环保多媒体水污染及其防治学习教案.pptx

会计学1环保环保(hunbo)多媒体水污染及其防治多媒体水污染及其防治第一页，共96页。2023/2/272二、水的物理化学性质二、水的物理化学性质 1 1结构结构 极性分子极性分子 2 2特性特性 比热、相变热、生成热较大比热、相变热、生成热较大 原因：极性分子原因：极性分子 氢键缔合氢键缔合 性质：可以储存能量性质：可以储存能量,使地面温度变化不大使地面温度变化不大,体温稳定体温稳定 吸收太阳能吸收太阳能,水可以蒸发调节气候水可以蒸发调节气候 参与糖类合成参与糖类合成 大的表面张力产生毛细现象大的表面张力产生毛细现象 4 4C C时的密度时的密度(md)(md)最大最大,便于水生物生存便于水生物生存 介电常数大介电常数大,水中物质以离子态存在水中物质以离子态存在,“,“通用溶剂通用溶剂”物理常数和基准物标准：物理常数和基准物标准：溶沸点、密度溶沸点、密度(md)(md)、热单、热单位、海平面、中性酸碱度等位、海平面、中性酸碱度等第1页/共95页第二页，共96页。2023/2/273三、天然水中的主要物质三、天然水中的主要物质 悬浮物悬浮物 0.1 0.1 m m 1 1成分成分 胶体胶体(jio t(jio t)物质物质 0.10.001 0.10.001 mm 溶解物质溶解物质 10-9 5mg/L DO5mg/L DO 34mg/L DO 34mg/L许多鱼类难以生存许多鱼类难以生存许多鱼类难以生存许多鱼类难以生存 第13页/共95页第十四页，共96页。2023/2/2715五日生化需氧量五日生化需氧量五日生化需氧量五日生化需氧量 BOD5,biochemical oxygen demand BOD5,biochemical oxygen demand定义：水中有机物经微生物分解所需氧量定义：水中有机物经微生物分解所需氧量定义：水中有机物经微生物分解所需氧量定义：水中有机物经微生物分解所需氧量单位：单位：单位：单位：mg/L(ppm)mg/L(ppm)含碳有机物含碳有机物含碳有机物含碳有机物 BOD5BOD5来源来源来源来源 含氮有机物含氮有机物含氮有机物含氮有机物 还原性无机离子还原性无机离子还原性无机离子还原性无机离子(lz(lz)BOD5BOD5分解的两个阶段分解的两个阶段分解的两个阶段分解的两个阶段 有机物碳化阶段有机物碳化阶段有机物碳化阶段有机物碳化阶段:蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 氨氨氨氨,共需共需共需共需2020天天天天,5,5天可以分解天可以分解天可以分解天可以分解70%70%氨硝化阶段氨硝化阶段氨硝化阶段氨硝化阶段:氨氨氨氨 硝酸、亚硝酸硝酸、亚硝酸硝酸、亚硝酸硝酸、亚硝酸,变化缓慢变化缓慢变化缓慢变化缓慢,该阶段对环境影响较小该阶段对环境影响较小该阶段对环境影响较小该阶段对环境影响较小.意义：意义：意义：意义：BOD52 BOD510 BOD510 水质很差水质很差水质很差水质很差 第14页/共95页第十五页，共96页。2023/2/2716化学需氧量化学需氧量化学需氧量化学需氧量 COD,chemical oxygen demand COD,chemical oxygen demand定义：化学氧化剂氧化水中有机污染物所需氧量定义：化学氧化剂氧化水中有机污染物所需氧量定义：化学氧化剂氧化水中有机污染物所需氧量定义：化学氧化剂氧化水中有机污染物所需氧量.单位：单位：单位：单位：mg/L(ppm)mg/L(ppm)说明说明说明说明(shumng)(shumng)：有些有机物不能被微生物氧化而被氧化剂氧化；有些有机物不能被微生物氧化而被氧化剂氧化；有些有机物不能被微生物氧化而被氧化剂氧化；有些有机物不能被微生物氧化而被氧化剂氧化；若水质稳定若水质稳定若水质稳定若水质稳定,则水体中则水体中则水体中则水体中CODBODCODBOD之间有比例关系；之间有比例关系；之间有比例关系；之间有比例关系；一般一般一般一般CODMnCODMn较较较较CODCrCODCr的值低。的值低。的值低。的值低。第15页/共95页第十六页，共96页。2023/2/2717总有机碳总有机碳总有机碳总有机碳 TOC,total organic carbon TOC,total organic carbon定义：包括水体中所有定义：包括水体中所有定义：包括水体中所有定义：包括水体中所有(su(su y y u)u)有机污染质的含碳量。