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文檔簡(jiǎn)介
水污染防治篇1概述
一.水資源
1.水及其總量地球總儲(chǔ)水量約1.4X109km3,其中約97.5%是海水,2.5%為淡水。淡水中的絕大部分是兩極的雪山冰川和距地表750m以下的地下水,能夠被人們開發(fā)利用的地表水和地下水僅占淡水總量的0.34%。1.1水資源與水體污染2.水體水體是海洋、湖泊、河流、沼澤、水庫、地下水的總稱,是由水本身及其中存在的懸浮物、溶解物、膠體物、水生生物和底泥等組成的完整的生態(tài)系統(tǒng)。3.中國的水資源現(xiàn)狀中國的水資源總量位居世界第六位,但人均占有量位居世界第110位,且時(shí)空分布不均勻。二、
水體污染
1概念:
污染物進(jìn)入水體超過了水體的自凈能力水質(zhì)變壞,降低水體的使用價(jià)值的現(xiàn)象2水污染來源
·工業(yè)廢水
·生活污水
·農(nóng)田污水
·工業(yè)廢棄物
·生活垃圾
·水土流失
·礦山污水3水體污染源分類
按造成水體污染原因分為天然污染源和人為污染源;按受污染的水體分為地面水污染源,地下水污染源和海洋污染源;按污染源釋放的有害物質(zhì)種類分為物理性污染源(如熱或放射性物質(zhì)等)、化學(xué)性污染源(如無機(jī)物或有機(jī)物)、生物性污染源(如細(xì)菌或霉素);按污染源的分布特征分為點(diǎn)污染源(如城市污水、工礦企業(yè)和排污的船舶等)、面污染源(如雨水的地面徑流、水土流失以及農(nóng)田大面積排水等)、擴(kuò)散污染源(隨大氣擴(kuò)散的污染物通過沉降或降水等途徑進(jìn)入水體,如放射性沉降物、酸雨等)1.2水體污染物與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1.死亡有機(jī)質(zhì)
2.有機(jī)和無機(jī)化學(xué)藥品
3.磷4.石油化工洗滌劑
5.重金屬
6.酸類7.懸浮物8.油類物質(zhì)一水污染物及其危害二、主要水質(zhì)指標(biāo)懸浮物SS;生化需氧量BOD5—在有氧條件,好氧微生物將有機(jī)物分解為無機(jī)物所需的氧量,mg/L;化學(xué)需氧量COD—在酸性條件下,強(qiáng)氧化劑是污水中的有機(jī)物全部氧化所消耗的氧量,mg/L;重金屬;大腸菌群數(shù);其他指標(biāo),如pH值、溶解氧DO、水中有毒物、N、P、微生物等。1.3地面,海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一、地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(分五類)Ⅰ類,主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)。Ⅱ類,主要適用于集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場(chǎng)等。Ⅲ類,主要適用于集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。Ⅳ類,主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。Ⅴ類,主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(分三類)第一類適用于保護(hù)海洋生物資源和人類的安全利用(包括鹽場(chǎng)、食品加工、海水淡化、漁業(yè)和海水養(yǎng)殖等用水),以及海上自然保護(hù)區(qū)。第二類適用于海水浴場(chǎng)及風(fēng)景游覽區(qū)。第三類適用于一般工業(yè)用水,港口水域和海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)等。
1.4水體自凈
