水處理工程技術(shù) 第一章 1 (1).3 工業(yè)廢水的水質(zhì)分析講解

學(xué)習(xí)項(xiàng)目一水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與水質(zhì)分析任務(wù)一水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)二城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)分析任務(wù)三工業(yè)廢水的水質(zhì)分析一、工業(yè)廢水的來源及特征概念：工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的，被生產(chǎn)廢料所污染的水稱為工業(yè)廢水。受制因素：工業(yè)廢水來自工業(yè)生產(chǎn)過程，其水量和水質(zhì)取決于工業(yè)性質(zhì)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)原料、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)造與操作條件、生產(chǎn)管理水平等各個方面。同一類型的工廠，由于各廠所用的原料不一樣，水質(zhì)變化很大。舉例：鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程。工業(yè)污水（污染重）、生產(chǎn)廢水（如冷卻水，污染輕，但存在熱污染）采礦選礦燒結(jié)煉鐵煉鋼軋鋼金屬加工二、工業(yè)廢水對環(huán)境的污染及危害耗氧有機(jī)物：含大量碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、纖維素等有機(jī)物質(zhì)的工業(yè)廢水。消耗溶解氧，致使魚類無法生存。溶解氧消耗殆盡，有機(jī)物厭氧分解，導(dǎo)致水質(zhì)急劇惡化，釋放硫化氫等污染性氣體。氮磷營養(yǎng)鹽：含大量氮磷鉀等植物營養(yǎng)物元素的工業(yè)廢水。藻類和水草大量繁殖，生物多樣性降低。植物死亡大量消耗溶解氧，使得水體惡化。重金屬：含汞、鎘、鉻、鉛、鋅、銅等重金屬的工業(yè)廢水。危害漁業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。危害人體健康。二、工業(yè)廢水對環(huán)境的污染及危害1、汞（Hg2+），其毒性作用表現(xiàn)為損害細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng)蛋白質(zhì)的巰基。攝取無機(jī)汞致死量為75-300mg/人。有機(jī)汞化合物，由于在脂肪中的溶解度是在水中的100倍，因而易于進(jìn)入生物組織，也有很強(qiáng)的積蓄作用，日本的水俁病公害就是無機(jī)汞轉(zhuǎn)化為有機(jī)汞，再經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體而引起的。日本水俁病事件：是1956年日本水俁灣出現(xiàn)的怪病事件。這種“怪病”是日后轟動世界的“水俁病”，是最早出現(xiàn)的由于工業(yè)廢水排放污染造成的公害病。癥狀表現(xiàn)為輕者口齒不清、步履蹣跚、面部癡呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形，重者神經(jīng)失常，或酣睡，或興奮，身體彎弓高叫，直至死亡。被稱為世界八大公害事件之一。據(jù)1972年日本環(huán)境廳統(tǒng)計,水俁灣和新潟縣阿賀野川下游有中毒患者283人,其中60人死亡。2、鎘（Cd2+），鎘的化合物毒性甚強(qiáng)，極易在人體內(nèi)富集。鎘在飲用水中濃度超過0.1mg/L時，就會在人體內(nèi)產(chǎn)生積蓄作用，從而引起貧血、新陳代謝不良、肝病變以致死亡。鎘在腎臟內(nèi)蓄積引起病變后，會使鈣的吸收失調(diào)，從而發(fā)生骨軟化病。日本富山縣神通川流域發(fā)生的骨痛病公害，就是鎘中毒引起的。從1931～1972年，共有280多名日本患者，死亡34人，成為轟動世界的骨痛病事件。骨痛?。菏钦痼@世界的八大公害之一。此病患者最初是手腳、腰部、胸部和背部出現(xiàn)劇痛；嚴(yán)重時，肋骨、胳膊、腿骨、脊骨和骨盆等發(fā)生裂縫，咳嗽、打噴嚏都會震裂胸骨；最后骨骼軟化萎縮，自然骨折，直至不能吃飯。許多患者都是在哭喊著“痛，痛”中衰竭死亡的，因此，骨痛病亦稱“痛痛病”。