工业废水处理电子课件

工业废水处理INDUSTRIALWASTEWATERTREATMENT环境工程2005级合肥工业大学资源与环境工程学院主讲：崔康平2009年2月目录第五章啤酒工业废水处理第六章纺织印染工业废水处理第七章电镀工业废水处理合肥工业大学资源与环境工程学院第一章工业废水处理概论第二章工业废水处理技术第三章肉类加工废水处理第四章制革工业废水处理第八章食品工业废水处理第一章工业废水处理概论合肥工业大学资源与环境工程学院定义：指工业企业各行业生产过程中产生和排放的废水。包括：生产污水（ProductionSewage）：指在生产过程中所形成的，被有机或无机性生产废料所污染的废水生产废水（ProductionWastewater）：指在生产过程中形成的，但未直接参与生产工艺，只起辅助作用，未被污染物污染或污染很轻的水。（如冷却水）1.2工业废水（IndustrialWastewater）的定义合肥工业大学资源与环境工程学院（一）分类1按行业的产品加工对象：冶金、造纸、纺织、印染等。2按工业废水中主要污染物分：无机废水（电镀、矿物加工）有机废水（食品加工）3按废水中污染物的主要成分：酸性、碱性、含酚等4根据处理难易程度和危害性分：易处理危害性小的废水易生物降解无明显毒性的废水难生物降解又有毒性的废水。1.2工业废水的分类、污染种类合肥工业大学资源与环境工程学院（二）工业废水造成环境污染的种类：含无毒物质的有机废水和无机废水的污染；含有毒物质的有机废水和无机废水的污染；含有大量不溶性悬浮物废水的污染；含油废水产生的污染；含高浊度和高色度废水产生的污染；酸性和碱性废水产生的污染；含有多种污染物质废水产生的污染；含有氮、磷等工业废水产生的污染。合肥工业大学资源与环境工程学院◎水环境日益污染严重——工业生产的高投入、低产出、高消耗和低效率◎我国淮河流域污染：每年有15亿m3工业废水排入淮河流域（包括造纸、化肥、皮革、酿造等小企业排放的工业废水，年排放COD负荷达150万吨，致使流域内80%的干支河流变黑发臭，47.6%的河段不符合渔业用水标准。◎目前全国532条主要河流有82%受到不同程度的污染，这些主要是由工业废水造成的；流经全国42个大城市44条河流，有93%受到污染。1.3我国工业废水污染现状合肥工业大学资源与环境工程学院我国的对策方针：“防治结合、以防为主、综合治理”对策：执行“三同时”和环境影响评价制度；制订规划，调整布局，环境补偿，技术改造；实施排污总量控制制度和征收排污费；鼓励对“三废”进行综合利用，使其资源化。1.4国内外工业废水污染控制对策合肥工业大学资源与环境工程学院国外水污染控制对策（1）采用无害化生产工艺，不排或少排废水；（2）推广水的重复利用技术；（3）研究开发水处理新工艺、设备、材料；（4）重视污泥的处理、处置与利用；（5）重视水资源评价；（6）水污染防治由点源走向区域；（7）水污染监测精确化、快速、连续、自动。合肥工业大学资源与环境工程学院第二章工业废水处理技术合肥工业大学资源与环境工程学院2.1工业废水处理方法概述工业废水处理及防控技术物理处理法化学处理法物理化学处理法生物处理法清洁生产法合肥工业大学资源与环境工程学院2.2物理处理方法1.格栅、筛网或捞毛机格栅：分人工格栅和机械格栅。设计注意事项：过栅流速选择（0.5～1.0m/s）最大处理能力（污水流量乘以时变化系数）安装尺寸（倾角、有效高度）筛网或捞毛机2.均化调节池调节水量水质，必要时增加沉淀和水解作用。设计时主要考虑HRT。3.除油或隔油池除去浮油或重油。合肥工业大学资源与环境工程学院4.沉砂池平流式沉砂池水平流速：0.15～0.3m/s；HRT：30～60s；有效水深：0.25～1.0m；最小池宽：0.6m曝气沉砂池水平流速：0.08～0.12m/s；HRT：4～6min有效水深：2～3m；宽深比：1～1.5；长宽比：4～5；供气量：0.2m3/m3污水涡流沉砂池（钟式沉砂池）水平流速：0.6～0.9m/s；HRT：20～30s竖流式沉砂池与旋流式除砂器5.