一.水環(huán)境容量一定水體所能容納污染物的最大負(fù)荷。二.水體的自凈作用水體的自凈作用按其凈化機(jī)制可分為三類:1.物理過程。其中包括稀釋、混合、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等過程。水體中的污染物質(zhì)在這一系列的作用下,其濃度得以降低。2.化學(xué)及物理化學(xué)過程。污染物質(zhì)通過氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應(yīng)使其濃度降低。3.生物化學(xué)過程。污染物質(zhì)中的有機(jī)物,由于水體中微生物的代謝活動(dòng)而被分解、氧化并轉(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的無機(jī)物,從而使?jié)舛冉档汀?.5廢水治理原則及處理方法的選擇一、廢水治理的一般原則1.從改革生產(chǎn)工藝入手,盡量降低廢水的排出量及排放濃度;2.從當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的全局出發(fā)考慮處理對(duì)策;3.對(duì)廢水實(shí)行清污分流,增加廢水的循環(huán)使用量,以節(jié)約水資源;4.盡量采用先進(jìn)的實(shí)用技術(shù),高效率、低能耗、省投資地進(jìn)行廢水處理;5.對(duì)廢水處理工程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物應(yīng)回收利用,以降低運(yùn)行成本。二、污水處理技術(shù)一)物理處理法1.過濾
2.離心
3.沉淀分離
4.上浮分離
利用過濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。
由于懸浮顆粒和污水受到的離心力不同,從而達(dá)到分離目的的方法。分為自由沉降、混凝沉淀、區(qū)域沉降和壓縮沉淀將空氣通入污水中,并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物黏附在氣泡上,并隨氣泡上升到水面,然后用機(jī)械的方法撇除.(二)化學(xué)處理法1.化學(xué)混凝法;2.化學(xué)混凝沉淀法;3.化學(xué)混凝氣浮法;4.中和法;5.化學(xué)沉淀法;6.氧化還原法等。(三)物理化學(xué)處理法1.吸附;2.離子交換;3.電滲析;4.反滲透;5.超過濾等。(四)生物處理法1.好氧生物處理;2.活性污泥法;3.普通活性污泥法;4.高濃度活性污泥法;5.接觸穩(wěn)定法;6.氧化溝;7.SBR;8生物膜法;9普通生物濾池;10生物轉(zhuǎn)盤等。污水處理方法分類總結(jié)
太湖流域污染物總量控制案例洗衣機(jī)排水清污分流機(jī)是實(shí)用新型專利技術(shù),分流機(jī)(簡(jiǎn)稱)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能卓越.它接在洗衣機(jī)排水口的末瑞,與洗衣機(jī)同步工作,對(duì)洗衣機(jī)本身無任何影響.使用者只要在洗衣服的同時(shí),開啟分流機(jī)程序開關(guān),分流機(jī)便能按使用者的意愿自動(dòng)實(shí)現(xiàn)(一次下排棄,二次上排蓄或二次下排棄,一次上排蓄或N次下排棄,N次上排蓄)清污分流功能謝謝謝謝2.廢水的預(yù)處理2廢水的預(yù)處理2.1格柵與篩網(wǎng)一、格柵設(shè)在廢水處理構(gòu)筑物前,或泵站集水池進(jìn)口處的渠道中,用以攔截水中粗大的懸浮物及其他雜質(zhì),以防堵塞構(gòu)筑物的孔、洞、閘門和管道,或堵塞、損壞水泵等機(jī)械設(shè)備。(一)柵條間距分為:細(xì)格柵.中格柵.粗格柵一般污水處理廠應(yīng)設(shè)中、細(xì)兩道格柵粗格柵
細(xì)格柵
(二)格柵的分類
1.人工清渣格柵適用范圍:渣量小的小型污水處理裝置人工清渣格柵2.機(jī)械清渣格柵優(yōu)點(diǎn):格柵運(yùn)行安全度高固定式清渣機(jī)的寬度與格柵寬度相等。
2.2篩網(wǎng)
