第十八章 污水處理工藝系統(tǒng)

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第1頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)18.1.1污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)1.感官性狀指標(biāo)，⑴溫度一般10～25℃，熱污染的危害：①水溫增加，DO減少----魚類死亡，水體腐?、谒疁卦黾?，使水的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化（溶解度、粘度）

第一節(jié)城市污水處理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第2頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四③水溫增加，細(xì)菌、藻類繁殖加快⑵色度生活污水是黑灰色（工業(yè)廢水顏色差異很大），色度加大，影響透光率------影響光合作用⑶臭味，有機(jī)物厭氧腐敗------氨、胺類，硫化氫等第十八章污水處理工藝系統(tǒng)2.存在狀態(tài)指標(biāo)，固體含量分為——有機(jī)、無(wú)機(jī)懸浮固體（SS），粒徑≥0.1μm，有機(jī)和無(wú)機(jī)懸浮物膠體，粒徑0.001μm~0.1μm溶解型固體，粒徑≤0.001μm，無(wú)機(jī)鹽和溶解性有機(jī)物第3頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四懸浮物的危害：⑴降低光的穿透能力⑵影響水生生物的生長(zhǎng)⑶有機(jī)懸浮物大量消耗溶解氧18.1.2、污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)（一）無(wú)機(jī)物及指標(biāo)分為無(wú)直接毒害作用和有直接毒害作用二類

1、無(wú)直接毒害作用無(wú)機(jī)物質(zhì)⑴酸堿

pH值——來(lái)源于工廠、酸雨，引起水體pH值變化，水質(zhì)惡化，腐蝕管道。酸堿污染------鹽污染，無(wú)法飲用第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第4頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

⑵氮、磷水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)①氮、磷的評(píng)價(jià)指標(biāo)，總氮（TN）：包括有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮氨氮：NH3與NH4+，屬于污水中的堿性物質(zhì)為微生物提供氮源凱氏氮（KN）：有機(jī)氮+氨氮--------能為微生物所利用（好氧）亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮=總氮－凱氏氮有機(jī)氮=凱氏氮－氨氮第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第5頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

②磷的化合物分為有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷，一般測(cè)總磷TP③含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化第一步：有機(jī)氮----NH3(有氧或無(wú)氧)----氨化階段第二步：NH3----NO2-----NO3-(有氧)----硝化階段第三步：NO3-----N2----缺氧----反硝化階段

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第6頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四④氮磷污染與水體的富營(yíng)養(yǎng)化營(yíng)養(yǎng)化是水體演化的一種規(guī)律，貧營(yíng)養(yǎng)胡-----富營(yíng)養(yǎng)湖-----沼澤地-----陸地氮、磷污染加重水體的富營(yíng)養(yǎng)化，刺激藻類過(guò)度增值。⑶硫化物與硫酸鹽①來(lái)源：工業(yè)廢水----大量生活污水----少量②危害在水中易形成H2S--------對(duì)生物有害-----不利于污水處理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第7頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑷氯化物濃度過(guò)高-------抑制生物生長(zhǎng)，腐蝕設(shè)備

2、有直接毒害作用⑴重金屬離子----汞、鎘、鉻、鉛--------對(duì)生物和人體有毒（蓄積），毒性慢、危害大。⑵非重金屬毒物------氰化物、砷化物，----------毒性快⑶重金屬的危害：①

不能降解，只能形態(tài)上轉(zhuǎn)換----離子變沉淀②

常以底泥形式存在于底泥之中，形成次生污染源③

形態(tài)轉(zhuǎn)換增強(qiáng)毒性，甲基汞≥無(wú)機(jī)汞④

易通過(guò)食物鏈成千上萬(wàn)的富集（二）有機(jī)物及評(píng)價(jià)指標(biāo)分為易生物降解和難生物降解二類第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第8頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、易生物降解有機(jī)物自然界中存在的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等（好氧微生物）CO2+H2O+合成新細(xì)胞有機(jī)物（厭氧微生物）脂肪酸、醇、沼氣常用COD,BOD,TOD,TOC表示有機(jī)物2.難生物降解有機(jī)物大多為人工合成有機(jī)物，例如：塑料、合成橡膠、合成洗滌劑、有機(jī)農(nóng)藥等。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第9頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四主要特征⑴穩(wěn)定，不易被微生物降解-------例如白色污染⑵多有害健康-------例如“三致”物質(zhì)⑶常用COD,TOD,TOC表示第十八章污水處理工藝系統(tǒng)（三）有機(jī)物污染指標(biāo)評(píng)價(jià)有機(jī)物數(shù)量的多少（有機(jī)物種類多，無(wú)法單獨(dú)一一評(píng)價(jià)）第10頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常用評(píng)價(jià)指標(biāo)

生化需氧量BOD

化學(xué)需氧量COD

有機(jī)物是還原性物質(zhì)，能被氧化，用需總需氧量TOD

氧的量來(lái)表示有機(jī)物的量。理論需氧量ThOD

有機(jī)物中都含有碳元素，用碳的量來(lái)總有機(jī)碳TOC

表示有機(jī)物的量

1、生化需氧量BOD

在水溫20℃，由于微生物的生化活動(dòng)，將有機(jī)物氧化為無(wú)機(jī)物所消耗的溶解氧的量來(lái)表示有機(jī)物的量。------------利用有氧條件下，有機(jī)物降解時(shí)都消耗溶解氧第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第11頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑴碳氧化階段-----H2O、CO2、NH3----BODμ⑵硝化階段-------NO2、NO3--------NODμ

一般20日有機(jī)物可完全碳氧化----------BODμ5日生化需氧量-------BOD5第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第12頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常用BOD5的原因：①

20日有機(jī)物可完全分解，但時(shí)間太長(zhǎng)②

BOD5占第一階段BODμ的70-80%，比較準(zhǔn)確(不用三天的原因)③

需要建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)進(jìn)行比較④

能反映可被微生物分解的有機(jī)物的量2、化學(xué)需氧量CODBOD的缺點(diǎn)：⑴時(shí)間長(zhǎng)，需要5日出結(jié)果⑵難降解有機(jī)物含量高時(shí)，誤差較大第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第13頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑶水中含有抑制物質(zhì)或毒物時(shí)，影響測(cè)定結(jié)果