有机污染质的含碳量。有机污染质的含碳量。有机污染质的含碳量。(先除去无机先除去无机先除去无机先除去无机碳碳碳碳).).单位：单位：单位：单位：mg/L(ppm)mg/L(ppm)测定方法：化学氧化燃烧测定方法：化学氧化燃烧测定方法：化学氧化燃烧测定方法：化学氧化燃烧(Pt(Pt作为催化剂作为催化剂作为催化剂作为催化剂),),由由由由CO2CO2量得出量得出量得出量得出TOCTOC的量的量的量的量.总需氧量总需氧量总需氧量总需氧量 TOD,total oxygen demand TOD,total oxygen demand定义：有机物和碳、氢、氮、硫等全部被氧化所需氧量定义：有机物和碳、氢、氮、硫等全部被氧化所需氧量定义：有机物和碳、氢、氮、硫等全部被氧化所需氧量定义：有机物和碳、氢、氮、硫等全部被氧化所需氧量.单位：单位：单位：单位：mg/L(ppm)mg/L(ppm)测定方法：测定方法：测定方法：测定方法：PtPt作为催化剂作为催化剂作为催化剂作为催化剂,在在在在900900C C时燃烧所需氧量时燃烧所需氧量时燃烧所需氧量时燃烧所需氧量.第16页/共95页第十七页，共96页。2023/2/2718理论需氧量理论需氧量理论需氧量理论需氧量 ThOD,theoretical oxygen demand ThOD,theoretical oxygen demand定义：根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需氧量定义：根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需氧量定义：根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需氧量定义：根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需氧量.单位单位单位单位(dnwi)(dnwi)：mg/L(ppm)mg/L(ppm)意义：对废水作全化学分析以后的计算值计算出来所需氧量意义：对废水作全化学分析以后的计算值计算出来所需氧量意义：对废水作全化学分析以后的计算值计算出来所需氧量意义：对废水作全化学分析以后的计算值计算出来所需氧量.第17页/共95页第十八页，共96页。2023/2/2719说明：说明：各氧参数之间的关系：各氧参数之间的关系：ThOD TOD CODCr BOD20 BOD5 ThOD TOD CODCr BOD20 BOD5 100 92 83 65 58 100 92 83 65 58 成分比较固定的污水成分比较固定的污水,其其BOD5 BOD5 的值与的值与CODCr CODCr 的值之间能够保的值之间能够保持一定的相关关系持一定的相关关系.而而BOD5/CODCrBOD5/CODCr的比值可作为衡量污水是的比值可作为衡量污水是否适宜于采用生物处理法进行处理否适宜于采用生物处理法进行处理(即可生化法即可生化法)的一项指标的一项指标,其值越高其值越高,污水的可生化性越强污水的可生化性越强.一般认为（一般认为（BOD5/CODCr BOD5/CODCr）003 3 即可生化处理。即可生化处理。BOD5CODCr BOD5CODCr的原因有：的原因有：许多能被许多能被K2Cr2O7K2Cr2O7氧化的有机物不能通过氧化的有机物不能通过(tnggu)(tnggu)生化作生化作用氧化用氧化.有些无机离子可被无机氧化剂氧化有些无机离子可被无机氧化剂氧化,而生化法不行而生化法不行.第18页/共95页第十九页，共96页。2023/2/2720例题：用例题：用Na2SO3Na2SO3处理某工业处理某工业(gngy)(gngy)含铬废水含铬废水,已知水量已知水量为为5m3/d,5m3/d,含浓度为含浓度为100mg/L,100mg/L,为将水中为将水中Cr6+Cr6+全部还原为全部还原为Cr3+,Cr3+,每天需每天需用多少用多少Na2SO3?Na2SO3?解：由所给条件可以得出含铬废水量为解：由所给条件可以得出含铬废水量为 (5 (5103)L/d103)L/d0.10.110-3kg/L=0.5kg/d10-3kg/L=0.5kg/dNa2Cr2O7+3Na2SO3+4H2SO4 Na2Cr2O7+3Na2SO3+4H2SO4 Cr2(SO4)3+4Na2SO4 Cr2(SO4)3+4Na2SO4+4H2O+4H2O 2mol/L 3mol/L 2mol/L 3mol/L 0.5 x 0.5 x 2 252 352 3126126 x=(378 x=(378 0.5)/104=1.82kg/d0.5)/104=1.82kg/d第19页/共95页第二十页，共96页。