水污染处理工艺简介.doc

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1、水污染处理工艺摘要地球是宇宙中人类发现唯一有水存在的星球。水是生命之源，是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十，其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上，可见水是维持生命不可缺少的物质。随着工业进步和社会发展，水污染亦日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有 2500 立方米，约为世界人均水量的 1/4，在世界排第 110 位，已被联合国列为 13 个贫水国家之一。随着经济的发展城市化和工业化进程的加快，我国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅

2、使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。关键词 ：水体，污染，治理前言世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。如今，中国的发展世界瞩目，我们的崛起和其它的发达国家一样，在崛起的同时我们也面临着污染的问题。据调查，我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序，其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江，其中，辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状，符合地面水环境质量标准的、类标准只占 32.2%（河段统计），符合类标准的占 28.9%，属于、类标准的占

3、 38.9%，如果将类标准也作为污染统计，则我国河流长度有 67.8%被污染，约占监测河流长度的 2/3，可见我国地表水资源污染非常严重。我们仿佛在走一条和历史一样先污染，后治理的道路。面对严峻的缺水、水污染问题，我们应积极行动起来，珍惜每一滴水，采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施，合理利用和保护水资源。1 水污染的概念1.1 水污染的定义人类活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年约有 4200 多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了 5.5 万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的 14%以上。1984 年颁布的中华人名水污染防治法中为“水污染”

4、下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。1.2 我国水污染的特征我国江河湖库以及近海海域普遍受到不同程度的污染，总体上呈现加重趋势。根据全国 2222 个监测站的监测资料，我国七大水系污染程度次序为：海河辽河淮河黄河松花江珠江长江；主要大淡水湖泊等污染程度次序为：巢湖（西半湖）滇池南四湖太湖洪泽湖洞庭湖镜泊湖兴凯湖波斯滕湖洱湖。我国地面水污染的特点是：（1）有机污染，表现为水体中 BOD、COD 浓度增大。（2）重金属污染，表现为重金属沉淀到水底，形成毒性底泥。

5、（3）富营养化， 表现为水体中氮、磷、钾等营养性物质偏高，浮游植物和藻类大量繁殖，覆盖水面，阻止了水面复氧、使水体的溶解氧浓度降低、水质恶化。1.3 水污染的分类污水从不同角度有不同的分类方法。据不同来源分为生活污水和工业污水以及农业污水；据污染物的化学类别又可分无机废水与有机废水。(1) 工业废水：各种企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。特点：成分复杂、含量变化大、毒性强、净化处理困难。（2）生活污水： 日常生活中产生的各种污水混合液，包括厨房、洗涤室、浴室、集体单位公用事业排出的污水。(2) 城市污水指排出城市管网的各种污水的总

6、和。特点：含氮、磷、硫高，成分主要为纤维素、淀粉、糖、蛋白、脂肪、尿素(3) 农业污水农作物栽培、牲畜饲养、食品加工过程中排出的污水和液态废物。特点：含氮、磷高，成分主要为微生物、化肥、农药、不溶解固体和盐分。2 水体污染的成因及危害2.1 物理污染热污染成因：冷却水颜色：说明污染物的含量浊度：胶体或细小悬浮物温度：地表水一年 0-35，地下水稳定悬浮物：影响水的透明度光合作用 放射性：蓄积在人体内造成长期危害热污染的危害： 水中溶解性气体发生显著变化，水中化学生化反应速率上升，生物种群、群落发生变化等。2.2 化学污染2.2.1 无机无毒成分：酸、碱、无机盐类。危害：使淡水的矿化度增高，影响

7、用水水质，使水质富营养化*富营养化其存在天然和人为两种类型成因：水体中 N、P 营养物质富集，引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖，水体溶解氧下降。危害：因优势浮游生物的颜色不同水面往往呈现兰色、红色、棕色、乳白色等，主要类型有水华、赤潮。使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化。富营养化关键：源源不断流入水体中的营养物质 N、P 的负荷量2.2.2 无机有毒成分：汞、铬、镉、铅、砷等危害：富集、 致癌氰化物：含 CN-的物质，急性中毒死亡氟化物：氟骨症、损害肾脏2.2.3 有机无毒成分：主要是需氧有机物耗氧有机物是水体中最普遍的一种污染物。生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素

8、等有机物，可在微生物的作用下最终分解为简单的无机化合物。这些化合物在分解过程中需要消耗大量的氧气2.2.4 有机有毒成分：需氧有机物 酚类化合物：煤气、焦化、石油化工、制药、油漆 有机农药：有机磷、有机氯 多环芳烃：由石油、煤、可燃气等不完全燃烧或高温条件下产生2.3 生物污染 多氯联苯：电器绝缘和塑料增塑剂 洗涤剂：泡沫、富含磷、表面活性剂生物污染是指城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表后，引起病源微生物污染。3. 污水的处理工艺技术3.1 污水的物理处理工艺污水的物理处理工艺主要有格栅筛网、调节池、沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等。格栅是由一组平行金属隔条、筛网或穿孔板组成，安装