對(duì)于同一水樣：COD是在酸性條件下，利用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2和H2O所消耗的氧的量，稱為化學(xué)需氧量。將強(qiáng)氧化劑折合為氧的當(dāng)量來(lái)表示有機(jī)物的量。用重鉻酸鉀作為氧化劑--------CODCr-----污水中常用---------氧化能力強(qiáng)（80~90%）用高錳酸鉀作為氧化劑-------CODMn（OC）-----給水中常用---------氧化能力差第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第14頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四對(duì)于同一水樣：CODCr≥BODμ≥BOD5≥CODMnCOD的特點(diǎn)⑴快速準(zhǔn)確⑵氧化能力強(qiáng)，可氧化難降解物質(zhì)⑶不能反映可被生物降解的有機(jī)物的量⑷水中還原性物質(zhì)干擾測(cè)定(Cl-、S2-)

常用BOD5/CODCr來(lái)表示污水的可生化性，

BOD5表示可生化有機(jī)物量

CODCr表示有機(jī)物總量第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第15頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四BOD5/CODCr比值越高，可生化性越好，適合生物法處理（大于0.3）BOD5/CODCr比值越低，可生化性越差，不適合生物法處理（小于0.3）

3、總需氧量TOD有機(jī)物中的主要元素C、H、O、N、S被氧化后為CO2、H2O、N02、SO2所消耗的氧量。儀器測(cè)定，900℃高溫下燃燒，測(cè)定消耗的氧量

4、理論需氧量ThOD

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第16頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)化學(xué)分子式計(jì)算理論需氧量，是用于計(jì)算純物質(zhì)，不適合污水處理5、總有機(jī)碳TOC酸化后，吹脫無(wú)機(jī)碳酸鹽（去除CO2），在900℃下燃燒，測(cè)定CO2的量折算為碳量，表示有機(jī)物的量。對(duì)于同一污水，一般有ThOD≥TOD≥COD≥BODμ≥BOD5≥TOC第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第17頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)城市污水的深度處理及應(yīng)用第十八章污水處理工藝系統(tǒng)污水的深度處理與回用18.2.1概述1、深度處理——是進(jìn)一步去除常規(guī)二級(jí)處理所不能完全去除污水中雜質(zhì)的凈化過(guò)程2、深度處理目的：水資源短缺、污水回用第18頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四脫色除臭CODBODSS3、深度處理對(duì)象營(yíng)養(yǎng)型無(wú)機(jī)鹽重金屬細(xì)菌、病菌4、深度處理水用途；排放、回用、回灌地下。

5、污水深度處理單元技術(shù)的確定原則（1）處理水的用途；（2）原水水質(zhì)、各級(jí)處理后水質(zhì)；（3）單元工藝可行性與整體流程的適應(yīng)性；（4）運(yùn)行控制難以程度、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度、廢棄物處置方法；（5）工程投資與運(yùn)行成本。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第19頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四表18—1二級(jí)處理水深度處理的目的、去除對(duì)象和所采用的處理技術(shù)與工藝流程臭氧氧化、消毒(氯氣、次氯酸鈉、紫外線)細(xì)菌、病毒微生物反滲透、電滲析、離子交換電導(dǎo)度Na、Ca、Cl離子溶解性無(wú)機(jī)物

無(wú)機(jī)鹽類金屬鹽混凝沉淀石灰混凝沉淀晶析法生物除磷PO4—PT—P磷生物脫氮吹脫、折點(diǎn)氯化脫氨、生物脫氮T—NK—N

NH3—NNO2-—NNO3-—N氮混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化BOD5COD

TOCTOD溶解狀態(tài)快濾機(jī)、微濾機(jī)、混凝沉淀SSVSS懸浮狀態(tài)采用的主要處理技術(shù)有關(guān)指標(biāo)去除對(duì)象處理目的防止富營(yíng)養(yǎng)化再用微量成分植物類營(yíng)養(yǎng)鹽排放水體再用有機(jī)物第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第20頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四顆粒分離技術(shù)一覽表第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第21頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）SS的組成生物絮體：數(shù)mm到10μm膠體顆粒（未被凝聚）（2）SS的有機(jī)化顆粒幾乎全是有機(jī)物BOD:50-80%來(lái)源于這些顆粒

18.2.2.2.SS的去除技術(shù)由SS的狀態(tài)和粒徑而定d>1μm，一般用砂濾；微濾機(jī)等。膠體狀——混凝沉淀。1、混凝沉淀（1）常用技術(shù)：去除微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)污染物、膠體.也可去除：Mg，As（溶解態(tài)）、N、P、及細(xì)菌、病毒18.2.2懸浮物的去除

18.2.2.1.概述SS特點(diǎn):第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第22頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①二級(jí)出水——膠體和菌膠團(tuán)微粒；而天然水主要是針對(duì)泥砂等②不同于給水處理的混凝主要原因是：污水中有生物微粒的存在，這種微粒與藥劑的親和力強(qiáng)，進(jìn)而投藥后混凝過(guò)程短時(shí)間內(nèi)可以完成。（2）特點(diǎn)：第十八章污水處理工藝系統(tǒng)（3）藥劑①傳統(tǒng)藥劑：Al2(SO4)3，聚合氯化鋁，及助凝劑（活化硅酸等）“七.五”開(kāi)發(fā)藥劑——聚合氯化鐵（PFC），降低了鐵鹽的酸性并清除了殘余亞鐵及色度.第23頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②新型藥劑：對(duì)濁度、色度、除磷效果明顯天津大學(xué)：（PDM）有機(jī)高分子絮凝劑，高效脫色、濁度低于5度后來(lái)發(fā)展PDMMC(唯一達(dá)到4萬(wàn)個(gè)分子量)；中科院：AL13納米絮凝劑。（4）工藝形式①沉淀池——平流、輻流、豎流、斜管②澄清池——上升流速較給水低，0.4-0.6mm/s壓力溶氣氣浮DAF(DissolvesAirHotation)