吹脱塔：去除易挥发成分，如氨等。合肥工业大学资源与环境工程学院6.热交换池冷却池：降低水温、预沉淀；加热池：主要是厌氧处理前提高废水温度。7.初沉池HRT：1.0～2.0h表面负荷q：1.5～3.0m3/m2·h8.气浮法去除密度低、粒径小的悬浮物，除去浓度较高的乳化油。9.膜分离法合肥工业大学资源与环境工程学院2.3化学处理方法一、中和法二、化学沉淀三、氧化还原法四、化学萃取法合肥工业大学资源与环境工程学院2.4物理化学处理方法一、吸附法二、化学混凝法三、电解法四、离子交换法合肥工业大学资源与环境工程学院一、厌氧生物处理1、化粪池停留时间12～24h，一季度或半年清渣一次。一般作为生活污水排入下水道前的预处理，防止污水输送途中散发臭味、淤塞管道和火灾、爆炸事故。2、厌氧生物滤池采用粒径40mm左右的卵石或特制塑料填料的密闭生物滤池。在25～35℃时的容积负荷为3～6kgCOD/m3·d，水力停留时间一般为24～48h。优点是操作要求低、出水水质好，缺点是容积负荷低、易堵塞、停留时间长、造价高。3、厌氧接触法实质上为厌氧活性污泥法，适宜处理含有机颗粒物的工业废水。停留时间12～48h，容积负荷为2～6kgCOD/m3·d。2.5生物处理方法合肥工业大学资源与环境工程学院4、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）UASB是升流式厌氧污泥床反应器（UpflowAnaerobicSludgeBlanket）的简称。这项处理工艺是由荷兰Wageningen农业大学的教授Lettinga等人于1972-1978年间开发研制的一项污水厌氧生物处理技术。1、构造原理2、工艺参数[1]污泥浓度：30～40g/L[2]容积负荷：10～20kgCOD/m3·d[3]沼气产率：0.25-0.5m3沼气/kgCOD[4]升流速度：0.3-1.0m/h[5]HRT：5～20h合肥工业大学资源与环境工程学院5、膨胀颗粒污泥床（EGSB）1、构造原理膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)是在UASB反应器的基础上于80年代后期在荷兰农业大学环境系研究开发的新厌氧反应器。2、工艺参数[1]升流速度：3-10m/h，最高15m/h[2]高径比：15-40[3]颗粒污泥的粒径：3-4mm1－污泥膨胀床2-三相分离器3-出水4-出水回流5-原水6-水槽7-泵8-气体流量计合肥工业大学资源与环境工程学院6、厌氧内循环反应器（InternalCirculation）简称IC由荷兰PAQUES公司于20世纪80年代中期研究开发。1）构造原理：内循环是基于气体上升原理，通过含气体的“上升管”和“下降管”介质密度的差别产生的，内循环量（速度）通过上升管内沼气的含量，即进水中COD浓度的变化实现自我调节。1-进水2-集气罩3-沼气提升管4-气液分离器5-沼气导管6-回流管7-集气罩8-集气管9-沉淀区10-出水管11-气封2）工艺参数[1]高径比：4-8[2]高度：16-25m[3]占地面积小：仅为普通UASB反应器的30-50％左右合肥工业大学资源与环境工程学院7、分段厌氧法8、厌氧折流板反应器（ABR）1）构造原理：2）工艺特点：（1）无需专门的布水和三相分离设备，结构简单；（2）每格反应室内具有不同的颗粒污泥，运行稳定；（3）单格反应室内具有完全混合特征，耐冲击负荷；（4）有机负荷呈递减趋势，生化反应推动力大，处理效率高；（5）具有分段厌氧工艺的优点，对废水的适应性强。9、复合厌氧反应器合肥工业大学资源与环境工程学院二、好氧生物处理――活性污泥法1、普通活性污泥法优点：处理效率高（BOD去除率85～95％）、构造简单。缺点：氧利用率低，耐冲击负荷能力差，微生物沿池长处于不同生长阶段，控制较难。合肥工业大学资源与环境工程学院2、渐减曝气法3、多点进水法（分步曝气法）4、完全混合法5、浅层曝气法基本出发点是气泡形成和破裂的瞬间氧传递效率最高。