9、在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、毛发、果皮、蔬菜、塑料、泡沫制品等，以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。调节池主要是为了维持污水处理工艺的稳定运行，具有以下作用：尽量减少和防止有机物冲击负荷以及高浓度有毒物质对生物处理的不利影响；实现酸性废水和碱性废水的中和，尽可能的是处理过程中的pH 值保持稳定，减少中和所需要化学药品的数量；减速热量散失，使不同温度废水得到充分混合，调节水温； 当工厂不开工或间歇排放废水时，可以在一定时间内保持生物处理系统的连续进水。污水中的无机颗粒不仅会磨损污水处理厂的机械设备及其管道，在构筑物中产生淤积

10、，还会在污泥处理中磨损虑带，因此需要设置沉砂池以去除这些密度较大的无机颗粒，如泥沙，煤渣等，使污水处理厂后续构筑物及其设备正常运行。其一般设置在泵站、倒虹管前，以减轻无机颗粒对水泵管道的磨损；也可以设置于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷，改善污泥处理构筑物的处理条件。污水处理中沉淀池按照工艺布置不同可分为初次沉淀池和二次沉淀池。初沉池一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设置在生物处理构筑物的前面。初沉池主要除去污水中的悬浮物质，同时可部分去除 BOD5，以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 BOD 负荷。二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污

11、泥，是生物处理系统的重要组成部分。沉淀池可分为平流式沉淀池、辅流式沉淀池和竖流式沉淀池。 石油、石化、钢铁、焦化、煤气、机械加工等行业工业生产均会产生含油废水，这时就需要隔油池。含油废水中的油类除重焦油相对密度可达到1.1 外，其余的相对密度都小于 1。重油相对密度大，宜通过沉淀方法除去。气浮法是固液或液液分离的一种方法，它是设法在水中通入或产生大量微细气泡，使其粘附于废水中密度与水接近的固体或液体微粒上，造成密度小于水的气浮体，并依靠浮力上浮至水面形成浮渣，从而实现固液或液液分离的一种净水方法。3.2 污水的生物处理工艺污水的生物处理是利用自然界中分布范围广、繁殖代谢速度快、代谢营养类型多样

12、、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，对污水进行处理净化的一种技术。3.2.1 污水的好氧处理工艺活性污泥法活性污泥法是采用人工强制曝气，使活性污泥均匀分散地悬浮在曝气池中，并与污水、氧充分接触，从而降低、去除污水中的有机污染物的方法。活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、回流污泥及剩余污泥排除系统等基本组成部分。其基本形式有推流式曝气池、完全混合式曝气池、封闭环流式反应池和续批式反应池几种。但活性污泥法自推广应用以来不断革新，又产生了诸多新的工艺，如高负荷曝气法、延时曝气法、完全混合法、纯氧曝气法、AB 法、SBR 法、CAST、及氧化沟等工艺。3.2.2 污水的好氧处理工艺生物膜法生物膜法与

13、传统活性污泥法一样，也是借助微生物的代谢过程来净化水中的污染物，只是参与代谢的微生物不是悬浮生长，而是附着在惰性材料表面形成膜状生物污泥生物膜。当污水流过生物膜或与生物膜接触时，有机污染物、氮、磷能被微生物吸附而代谢降解，污水得到净化。生物膜法具有抗冲击负荷、污泥降解性能好、易管理、处理效果稳定等优点。生物膜法包括浸没式生物膜法（生物接触氧化池、曝气生物滤池）、半浸没式生物膜法（生物转盘）和非浸没式生物膜法（高负荷生物滤池、低负荷生物滤池、塔式生物滤池）等。其中半浸没式生物膜法具有占地面积小，BOD容积负荷5高，运行成本低，处理效率高等特点，近年来在二级污水处理中被较多采用。3.2.3 污水的

14、自然生物处理工艺来自城镇、农村和矿山的非点源暴雨径流、农田废水等，其水质水量变化大， 且极其分散，采样集中处理的方法非常困难，因此多采用自然生物处理。自然生物处理方法主要有稳定塘、土地处理和人工湿地等处理技术。其处理成本低，运行管理方便，同时可有效去除 BOD、病原菌、重金属、有毒有机物及 N、P 等营 养物质，在非点源污染治理方面具有一定的优越性。稳定塘又称氧化塘，是一种天然或经人工改进的污水处理系统，其净化原理与自然水体的净化过程相似。其又可细分为好养塘、兼性塘和厌氧塘。污水的土地处理系统是利用荒地、沙化土地、农田、林地等土壤微生物 植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程

