑制程度達(dá)到25%的樣品濃度第31頁，共41頁。3.工業(yè)廢水調(diào)查NOEC：表示未觀察到毒性效應(yīng)的濃度。LC50/LD50和IC25死亡率和質(zhì)量時間繁殖力時間第32頁，共41頁。4. 工業(yè)廢水污染源控制 工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染稱之為第一代污染 處理第一代污染過程中，產(chǎn)生第二代污染 生產(chǎn)用于消除污染的物質(zhì)（水處理劑）和能源時，又產(chǎn)生相應(yīng)的第三代污染 尤其當(dāng)深度處理時，有可能會產(chǎn)生10倍于原來污染的污染產(chǎn)物。 第33頁，共41頁。資源開采固、水、氣生產(chǎn)產(chǎn)品生命體固、水、氣固、水、氣生態(tài)環(huán)境容量土壤圈、水圈、大氣圈第34頁，共41頁。4. 工業(yè)廢水污染源控制 因此，要求首先減少不必要的生產(chǎn)，使得生產(chǎn)回歸到滿足人類生產(chǎn)生活需要的傳統(tǒng)意義上來，而不是現(xiàn)在的為了追求資本的目的。 在必需生產(chǎn)的各項活動