2023/2/2721 2.2.2.2.有毒物质有毒物质有毒物质有毒物质 无机有毒物：重金属无机有毒物：重金属无机有毒物：重金属无机有毒物：重金属(Pb(Pb(Pb(Pb、CrCrCrCr、CdCdCdCd、HgHgHgHg、As)As)As)As)、CN-CN-CN-CN-有机有毒物：农药、芳香烃类、高聚物等有机有毒物：农药、芳香烃类、高聚物等有机有毒物：农药、芳香烃类、高聚物等有机有毒物：农药、芳香烃类、高聚物等 1)1)1)1)重金属重金属重金属重金属 燃料燃烧燃料燃烧燃料燃烧燃料燃烧 来源来源来源来源 采矿冶炼采矿冶炼采矿冶炼采矿冶炼 三废排放三废排放三废排放三废排放 沉淀沉淀沉淀沉淀(chndin)(chndin)(chndin)(chndin)：M(OH)xM(OH)xM(OH)xM(OH)x、MSMSMSMS、MClMClMClMCl 迁移变化迁移变化迁移变化迁移变化 吸附：底泥吸附：底泥吸附：底泥吸附：底泥 配合配合配合配合 螯合：螯合：螯合：螯合：氧化氧化氧化氧化 还原：还原：还原：还原：毒性效应：毒性效应：毒性效应：毒性效应：110mg110mg110mg110mg 危害危害危害危害 不易降解不易降解不易降解不易降解,价态可变价态可变价态可变价态可变,可生化为有毒可生化为有毒可生化为有毒可生化为有毒物物物物 可以分散或生物富集可以分散或生物富集可以分散或生物富集可以分散或生物富集第20页/共95页第二十一页，共96页。2023/2/2722 2)CN-2)CN-工业：电镀工业：电镀;煤气厂煤气厂 例如镀锌液中含例如镀锌液中含 来源来源 NaCN 120180g/L NaCN 120180g/L 高炉：高炉：CNH3CNH3、CH4NH3CH4NH3 水体中的净化作用水体中的净化作用 挥发可达挥发可达90%90%：CN-+CO2+H2OCN-+CO2+H2OHCNHCN+HCO3-+HCO3-氧化分解可净化氧化分解可净化10%10%：2CN-+O2 2CN-+O2 2CNO-2CNO-CNO-+2H2O CNO-+2H2O NH4+CO32-NH4+CO32-危害：剧毒危害：剧毒,口服口服50(0.30.5)mg50(0.30.5)mg就使人致死就使人致死.急性急性 中毒抑制细胞呼吸中毒抑制细胞呼吸,造成人体造成人体(rnt(rnt)组织严重缺氧组织严重缺氧.生活水：生活水：0.05ppm 0.05ppm 地面水：地面水：0.2ppm HOC 0.2ppm HOCNN 工业废水：工业废水：0.5ppm 20mg/m3P20mg/m3P20mg/m3P20mg/m3 富养化指标富养化指标富养化指标富养化指标 总无机总无机总无机总无机N300mg/m3 N300mg/m3 N300mg/m3 N300mg/m3 叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素300mg/m3 300mg/m3 300mg/m3 300mg/m3 第25页/共95页第二十六页，共96页。2023/2/2727水体水体水体水体(shu(shu t t)富营养化富营养化富营养化富营养化(eutrophication)(eutrophication)示意图示意图示意图示意图第26页/共95页第二十七页，共96页。2023/2/2728 6.6.6.6.油类污染物油类污染物油类污染物油类污染物 石油的开采、储运、炼制和使石油的开采、储运、炼制和使石油的开采、储运、炼制和使石油的开采、储运、炼制和使用过程排出用过程排出用过程排出用过程排出 1)1)1)1)来源来源来源来源 船舶运输事故船舶运输事故船舶运输事故船舶运输事故(shg)(shg)(shg)(shg)、洗刷、洗刷、洗刷、洗刷 沿海、沿河工业排放含油废水沿海、沿河工业排放含油废水沿海、沿河工业排放含油废水沿海、沿河工业排放含油废水 其他：各类含油废气沉降其他：各类含油废气沉降其他：各类含油废气沉降其他：各类含油废气沉降 影响海洋生物的生长影响海洋生物的生长影响海洋生物的生长影响海洋生物的生长,降低海降低海降低海降低海滨环境的使滨环境的使滨环境的使滨环境的使 2)2)2)2)危害危害危害危害 用价值用价值用价值用价值,破坏海岸设施破坏海岸设施破坏海岸设施破坏海岸设施 影响局部地区的水文气影响局部地区的水文气影响局部地区的水文气影响局部地区的水文气象条件和降低海象条件和降低海象条件和降低海象条件和降低海 洋的自净能力洋的自净能力洋的自净能力洋的自净能力 第27页/共95页第二十八页，共96页。