污水處理工藝分析

1、污污水水處理處理工藝流程及分析項目工藝流程及分析項目檢測檢測氮肥廢水排放現(xiàn)狀 氮肥企業(yè)作為國家工業(yè)發(fā)展的一個大行業(yè)，其污染物負荷排在化工各行業(yè)前面，其中廢水排放負荷位居化工行業(yè)之首，其中氨氮、氰化物的排放總量在全國各工業(yè)行業(yè)位居第一位。 近幾年由于氮肥行業(yè)的不斷發(fā)展，氮肥行業(yè)對環(huán)境的污染更加嚴重；據(jù)統(tǒng)計，化肥企業(yè)的廢水排放量約占整個化工企業(yè)廢水排放量的43，可見，氮肥企業(yè)污染的廣度和深度都遠遠超過其他工業(yè)企業(yè)。氮肥生產(chǎn)簡單工藝流程氮肥生產(chǎn)簡單工藝流程 生產(chǎn)中廢水種類及特點生產(chǎn)中廢水種類及特點氮肥生產(chǎn)過程中主要有以下幾種廢水：造氣廢水造氣廢水:包括半水煤氣洗氣箱、洗氣塔排放的洗滌水和電除塵的洗滌

2、水。造氣廢水的特點是水量大，水溫高，廢水中主要污染物為COD、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、NH3一N、油等，是合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)的主要廢水污染源。若直接外排，不僅造成地表水環(huán)境污染，而且將不可避免地帶來水資源的浪費。脫硫廢水：脫硫廢水：主要產(chǎn)生于半水煤氣夾帶和脫硫液再生后熔硫過程中產(chǎn)生的脫硫廢液，其雜質(zhì)多、含有硫泡沫及焦油、沉淀物黏性大、水質(zhì)差。其主要污染物為堿性物質(zhì)、鹽類、SS、COD等;鍋爐廢水：鍋爐廢水：為鍋爐排污水和用水膜除塵的除塵水，污水中含有Na2CO3、鹽類、SS、COD等物質(zhì)。廢水水質(zhì)及排放標準廢水水質(zhì)及排放標準廢水水質(zhì)及排放標準合成氨工業(yè)水污染物排放標準（GB13458-2001）表

3、1 進水水質(zhì)及排放標準名稱名稱排放標準排放標準mg/LPH69懸浮物懸浮物200化學需氧量化學需氧量200氨氮氨氮60總氰化物總氰化物1.0揮發(fā)酚揮發(fā)酚0.2硫化物硫化物1.0石油類石油類10污水處理方法介紹污水處理方法介紹污水處理流程主要包括： 1) 去除粗大顆粒懸（漂）浮物：格柵和篩網(wǎng)； 2) 去除大顆粒沉淀物：沉砂池； 3) 脫除油脂和漂浮物：除油池、浮選池，帶隔油設備的沉淀池或沉砂池；4) 去除細微懸浮物：沉淀池、浮選池、化學絮凝沉淀、砂濾池； 5) 去除溶解、半溶解和極細微的有機物以及特殊的無機物：各種生物處理設施、物理處理設施或化學處理設施 氨氮廢水處理方法 氨氮廢水吹脫、汽提法折

4、點氯化法催化濕式氧化法生物脫氮法化學沉淀法 化肥廠廢水中的主要超標污染物指標為氨氮、硫化物和總氰化物，污水可生化性較差。氨氮引起水體富營養(yǎng)化，如何有效去除化肥工業(yè)廢水中的氨氮已成當今廢水處理中的一個重要問題.處理方法介紹處理方法介紹 1 1、生物脫氮法、生物脫氮法 生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。 NH4 + 2O2 NO3 + 2H +H2O 反硝化就是在缺氧條件下，由于反硝化菌的作用，將NO3 和NO2 還原為N2的過程。其過程的電子供體是各種碳源，若以甲醇作碳源為例，其反應式為： 生物硝化是在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程?？偟姆磻?/p>

5、為： NO3 + 2CH3OH 6NO2 +2CO2+4H2O 6NO2 + CH3OH3N2 + 3CO2 +3H2O+6OH處理方法介紹處理方法介紹2 2、吹脫、汽氣提法、吹脫、汽氣提法 吹脫、汽提法：將氣體通入水中，使氣水相互充分接觸， 使水中溶解氣體和揮發(fā)性溶質(zhì)穿過氣液界面， 向氣相轉(zhuǎn)移， 從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣， 前者稱為吹脫， 后者稱為汽提。 氨吹脫、 汽提是一個傳質(zhì)過程， 即在堿性情況下， 使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程，推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當?shù)钠胶夥謮褐g的差。處理方法介紹處理方法介紹3 3、化學沉淀法、化學沉淀法

