工業(yè)污水處理技術(shù)課件

工業(yè)水處理技術(shù)污水處理和循環(huán)水系統(tǒng)簡(jiǎn)介L(zhǎng)OGO第一章我國(guó)水資源特點(diǎn)

1.人均占有量少淡水總量在全世界占第6位。但人均占有量只有2340m3/人年（以12億人口計(jì)），世界平均水準(zhǔn)的1/4，占88位。2.空間分布不均

81％的水資源分布在長(zhǎng)江流域及其以南東南地區(qū)降水量可達(dá)1600mm，造成澇災(zāi)西北地區(qū)降水只有500mm，少的地區(qū)不到200mm3.年內(nèi)及年際變化大

60－80％降水集中在夏季，7，8，9月；年際變化差3－6倍（大時(shí)）4.許多地區(qū)缺水嚴(yán)重三北（西北、華北、東北）和沿海（青島、大連）在640個(gè)城市中，300多個(gè)城市缺水。

第二章水污染現(xiàn)狀及來(lái)源

河流變黑魚(yú)類大面積死亡損害農(nóng)田城市惡臭一、水污染現(xiàn)狀污水處理率低：污水排放排放量接近400億m3。工業(yè)廢水處理率約80％，達(dá)標(biāo)排放的只有60％城市污水處理率<15％

90％以上的城市水域受到污染，特別嚴(yán)重的水系：三河：淮河、海河、遼河湖泊富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重：滇池、巢湖（安徽）、太湖（江蘇）

50％左右地下水水質(zhì)受到污染

50％以上的重點(diǎn)城鎮(zhèn)飲用水源不符合標(biāo)準(zhǔn)二、廢水水質(zhì)指標(biāo)

1)物理性質(zhì)：色度，溫度，SS2)化學(xué)性質(zhì)：pH、有機(jī)物、溶解性固體、有毒物、N、P

有機(jī)物：綜合指標(biāo)：BOD、COD、TOD（總需氧量）單項(xiàng)指標(biāo)3)生物學(xué)指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸菌數(shù)

三、水污染防止戰(zhàn)略對(duì)策與保障措施

1．加快城市廢水處理廠的建設(shè)步伐，實(shí)施廢水資源2．盡快實(shí)現(xiàn)從末端治向源頭控制的的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大力推行清潔生產(chǎn)3．從單純的點(diǎn)污染源治理轉(zhuǎn)向點(diǎn)源、內(nèi)源和面源的流域綜合綜合治理4．切實(shí)保護(hù)飲用水源地，提高飲用水安全性

戰(zhàn)略對(duì)策：

1.嚴(yán)格以法治水，制定并實(shí)施有效的法律、規(guī)章、制度2.完善水的管理體系，改變“多龍管水”的現(xiàn)象3.加大水污染治理投資4.采取有利于水污染防治的經(jīng)濟(jì)政策保障措施：

四、給水處理的基本方法和常規(guī)工藝給水處理的基本方法

1．去除水中的懸浮物：混凝、澄清、沉淀、過(guò)濾、消毒2．變革水中溶解物質(zhì)：減少、調(diào)整如軟化、除鹽、水質(zhì)穩(wěn)定3．降低水溫：冷卻4．去除微量有機(jī)物

常規(guī)處理工藝

以沒(méi)有受到污染的地面水源為生活飲用水水源時(shí)：原水－混凝－沉淀－過(guò)濾－消毒－飲用水工業(yè)用除鹽水：濾過(guò)水－陽(yáng)離子交換－陰離子交換――除鹽水

第二節(jié)廢水處理（一）基本處理方法1．物理法：沉淀、氣浮、篩網(wǎng)2．化學(xué)法：處理溶解性物質(zhì)或膠體中和、吹脫、混凝、消毒3．生物處理方法：好氧、厭氧

第二節(jié)廢水處理（二）工業(yè)廢水處理根據(jù)水質(zhì)不同、處理程度工藝而異。一般大多以生物處理為主，但常有前處理（調(diào)節(jié)、氣浮除油、中和）根據(jù)需要有后處理：混凝、過(guò)濾、活性炭吸附

*****重要課題：難降解有機(jī)物工業(yè)廢水的治理技術(shù)

一、工業(yè)水預(yù)處理的基本工藝預(yù)處理---混凝絮凝1．凝聚（coagulation）帶電荷的水解離子或高價(jià)離子壓縮雙電層或吸附電中和――ζ電位↓――脫穩(wěn)――凝聚，生長(zhǎng)成約d=10μ

特點(diǎn)：劇烈攪拌，瞬間完成→→在混合設(shè)備中完成2．絮凝（flocculation）高聚合物的吸附架橋脫穩(wěn)膠粒――生長(zhǎng)成大礬花d=0.6-1.2mm