2023/2/27297 7 7 7 热污染（见第七章）热污染（见第七章）热污染（见第七章）热污染（见第七章）8 8 8 8 致病污染物致病污染物致病污染物致病污染物 生活污水生活污水生活污水生活污水(w shu)(w shu)(w shu)(w shu)1)1)1)1)来源来源来源来源 医院污水医院污水医院污水医院污水(w shu)(w shu)(w shu)(w shu)生物制品厂、制革、生物制品厂、制革、生物制品厂、制革、生物制品厂、制革、屠宰屠宰屠宰屠宰 生物粪便生物粪便生物粪便生物粪便 2)2)2)2)危害危害危害危害 致病致病致病致病,爆发大规模流行性疾病爆发大规模流行性疾病爆发大规模流行性疾病爆发大规模流行性疾病第28页/共95页第二十九页，共96页。2023/2/2730四、水体污染的危害四、水体污染的危害 1 1危害人体健康危害人体健康(jinkng)(jinkng)2 2影响工农业生产影响工农业生产 3 3对水生生态系统的危害对水生生态系统的危害第29页/共95页第三十页，共96页。2023/2/27315-3 5-3 水体水体(shu t)(shu t)的自净作用的自净作用(self-(self-purification)purification)一、定义一、定义(dngy)(dngy)：污染物排入水体后：污染物排入水体后,经物理、化学和生物等的综经物理、化学和生物等的综合净化过程合净化过程,使使 污染物浓度自然降低的作用污染物浓度自然降低的作用.二、净化机制二、净化机制 1 1物理净化：稀释、扩散、沉淀等物理净化：稀释、扩散、沉淀等 第30页/共95页第三十一页，共96页。2023/2/2732 2 2化学净化化学净化 氧化还原氧化还原 酸碱反应酸碱反应 分解、化合、吸附反应分解、化合、吸附反应 配位螯合配位螯合 放射性蜕变放射性蜕变 3 3生物净化生物净化 微生物对有机物的氧化分解作用微生物对有机物的氧化分解作用 4 4杀菌杀菌(sh jn)(sh jn)净化净化 在日光紫外线的照射作用下在日光紫外线的照射作用下 水生物间的拮抗作用水生物间的拮抗作用 噬菌体的噬菌作用噬菌体的噬菌作用 微生物不适宜的环境因素作用下微生物不适宜的环境因素作用下第31页/共95页第三十二页，共96页。2023/2/2733三、水体自净过程中污染物的转归三、水体自净过程中污染物的转归 1 1定义：污染物经过物理、化学、生物学作用后的转定义：污染物经过物理、化学、生物学作用后的转化和迁移化和迁移(qiny)(qiny)作用作用.2 2类型类型 第32页/共95页第三十三页，共96页。2023/2/2734 稀释：化学性质稳定而不易分解的毒物稀释：化学性质稳定而不易分解的毒物,其存在形态其存在形态 和数量基本保持不变和数量基本保持不变,只能随流而稀释只能随流而稀释.挥发：具有挥发性物质被逸散到大气挥发：具有挥发性物质被逸散到大气(dq)(dq)中中.重力沉降：悬浮物因重力作用而沉降于水底的底质重力沉降：悬浮物因重力作用而沉降于水底的底质 中中,如重金属如重金属.有机物氧化分解：需氧污染物和植物营养物被微生有机物氧化分解：需氧污染物和植物营养物被微生 物生化分解成简单的无机物物生化分解成简单的无机物.生物转化：某些污染物经细菌或者酶催化使之生物生物转化：某些污染物经细菌或者酶催化使之生物 转化转化,可能毒性增加可能毒性增加.生物富集：水生生物吸收后生物富集：水生生物吸收后,可不断蓄积而富集可不断蓄积而富集.第33页/共95页第三十四页，共96页。2023/2/2735四、水体四、水体(shu(shu t t)中中BODDOBODDO的关系的关系 1 1耗氧作用耗氧作用 有机物分解作用有机物分解作用 有机体呼吸作用有机体呼吸作用 2 2复氧复氧(曝气曝气)作用作用 空气中氧气溶解于水中空气中氧气溶解于水中 水生植物光合作用产生氧气水生植物光合作用产生氧气 3 3污染河流中污染河流中BODDOBODDO变化曲线图：变化曲线图：第34页/共95页第三十五页，共96页。2023/2/2736河流河流河流河流(hli)(hli)中中中中BODBODDODO变化曲线图（图变化曲线图（图变化曲线图（图变化曲线图（图5-35-3）第35页/共95页第三十六页，共96页。