渦凹?xì)飧AF(CavitationAirHotation)引氣氣浮IAF(InducedAirFlotation)空氣在分散于水中葉片、輪盤等吸入（5）混凝機(jī)理③氣浮池第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第24頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②過(guò)濾時(shí)一般情況下不需要加藥劑膠體過(guò)濾難于去除，濁度上升，需投藥劑溶解性有機(jī)物——用活性炭吸附③反沖洗難度大，需水氣同時(shí)沖洗氣:20l/m2.s;水:10l/m2.s；④濾料粒徑適當(dāng)放大。2、過(guò)濾①給水過(guò)濾技術(shù)不宜簡(jiǎn)單的直接應(yīng)用于污水處理。原因：a、濾池截留的污泥粘而易碎，污泥在濾池表面積聚形成濾膜b、如果加大水頭，污泥又很容易穿透濾層。（1）特點(diǎn)第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第25頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)SS、BOD、重金屬、細(xì)菌①去除各類污染物化學(xué)絮凝產(chǎn)生的Al、Fe鹽及石灰等沉淀物去除化學(xué)除P時(shí)，水中不溶性P②活性炭或離子交換：預(yù)處理設(shè)施，可以節(jié)省后續(xù)的活性炭費(fèi)用；③克服生物、和化學(xué)處理的不穩(wěn)定性，提高回用的連續(xù)性和可靠性。（2）過(guò)濾作用（3）過(guò)濾機(jī)理廢水過(guò)濾——有機(jī)物絮體給水過(guò)濾——無(wú)機(jī)泥砂對(duì)二沉池出水過(guò)濾——隔濾被認(rèn)為是去除懸浮固體的主要機(jī)理強(qiáng)度不一樣,穿透濾料的性能不同第26頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①隔濾a、機(jī)械隔濾：粒徑大于濾料孔徑的顆粒被濾料濾去；b、偶然隔濾：粒徑小于濾料孔徑的顆粒由于偶然接觸而被截獲。②沉淀在濾料內(nèi)部，顆?？梢猿恋碓跒V料上；③碰撞：較重的顆粒不隨水運(yùn)動(dòng)；④截獲：隨水流運(yùn)動(dòng)的顆粒與濾料表面接觸時(shí)被去除；⑤粘附：當(dāng)絮凝顆粒通過(guò)濾料時(shí)，它們就會(huì)附著在濾料表面⑥化學(xué)吸附：a、鍵吸附b、化學(xué)的相互作用；a、靜電作用⑦物理吸附：b、動(dòng)電作用c、范德華力對(duì)其吸附⑧絮凝：大顆粒與小顆粒接觸時(shí)，形成更大顆粒；⑨生物繁殖：生物濾池內(nèi)繁殖可使濾料孔隙減少。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第27頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）進(jìn)水特征①特征（※）a、懸浮固體濃度（二級(jí)處理水中，SS：6-30mg/l）以濃度監(jiān)測(cè)過(guò)程b、粒徑大小：（雙峰分布）（混合10d的活性污泥出水）

c、絮體強(qiáng)度:與處理方法及操作方式有關(guān)生物處理化學(xué)沉淀該值下降泥齡長(zhǎng)但超過(guò)15d下降

較小粒徑：1-15μm較大粒徑：50-150μm雙峰分布——影響過(guò)濾機(jī)理——二級(jí)過(guò)濾d、雙峰圖第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第28頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（5）深度處理濾池設(shè)計(jì)①預(yù)處理——生物處理和濾池之間，通常增設(shè)混凝沉淀（澄清或氣浮池）對(duì)比試驗(yàn)直接過(guò)濾：簡(jiǎn)單、但COD、TP去除率不高，運(yùn)行復(fù)雜微生物絮凝過(guò)濾：去除率高，但周期短，冬季2-4h絮凝沉淀：過(guò)濾周期長(zhǎng)，17h以上，全年水質(zhì)合格紀(jì)莊子污水廠第十八章污水處理工藝系統(tǒng)②濾速（V）——重要參數(shù)，決定濾池面積絮體強(qiáng)度：其值低時(shí)，濾速上升會(huì)使絮體顆粒遭受破壞，污物穿透濾池，使出水不能達(dá)標(biāo);生物絮體牢固（4-11m/h不影響），化學(xué)絮體強(qiáng)度較弱。第29頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

雙層濾料：5-10m/h取決于濾池型式單層濾料：4-6m/h壓力濾池：24m/h③生物繁殖：濾池內(nèi)生物繁殖可使濾料孔隙減少④水頭損失——取決于濾速和濾料的截污能力，濾料的組成和尺寸對(duì)水頭損失影響大。Ht=H0+∑(hi)ti=1--nHt——t時(shí)間的總水頭損失,mH0——開(kāi)始過(guò)濾時(shí)，清水總水頭損失（管道，閘門，儀表，彎頭，下部排水系統(tǒng)，濾料，構(gòu)筑物）,m(H0)t——濾層內(nèi)第I濾料在時(shí)間t時(shí)的水頭損失第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第30頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.2.3溶解性有機(jī)物的去除丹寧二級(jí)出水中，溶解性有機(jī)物：木質(zhì)素等難降解有機(jī)物里腐酸從技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、工程實(shí)踐中，活性炭和臭氧氧化法適應(yīng)1、活性炭吸附——由煤或木等材料經(jīng)一次炭化制成，高溫下，用CO使其活化，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)。18.2.3.1活性炭吸附2、活性炭技術(shù)指標(biāo)碘值、亞甲蘭值、糖蜜值第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第31頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、活性炭孔的分布大孔（100-1000nm）、過(guò)渡孔（100-2nm）、微孔〈2nm〉4、活性炭吸附處理二級(jí)處理水的特點(diǎn)（1）對(duì)分子量〈1500（道爾頓）的環(huán)狀化合物，不飽和化合物效果好；對(duì)分子量〈3000的直鏈化合物（糖類）效果好；（2）吸附時(shí)有微生物存在——提高處理效果（對(duì)有機(jī)物）但可能有生物泄漏的問(wèn)題（代謝產(chǎn)物有毒性）第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第32頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四活性炭指標(biāo)測(cè)定值單位ABCDE摩擦系數(shù)wt%83.589.385.590.288.9強(qiáng)度wt%95.499.597.999.798.4表觀密度g/l510520500520540飄浮率wt%0.01.40.00.00.0pH值--8.69.28.99.18.9總灰分wt%9.17.211.88.710.5水溶物wt%0.050.090.080.030.06碘值mg/g1001997938958860亞甲蘭值mg/g262259227256207丁烷值wt%24.224.223.423.720.3四氯化碳wt%62.1962.1960.1460.9152.17糖蜜值158153152148145單寧酸值-34.330.033.246.561.3有效粒徑mm0.601.441.481.441.49均勻系數(shù)-1.881.121.151.151.15平均粒徑mm1.0681.5851.6521.6181.668第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第33頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四BCEDA五種活性炭的掃描電鏡照片（×3000）第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第34頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四種炭原子力顯微鏡掃描照片BCDE第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第35頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、目的（二級(jí)出水回用）