6、化學沉淀法：經(jīng)研究，沉淀劑最好使用H3PO4 和MgO 。 基本原理：向NH4+廢水中投加Mg2+ 和PO43-，使之和NH4+生成難溶復鹽MgNH4PO46H2O 簡稱MAP結(jié)晶，再通過重力沉淀使MAP從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中帶入其它有害離子，而且MgO還起到了一定程度的中和 的作用， 節(jié)約了堿的用量。處理方法介紹處理方法介紹4 4、折點加氯法、折點加氯法折點氯化法：投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中氨完全氧化為N2的方法。其反應可表示為NH4+ 1.5HOCl- 0.5N2 + 1.5H2O+2.5H+1.5Cl-當氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低， 而氨的濃度

7、降為零。當Cl2通入量超過該點時， 水中的游離氯就會增多。因此， 該點為折點。5 5、催化濕式氧化法、催化濕式氧化法 催化濕式氧化法：催化濕式氧化法是 20世紀 80年代國際上發(fā)展起來的一種治理廢水的新技術。在一定溫度、 壓力條件下, 在催化劑作用下,經(jīng)空氣氧化, 可使污水中的有機物和氨分別氧化分解成 CO2, N2和 H2O等無害物質(zhì)，從而達到凈化廢水的目的。處理方法介紹處理方法介紹污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成一、污水處理中的水質(zhì)質(zhì)量控制指標 1、什么是BOD5？ BOD5即生化需氧量，指在指定的溫度和指定的時間段內(nèi)，微生物在分解、氧化水中有機物過程中所需要的氧的數(shù)量。微生物的耗

8、氧分解速度開始很快，約至5天后就能達到完全分解的70%左右，因此在實際操作中常用5天生化需氧量來衡量污水中有機污染物的濃度。 壓差法，在培養(yǎng)瓶中樣品用氧飽和，保證足夠的溶解氧，樣品中的有機物經(jīng)過生物氧化作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榈⑻?、硫的氧化物，二氧化碳唯一從水中逸出氣體，用氫氧化鈉吸收，因此經(jīng)密封后瓶中空氣、壓力減少的量，相當于微生物所消耗的溶解氧量，BOD5值，與瓶中樣品上方空氣壓力減少程度成正比，可由空氣壓力減少值來測定。污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成 2、什么是CODcr？ CODcr即化學需氧量，它是指用強氧化劑氧使被測污水中有機物進行化學氧化時所消耗的氧氣量，單位為mg/l。常用的氧

9、化劑為重鉻酸鉀（K2Cr2O7），CODcr不僅氧化污水中的有機物，而且對部分無機物（如：Fe2+、S2-等）也有氧化作用，另外，污水中Cl-也會消耗一部分氧化劑，因此造成測定時CODcr數(shù)值偏高。 重鉻酸鉀法，在強酸（硫酸）溶液中以銀鹽作催化劑（硫酸銀）一定量的重鉻酸鉀氧化水中的還原物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。 需要指出：城市生活污水的COD一般大于BOD，兩者的差值可反映廢水中存在難以被微生物降解的有機物。在城市生活污水分析中，常用BOD/COD的比值來分析污水的可生化性，可生化性好的生活污水的BOD/COD0.3,小于此值的污水應考慮生物技術以外的污水處理

10、技術。污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成5、什么是高錳酸鉀指數(shù)？ 用高錳酸鉀作為氧化劑測得的化學需氧量稱為高錳酸鉀指數(shù)，簡寫為CODMn或OC,單位為mg/L。高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱，同一水樣的CODMn一般都低于其CODcr。CODMn只能表示水中容易氧化的有機物或無機物。所以一般用CODcr作為控制有機物污染的綜合指標。但由于CODMn測定簡單、迅速。所以，對較清潔的地表水進行污染評價時，仍使用CODMn。污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成3、什么是SS？ SS即懸浮物，SS包括了漂上水面的漂浮物，多為油脂、木屑、果核等；懸于水中的懸浮物如奶、浮化油等，而沉于底部的沉