2023/2/27375-4 5-4 污水防治污水防治(fngzh)(fngzh)技术技术一一 、概述、概述 1 1水体污染控制的基本途径水体污染控制的基本途径 改革生产工艺、减少用水量改革生产工艺、减少用水量 1 1）减少排量）减少排量 重复利用废水重复利用废水 回收有用产品回收有用产品 2 2）妥善处理城市及工业废水）妥善处理城市及工业废水 3 3）加强对水体及其污染源的监测和管理）加强对水体及其污染源的监测和管理 对工业废水排量及浓度监测管理对工业废水排量及浓度监测管理 对水体卫生对水体卫生(wishng)(wishng)特征、经济指标的监测管理特征、经济指标的监测管理第36页/共95页第三十七页，共96页。2023/2/2738第37页/共95页第三十八页，共96页。2023/2/2739中水利用(lyng)工艺流程图 第38页/共95页第三十九页，共96页。2023/2/2740 2 2污水水质污水水质(shu(shu zh)zh)指标指标 pH pH 悬浮固体悬浮固体SSSS（Suspended Solid)Suspended Solid)总固体总固体TSTS（Total solidTotal solid）化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮 总总P P 氯化物氯化物 溶解氧（溶解氧（DODO）大肠菌群数：单位体积水中所含的大肠菌群的数目大肠菌群数：单位体积水中所含的大肠菌群的数目.个个/L,/L,是常用的细菌学指标是常用的细菌学指标.第39页/共95页第四十页，共96页。2023/2/2741 二、污水处理技术概论二、污水处理技术概论 物理法物理法 按处理原理按处理原理 化学法化学法 好氧好氧 生化法生化法 厌氧厌氧 兼氧兼氧 一级一级(初级初级)-)-物理法：达不到排放标准物理法：达不到排放标准 按处理精度按处理精度 二级二级(生物生物(shngw)-(shngw)-生物生物(shngw)(shngw)法：可达法：可达到排放标准到排放标准 三级三级(高级高级)-)-化学法：可达到饮用标准化学法：可达到饮用标准 第40页/共95页第四十一页，共96页。2023/2/2742基本方法基本方法基本原理基本原理单元技术单元技术物理法物理或机械的分离过程均衡与调节、筛滤、沉淀、气浮浮选、离心分离化学法加入化学物质与污水中的有害物质发生化学反应的转化过程中和、混凝、氧化、还原、吸附、离子交换、膜分离分解、化学沉淀等生物法微生物在污水中对有机物进行氧化、分解的新陈代谢过程活性污泥、生物滤池、生物转盘、氧化塘、厌气消化、膜分离等表表 污水处理方法污水处理方法(fngf)(fngf)分类分类第41页/共95页第四十二页，共96页。2023/2/2743第42页/共95页第四十三页，共96页。2023/2/2744三三 、物理处理法、物理处理法 1 1均衡均衡(jnhng)(jnhng)与调节与调节 2 2筛滤筛滤 第43页/共95页第四十四页，共96页。2023/2/2745第44页/共95页第四十五页，共96页。2023/2/2746 3 3沉淀沉淀 1 1）定义：是利用污水中悬浮物密度比水大而借助于重）定义：是利用污水中悬浮物密度比水大而借助于重力力(zhngl)(zhngl)作用作用 下沉的原理下沉的原理 自然沉淀自然沉淀 2 2）分类）分类 混凝沉淀混凝沉淀 化学沉淀化学沉淀 平流式沉淀池平流式沉淀池 竖流式沉淀池竖流式沉淀池 3 3）设备）设备 辅流式沉淀池辅流式沉淀池 斜管斜管(板板)式沉淀池式沉淀池 第45页/共95页第四十六页，共96页。2023/2/2747 4 4）影响）影响(y(y ngxingxi ng)ng)沉淀效果的因素沉淀效果的因素 同离子效应同离子效应 盐效应盐效应 酸效应酸效应 络合效应络合效应 水温的影响水温的影响(y(y ngxingxi ng)ng)5 5）主要沉淀剂）主要沉淀剂 OH-OH-：S2-S2-：CO32-CO32-：X-X-：Ba2+Ba2+：Cr6+Cr6+：第46页/共95页第四十七页，共96页。2023/2/27486 6）沉淀法处理污水实例）沉淀法处理污水实例 BaCl2(BaCO3)BaCl2(BaCO3)处理处理Cr6+Cr6+：Cr2O72-+H2O Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+2CrO42-+2H+Ba2+CrO42-Ba2+CrO42-2BaCrO4 2BaCrO4 2Ba2+Cr2O72-+H2O 2Ba2+Cr2O72-+H2O 2BaCrO4 2BaCrO4+H+H+石灰石灰-苏打法除去苏打法除去(ch q)Ca2+(ch q)Ca2+和和Mg2+,Mg2+,又称硬度沉淀法又称硬度沉淀法.