18.2.4臭氧氧化處理去除殘余有機(jī)物、脫出污水的色度、殺菌消毒。2、去除有機(jī)物的特征（1）能夠氧化有機(jī)物，（蛋白質(zhì)、氨基酸、木質(zhì)素、腐殖酸）；（2）氧化有機(jī)物并易形成中間產(chǎn)物（甲醛、酸等）可生化性好；（3）氧化效果與PH值有關(guān)，PH高，效果好，(OH-)羥基自由基由臭氧分解產(chǎn)生（4）臭氧化的副產(chǎn)物問(wèn)題，溴酸鹽上升，濁度上升，AOC升高。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第36頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、O3混合形式擴(kuò)散板式（反應(yīng)為主）、噴射式（擴(kuò)散為主）、機(jī)械攪拌式。4、消毒效果砂濾后+O3消毒效果好3、脫色效果砂濾前處理+臭氧脫色效果好第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第37頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第38頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）富營(yíng)養(yǎng)化——N、P引起，藻類問(wèn)題（滇池，太湖）；（2）

提高制水成本——應(yīng)用水，污水消毒時(shí)，增加投氯量；（3）污水回用填塞管道——NH3－N可促進(jìn)設(shè)備中微生物的繁殖；（4）

農(nóng)業(yè)灌溉——TN不大于1mg/l，否則對(duì)農(nóng)作物有影響。2、氮的存在形式（1）有機(jī)氮（2）氨態(tài)氮（NH3—N、NH4+—N）（3）NO2—N、NO3—N（4）N2凱式氮18.3.5脫氮技術(shù)18.3.5.1概述1、氮污染的危害第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第39頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四※合成代謝對(duì)氮磷的去處率低，水中氮磷過(guò)剩nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2

(C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+n/2(y-4)H2O3、二級(jí)處理技術(shù)的局限性18.3.5.2氮的吹脫去除1、原理（1）NH3+H2ONH4++OH-PH=7時(shí)，以NH4+存在PH=11時(shí)，90%NH3存在PH升高，去除NH3上升T上升，去除NH3上升第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第40頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）脫氮塔脫氮塔技術(shù)的特點(diǎn)除氮的效果穩(wěn)定操作簡(jiǎn)便，容易控制NH3二次污染（可回收）使用CaO易結(jié)垢（改用NaOH）水溫下降時(shí)，效果差第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第41頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②水溫——水溫升高，效率升高③布水狀態(tài)——滴狀下落最好，膜狀下落，效果大減④布水負(fù)荷率——填料6m高以上時(shí)，其值不超過(guò)180m3/m2.d⑤氣液比——填料6m高以上時(shí)，2200-2300以下為好?；钚晕勰喾ǖ膫鹘y(tǒng)功能——去除水中溶解性有機(jī)物N、P只滿足生理要求即可，因此對(duì)二者去除率低，僅為20-40%；5-20%18.2.5.3生物脫氮原理（3）脫氮塔工作影響因素與設(shè)計(jì)參數(shù)①PH值——PH升高到10.5以上，去除率增加緩慢第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第42頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、氨化反應(yīng)與硝化反應(yīng)（1）氨化反應(yīng)RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3氨化菌第十八章污水處理工藝系統(tǒng)NH4++2O2NO3-+H2O+2H+-△F（△F=351kj）NH4++3/2O2NO2-+H2O+2H+-△（△F=278.42kj）NO2-+1/2O2NO-△F（△F=72.27kj)硝化菌亞硝化菌（2）硝化反應(yīng)第43頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）硝化菌的特點(diǎn)①硝化菌——亞硝酸菌和硝酸菌的統(tǒng)稱;②硝化菌屬于——化能自養(yǎng)菌，革蘭氏染色陰性，可生芽孢的短桿狀細(xì)菌.（4）硝化反應(yīng)的控制指標(biāo)※硝化菌對(duì)環(huán)境條件的變化極為敏感①溶解氧——氧是電子受體，DO不能低于1.0mg/l硝化需氧量（NOD）——4.57g(氧)/g（N）②堿度——7.1g堿度（以CaCO3計(jì)）/1g氨態(tài)氮（以N計(jì)）,一般堿度不低于50mg/l③PH——對(duì)PH變化敏感（硝化菌),最佳值8.0-8.4,效率最高第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第44頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

④溫度——適應(yīng)20-30℃，15℃時(shí)硝化速度下降，低于5℃完全停止⑤有機(jī)物——BOD應(yīng)低于15-20mg/l⑥污泥齡（SRT）——微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間（θc）N>(θc)Nmin，硝化菌最小的世代時(shí)間(θc)Nmin⑦重金屬機(jī)有害物質(zhì)重金屬對(duì)硝化反應(yīng)抑制

高濃度NH4+—N，高濃度NOx-—N有機(jī)物、絡(luò)合物陽(yáng)離子第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第45頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①反硝化菌屬于異養(yǎng)型兼性厭氧菌；②以NO3—N為電子受體，以有機(jī)碳為電子供體，不能釋放更多的ATP，合成的細(xì)胞物質(zhì)較少。（2）反應(yīng)過(guò)程

