2009工业废水处理工程

工业废水处理工程何成达（hcdyzu.edu）环境科学与工程学院主要内容一、工业废水处理概论（generality）二、工业废水的物理处理（physicaltreatment）三、工业废水的化学处理（chemicaltreatment）四、工业废水的物理化学处理（physico-chemicaltreatment）五、工业废水的生物处理（biologicaltreatment）六、典型工业废水处理工艺流程（typicalprocessflowchart）环境科学与工程学院重点：各种基本的污水处理方法难点：针对各种工业废水的情况，准确确定合适的处理方法。环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论1、工业废水的含义、分类和特点定义：工业生产过程中产生的废水、污水和废液．其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物以及生产过程中产生的污染物。环境科学与工程学院分类：1.按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类为含无机污染物为主的无机废水和含有机污染物为主的有机废水。例如，电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水。食品或石油加工过程的废水是有机废水。2.按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。3.按废水中所含污染物的主要成分可分为：酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发，将废水中主要污染物归纳为三类：第一类为废热，主要来自冷却水，冷却水可以回用；第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包括生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及悬浮固体等；第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。第一章工业废水处理概论清下水易处理有难、有易环境科学与工程学院实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。如：染料工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业，虽然产品、原料和加工过程截然不同，也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等，可能均有含油、含酚废水排出。第一章工业废水处理概论个性特征明显环境科学与工程学院•污染物的多样性；•污染物的复杂性；•污染物的行业性；•一些种类的废水具有难除解性；•污染的严重性；•资源性。第一章工业废水处理概论工业废水的特点2、工业废水对环境的污染污染的共性几乎所有物质排入水体后都有产生污染的可能性，所以在处理废水不要引入污染物。污染的个性不同物质的污染作用和环境容量不同。了解主要污染物的污染特性。环境科学与工程学院2019年11月13日，吉林石化公司爆炸事故引起，污染以苯、硝基苯为主。松花江污染四川沱江特大污染事故2019年2月16日川化集团川化股份有限公司第二化肥厂二车间水解、解吸装置的两台给料泵发生故障，导致含高浓度氨氮的尿素工艺冷凝液排入沱江的支流毗河共排放纯氨氮2000吨。四川沱江特大污染事故百万人饮水中断，水生态系统遭受重创，直接经济损失超过亿元福州一家医疗垃圾加工厂希望同学们保持和提高想象力！化肥厂的工业废水从后院管道排向清流河安徽滁州清流河不流清安徽巢湖水质2019年8月份降为重度污染江西永平铜矿污染触目惊心流体是环境物质的载体，任何化学污染，都可能与水的污染有联系。黄河兰州段又遭污染不愉快的景象反映不愉快的原因，意味不愉快的后果大自然很生气，后果很严重。水污染的后果之一：水生态遭到严重破坏，鱼大量死亡水污染的后果之二：日出江华红胜火，春来江水绿如蓝滇池蓝藻难治理定海长春水库蓝藻旺发水污染后果之三：麻烦大了环境科学与工程学院3、控制工业污染源的基本途径（1）工业污水单独处理后排放（2）工业污水排入城市污水处理厂一同处理（3）工业污水预处理后进入城市污水处理厂（4）革新工艺、减少排污量（5）考虑回收利用（6）从全局出发，对污水妥善处理（7）采取先进技术，经济合理1）COD、BOD很高2）具有一定量的H2S、NH4+有毒物质3）含有强酸、强碱4）可回收一些产品1）与城市污水性质大致相同2）无有毒有害类物质1）可回收产品2）含少量可去除的有毒有害物质第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论4、工业废水污染源调查现场调查废水量调查平均流量和最大流量，单位：m3/h；污染物调查记录不同工序排水水量和主要污染物种类，相同工序不同工艺的排水量和主要污染物种类，并水平衡明细表。环境科学与工程学院工艺调查了解生产工艺对水质的要求，提出节水降污方案；取样分析从各工序取样时要注意更换周期，从总排水口取样时要注意浓度的平均。主要污染物相同的工序，只对最大浓度和最小浓度的工序进行分析。只分析难处理水质的工序。有机物主要分析COD和BOD值。根据处理工艺的特殊性进行分析。确定排放标准。了解排水去向。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院资料分析有机废水要分析其可生化性。无机废水要分析是否有络合物存在。废水回用；无处理排放；废水分流。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院5、废水的排放标准地面水环境质量标准按地面水域使用目的和保护目的分成五类•第Ⅰ类：源头水、国家自然保护区。•第Ⅱ类：集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。•第Ⅲ类：集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。•第Ⅳ类：一般工业用水区及人体非接触的娱乐用水区。•第Ⅴ类：农业用水区及一般景观要求水域。