污水处理

112舰张凯翔郑立一、污水的来源和分类3水的异常特性天然水体中杂质污水来源与分类污水的水质指标水质标准主要内容水的异常特性水的三态特性固态、液态、气态温度－体积效应水在3.98℃时有最大密度，为1.000g/cm3。与一般物质不同，水在结冰时体积膨胀。有机物和生命物质中氢元素的来源4热容量最大在所有液体和固体物质中，水具有最大的比热容。溶解及反应能力极强溶解能力极强可与许多物质进行反应是一些化学反应的催化剂界面特性突出除汞外，水具有最大的表面张力天然水体中杂质水中杂质颗粒大小外观水中杂质颗粒大小外观溶解物胶体颗粒0.1～1nm1～100nm透明光照下浑浊悬浮物悬浮物100nm～10um10um～1mm浑浊肉眼可见悬浮物溶解物胶体颗粒地面水较浑浊，细菌较多，硬度较低。地下水较清、细菌少，深层井水细菌更少，但硬度较高。56污水是生活污水、工业废水、被污染的降水和排入排水管渠的其他污染水的总称。GB8978-88《污水综合排放标准》中对污水的定义为：“指在生产与生活活动中排放的水的总称。排水量指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量，不包括间接冷却水、水厂锅炉、电站排水”。水质污染：人为造成河流、湖泊、海洋等自然状态的水，在水的物理、化学、生物等方面发生变化，使水的利用受到妨碍的现象。城市污水来源城市污水雨水工业废水生活污水7城市污水来源生活污水工业废水雨水住户、公共设施、和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水从工业生产中排放出来的水，来自工业生产的车间和厂矿降水、融雪8污水的的主要性质与指标（一）物理性质水温、颜色、气味、氧化还原电位等化学性质酸碱度、化学/生化需氧量、化学毒物等卫生学性质致病微生物风险9有机物天然物质：碳水化合物、蛋白质、脂类等。人工合成：染料、农药、杀虫剂、聚合物、各种持久性有机物等。无机物氮、磷、硫化物、无机盐类等。病原体细菌、真菌、病毒、原生动物。干扰物激素、内分泌干扰素、药物等。10污水的水质指标（二）城市污水中污染物的分类需氧型污染物——可生物降解有机物等毒物型污染物——重金属、化学毒物、病原体等富营养型污染物——N、P营养物感观型污染物——漂浮物、气味等其他污染类型11水质指标国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标物理性水质指标水温一般生活污水的水温为10～20℃色度表色、真色臭味来源：还原性硫、含氮化合物、挥发性有机物13物理性水质指标水温一般生活污水的水温为10～20℃色度表色、真色臭味来源：还原性硫、含氮化合物、挥发性有机物14物理性水质指标氧化还原电位（ORP）城市污水：约+100mv小于+40mv或为负，可能污水已发酵或有工业还原剂废水的大量排入大于+300mv，可能有工业氧化剂的废水大量排入固体物质总固体（TS）悬浮固体（SS）15悬浮固体（SS,SuspendedSolids）水中固体物质的分类16有机污染物指标化学需氧量（COD）水中的有机物在强氧化剂作用下被氧化为CO2和H2O所需的氧化剂量（折算为氧量）五日生化需氧量（BOD5）水温为20℃的条件下，微生物在5天内将水中的有机物氧化降解成无机物所消耗的溶解氧量总有机碳（TOC）以碳含量表示的有机物含量17有机污染物指标化学需氧量（COD）水中的有机物在强氧化剂作用下被氧化为CO2和H2O所需的氧化剂量（折算为氧量）五日生化需氧量（BOD5）水温为20℃的条件下，微生物在5天内将水中的有机物氧化降解成无机物所消耗的溶解氧量总有机碳（TOC）以碳含量表示的有机物含量18化学需氧量（COD,ChemicalOxygenDemand）强氧化剂：重铬酸钾o氧化彻底，水中90%以上有机物可被氧化o包括还原性的无机物（亚硝酸盐、硫化氢、亚铁等）高锰酸钾o氧化不充分o测定BOD时用于估计稀释倍数o应用于一些难以测定CODCr的特定废水CODCrCODMn19生化需氧量（BOD,Bio-ChemicalOxygenDemand）BOD5的测定方法20BOD5&BODu每一种化合物都有较确定的BOD5/BODu值对于生活污水：BOD5/BODu≈0.6～0.721有机污染物的氧化类型BOD5/COD≥0.45易生化降解BOD5/COD≥0.3可生化降解BOD5/COD≥0.3生化性较差污染物类型S1S2S3S4生物氧化BOD可氧化可氧化难氧化难氧化化学氧化COD可氧化难氧化可氧化难氧化示例污染物碳水化合物、蛋白质、脂