特點(diǎn)：需要一定時(shí)間，攪拌從強(qiáng)→弱→→在絮凝中設(shè)備完成一、工業(yè)水預(yù)處理的基本工藝一、工業(yè)水預(yù)處理的基本工藝沉淀

利用顆粒與水的密度之差，比重>1，下沉比重<1，上浮沉淀工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用極為廣泛，主要用于去除100um以上的顆粒給水處理――混凝沉淀，高濁預(yù)沉廢水處理――沉砂池（去除無(wú)機(jī)物）初沉池（去除懸浮有機(jī)物）二沉池（活性污泥與水分離）

二、廢水生物處理簡(jiǎn)介

一、廢水生物處理的目的和重要性

1、廢水生物處理的目的廢水生物處理的主要目的有以下3點(diǎn)：①絮凝和去除廢水中不可自然沉淀的膠體狀固體物；②穩(wěn)定和去除廢水中的有機(jī)物；③去除營(yíng)養(yǎng)元素氮和磷。

2、廢水生物處理的重要性①城市污水中約有60%以上的有機(jī)物只有用生物法去除才最經(jīng)濟(jì)；②廢水中氮的去除一般來(lái)說(shuō)只有依靠生物法；③目前世界上已建成的城市污水處理廠有90%以上是生物處理法；④大多數(shù)工業(yè)廢水處理廠也是以生物法為主體的。二、廢水生物處理簡(jiǎn)介

二、微生物在廢水生物處理中的作用

微生物在廢水生物處理中主要有三個(gè)作用：①去除溶解性有機(jī)物（以COD或BOD5表示）（將其轉(zhuǎn)化成CO2和H2O），去除其它溶解性無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素如N（最終轉(zhuǎn)化為N2氣）、P（轉(zhuǎn)化為富含磷的剩余污泥從水中分離出來(lái)）等；②絮凝沉淀和降解膠體狀固體物（某些難降解顆?；蚰z體狀有機(jī)物，可以通過(guò)微生物產(chǎn)生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物質(zhì)發(fā)生沉淀，與剩余污泥一同被排出系統(tǒng)；或通過(guò)吸附較長(zhǎng)期地滯留在系統(tǒng)內(nèi)而被緩慢降解）；③穩(wěn)定有機(jī)物（某些有毒有害難降解有機(jī)物可以被微生物初步分解或部分降解，而減輕毒性作用或得到部分穩(wěn)定，或最終被完全轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物而得到穩(wěn)定）。

二、廢水生物處理簡(jiǎn)介

三、微生物代謝過(guò)程簡(jiǎn)介1、廢水生物處理過(guò)程中微生物代謝過(guò)程示意圖二、廢水生物處理簡(jiǎn)介

三、微生物代謝過(guò)程簡(jiǎn)介2、微生物代謝的基本要素

①能源：化學(xué)能，或光能——化能營(yíng)養(yǎng)型、光能營(yíng)養(yǎng)型；②碳源：有機(jī)碳，或無(wú)機(jī)碳——異養(yǎng)型、自養(yǎng)型；③無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素——又分為宏量元素，如：N、P、S、K、Ca、Mg等，在處理工業(yè)廢水時(shí)，N、P元素與所需要去除的有機(jī)污染物之間的營(yíng)養(yǎng)平衡問(wèn)題有時(shí)會(huì)很關(guān)鍵，必要時(shí)就需要在進(jìn)行中投加一定量的N、P；以及微量元素，如Fe、Co、Ni、Mo等，微量元素對(duì)于某些特殊的細(xì)菌如產(chǎn)甲烷細(xì)菌等的生長(zhǎng)十分重要，因此在設(shè)計(jì)和運(yùn)行厭氧生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)給予足夠的重視，否則會(huì)出現(xiàn)所謂的“微量元素缺乏癥”；④特殊有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物（也稱生長(zhǎng)因子，如維生素、生物素等）：對(duì)于某些特殊細(xì)菌，某些特殊的維生素對(duì)其生長(zhǎng)的影響會(huì)很大，因此，在必要時(shí)應(yīng)考慮補(bǔ)充。第一節(jié)好氧生物的處理原理一、好氧生物處理的基本生物過(guò)程所謂“好氧”：是指這類生物必須在有分子態(tài)氧氣（O2）的存在下，才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)，主要包括大部分微生物、動(dòng)物以及我們?nèi)祟悾凰^“厭氧”：是能在無(wú)分子態(tài)氧存在的條件下，能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物，如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。