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院污水综合排放标准（GB8978-2019）按对人体的健康时效分为两类Ⅰ类污染物分类依据：在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响。具体污染物：为总汞、烷基汞、总隔、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总α放射性和β放射性物质。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论表１第一类污染物最高允许排放浓度单位：mg/L0.5总砷60.5六价铬51.5总铬40.1总镉3不得检出烷基汞20.05总汞1最高允许排放浓度污染物序号10Bq/L总β放射性131Bq/L总α放射性120.5总银110.005总铍100.00003苯并(a)芘91.0总镍81.0总铅7环境科学与工程学院Ⅱ类污染物分类依据：长期影响小于Ⅰ类的污染物。具体污染物：pH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类和阴离子表面活性剂等。共56项。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院标准的使用排放标准是设计的依据，要写在设计方案中。排放标准是分等级的，下一级要比上一级严格。设计标准的采用要按着当地政府要求。要注意标准的版本。要关注将颁布新标准。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论6、工业废水处理方法概述废水处理方法（1）工业废水的物理处理（PhysicalTreatment）定义：应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。废水经过物理处理过程后并没有改变污染物的化学本性，而仅使污染物和水分离。操作单元：调节（Adjust）、离心分离（CentrifugalSeparation）、除油（OilElimination）、过滤（Filtration）等。环境科学与工程学院工业废水的化学处理（ChemicalTreatment）定义：应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。第一章工业废水处理概论操作单元：中和（Neutralization）、化学沉淀（ChemicalPrecipitation）、药剂氧化还原（ChemicalOxidationReduction）、臭氧氧化(OzoneOxidation)、电解(Electrolysis)、光氧化法(Photo-Oxidation)等。环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论工业废水的生物处理（BiologicalTreatment）定义：是利用微生物的代谢作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。操作单元：好氧生物处理(AerobicBiologicalTreatment)、厌氧生物处理(AnaerobicBiologicalTreatment)。环境科学与工程学院废水处理方法的选择（1）污染物在废水中存在状态悬浮物：粒径为1~100mm；胶体：粒径为1nm~1mm；溶解物：粒径为1nm。第一章工业废水处理概论（2）处理方法选择的原则达标是前提；在达标的前提下，充分考虑成本；应综合分析处理成本；要应用成熟的工艺；要充分考虑工艺的可操作性；多采用自己已做过的工艺。环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论有机废水处理方法的确定物理方法将废水用滤纸过滤后达标，可作为悬浮物废水处理；物化方法直接过滤不达标，如加絮凝剂后过滤达标可采用絮凝沉淀。生物法确定废水的毒性如有毒性物质应针对毒物进行预处理。确定废水的可生化性环境科学与工程学院好氧生物法一般当BOD/COD1/5，BOD1000mg/L时，可用好氧生物法，但BOD的允许浓度是因污染物而异。厌氧法一般当BOD/COD1/5，或BOD＞1000mg/L时，可先采用厌氧法后再加好氧生物法。根据设备投资和运行费用确定只好氧法的运行费用高，但投资和占地小。厌氧－好氧的运行费用低，但投资和占地大。第一章工业废水处理概论环境科学与工程学院第一章工业废水处理概论7、污染控制模式及终端治理污染控制的两种模式：——终端治理(End-of-pipeControl)——污染预防(PollutionPrevention)与清洁生产(CleanerProduction)终端治理——不小的效果，仍将是一个重要方面——资源和能源未充分利用——只能减少排放、不能阻止产生——污染物转移而不是消除——耗能耗资、多无附加经济效益TheEnd环境科学与工程学院第二章工业废水的物理处理1、调节池调节水量和水质的构筑物。（1）调节池的类型1）均量池——均化水量。实际是一座变水位的贮水池，来水为重力流，出水用泵抽。池中最高水位不高于进水管的设计水位，水深一般为2~3米左右，最低水位为死水位。主要设计因素：生产周期（自测或厂方提供）；确定泵的设计流量；不拘形式。环境科学与工程学院2）均质池——均化水质。均化池中水流每一质点的流程则由短到长，都不相同，再结合进出水槽的配合布置，使前后时程的水得以相互混合，取得随机均质的效果。3）均化池——既均量，也均质。在池中设置搅拌装置，出水泵的流量用仪表控制。如采用表面曝气机或鼓风曝气时，除可使悬浮物不致沉淀和出现厌氧情况外，还可以有预曝气的作用，能改进初沉效果，减轻曝气池负荷。第二章工业废水的物理处理环境科学与工程学院第二章工业废水的物理处理4）间歇式均化池——当废水水量规模较小时，可设间歇式贮水池，即间歇贮水、间歇运行的均化池，池可分为两或三格，交替使用。池中设搅拌装置。这种池型效果最好。5）事故池——为防止水质出现恶性事故，或发生破坏污水处理厂运行的事故时，设置所谓事故池，贮留事故排水，这是一种变相的均化池。事故池的进水阀门一般是自动控制，否则无法及时发现事故。这种池平时保证泄空备用。环境科学与工程学院第二章工业废水的物理处理（2）水量调节池1）作用缓冲废水的峰值流量，以降低设备的处理量。2）池体设计结构一般为钢筋混凝土，小池也可为砖混结构；水位控制最高水位不超过进水口高度，最低水位为死水位。有效水深一般为2~3m，要考虑到地质状况。输水方式进水为重力流，出水为泵提升。环境科学与工程学院第二章工业废水的物理处理3）有效容积累积流量