肪芳香烃、吡啶等间氨基酚类有机物和某些还原性无机物亚甲基溴22氮（Nitrogen）总氮（TN）氨氮（NH4＋-N）凯氏氮（TKN）亚硝酸盐氮（NO2－-N）硝酸盐氮（NO3－-N）＋5＋3N20－3NH3、NH4＋有机氮NO2－NO3－典型生活污水中，TN含量为20～85mg/L，其中有机氮30～40%，氨氮60～70%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅0～5%23磷（Phosphate）城市污水中总磷（TP）的构成总磷CTP＝颗粒性磷XTP＋溶解性磷STP颗粒性磷XTP＝无机磷XMeP＋有机结合磷溶解性磷STP＝无机磷SPO4＋SFiPSF＋SIiPSI无机磷SPO4＝正磷酸盐＋聚合磷溶解磷STP≈SPO4典型生活污水中，总磷含量为4～15mg/L，其中有机磷约35%左右，无机磷约为65%左右24卫生学指标病原体：病毒、病原菌、寄生虫（原生动物和蠕虫）目前采用的水质指标：粪大肠菌群（个/L）总大肠菌群（个/L）细菌总数（个/L）贾第虫胞囊（个/L）隐孢子虫卵囊（个/L）25卫生学指标病原体：病毒、病原菌、寄生虫（原生动物和蠕虫）目前采用的水质指标：粪大肠菌群（个/L）总大肠菌群（个/L）细菌总数（个/L）贾第虫胞囊（个/L）隐孢子虫卵囊（个/L）26二、关于处理27水体污染水体的自然净化主要内容1、水体污染与自净水体污染水体是指河流、湖泊、沼泽、地下水、冰川和海洋等“储水体”的总称。水体不仅包括水，也包括水中的悬浮物、底泥和水中生物等。水体水体污染排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体环境容量，从而导致了水体的物理特征和化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。28水体自净天然水体自净过程29水体自净分类水体能够在其环境容量的范围以内，经过物理、化学和生物的作用，使排入水体的污染物质的浓度。随着时间的推移、流动的过程中自然降低。水体自净物理净化化学净化生物净化稀释、混和、沉淀等作用中和、氧化、还原、分解等作用水中微生物对有机物的氧化分解等作用302、污水处理技术31污水处理原则——经济、高效、易于控制污水处理方法分类城市污水处理分级城市污水处理系统构成主要内容我国城市污水处理情况全国500个城市生活污水集中处理率平均为32.33%其中生活污水处理率为0的城市有160个全国仍有一半以上的城市没有污水处理厂32物理方法、生物方法城城城城粗大物体悬浮物体溶解物质树叶、塑料袋、砂跞……无机物有机物有机物无机物物理方法生物方法化学方法、膜技术树枝、石块、塑料袋等金属离子溶解性无机物（盐类）溶解性有机物泥沙、悬浮物、胶体物质水中污染物相对大小物理拦截避免堵塞、磨损重力或离心力降低后续工艺负荷生物处理核心单元，最为经济的手段膜分离、蒸馏反渗透、电渗析、蒸馏化学法、物理化学法化学沉淀、离子交换法污水处理原则——经济、高效、易于控制33污水处理方法分类物理方法化学方法生物方法通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状态物质的污水处理方法通过化学反应和传质作用分离、去除废水中溶解、胶体状态污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的污水处理方法包括筛滤、沉淀、上浮、过滤等物理化学方法包括中和、混凝、化学氧化还原等利用物理化学作用去除污水中的污染物质包括吸附法、离子交换、膜分离法等活性污泥法、生物膜法、厌氧生包括物处理法等34城市污水处理分级一级处理——物理处理、机械处理功能调节水量水质；去除颗粒物质；减轻后续单元的负荷；方法格栅、沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调节。。。处理效果BOD去除率约30%；SS去除率约50％。二级处理（生化处理）功能去除胶体性和溶解性有机物；方法生物法处理效果BOD去除率约85%～95%；SS去除率约90％。三级处理功能进一步去除二级处理出水中残存的SS、有机物，或氮磷等无机营养物；脱色、灭菌；作为污水的深度处理，满足污水再生利用的目的。方法混凝、过滤、活性炭吸附、膜分离、臭氧氧化、氯消毒、人工强化自然处理。35城市污水处理系统构成出水进水污泥消化池预浓缩池二沉池生物池初沉池沉砂池格栅脱水车间后浓缩池处置污泥回流剩余污泥鼓风机内回流沼气利用一级处理二级处理（物理处理）（生物处理）36