好氧生物處理過(guò)程的生化反應(yīng)方程式：

第一節(jié)好氧生物的處理原理二、影響好氧生物處理的主要因素溶解氧（DO）②水溫：③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：④pH值⑤有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）⑥有機(jī)負(fù)荷率⑦氧化還原電位好氧生物處理過(guò)程的生化反應(yīng)方程式：

第二節(jié)厭氧生物的處理原理廢水厭氧生物處理在早期又被稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵；是指在厭氧條件下由多種（厭氧或兼性）微生物的共同作用下，使有機(jī)物分解并產(chǎn)生CH4和CO2的過(guò)程。第二節(jié)厭氧生物的處理原理第一階段：發(fā)酵階段，又稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段；主要功能是水解和酸化，主要產(chǎn)物是脂肪酸、醇類、CO2和H2等；主要參與反應(yīng)的微生物統(tǒng)稱為發(fā)酵細(xì)菌或產(chǎn)酸菌；這些微生物的特點(diǎn)是：1）生長(zhǎng)速率快，2）對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性（溫度、pH等）強(qiáng)。第二階段：產(chǎn)甲烷階段，又稱堿性發(fā)酵階段；是指產(chǎn)甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物，并將其轉(zhuǎn)化為CH4和CO2第二節(jié)厭氧生物的處理原理三、厭氧生物處理的影響因素

產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過(guò)程的控制階段，因此，一般來(lái)說(shuō)，在討論厭氧生物處理的影響，因素時(shí)主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項(xiàng)因素；主要影響因素有：溫度、pH值、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。氨氮：氨氮是厭氧消化的緩沖劑；但濃度過(guò)高，則會(huì)對(duì)厭氧消化過(guò)程產(chǎn)生毒害作用；抑制濃度為50~200mg/l，但馴化后，適應(yīng)能力會(huì)得到加強(qiáng)。四、反硝化反應(yīng)的影響因素①碳源：一是原廢水中的有機(jī)物，當(dāng)廢水的BOD5/TKN大于3~5時(shí)，可認(rèn)為碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇；②pH值：適宜的pH值是6.5~7.5，pH值高于8或低于6，反硝化速率將大大下降；③溶解氧：反硝化菌適于在缺氧條件下發(fā)生反硝化反應(yīng)，但另一方面，其某些酶系統(tǒng)只有在有氧條件下才能合成，所以反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧交替的條件下進(jìn)行，溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/l以下；④溫度：最適宜溫度為20~40°C，低于15°C其反應(yīng)速率將大為降低。

對(duì)比表第三節(jié)序批式間歇反應(yīng)器（SBR）工藝

空氣處理水進(jìn)水時(shí)段進(jìn)水曝氣時(shí)段沉淀時(shí)段排水時(shí)段閑置時(shí)段空氣一、SBR的工作原理在SBR工藝中，主要的反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池，在該曝氣池中循序完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水等功能，因此在SBR工藝中反應(yīng)池內(nèi)的運(yùn)行一般可以分為如下的五個(gè)工序：①進(jìn)水；②曝氣反應(yīng)；③沉淀：靜止沉淀，效果良好；④排水；⑤閑置

第四節(jié)A/O生物處理混凝沉淀后自流進(jìn)入A/O生化池。A/O生化處理采用活性污泥法，由于進(jìn)生化系統(tǒng)Cl－濃度在8000mg/l左右，略高于生化允許濃度，因此在生化培菌期間需對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化培養(yǎng)，以使其適應(yīng)氯離子的濃度。A池控制DO0.2-0.5mg/l利用兼氧菌的酸化水解作用破壞環(huán)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)提高廢水的可生化性，O池控制DO2.0-4.0mg/l利用好氧菌徹底降解可生化物質(zhì)。同時(shí)通過(guò)A池投加碳源，O池補(bǔ)充堿度，A/O池實(shí)行泥水回流進(jìn)行生物脫氮確保生化出水氨氮濃度達(dá)標(biāo)。污泥回流剩余污泥原污水曝氣池空氣沉淀池處理水脫氮池ChartDocumentsexample12ndQtr3rdQtr4thQtr92%70%50%example2example3example41stQtr污水處理達(dá)標(biāo)排放的水質(zhì)指標(biāo)處理水出水指標(biāo)：氨氮≤10mg/L；COD≤80mg/L；濁度SS≤70mg/L