优点：动力效率高，设备选型灵活。缺点：污泥混合程度低，曝气扩散器安装和检修不方便，建造费用高，池深小，占地面积大。合肥工业大学资源与环境工程学院6、深层曝气法7、高负荷曝气或变型曝气法：称为生物絮凝一级强化处理法。当废水中含有少量毒物、营养物配比不均衡、处理效率要求不高时，采用活性污泥的吸附和絮凝作用，去除污染物的方法。一般MLSS只有300～500mg/L，停留时间约2～3h，回流比只有5～15％，去除率只有65％左右。8、克劳斯法美国科学家Kraus根据酿造厂废水中碳水化合物含量特别高，缺乏N、P元素，易引起污泥膨胀，导致污泥流失和曝气池污泥浓度下降而不能正常运行的现象，将污泥消化池的上清液加入到回流污泥中一起曝气后进入曝气池，补充了废水中的N、P元素，改变了污泥结构和沉降性能，成功地解决了高碳水化合物的污泥膨胀问题。合肥工业大学资源与环境工程学院9、延时曝气法采用较长的水力停留时间和较低的污泥负荷，使污泥处于内源呼吸状态，废水处理彻底，剩余污泥少且稳定，易于处置。现行的活性污泥法工艺大部分为延时曝气工艺。10、接触稳定法（或称吸附再生法）污水出水剩余污泥吸附池二沉池污泥池再生池合肥工业大学资源与环境工程学院11、氧化沟是延时曝气的一种特殊工艺型式。沟内混合液流速0.3～0.6m/s。（1）卡罗塞尔(Carrousel)氧化沟卡罗塞尔氧化沟由荷兰DHV公司发明，并以“Carrousel”为商标在世界许多国家（包括中国在内）注册，以卡罗塞尔2000型为代表。（2）奥伯尔(Orbal)氧化沟（3）合建式氧化沟（BMTS型）（4）双沟型氧化沟（D型）（5）三沟型氧化沟（T型）合肥工业大学资源与环境工程学院典型的奥贝尔型氧化沟合肥工业大学资源与环境工程学院氧化沟工艺优点：1.处理流程简单、构筑物少，比普通活性污泥系统少建初次沉淀池、污泥消化池、甚至二次沉淀池和污泥回流系统。2.处理效果好且稳定可靠，不仅可满足BOD5和SS的排放要求，且可实现脱氮、磷等深度处理的要求。3.采用的机械设备少，运行管理十分简单，不要求具有高级技术的管理人员，且可实现完全自动化。4.对高浓度工业废水有很大的稀释能力，能承受水量、水质的冲击负荷，对不宜降解的有机物也有较好的处理效果。5.由于泥龄长，污泥生成的较少，且已在沟中得到好氧稳定，排出的剩余污泥没有臭味且脱水快。6．由于氧化沟水力停留时间长，污泥负荷低，较传统曝气方法相比对低温有更大的适应性。合肥工业大学资源与环境工程学院12、纯氧曝气法在密闭池内用纯氧进行曝气，提高氧分压，增大氧浓度和氧传递速率，提高处理效率。HRT短（1.5～3.0h），MLSS高（4～8g/L），处理效果好，污泥活性高。缺点：纯氧制造设备复杂，运行维护和管理难度大，防爆要求严格，易酸化。13、活性生物滤池（ABF工艺）优点：减少曝气量，节约能耗，降低曝气池负荷，较经济。缺点：工况条件差，易孳生蚊蝇和散发气味。14、吸附－生物降解工艺（AB法）吸附-生物降解（Adsorption-Biodegradation）工艺的简称，是德国亚琛大学宾克（B0hnke）教授于70年代中期开创。A段：HRT＝30～60min；FW＝2～4kgBOD5/kgMLSS·d。B段：HRT＝2～4h；FW＝0.1～0.3kgBOD5/kgMLSS·d。合肥工业大学资源与环境工程学院15、序批式活性污泥法（SBR法）SBR是SequencingBatchReactor的简写，我国通常称为序批式活性污泥法。到目前为止，已有多种SBR及其改良工艺投入实际应用。其中具有代表性的改良工艺有：IDEA、ICEAS、CASS、CAST工艺等。CAST循环过程16、百乐卡工艺（悬挂链移动曝气工艺）合肥工业大学资源与环境工程学院17、膜—生物反应器简称MBR工艺，是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，省掉二沉池，污泥浓度因此大大提高，污泥停留时间可以人工控制