（3）反硝化反應(yīng)的控制指標(biāo)污水中的碳源，BOD5/T—N>3-5時(shí)，勿需外加外加碳源，CH3OH（反硝化速率高生成CO2+H2O），當(dāng)BOD5/T—N<3-5時(shí)適當(dāng)?shù)腜H值（6.5-7.5）——主要的影響因素PH>8，或PH<6，反硝化速率下降①碳源②PH值（1）反硝化菌的特點(diǎn)2、反硝化反應(yīng)反硝化反應(yīng)——指NO3—N和NO2—N在反硝化菌的作用下，還原成氣態(tài)N2的過(guò)程。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第46頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第47頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四表18-4生物脫氮反應(yīng)過(guò)程各項(xiàng)生化反應(yīng)特征第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第48頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四0.5mg/l以下，厭氧、好氧交替的環(huán)境，如存在氧，會(huì)抑制反硝化菌體內(nèi)硝酸鹽還原酶的合成，或氧成為電子受體阻礙硝酸氮的還原，但另一方面，某些酶系統(tǒng)還需有氧才能合成；④溫度最適宜的溫度是20-40℃，低于15℃時(shí)代謝速率下降；⑤冬季低溫季節(jié)提高SRT，降低負(fù)荷率，從而提高污水的HRT。氨化由三個(gè)反應(yīng)過(guò)程建立硝化反硝化18.2.6生物脫氮技術(shù)③溶解氧

1、活性污泥傳統(tǒng)脫氮工藝Barth工藝，

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第49頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第50頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四“一級(jí)”曝氣池：去除COD、BOD，BOD<15-20mg/l有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH3NH4+；“二級(jí)”硝化曝氣池，NH3、NH4+生成NO3—N，堿度下降；“三級(jí)”反硝化池——厭氧、好氧交替運(yùn)行。投甲醇時(shí)，CM=2.47N0（初始NO3—N濃度）+1.53N(初始NO2—N濃度)+0.87D（初始DO濃度）（2）優(yōu)缺點(diǎn)去除效果好各類菌類環(huán)境條件好設(shè)備多，造價(jià)高，能耗大（1）流程說(shuō)明第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第51頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）改進(jìn)的二級(jí)生物脫氮系統(tǒng)BOD去除和硝化兩個(gè)反應(yīng)合并第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第52頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、缺氧—好氧活性污泥法A/O工藝（1）工藝特征80年代開(kāi)創(chuàng),前置反硝化——不加碳源,外加堿度,降低負(fù)荷設(shè)內(nèi)循環(huán)產(chǎn)生堿度,3.75mg堿度/mgNO3—N勿需建后曝氣池回流水含有NO3—N（沉淀池污泥反硝化生成）要提高脫氮率，要增加回流比（2）影響因素與主要工藝參數(shù)水力停留時(shí)間：3：1；循環(huán)比：200%；MLSS值：大于3000mg/l;污泥齡：30d;N/MLSS負(fù)荷率：0.03gN/gMLSS.d進(jìn)水總氮濃度：小于30mg/l。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第53頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第54頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第55頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）P<0.5mg/l，能控制藻類的過(guò)度生長(zhǎng)；（3）P低于0.05mg/l時(shí)，藻類幾乎停止生長(zhǎng)。2、磷的存在形式（1）有機(jī)磷酸鹽——存在有機(jī)物和原生質(zhì)細(xì)胞如：葡萄糖—6—磷酸，2—磷酸—甘油，大量膠體和顆粒狀，可溶性占30%。（2）磷酸鹽——H2PO4-、HPO4-、PO43-，其中[PO43-]正磷酸鹽18.2.7除磷技術(shù)18.2.7.1概述1、富營(yíng)養(yǎng)化的限制因素（1）P>0.5mg/l，促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化；第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第56頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磷---不同于氮，不能形成氧化體和還原體，但有固態(tài)和溶解態(tài)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)。4、去除方法化學(xué)除磷法-----混凝沉淀和晶析法除磷生物除磷法——設(shè)想是由Greenburyg于1955年提出的，60年代人們對(duì)上述方法廣泛應(yīng)用。3、其他生活污水中的含磷量：10-15mg/l，70%為可溶性；經(jīng)過(guò)二級(jí)處理進(jìn)水中，90%左右的磷以磷酸鹽存在。（3）聚磷酸鹽——焦磷酸鹽—P2O74-三聚磷酸鹽—P3O105-偏磷酸鹽—PO3-第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第57頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四聚氯化鋁（PAC），反應(yīng)相同與Al2(SO4)3，但pH值不下降；鋁酸鈉（NaAlO2）