&先分析得到水中先分析得到水中Ca2+Ca2+和和HCO3-HCO3-的含量；的含量；&按照按照2molHCO3-2molHCO3-：1molCa(OH)21molCa(OH)2的比例的比例,加适量石灰反应；加适量石灰反应；Ca(OH)2 Ca(OH)2 Ca2+2OH-Ca2+2OH-2HCO3-+2OH-2HCO3-+2OH-2CO32-+2H2O 2CO32-+2H2O Ca2+CO32-Ca2+CO32-CaCO3 CaCO3&按照按照1:11:1摩尔比加摩尔比加Na2CO3,Na2CO3,除去除去(ch q)Ca2+(ch q)Ca2+。Ca2+CO32-Ca2+CO32-CaCO3 CaCO3 第47页/共95页第四十八页，共96页。2023/2/2749 4 4气浮浮选气浮浮选(floatation)(floatation)1)1)定义：向废水中通入或使之产生大量的微小气泡作为载定义：向废水中通入或使之产生大量的微小气泡作为载体体,使废水使废水 中微细的疏水性悬浮颗粒中微细的疏水性悬浮颗粒(固态颗粒或液态颗固态颗粒或液态颗粒粒)粘附在气粘附在气 泡上泡上,随气泡升到水面随气泡升到水面,形成形成(xngchng)(xngchng)泡沫层泡沫层,然然后用机械方法撇除后用机械方法撇除.废水中分离出脂肪、油类、纤维等废水中分离出脂肪、油类、纤维等 2)2)适用范围适用范围 浓缩剩余活性污泥浓缩剩余活性污泥 浓缩化学混凝污泥浓缩化学混凝污泥 机械法机械法 3)3)方法方法 压力溶气法压力溶气法 电解气浮法电解气浮法第48页/共95页第四十九页，共96页。2023/2/2750第49页/共95页第五十页，共96页。2023/2/27515 5离心分离离心分离T06型离心式分离器 第50页/共95页第五十一页，共96页。2023/2/2752四、化学处理法四、化学处理法 利用化学作用来处理或回收废水中溶解性物质或胶体利用化学作用来处理或回收废水中溶解性物质或胶体物质物质.1 1中和法中和法 酸度：酸度：34%34%以上应回收以上应回收.如利用金属酸洗废水制硫酸亚铁、如利用金属酸洗废水制硫酸亚铁、化肥等化肥等.34%34%以下的应中和除去以下的应中和除去,主要用工厂碱性废水主要用工厂碱性废水,电电石渣、锅炉石渣、锅炉 灰、滤料、石灰类碱性物灰、滤料、石灰类碱性物.废无机酸废无机酸(如硫酸、盐酸如硫酸、盐酸););碱性：碱性：酸性酸性(sun xn(sun xn)废气废气(如如CO2CO2、SO2SO2等烟道气等烟道气););酸性酸性(sun xn(sun xn)废水废水第51页/共95页第五十二页，共96页。2023/2/2753第52页/共95页第五十三页，共96页。2023/2/2754 2 2混凝（混凝（coagulationcoagulation）1)1)定义：向水中投加药剂定义：向水中投加药剂,进行水与药剂的混合进行水与药剂的混合,从而使水中的胶体从而使水中的胶体物质物质 产生凝聚和絮凝产生凝聚和絮凝,这一综合过程称之这一综合过程称之.凝聚：投入大量正离子电解质凝聚：投入大量正离子电解质,使得胶体微粒相互聚结使得胶体微粒相互聚结,这个过程这个过程称之称之.絮凝：由于高分子物质的吸附架桥聚合而使微粒相互粘结的过絮凝：由于高分子物质的吸附架桥聚合而使微粒相互粘结的过程称之程称之.2)2)胶体颗粒的结构：胶体颗粒的结构：(胶核胶核+吸附层吸附层)=)=胶粒胶粒+扩散层扩散层 胶体颗粒稳定性原因胶体颗粒稳定性原因 微粒的布朗运动微粒的布朗运动 胶体颗粒同性胶体颗粒同性(tngxng)(tngxng)电荷间的静电斥力电荷间的静电斥力 胶体颗粒表面的水化作用胶体颗粒表面的水化作用 第53页/共95页第五十四页，共96页。2023/2/2755 3)3)使胶体颗粒沉淀的作用原理：使胶体颗粒沉淀的作用原理：加入带相反电荷的胶体加入带相反电荷的胶体,使产生电中和作用；使产生电中和作用；加入与水中胶体颗粒电荷相反的高价离子；加入与水中胶体颗粒电荷相反的高价离子；增加水中盐类浓度增加水中盐类浓度,使胶体带电层受到压缩使胶体带电层受到压缩,减小减小电位。电位。