15、。它能在处理城市污水及一些工业废水的同时，通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污水的资源化和无害化。人工湿地生态系统是通过人为的控制条件，利用湿地复杂特殊的物理、化学和生物综合功能净化污水。人工湿地系统需要的土地面积较大，并受气候条件影响，且需要一定的基础建设投资，但是若运行管理得当，它将会带来很高的经济效益、环境效益和社会效益。其具有污水处理效果好，基建投资费用和运行管理费用低，运行操作简便，适于小流量及间歇排放污水处理及美化景观，构建良好的自然生态系统，为野生动植物提供良好的生存环境等优点。3.2.4 污水的厌氧生物处理工艺近二十年来随着世界能源日益紧张，厌氧处理工

16、艺及其构筑物不断被开发出来，使得厌氧生物处理技术的理论和实践有了长足进步，并在处理高浓度有机工业废水、大型畜禽养殖废水等方面取得了良好的效果。其厌氧发酵的过程主要分为三段，第一阶段为水解发酵阶段，第二阶段为产氢产乙酸阶段，第三阶段为产甲烷阶段。厌氧生物处理工艺主要有一下几种技术： 化粪池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、两级厌氧消化和两相厌氧消化、厌氧膨胀床和厌氧流化床、上流式厌氧污泥反应器和污水生物制氢技术等。3.2.5 污水的化学处理工艺污水的化学处理工艺主要是利用化学的方法和原理对污水进行处理，主要有中和法、化学混凝法、化学沉淀法和氧化还原等几种方法。中和法是采用化学方法除去废水中的酸和碱，使

17、pH 达到中性的过程。中和法常常用酸性废水和碱性废水互相中和、药剂中和及过滤中和三种方法。酸性废水中常投加的化学药剂和滤料有石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性碱、氧化镁等，碱性废水中和处理中常采用硫酸和盐酸。化学混凝是废水物化处理中最常用的一种方法。它是通过向废水中投加混凝剂，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较大的颗粒而沉淀，得以与水分离，使废水得到净化。常用的混凝剂和助凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、氧化铁、氧化铝、聚合氧化铝、聚合硫酸铁、活化硅酸和一些有机高分子混凝剂等。化学沉淀是向废水中投加某些化学药剂，使之与污水中的某些化学物质发生反应并形成难溶的沉淀物，然后进行固液分离，从而去除污水中的污染物质

18、的方法叫化学沉淀法。目前化学沉淀法主要用于提高初级沉淀设施的效果，除氮除磷， 去除重金属等。水中的溶解性物质，包括无机物和有机物，都可以通过化学反应过程将其氧化或还原，形成无害的新物质或者易从水中分离排出的形态，从而达到处理目的。氧化还原法的实质是使元素失去或得到电子，引起化学键的升高或降低，失电子的过程叫氧化，得电子的过程叫还原。在处理污水时为保证处理效果氧化剂还原剂应考虑一下因素：对水中特定的杂质有良好的氧化还原作用；反应后的生成物应当无害，不需二次处理；价格合理易得；常温下反应迅速，不需加热；反应时所需 pH 值不易过高或过低。3.2 污水的深度处理和回用水是国民经济的重要资源，随着社会

19、快速发展，人口急剧膨胀，生活需水和工农业生产需水准年增加，工业和生活排污随之大量增加，致使我国水资源日益紧缺，水环境污染普遍严重，水生态质量不断下降。加强污水处理，节约水资源， 提高水的重复利用率成为水环境保护机器污水资源化的关键所在。因此常常对污水进行深度处理和回用。主要的技术措施有膜过滤、吸附、离子交换、高级氧化和污水回用技术等。4. 小结面对严峻的缺水、水污染问题，我们应积极行动起来，珍惜每一滴水，采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施，合理利用和保护水资源。水污染的防治不仅是政府应该做的事，更是我们每个人都推脱不掉的责任。现在的我们都该更清楚的意识到水对我们的重要性。为了人类的生存发展我们都应认识到我们的行为对我们周边的环境会有着多么重要的影响。无论做什么事情，一个人的力量都是渺小的，但众人的力量却是无比强大的。现在的我们就应该齐心将水污染治理好，为我们的未来，我们的子孙创建一个美好的家园。水是人类生命的源泉，如果失去了水，那人类的生命也将是岌岌可危的。保护水环境也就是在保护我们自己，进化让我们获得了文明，但别让这文明破坏了我们生存的环境，那会是一件多么悲哀的事啊。