第一章廢水處理概述

第一章廢水處理概述第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

廢水：自然水在使用過程中改變了原來的組成，甚至喪失了使用價值而廢棄外排的水稱為廢水。根據(jù)來源不同，廢水可分為生活污水和工業(yè)廢水兩大類。根據(jù)污染物類別不同，廢水可分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水兩大類。根據(jù)毒物的種類不同，廢水可分為含汞廢水和含酚廢水等。return一廢水及其分類第一章概論第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

廢水中的污染物種類較多，按廢水對環(huán)境造成的危害不同，大致可分：固體污染物、需氧污染物、營養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染等。

return二、水中污染物質(zhì)及危害第一章概論第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了表征廢水水質(zhì)，規(guī)定了許多水質(zhì)指標(biāo)。主要有有毒物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、懸浮物總數(shù)、pH值、色度、溫度等。一種水質(zhì)指標(biāo)可能包括幾種污染物；而一種污染物也可影響幾種水質(zhì)指標(biāo)。三廢水的水質(zhì)指標(biāo)第一章概論第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三廢水的水質(zhì)指標(biāo)物理性指標(biāo)感官性指標(biāo)，水的色度來源于金屬化合物或有機(jī)化合物感官性指標(biāo)，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等污染物質(zhì)揮發(fā)性固體VS溶解固體DS固定性固體FS懸浮固體SS加速耗氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化造成水中溶解氧減少工業(yè)廢水常引起水體熱污染色度固體物質(zhì)TS嗅和味溫度第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)

化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物指標(biāo)無機(jī)物指標(biāo)生化需氧量（BOD）化學(xué)需氧量（COD）總有機(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD）油類污染物酚類污染物植物營養(yǎng)元素PH值重金屬第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)生化需氧量（BOD）反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量主要污染特性（以mg/L為單位）。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。實(shí)際中，常以5d作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度?；瘜W(xué)性指標(biāo)有機(jī)物BOD:biologicaloxygendemand在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機(jī)物所需要的氧量（20℃，5d）。第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月有機(jī)物中一般含有C、N、O、P等元素。在有氧的條件下發(fā)生分解：

有機(jī)物H2O+CO2+NH3

（第一階段需氧量）

NH3NO2-NO3-

（第二階段需氧量）好氧微生物硝化菌亞硝化菌第一章概論第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物化學(xué)需氧量（COD）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7（稱CODCr)和高錳酸鉀KMnO4(稱CODMn或OC)。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強(qiáng)。廢水中無機(jī)的還原性物質(zhì)同樣被氧化。如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在0.4－0.5。

COD:chemicaloxygendemand用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機(jī)物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）。第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物總有機(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD）TOC:totalorganismcarbon在950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。測定中應(yīng)該去除無機(jī)碳的含量。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。TOD:totaloxygendemand在900~950℃高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)（主要是有機(jī)物，包括難分解的有機(jī)物及部分無機(jī)還原物質(zhì)），燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后，測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（TOD）。TOD測定方便而快速。第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物油類污染物石油類：來源于工業(yè)含油污水。動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)。油類污染物進(jìn)入水體后影響水生生物的生長、降低水體的資源價值。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進(jìn)入海洋，改變海水的反射率和減少進(jìn)入海洋表層的日光輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵的危害很大，堵塞魚的鰓部，能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價值。破壞風(fēng)景區(qū)，危害鳥類生活。第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物酚類污染物酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹脂等工業(yè)廢水。原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒。酚濃度低時，能影響魚類的洄游繁殖。酚濃度達(dá)0.1～0.2mg/L時，魚肉有酚味。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，有時甚至使其停止生長。酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強(qiáng)烈異臭（0.001mg/L即有異味，排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L）。灌溉用水酚濃度超過5mg/L時,農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死。第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)無機(jī)性指標(biāo)植物營養(yǎng)元素pH重金屬

過多的氮、磷進(jìn)入天然水體，易導(dǎo)致富營養(yǎng)化，使水生植物尤其是藻類大量繁殖，造成水中溶解氧急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。

一般要求處理后污水的pH在6～9之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時，pH發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。