4)4)常用常用(chn(chn yn yn)混凝剂混凝剂 无机混凝剂：无机混凝剂：Al3+Al3+、Fe3+Fe3+混凝剂混凝剂 有机混凝剂：聚丙烯酸钠、纤维素钠、聚有机混凝剂：聚丙烯酸钠、纤维素钠、聚丙烯酰胺丙烯酰胺 絮凝剂絮凝剂 调节或改善混凝条件的助凝剂：碱性物调节或改善混凝条件的助凝剂：碱性物 助凝剂助凝剂 如如CaOCaO、Ca(OH)2Ca(OH)2、NaHCO3.NaHCO3.改善絮凝体结构的高分子助凝剂：聚丙烯酰胺改善絮凝体结构的高分子助凝剂：聚丙烯酰胺第54页/共95页第五十五页，共96页。2023/2/2756 5)5)影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的主要因素 水温：不宜过低水温：不宜过低,最佳温度为最佳温度为20292029C.C.水的水的pHpH：Al3+Al3+：pH=6.08.5pH=6.08.5 Fe3+Fe3+：pH=8.19.6 pH=8.19.6 水中杂质的成分、性质和浓度的影响水中杂质的成分、性质和浓度的影响 混凝剂投加时与水的混合混凝剂投加时与水的混合(hnh)(hnh)速度速度 刚加入时刚加入时,混合混合(hnh)(hnh)速度应快速度应快,使生成的胶体迅速扩使生成的胶体迅速扩散散 混合混合(hnh)(hnh)以后以后,混合混合(hnh)(hnh)速度不宜过快速度不宜过快,以免打碎以免打碎已经生成的絮凝已经生成的絮凝.接触介质接触介质 若水中保持一定数量的泥渣层若水中保持一定数量的泥渣层,可使混凝过程加快可使混凝过程加快.第55页/共95页第五十六页，共96页。2023/2/2757 第56页/共95页第五十七页，共96页。2023/2/2758 3 3氧化还原法（起到重要的作用）氧化还原法（起到重要的作用）氧化可使废水中部分有机物分解氧化可使废水中部分有机物分解,具有消毒杀菌作用；具有消毒杀菌作用；还原可使高价态有毒离子转化为无毒离子。还原可使高价态有毒离子转化为无毒离子。1)1)常用试剂常用试剂 氧化剂：氧化剂：OO、O2O2、O3O3、Cl2Cl2、KClO3KClO3、HNO3 HNO3、H2SO4H2SO4、K2Cr2O7K2Cr2O7、KMnO4KMnO4、H2O2 H2O2 还原剂：还原剂：FeFe、ZnZn、AlAl、C C、Fe2+Fe2+、H2SO3H2SO3、NaBH4NaBH4、COCO、H2SH2S 2)2)废水的氯化废水的氯化 机理：氯气发生歧化反应机理：氯气发生歧化反应,形成形成(xngchng)HClO(xngchng)HClO强氧化剂强氧化剂.作用：消毒作用：消毒 降低降低BOD,BOD,消除或减小色度和气味消除或减小色度和气味.第57页/共95页第五十八页，共96页。2023/2/2759 3)Cl2 3)Cl2或或ClO-ClO-处理处理CN-CN-机理可以分为两步机理可以分为两步 (一一)pH=1011)pH=1011：CN-+2OH-+2Cl2CN-+2OH-+2Cl2CNO-+2Cl-+H2OCNO-+2Cl-+H2O (二二)pH4)pH2000r/min 110r/min 2000r/min 110r/min 排排 内相内相 10min 10min 放放 排出排出 （制乳（制乳 接触分离接触分离 沉降沉降(chnjing)(chnjing)澄清澄清 破破乳）乳）液膜分离技术流程示意图液膜分离技术流程示意图 第73页/共95页第七十四页，共96页。2023/2/2775五、生物处理五、生物处理(ch(ch l l)法法 1 1微生物分类微生物分类 C H N S P C H N S P 好氧菌好氧菌 CO2,H2O NO3-SO42-,CO2,H2O NO3-SO42-,PO43-,PO43-,aerobic CO32-,HSO4-.aerobic CO32-,HSO4-.HPO42-HPO42-HCO3-HCO3-H2PO4-H2PO4-厌氧菌厌氧菌 CH4 NH3 S2-PH3 CH4 NH3 S2-PH3 anaerobic NH4+HS-anaerobic NH4+HS-H2S H2S 第74页/共95页第七十五页，共96页。2023/2/2776 2 2好氧生化处理法好氧生化处理法 向废水中通入大量空气向废水中通入大量空气,促使促使 pH=69 pH=69 好氧微生物大量繁殖好氧微生物大量繁殖,控制条件控制条件 T T：20302030C C BOD BOD：NN：P=100P=100：5 5：1 1 1 1）活性污泥法）活性污泥法(activated sludge treatment)(activated sludge treatment)活性污泥：以微生物为主体的疏松的悬浮状褐色絮状泥活性污泥：以微生物为主体的疏松的悬浮状褐色絮状泥粒粒.