11、淀物如砂、泥、石、紙、布、食物質(zhì)等。SS是將污水過濾，把滯留在過濾材料上的物質(zhì)，通過烘干、稱重測得。 另外，還要強調(diào)幾個關于固體物質(zhì)的概念：（1）總固體（TS）：TS是指單位體積的水樣，在103105OC蒸發(fā)干后，殘留物質(zhì)的重量。（2）溶解性固體（DS） 廢水經(jīng)過濾器過濾后即可將TS分成兩部分，被過濾器截留的固體稱為懸浮固體SS，通過過濾器進入濾液中的固體稱為溶解性固體DS。（3）揮發(fā)性固體（VS）和非揮發(fā)性固體（FS） 將水樣中的固體物置于馬福爐內(nèi)，于650OC灼燒一小時，固體中的有機物即被氣化揮發(fā)，此時為揮發(fā)性固體VS；殘剩的固體即為非揮發(fā)性固體FS，后者大體是砂、石、無機鹽等類無機組分。

12、 需要指出，廢水中的TS、SS、DS皆可用這一方法進一步分成VS和FS兩部分。 污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成4、 含氮化合物（氨氮、TN、TKN、NOX-N）有機氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素； 氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水； 總氮TN：一切含氮化合物以N計量的總稱；凱式氮TKN:TN中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。 氨氮測定酸堿滴定法，調(diào)節(jié)水樣PH在6.07.4，加入氧化鎂使呈微堿性，加熱蒸餾，釋放出氨被硼酸溶液吸收，以甲基紅-亞甲藍為指示劑，用硫酸標準滴定溶液滴定餾出液中的氨。 氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微

13、生物生長的重要元素。污水中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮，四者之間通過生物化學作用可以相互轉(zhuǎn)化，測定各種形態(tài)含氮化合物，有助于評價水體被污染和自凈狀況。水中的氨氮是指以游離氨和離子氨形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的pH值。氨氮含量較高時，消耗水體中溶解氧，促進藻類等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成6. 總需氧量（TOD） 總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以O2的mg/L表示。 用TOD測定儀測定TOD的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通

14、入含已知氧濃度的載氣(氮氣)作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NO2、SO2等所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成 7. 含磷化合物（TP等） 無機磷：磷酸鹽包括正磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、偏磷酸鹽； 聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽、三磷酸鹽、三磷酸氫鹽 總磷TP：一切含磷化合物以P計量的總稱； 正磷酸鹽-分光光度法，酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻鉀， 生成磷鉬雜多酸，被抗壞血酸

15、還原為磷鉬藍，于710nm處測定。 磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素，磷主要來自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水。磷促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡，水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成 8. 揮發(fā)酚 揮發(fā)酚：根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。 常根據(jù)酚的沸點、揮發(fā)性和能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。通常認為沸點在230以下為揮發(fā)酚，一般為一元酚；沸點在230以上為不揮發(fā)酚。苯酚、甲酚、二甲酚均為揮發(fā)酚，二元酚、多元酚屬不揮發(fā)酚。 酚類為原生質(zhì)毒，屬高毒物質(zhì),人體攝入一定

16、量會出現(xiàn)急性中毒癥狀;污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成 8. 揮發(fā)酚 揮發(fā)酚：根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。 常根據(jù)酚的沸點、揮發(fā)性和能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。通常認為沸點在230以下為揮發(fā)酚，一般為一元酚；沸點在230以上為不揮發(fā)酚。苯酚、甲酚、二甲酚均為揮發(fā)酚，二元酚、多元酚屬不揮發(fā)酚。 測定方法：分光光度法，酚類化合物于PH=10的介質(zhì)，在鐵氰化鉀存在下，與4-氨基安替比林反應，生成橙紅色的安替比林染料，其水溶液在510nm波長處測定。 酚類為原生質(zhì)毒，屬高毒物質(zhì),人體攝入一定量會出現(xiàn)急性中毒癥狀;污水處理分析項目組成污水處理分析項目組成

17、9. 氰化物 水中氰化物分為簡單氰化物和絡合氰化物，存在CN及HCN，屬于劇毒物質(zhì)。 測定方法：硝酸銀滴定法，水樣中加入磷酸和EDTA，在PH2條件下，利用金屬離子與EDTA絡合能力比氰離子強的特點使絡合氰化物解離出氰離子，以氰化氫形式蒸餾出來，經(jīng)氫氧化鈉吸收，用硝酸銀標準液滴定，過量的銀離子與試銀靈指示劑反應，溶液由黃色變?yōu)槌燃t色，即為終點。分析單位換算ppm part per million，即百萬分之一，是一個無量綱量，如果相知道ppm是何種含義，還需了解是體積比還是質(zhì)量比或重量比。1ppm=1000ppb 、1ppb=1000ppt 1ppm=10-6=一百萬分之一1ppb=10-9=十億分之一 1ppt=10-12=萬億分之一1、質(zhì)量濃度：ppm即：mg/L（毫克/升）、ppb即：ug/L（微克/升） ppt即：ng/L（納克/升）2、體積濃