二、工業(yè)廢水對環(huán)境的污染及危害八大公害事件：因現(xiàn)代化學(xué)、冶煉、汽車等工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)“三廢”排放量不斷增加，環(huán)境污染事件頻頻發(fā)生，在20世紀(jì)30年代至60年代，發(fā)生了8起震驚世界的公害事件：比利時馬斯河谷煙霧事件（1930年12月），致60余人死亡，數(shù)千人患??；美國多諾拉鎮(zhèn)煙霧事件(1948年10月），5910人患病，17人死亡；倫敦?zé)熿F事件（1952年12月），短短5天致4000多人死亡，事故后的兩個月內(nèi)又因事故得病而死亡8000多人；美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件（二戰(zhàn)以后的每年5?10月），煙霧致人五官發(fā)病、頭疼、胸悶，汽車、飛機(jī)安全運(yùn)行受威脅，交通事故增加；日本水俁病事件（1952年?1972年間斷發(fā)生），共計死亡50余人，283人嚴(yán)重受害而致殘；日本富山骨痛病事件（1931年?1972年間斷發(fā)生），致34人死亡；280余人患??；日本四日市氣喘病事件(1961年?1970年間斷發(fā)生），受害人2000余人，死亡和不堪病痛而自殺者達(dá)數(shù)十人；日本米糠油事件（1968年3月?8月），致數(shù)十萬只雞死亡、5000余人患病、16人死亡。二、工業(yè)廢水對環(huán)境的污染及危害3、鉻（Cr6+），六價鉻化合物及其鹽類毒性很大，其存在形態(tài)主要是CrO3、CrO2-4、Cr2O2-7等，易于在水中溶解存在。六價鉻有強(qiáng)氧化性，對皮膚、黏膜有劇烈腐蝕性，近年來研究認(rèn)為，六價鉻和三價鉻都有致癌性。4、鉛（Pb2+），鉛對人體各種組織均有毒性作用，其中對神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和血管毒害最大，鉛還主要蓄積在骨骼之中。慢性鉛中毒的癥狀主要表現(xiàn)為食欲不振、便秘及皮膚出現(xiàn)灰黑色等。5、鋅（Zn2+），鋅的鹽類能使蛋白質(zhì)沉淀，對皮膚和黏膜有刺激與腐蝕作用，對水生生物和農(nóng)作物有明顯的毒性。例如對鮭魚的致死濃度為0.58mg/L，達(dá)到32mg/L時對農(nóng)作物的生長有影響。6、銅（Cu2+），銅的毒性較小，它是生命所必需的微量元素之一。但超過一定量后，就會刺激消化系統(tǒng)，引起腹痛、嘔吐，長期過量可促成肝硬化。銅對低等生物和農(nóng)作物毒性較大，對于魚類，0.1~0.2mg/L為其致死量，所以一般水產(chǎn)用水要求含銅量在0.01mg/L以下；對于農(nóng)作物，銅是重金屬中毒性最高者，它以離子形態(tài)固定于根部，影響?zhàn)B分吸收機(jī)能。二、工業(yè)廢水對環(huán)境的污染及危害三、工業(yè)廢水的治理原則人們對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識是逐步增強(qiáng)的，工業(yè)廢水治理技術(shù)也是隨著工業(yè)的發(fā)展不斷完善的。尤其是一些老工業(yè)企業(yè)，廢水處理設(shè)施極不完善，在擴(kuò)建和改建老廠時，必須同時規(guī)劃廢水如何治理。搞好廢水治理，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（一）清、污分流生產(chǎn)廢水稱為清水是指間接冷卻水等用水量很大，只是溫度升高或有少量粉塵污染，不處理或稍加處理即可排放或循環(huán)利用的水，一般污染較輕。而生產(chǎn)工藝排水和煙塵洗滌水等稱為濁水，即生產(chǎn)污水，必須進(jìn)行處理。如果清、污不分流，勢必使大量的冷卻水受到嚴(yán)重污染，難于實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。（二）充分利用原有的凈化設(shè)施對于一些老工業(yè)企業(yè)來講，充分利用原有的凈化設(shè)施能節(jié)約投資，更重要的是能減少占地。在舊設(shè)施上引進(jìn)具有強(qiáng)化凈化效果的新技術(shù)，更為經(jīng)濟(jì)合理。三、工業(yè)廢水的治理原則（三）近期改建要與遠(yuǎn)期發(fā)展相銜接無論是管道布置，還是處理量，都要同工業(yè)生產(chǎn)本身發(fā)展的規(guī)模相銜接，結(jié)合生產(chǎn)規(guī)劃，也可分期分批地安排工業(yè)廢水處理工程。