活性活性(巨大表面积巨大表面积)具有很强吸附和分解具有很强吸附和分解(fnji)(fnji)有机物能力有机物能力 具有很好凝聚沉降性能具有很好凝聚沉降性能,易于分离易于分离 活性污泥法：利用活性污泥氧化分解活性污泥法：利用活性污泥氧化分解(fnji)(fnji)水中有机物水中有机物方法方法.提供充分氧气和适当浓度有机物提供充分氧气和适当浓度有机物(细菌养料细菌养料)条件条件 微生物与有机物充分接触微生物与有机物充分接触(搅拌设备搅拌设备)活性污泥应易与水分离活性污泥应易与水分离,改善出水质量改善出水质量第75页/共95页第七十六页，共96页。2023/2/2777 曝气曝气(aeration)(aeration)定义：空气中氧气溶于水中的作用定义：空气中氧气溶于水中的作用.方法：压力加注空气方法：压力加注空气 机械搅拌作用机械搅拌作用 工艺过程工艺过程 污水污水 初次沉淀池初次沉淀池 曝气池曝气池 (均质均质)()(活性污泥活性污泥)沉淀池沉淀池 污泥污泥 流量流量Qr,Qr,回流回流(hu li)(hu li)比比r=(Qr/Qf)r=(Qr/Qf)处理水处理水 污泥污泥 流出流出第76页/共95页第七十七页，共96页。2023/2/2778 充足的氧气充足的氧气(y(y ngq)ngq)量量 关键关键 微生物品种与数量微生物品种与数量 机械曝气池示意图（图机械曝气池示意图（图5-135-13）第77页/共95页第七十八页，共96页。2023/2/2779圆形曝气沉淀池结构图圆形曝气沉淀池结构图圆形曝气沉淀池结构图圆形曝气沉淀池结构图（图图5-13）第78页/共95页第七十九页，共96页。2023/2/2780 2 2）生物膜法）生物膜法 定义：利用定义：利用(lyng)(lyng)生长在固体填料生长在固体填料(碎石碎石,炉渣等炉渣等)的生物膜的生物膜 净化污水的生物处理方法净化污水的生物处理方法.生物膜：是由微生物群体组成的粘液状薄膜生物膜：是由微生物群体组成的粘液状薄膜.形成过程形成过程 初生：初生：成熟：成熟：衰退：衰退：重复：重复：特点特点 生物的这种渐进式更新和大块脱落生物的这种渐进式更新和大块脱落,水质浑浊水质浑浊,需沉淀；需沉淀；稠密的膜结构稠密的膜结构,使有机物和氧气扩散困难使有机物和氧气扩散困难,需高的需高的DODO。第79页/共95页第八十页，共96页。2023/2/2781生物膜示意图（图生物膜示意图（图生物膜示意图（图生物膜示意图（图5-145-14）第80页/共95页第八十一页，共96页。2023/2/2782 3 3）氧化塘法）氧化塘法(oxidation pond)(oxidation pond)与天然水体自净作用相似与天然水体自净作用相似.工作流程工作流程 有机物有机物 氧化塘氧化塘 好氧菌作用生成好氧菌作用生成CO2,NH4+,PO43-CO2,NH4+,PO43-等等 氧气氧气(y(y ngq)+ngq)+有机物有机物 光合作用光合作用 藻类藻类 (210 (210天天,BOD,BOD可除去可除去7590%)7590%)氧化塘规模计算：氧化塘规模计算：V V：氧化塘容量：氧化塘容量(m3)(m3)；LBOD LBOD：每日处理污水：每日处理污水BODBOD总量总量(kg)(kg)；t t：氧化塘温度：氧化塘温度(C)C)。第81页/共95页第八十二页，共96页。2023/2/2783 第82页/共95页第八十三页，共96页。2023/2/2784 例题：设某生物氧化塘水温为例题：设某生物氧化塘水温为例题：设某生物氧化塘水温为例题：设某生物氧化塘水温为28282828C,C,C,C,日处理污水日处理污水日处理污水日处理污水(w shu)(w shu)(w shu)(w shu)中中中中BODBODBODBOD负荷总量为负荷总量为负荷总量为负荷总量为10kg,10kg,10kg,10kg,求该氧化塘的容积应是多大求该氧化塘的容积应是多大求该氧化塘的容积应是多大求该氧化塘的容积应是多大?解：解：解：解：4 4 4 4）污灌）污灌）污灌）污灌 第83页/共95页第八十四页，共96页。2023/2/2785 3 3厌氧生物处理厌氧生物处理(ch(ch l l)法法 又称谓甲烷发酵