PH

6--9化工生化進(jìn)水：氨氮≤20mg/L；COD≤3500mg/L大氮肥氣化來(lái)水：COD≤600mg/l

氨氮≤300mg/l

PH

7--9

溫度≤40℃PH

6--9第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)簡(jiǎn)介：循環(huán)冷卻水（工業(yè)冷卻水）用于工藝介質(zhì)，通過(guò)水冷器與工藝介質(zhì)間接換熱。在是有化工、電力、冶金的系統(tǒng)冷卻水用量占總用水量的85%以上，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水流經(jīng)水冷器后被工藝介質(zhì)加熱成熱水，回到循環(huán)冷卻塔，（通過(guò)風(fēng)機(jī)、冷卻塔、冷卻池和冷卻噴頭）與空氣直接接觸被冷卻變?yōu)闆鏊俜祷叵到y(tǒng)循環(huán)使用。

第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)簡(jiǎn)介：冷卻塔對(duì)回?zé)崴膫鳠岱绞街饕?.對(duì)流傳熱：當(dāng)水溫與空氣溫度相差較大，且空氣溫度較低時(shí)，冷水塔主要通過(guò)對(duì)流傳熱實(shí)現(xiàn)冷卻循環(huán)水，主要發(fā)生在冬季，空氣溫度較低，對(duì)流傳熱可增加到50%，嚴(yán)寒時(shí)可達(dá)到70%2.蒸發(fā)傳熱：指不飽和的空氣與水接觸時(shí)會(huì)時(shí)部分水蒸氣被空氣帶走，同時(shí)帶走熱量，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的冷卻。春、夏、秋三季空氣溫度較高，因此以蒸發(fā)傳熱為主，尤其到了炎熱的夏天，總傳熱量達(dá)到90%以上。第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)$循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)關(guān)系1.循環(huán)水系統(tǒng)的水量平衡為了維持水量的平衡需要向水站投加循環(huán)水，投加量的計(jì)算:M=E+B+DM-補(bǔ)充水量，B-排污水量，D-冷卻塔風(fēng)吹損失水量，E-蒸發(fā)損失水量2.蒸發(fā)損失量的計(jì)算（E）及濃縮倍率E=（0.1+0.002θ）R?t/100m3/hE-蒸發(fā)損失水量，?t-冷卻塔進(jìn)出水溫差，θ-空氣的干球溫度，R-循環(huán)水量第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)$循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)關(guān)系在循環(huán)冷卻水運(yùn)行時(shí)，由于水蒸發(fā)濃縮，循環(huán)水的含鹽量會(huì)增加，通過(guò)計(jì)算濃縮倍數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)保證設(shè)備安全穩(wěn)定的同時(shí)達(dá)到節(jié)水和節(jié)藥的目的。3.N=CR/CMN-濃縮倍率，CR–補(bǔ)充水的含鹽量CM-循環(huán)冷卻水的含鹽量。循環(huán)水在系統(tǒng)的停留時(shí)間4.T=V/（B+D）V-循環(huán)水系統(tǒng)的系統(tǒng)容積，B-排污水量，D-冷卻塔的風(fēng)吹損失，T-水或藥劑的平均停留時(shí)間。5.循環(huán)水的系統(tǒng)容積一般情況下系統(tǒng)容積小于循環(huán)水量的1/3。第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)幾種常見(jiàn)的換熱器第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)幾種常見(jiàn)的換熱器第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)幾種常見(jiàn)的換熱器第三章、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)幾種常見(jiàn)的換熱器循環(huán)水系統(tǒng)的兩個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題：1.污垢沉淀問(wèn)題一、循環(huán)水系統(tǒng)污垢沉淀的危害和控制水垢的危害：不管是硬垢（水垢）還是軟垢（污泥），沉積在水冷器上都會(huì)影響傳熱。使得水冷器效率下降，生產(chǎn)的能耗增加，設(shè)置產(chǎn)量下降。此外軟垢還會(huì)促進(jìn)垢下腐蝕，這種局部性的腐蝕比全面腐蝕危害更大。能垢導(dǎo)致水冷器腐蝕穿孔，特別時(shí)微生物黏泥所引起的垢下腐蝕能在短時(shí)間內(nèi)使水冷器泄露。通常認(rèn)為污泥附著、水垢和腐蝕時(shí)危害循環(huán)系統(tǒng)的三大問(wèn)題。也是化學(xué)處理需要解決的三大問(wèn)題。二、水垢的形成和控制：水垢一般都是具有反常溶解度的難溶或微溶的無(wú)機(jī)鹽組成。去除部分垢離子（離子交換法、石灰軟化法、）加酸或通二氧化碳?xì)?，減低PH，溫度碳酸氫鹽加阻垢劑，破壞成垢鹽類的結(jié)晶生長(zhǎng)。（主要機(jī)理晶格畸變、絡(luò)合增溶、凝聚與分散）循環(huán)水兩個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題：2.金屬腐蝕問(wèn)題