18.2.8混凝沉淀除磷技術(shù)1、金屬鹽混凝沉淀（1）鋁鹽除磷Al3++PO43-（正磷酸離子）AlPO4（難溶）PH值上升，溶解度上升Al2(SO4)3+2PO43-2AlPO4+3SO42-Al2(SO4)3+6HCO3-2Al(OH)3+6CO2+3SO42-第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第58頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四化學(xué)法除磷：使用Al鹽注意事項(xiàng)注意PH值，介于5-7之間無(wú)影響，無(wú)需調(diào)整PH降低，應(yīng)注意排放水對(duì)PH的要求沉淀污泥回流，污泥中有Al(OH)3，能提高對(duì)磷的去除率（2）鐵鹽除磷第十八章污水處理工藝系統(tǒng)2、石灰混凝除磷（1）石灰與磷的反應(yīng)5Ca+4OH+3HPO4Ca5(OH)(PO4)3+3H2OPH升高，P的含量下降，（對(duì)數(shù)降低的趨勢(shì))2+-2-第59頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四pH值，如P<1mg/l，二級(jí)出水PH>9.5；原污水PH>11磷的形式（3）石灰混凝沉淀除磷處理流程（自學(xué)）由以下三部分組成：快速攪拌池緩慢攪拌池沉淀池（2）除磷效果影響因素正磷酸鹽（PO4）聚磷酸鹽（焦磷酸鹽(P2O7)<三磷酸鹽(P3O10)<偏磷酸鹽(PO3-)）（去除難易程度）原水中Ca的濃度第十八章污水處理工藝系統(tǒng)4-5-2+第60頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四※生物除磷——就是利用聚磷菌一類的的微生物，能夠過(guò)量的，在數(shù)量上超過(guò)其生理需要，從外部攝取磷，并將磷以聚合形式貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)外，達(dá)到從廢水中除磷的效果。1、生物除磷機(jī)理（１）好氧吸收（聚磷菌對(duì)磷的過(guò)量吸收）ADP+H3PO4+能量ATP+H2O（2）厭氧釋放厭氧條件下（DO=0，NO3-=0），ATP+H2OADP+H3PO4+能量上述兩反應(yīng)為可逆反應(yīng)霍米爾（Holmers）提出活性污泥的化學(xué)式C118H170O51N17P或C：N：P=46：8：118.2.9生物除磷原理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第61頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第62頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四聚磷菌---甲單胞、氣單胞菌屬：起主要作用，15%--20%；不動(dòng)桿菌屬：儲(chǔ)存聚磷的能力最強(qiáng)；某些反硝化菌：也能超量吸收磷；發(fā)酵產(chǎn)酸菌：將大分子物質(zhì)降解為低分子脂肪酸類基質(zhì)；2、生物除磷的影響因素（1）溶解氧厭氧段控制在0.2mg/l以下，好氧段控制在2mg/l左右；（2）厭氧區(qū)硝態(tài)氮（3）溫度其影響不如生物脫氮過(guò)程明顯，5—30的范圍內(nèi)效果均可；℃第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第63頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）pH值6---8范圍內(nèi)比較穩(wěn)定；（5）BOD負(fù)荷和有機(jī)物性質(zhì)BOD/TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)需求；（6）污泥齡一般控制在3.5—7天，厭氧段的停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。1、弗斯特利普工藝（1）工藝過(guò)程18.2.10生物除磷工藝第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第64頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1)含磷廢水進(jìn)入曝氣池同步進(jìn)入的還有聚磷菌污泥，聚磷菌過(guò)量地?cái)z取磷，去除有機(jī)物，還能出現(xiàn)硝化作用；2)從曝氣池流出的混合也，進(jìn)入沉淀池，在這里進(jìn)行泥水分離，含磷污泥沉淀，上清液排放；3)含磷污泥進(jìn)入除磷池4)含磷上清液進(jìn)入混合池，投加石灰，化學(xué)除磷；（2）弗斯特利普除P工藝的特點(diǎn)1）出水含磷量低于1mg/l；2）SVI值小于100，絲狀菌難于增值，污泥不膨脹；3）可根據(jù)BOD/P調(diào)節(jié)回流污泥與混凝污泥的比例。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第65頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第66頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）ηN’=Q(r+R)/(1+R+r)Q×100%ηN’——除氮的%；r——硝化混合也回流比（為混合液流量與處理污水量的比值）R——沉淀池污泥回流比Q——進(jìn)水流量對(duì)A/O而言，要保證：回流比85%，總回流比>600%（2）氮的氧化還原態(tài)厭氧氨氧化NH(-Ⅲ)→-Ⅱ→-Ⅰ羥胺NH2OH→0+Ⅰ硝酸基NOH→+Ⅱ→+Ⅲ亞硝酸基→+Ⅳ→+ⅤNOⅲ、A/0系統(tǒng)的除氮與回流關(guān)系第十八章污水處理工藝系統(tǒng)3-第67頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

NO3-→N2

NO3-NO2-NON2ON2

硝酸醛還原酮亞硝酸醛還原酮氧化還原醛氧化亞氮還原酮2、厭氧—好氧除磷工藝（An—O法）工藝特征：（1）流程簡(jiǎn)單，既不用投藥，也無(wú)需內(nèi)循環(huán),有利于好氧（厭氧狀態(tài)的保持（2）HRT段，3-6h第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第68頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）曝氣池SS濃度2700-3000mg/l之間，BOD與一般活性污泥法相同，磷的去除率較好，P<1.0mg/l（4）沉淀污泥含磷率4%，肥效好（5）SVI低于100，易沉淀，不膨脹問(wèn)題：（1）除磷率難以進(jìn)一步提高，P/BOD高時(shí)尤其是這樣（2）沉淀池產(chǎn)生磷的釋放現(xiàn)象第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第69頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第70頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.2.11巴顛普脫氮除磷工藝第一厭氧反應(yīng)器首要功能是脫氮第二功能是污泥釋放磷第二厭氧反應(yīng)器脫氮釋放磷18.2.11同步脫氮除磷技術(shù)去除BOF第一好氧反應(yīng)器硝化吸收磷吸收磷第二好氧反應(yīng)器硝化去除BOD第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第71頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四如沉淀池，主要功能是泥水分離綜上，各反應(yīng)單元都有其首要功能,脫氮>90%,除磷率>90%第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第72頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）工藝特點(diǎn)最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷技術(shù)總的HRT很短絲狀菌不能大量繁殖（好氧，厭氧交替運(yùn)行），無(wú)污泥膨脹之虞，SVI<100污泥中含磷濃度高，肥效高勿需投藥，兩個(gè)A段只用輕攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低18.2.12A—A—O法同步脫氮除磷工藝（1）A—A—O法工藝流程（厭氧—缺氧—好氧法）70年代，美國(guó)人在An—O法開(kāi)發(fā)的（2）反應(yīng)器單元功能：厭氧反應(yīng)池：釋放磷+氨化（有機(jī)氮）缺氧反應(yīng)器：脫氮好氧反應(yīng)器：去除BOD，硝化，吸收磷第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第73頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）缺點(diǎn)除磷效果很難提高脫氮效果難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量2Q，不宜太高進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的溶解氧第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第74頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四UCT工藝厭氧池缺氧池缺氧池好氧池二沉池剩余污泥

（1-2）Q回流

NO3-回流

使缺氧區(qū)的NO→0厭氧段保持嚴(yán)格厭氧第十八章污水處理工藝系統(tǒng)3-第75頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四油的污染程度1.形成一層分子膜，污染水質(zhì)2.水中溶解氧O2含量下降3.生成CO2、形成H2CO3、PH↓、濁度↑4.不能灌溉，農(nóng)業(yè)灌溉要求含油量≯50ppm5.不能生物處理，生物處理要求含油量30－50ppm。石油化工廢水的特點(diǎn)1.廢水量大2.廢水組分復(fù)雜3.有機(jī)物特別是烴類及其衍生物含量高4.含有多種重金屬第三節(jié)工業(yè)廢水的處理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第76頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四傳統(tǒng)含油廢水的處理方法及計(jì)算1．除油池：只能去除可浮油平流式除油池

污水從池一端流入，從另一端流出，比重小于1的浮油上浮，水面設(shè)集油管，可去除油珠不低于100－150μ。斜板式除油池根據(jù)淺池理論，池內(nèi)設(shè)斜板，間距20－50mm，水流向下流動(dòng)，油珠向上浮動(dòng)，異向分離，泥渣滑向池底，可去除60μ油珠，停留時(shí)間短。2.氣浮法：能去除可浮油和部分乳化油