五毒金屬：汞、鎘、鉛、鉻、砷以及它們的化合物重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長，使蛋白質(zhì)凝固;逐級富集至人體，影響人體健康。第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論三、廢水的水質(zhì)指標(biāo)生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、寄生蟲卵等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫(yī)院污水：各種病原體危害：傳播疾病，影響衛(wèi)生，導(dǎo)致水體缺氧生物性指標(biāo)來源及危害

水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染程度和受細(xì)菌污染的程度。常以細(xì)菌個數(shù)/mL計(jì)。飲用水：<100個/mL，醫(yī)院排水：<500個/mL細(xì)菌總數(shù)

大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大腸菌群數(shù)/L計(jì)。飲用水：<3個/L，城市排水：<10000個/L，游泳池：<1000個/L大腸菌群第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論四、廢水處理的基本原則和方法（一）廢水處理的基本原則宏觀性控制技術(shù)性控制管理性控制推行清潔生產(chǎn)節(jié)水減污實(shí)行污染物排放總量控制實(shí)行工業(yè)廢水與城市生活污水集中處理實(shí)行環(huán)境影響評價制度和“三同時”制度第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論（二）廢水凈化的基本方法廢水集中處理工程物理法

化學(xué)法生物法江河湖海處置工程城市污水土地處理四、廢水處理的基本原則和方法第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章概論

廢水處理是指根據(jù)水體自凈原理，在人工控制下，強(qiáng)化物質(zhì)循環(huán)的一段過程，使經(jīng)過處理的水中的雜質(zhì)和污染物被分離出去或轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)，同時可導(dǎo)致病原菌的死亡的過程。（1）按照廢水處理的作用原理分類：

物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法

（2）按照廢水處理程度劃分：

一級處理（包括預(yù)處理）

二級處理（生物處理）

三級處理（深度處理）

五、廢水集中處理技術(shù)第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月水體自凈作用：指天然水體受到污染后，在無人為處理?xiàng)l件下，借助水體自身的能力使之得到凈化的過程。該過程中包括稀釋、沉降等物理作用，氧化、還原、分解、凝聚等化學(xué)作用，還有更重要的生物作用，即生物對無機(jī)物和有機(jī)物的同化和異化作用。第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月①物理法利用物理作用使懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)與廢水分離，在處理過程中污染物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化。

處理對象：懸浮物處理方法：

a截留b沉淀c過濾d氣浮e離心分離f膜分離第一章概論第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月②化學(xué)法、物理化學(xué)法利用某種化學(xué)反應(yīng)使廢水中污染物質(zhì)的性質(zhì)或形態(tài)發(fā)生改變，而從水中除去的方法。

處理對象：溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。

處理方法：a混凝b中和c氧化還原d電解e萃取f吸附g離子交換第一章概論第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月③生化法（生物法）利用微生物的作用去除廢水中膠體和溶解性有機(jī)物的方法。

A、好氧生物處理法（如活性污泥法、生物膜法、氧化塘等）

B、厭氧生物處理法第一章概論第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月①預(yù)處理

主要任務(wù)：

為某種意圖而進(jìn)行的污水處理。去除污水中某些特殊有害物質(zhì)或降低其濃度。

處理方法：機(jī)械法、物化法、生化法（多用厭氧法，如水解酸化法）。第一章概論第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月②一級處理（物理處理）主要任務(wù)：從廢水中去除漂浮物和懸浮物，調(diào)節(jié)廢水pH值，減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理的工藝負(fù)荷。

常用方法：

篩濾法、重力沉淀法、上浮法（如隔油法）、氣浮、離心分離、濾池、微濾機(jī)等。第一章概論第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月③二級處理（生物處理）

主要任務(wù)：

大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)物。處理方法：以生化處理為主體工藝。

主要有活性污泥和生物膜法。第一章概論第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月④三級處理

（深度處理或高級處理）

主要任務(wù)：防止受納水體發(fā)生富營養(yǎng)化和受到難降解的有毒化合物的污染。//污水回用。

去除對象：污水中的N、P及難生物降解的有機(jī)物、病原菌、礦物質(zhì)（鹽類）等。

處理方法：生物處理、活性炭吸附、離子交換、電滲析、反滲透、消毒等。第一章概論第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月典型的廢水處理流程簡介

廢水中的污染物是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種處理方法就能夠把所有的污染物質(zhì)去除殆盡，一種廢水往往需要把幾種處理方法聯(lián)