(四)區(qū)別水質(zhì)，集中與分散處理相結(jié)合（集中處理，分散排放）采用在總排口處集中處理的方式，對一些車間排污水質(zhì)差別很大的工業(yè)企業(yè)而言，顯然是不合理的。對于含有特殊污染物的廢水應(yīng)分散進(jìn)行處理。全廠的中心水處理設(shè)施應(yīng)以水量大、最具代表性的一種或幾種廢水作為處理對象，將它們集中起來處理，這樣既節(jié)省管理費(fèi)用，也便于設(shè)施維護(hù)。(五)采用新技術(shù)、新工藝（滲透膜技術(shù)）四、工業(yè)廢水的分類工業(yè)廢水可分為以下三大類。（一）含懸浮物（包括含油）工業(yè)廢水含懸浮物（包括含油）工業(yè)廢水主要是濕法除塵水、煤氣洗滌水、選煤洗滌水、軋鋼廢水等。處理時，多采用自然沉淀、混凝沉淀、壓氣浮選、過濾等方法凈化廢水。經(jīng)上述處理后可循環(huán)利用。（二）含無機(jī)溶解物工業(yè)廢水含無機(jī)溶解物工業(yè)廢水包括電鍍廢水、酸洗含酸廢液、有色冶金廢水、礦山酸性廢水等。以含重金屬離子、酸、堿為主的廢水，毒害大，處理方法復(fù)雜，可先考慮將其變害為利，從中回收有用物質(zhì)。這類廢水一般采用物理化學(xué)法處理。（三）含有機(jī)物工業(yè)廢水含有機(jī)物工業(yè)廢水包括焦化廢水、印染廢水、造紙黑液、石油化工廢水等。這類廢水耗氧且有毒，應(yīng)采用物化與生化相結(jié)合的方法凈化。五、工業(yè)廢水的處理方法及處理工藝廢水處理過程：將廢水中所含的各種污染物與水分離或加以分解使其凈化的過程。廢水處理方法：分為物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法。五、工業(yè)廢水的處理方法及處理工藝物理法利用物理作用，分離廢水中呈現(xiàn)懸浮態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變水的化學(xué)性質(zhì)。調(diào)節(jié)、過濾、沉淀、除油、離心分離等?；瘜W(xué)法向廢水中投加某些化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)來分離、轉(zhuǎn)化、破壞或回收廢水中的污染物，并使其轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)。中和、化學(xué)沉淀、氧化還原等。生物法利用水中微生物的新陳代謝功能，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)物被降解，并轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)，使廢水得以凈化。好氧生物處理、厭氧生物處理等。（一）有機(jī)廢水（1）含懸浮物時，用濾紙過濾。測定濾液的BOD5、COD。若濾液中的BOD5、COD均在要求值以下，這種廢水可采取物理處理方法，在去除懸浮物的同時，也能將BOD5、COD一同去除。（2）若濾液中的BOD5、COD高于要求值，則需考慮采用生物處理方法。在進(jìn)行生物處理試驗(yàn)時，確定能否將BOD5、COD同時去除。（3）若經(jīng)生物處理后COD不能降低到排放標(biāo)準(zhǔn)，就要考慮采用深度處理法進(jìn)行處理。五、工業(yè)廢水的處理方法及處理工藝（一）有機(jī)廢水有機(jī)性工業(yè)廢水能否采用生物處理法的依據(jù)工業(yè)廢水中所含的有機(jī)物是否能被細(xì)菌所分解；可生化性，BOD/COD>0.3，且BOD大于100mg/L；工業(yè)廢水中是否含有細(xì)菌所需要的足夠的營養(yǎng)物，如氮、磷等；BOD:N:P=100:5:1工業(yè)廢水中是否含有對細(xì)菌生長繁殖有毒害作用的物質(zhì)。五、工業(yè)廢水的處理方法及處理工藝（二）無機(jī)廢水（1）含懸浮物時，首先進(jìn)行沉淀試驗(yàn)。若在常規(guī)的靜置時間內(nèi)上清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，這種廢水可采用自然沉淀法處理。（2）若靜置出水達(dá)不到要求值，則需進(jìn)行混凝沉淀試驗(yàn)。（3）若懸浮物去除后，廢水中仍含有上述方法不能去除的溶解性有害物質(zhì)，可考慮采用化學(xué)沉淀、氧化還原、吸附、離子交換等化學(xué)及物理化學(xué)處理方法。