將空氣通入水中，并以微小氣泡折出，使水中油珠雜質(zhì)粘附氣泡一同上浮至水面分離。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第77頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四其中：u：靜止水中，直徑d油珠的上浮速度，：分別為水、油珠的密度，

d：上浮最小油珠，

μ：粘滯系數(shù)

g：重力加速度。3．除油池的計(jì)算理論基礎(chǔ)：最小油珠上浮速度用斯篤克士公式：其中：A是表面積、Q是流量、u是上浮速度、是修正系數(shù)

除油池面積第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第78頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四其中：U－水平流速H－池水深

L＝3.6×U×t

過(guò)流斷面及池長(zhǎng)

除油池容積t－停留時(shí)間

池格數(shù)b－格寬、h－水深

長(zhǎng)度第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第79頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四污水中乳化油粗?；骄鄯?．乳化油的產(chǎn)生油水強(qiáng)烈攪拌產(chǎn)生機(jī)械剪切力，油珠變小，粘附一些親水物質(zhì)，形成雙電層穩(wěn)定態(tài)。2．乳化油性質(zhì)微小性，乳化油粒徑微小，具有布朗運(yùn)動(dòng)，靜電斥力，微粒表面水化作用。親水性，乳化油屬于疏水物質(zhì)，但表面粘附親水物質(zhì)而呈現(xiàn)親水性，穩(wěn)定存在于污水中。帶電性，乳化油直徑1－10微米，ζ電位40－100毫伏，帶負(fù)電，可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，在靜電斥力作用下不會(huì)聚合，穩(wěn)定存在污水中。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第80頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.ζ電位可以用電泳方法測(cè)定，計(jì)算公式：u－油珠上浮速度D－介電常數(shù)E－電位梯度μ－粘度第十八章污水處理工藝系統(tǒng)4．粗?；ǜ骄鄯ǘx：使污水流經(jīng)濾床，乳化油被粘附在濾料表面，并逐漸形成大油珠上浮粗?；ú牧希阂允⑸盀槔⑸霸阡J角處，分子間力較強(qiáng)，先吸附小油珠，小油珠持續(xù)吸附，逐漸形成一層油膜，布滿石英砂表面，形成大油珠上浮。第81頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式，油珠附聚力F大小計(jì)算如下：分析:設(shè)油珠為1，污水為2、石英砂為3(1)油珠直徑越大r2↑，油水表面張力越大↑，附聚力越大F↑，越容易附聚。(2)提高水中含鹽量，壓縮電位，使表面力增大↑，有利附聚，(3)由于油珠普遍帶負(fù)電，油珠進(jìn)一步穩(wěn)定，不利附聚。(4)表面活性物增多，油珠由疏水轉(zhuǎn)變親水，↓不利附聚第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第82頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

含油及石油化工廢水處理工藝系統(tǒng)第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第83頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.3.2制漿造紙工業(yè)廢水制漿造紙廢水來(lái)源與水量1、備料過(guò)程中的廢水2、蒸煮工段廢液3、機(jī)械漿及化學(xué)機(jī)械漿廢水4、洗漿、篩選廢水5、廢紙回用過(guò)程的廢水6、漂白廢水7、造紙廢水

制漿造紙廢水的主要污染指標(biāo)1.COD和BOD：半纖維素、糖類等易降解物質(zhì);木素及大分子碳水化合物等難降解物質(zhì)。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第84頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.合成有機(jī)物清洗劑，殺蟲劑，油脂及工業(yè)化學(xué)物質(zhì)等，共同點(diǎn)是有潛在毒性。3.有機(jī)鹵化物木素氯化分子量多高于1000，透過(guò)細(xì)胞進(jìn)行生物積累的可能性小。中段廢水是指經(jīng)黑液提取后的蒸煮漿料在篩選、洗滌、漂白中排出的廢水，顏色呈深黃色，占總量的8%~9%，噸漿COD負(fù)荷310kg左右；中段水濃度高于生活污水，BOD和COD的比值在0.20到0.35之間，可生化性較差，有機(jī)物難以生物降解且處理難度大；第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第85頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

白水造紙廢水白水：即抄紙工段廢水，它來(lái)源于造紙車間紙張抄造過(guò)程。白水主要含有：細(xì)小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的膠料、濕強(qiáng)劑、防腐劑等，以不溶性COD為主，可生化性較低，其加入的防腐劑有一定的毒性。

白水水量與負(fù)荷：水量較大，所含的有機(jī)污染負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸煮黑液和中段廢水白水回用：提高白水回用率，減少多余白水排放，剩余白水經(jīng)過(guò)過(guò)濾、氣浮或沉淀等方法，回收纖維，出水再用于抄紙過(guò)程。中段水中的污染物主要是懸浮纖維及纖維原料中的溶解性有機(jī)物，有機(jī)物主要是木質(zhì)素、纖維素、有機(jī)酸等，以可溶性COD為主。其中，對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重的是漂白過(guò)程中產(chǎn)生的含氯廢水。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第86頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

制漿造紙廢水的處理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第87頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.3.3乳品工業(yè)廢水處理

乳品廢水的來(lái)源及水質(zhì)水量特征洗滌廢水：含有較多污染物冷卻水：一般不會(huì)被污染產(chǎn)品加工廢水：含有較多污染物，間歇式排放。

乳品廢水處理技術(shù)及系統(tǒng)排放污泥脫水機(jī)脫水污泥外運(yùn)沉砂池隔油沉淀池生物濾池生物濾池二沉池沉淀池廢水水回流出水第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第88頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.3.4啤酒工業(yè)廢水處理廢水種類來(lái)源廢水量部/總（%）COD（mg/L高（低）廢水CODmg/L總排放口COD高濃度有機(jī)廢水麥槽水、糖化車間的刷鍋水5~1020000~400004000~60001000~1500發(fā)酵車間的前罐洗滌水、洗酵母水20~252000~3000低濃度有機(jī)廢水制麥車間浸麥水、洗鍋水、沖洗水等20~25300~400300~700罐裝車間的酒桶酒瓶洗滌水30~40500~800冷卻水及其他各種冷凝水、冷卻水、雜用水等無(wú)污染物<100

啤酒工業(yè)廢水的水質(zhì)水量第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第89頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

啤酒廢水處理技術(shù)及系統(tǒng)第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第90頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.3.5紡織印染廢水處理第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第91頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四18.3.6有毒有害工業(yè)廢水處理含氰廢水處理1.含氰廢水的來(lái)源：氰化電鍍2.堿性氯化法：堿性氯化法分一級(jí)處理和二級(jí)處理，其原理為：利用OCI-的氧化作用。一級(jí)處理：包括兩個(gè)主要反應(yīng)，CN-+OCI-+H2O==CNCI+2OH-CNCI+2OH-=CNO-+CI-+H2O二級(jí)處理NaCNO+3HOCI+H2O=2CO2↑+N2↑+3NaCI+HCI+H2OCNCI+2HOCI+H2O=2CO2↑+N2↑+5HCI第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第92頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四堿性氯化法間歇處理含氰廢水工藝流程堿性氯化法連續(xù)處理含氰廢水工藝流程第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第93頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電解氧化法處理含氰廢水時(shí)，CN－可在陽(yáng)極直接被氧化，其電極反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步將CN－氧化為CNO－，第二步將CNO－氧化為N2和CO2(HCO3-)。CN－的陽(yáng)極氧化需在堿性條件下進(jìn)行，這是因?yàn)閴A性條件下形成的HCN在陽(yáng)極上放電十分困難，而堿性條件下形成的CN－易于在陽(yáng)極放電；同時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)也需要有OH－離子參加。但pH太高，將發(fā)生OH－放電析出O2的副反應(yīng)，與氰的氧化破壞無(wú)關(guān)，卻使電流效率，降低。3.電解氧化法：第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第94頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四含鉻廢水處理

1.含鉻廢水的來(lái)源：鍍鉻、鈍化、鋁陽(yáng)極氧化等鍍件的清洗水。2.用離子交換法處理含鉻廢水，不論是單獨(dú)使用還是在閉路循環(huán)系統(tǒng)中與其它單元操作組合使用，都具有普遍性。一般認(rèn)為，該法用來(lái)回收鉻是經(jīng)濟(jì)合理的，當(dāng)廢水含鉻l00mg/L，回收鉻的價(jià)值完全可以抵償處理費(fèi)。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第95頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、亞硫酸鈉法處理含鉻污水含鉻污水主要來(lái)自電鍍廠，污水中含有的鉻酸根和重鉻酸根形式存在的高價(jià)鉻，其比例大小與PH有關(guān)。在酸性條件下水中投加亞硫酸氫鈉，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后投石灰，生成氫氧化物沉淀。反應(yīng)時(shí)控制PH值7.5-9.0第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第96頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.電解還原法：鉻通常以Cr2O72－的形態(tài)存在于廢水中，直流電作用下，向陽(yáng)極遷移，被鐵陽(yáng)極產(chǎn)物Fe2+離子所還原。陰極還直接還原一部分六價(jià)鉻。由于H+離子在陰極放電，使廢水的pH值逐漸提高，Cr3+和Fe3+便形成Cr(OH)3及Fe(OH)3沉淀。生成的氫氧化鐵有凝聚作用，能促進(jìn)氫氧化鉻迅速沉淀。

工業(yè)廢水的中和處理1.酸和堿反應(yīng)生成鹽和水稱為中和反應(yīng)2.酸堿廢水的產(chǎn)生第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第97頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四酸性污水－化工廠、化纖廠、電鍍廠，金屬加工廠等酸性污水PH＝1－4，腐蝕性強(qiáng)，改變水體的PH值，影響水生植物。堿性污水－印染廠、造紙廠、煉油廠的堿性污水PH＝10－14，腐蝕危害小于酸性水，影響水生植物。3.酸堿污水在濃度高時(shí)3%－5％以上，應(yīng)考慮回收和綜合利用，制造硫酸亞鐵、硫酸鐵、在濃度不高時(shí)方可采用處理的方法。4.中和劑：酸性污水的中和劑：蘇打NaCO3和苛性鈉NaOH具有組成均勻，易于貯存，反應(yīng)迅速，易溶于水，但價(jià)格較高。石灰Ca(OH)2來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。石灰石CaCO3，白云石CaCO3＋MgCO3是開(kāi)發(fā)的石料，在產(chǎn)地價(jià)格便宜，可以作為一種中和材料，主要用于濾床使用。堿性污水的中和劑－硫酸、鹽酸、煙道氣。

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第98頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.中和方法分類堿性污水中和處理常用于酸性污水中和，或者采用投酸中和和煙道氣中和堿性污水，堿性污水中和處理需具備采用方法的條件，投加酸中和方法簡(jiǎn)單，但費(fèi)用過(guò)高，煙道氣體中和方便實(shí)用。煙道氣中含有高達(dá)24％的CO2，有時(shí)還合有少量SO2及H2S，故可用來(lái)中和堿性廢水，其中和產(chǎn)物Na2CO3、Na2SO4、Na2S均為弱酸強(qiáng)堿鹽，具有一定的堿性，因此酸性物質(zhì)必須超量供應(yīng)。用煙道氣中和堿性廢水時(shí)，廢水由接觸筒頂淋下，或沿筒內(nèi)壁流下，煙道氣則由筒底朗上逆流通過(guò)，在逆流接觸過(guò)程中，廢水與煙道氣都得到了凈化。接觸筒中可以裝填料，辦可不裝填料。

第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第99頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，2月20日，星期四用煙道氣中和堿性廢水的優(yōu)點(diǎn)是可以把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái)，缺點(diǎn)是處理后的廢水中，硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。污泥消化時(shí)獲得的沼氣中含有25～35%的CO2氣體，如經(jīng)水洗，可部分溶入水中，再用以中和堿性廢水，也能獲得一定效果。藥劑中和法用堿性、酸性物質(zhì)為中和劑處理，常采用石灰處理酸性污水，石灰還是混凝劑，可凝聚水中的雜質(zhì)，對(duì)于含雜質(zhì)多的酸性污水有利。第十八章污水處理工藝系統(tǒng)第100頁(yè)，共115頁(yè)，2023年，