作用:去除工業(yè)廢水中大量纖維類雜物。優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、高效、不加化學(xué)藥劑、運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小及維修方便等。篩網(wǎng)過濾裝置分類:1.轉(zhuǎn)筒式篩網(wǎng)2.水力回轉(zhuǎn)篩網(wǎng)工作原理:廢水通過振動(dòng)篩時(shí),懸浮物被截留在振動(dòng)篩上,逐漸下移,落到固定篩網(wǎng)上,進(jìn)一步脫水。3.振動(dòng)篩工作原理:廢水通過振動(dòng)篩時(shí),懸浮物被截留在振動(dòng)篩上,逐漸下移,落到固定篩網(wǎng)上,進(jìn)一步脫水。圖2-5振動(dòng)篩2.2調(diào)節(jié)池一、水質(zhì)均和1.分類(1)進(jìn)水的水量均勻,水質(zhì)不均勻;(2)水質(zhì)水量都不均勻。2.均和水質(zhì)的基本方法(1)利用壓縮空氣、葉輪攪拌和水泵循環(huán)而進(jìn)行的強(qiáng)制混合和均化;(2)利用差流方式使不同時(shí)間不同濃度的廢水混合而進(jìn)行的自身水力混合。1.把不同時(shí)間排出的不同濃度的廢水混合均勻;2.在處理廠內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)池,以調(diào)節(jié)水量和水質(zhì);3.酸性廢水或堿性廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi),可以完成中和過程;4.短期排出的高溫度廢水也可用調(diào)節(jié)的辦法來平衡水溫。二、使用調(diào)節(jié)池的目的調(diào)節(jié)池三、調(diào)節(jié)池的形式斜槽排水式調(diào)節(jié)池折流式調(diào)節(jié)池曝氣調(diào)節(jié)池四、調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算
廢水經(jīng)過一定的調(diào)節(jié)時(shí)間后,其平均濃度按下式計(jì)算:
nC=∑Ciqiti/(qt)i=1式中:C——T小時(shí)內(nèi)的廢水平均濃度(mg/L);
Ci——廢水在各時(shí)間間段ti內(nèi)的平均濃度(mg/L);
qi——廢水在各時(shí)間間段ti內(nèi)的平均流量(m3/h);
ti——各時(shí)間間段(h),總和等于T;
q——T小時(shí)內(nèi)廢水平均流量(m3/h);
T——調(diào)節(jié)時(shí)間(h).
所需調(diào)節(jié)池的容積V(m3)為
V=qT/α
式中:α——容積利用系數(shù),一般取0.7。
特點(diǎn):出水槽沿對(duì)角線方向設(shè)置。工作原理:廢水由左右兩側(cè)進(jìn)入池內(nèi)后,經(jīng)過不同的時(shí)間才流到出水槽。因此,出水槽中的混合廢水,是在不同時(shí)間內(nèi)流進(jìn)來的濃度不同的廢水混合體,這樣就達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)均和的目的。工作原理:折流式調(diào)節(jié)池在池內(nèi)設(shè)有許多折流隔墻,使進(jìn)入池內(nèi)的廢水來回折流。配水槽設(shè)在調(diào)節(jié)池上,通過許多孔口溢流,投配到調(diào)節(jié)池的前后各個(gè)位置,使廢水混合、均衡。工作原理:池底設(shè)有曝氣管,在其攪拌作用下,使不同時(shí)間進(jìn)入池內(nèi)的濃度不同的廢水得以相互混合。應(yīng)用:適宜廢水流量不大,處理工藝中需要預(yù)曝氣以及處理廠有壓縮空氣的情況下采用。不適宜廢水中含有有害的揮發(fā)物或溶解氣體時(shí);廢水中的還原性污染物能被空氣中的氧氧化成有害物質(zhì)時(shí);空氣中的CO2能使廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為沉淀物或有毒揮發(fā)物時(shí)。曝氣調(diào)節(jié)池謝謝謝謝3廢水的物理處理沉降類型絮凝沉降集團(tuán)沉降(或成層沉淀)自由沉降壓縮沉淀二、懸浮顆粒的沉降速度
計(jì)算公式當(dāng)水流為層流狀態(tài)時(shí),自由沉降顆粒沉降速度可用斯托克斯公式表示:u=g(ρs--ρl)d2/18μ式中u——顆粒沉降速度(m/s)g——重力加速度(m2/s)μ——液體粘度(Pa·s)ρs——顆粒密度(kg/m3)ρl——液體密度(kg/m3)d——顆粒直徑(m)由此可見,影響球形顆粒沉速的主要因素為顆粒與液體的密度差、顆粒粒徑及液體的粘度。三、理想沉淀池1.理想沉淀池的條件(1)沉淀區(qū)過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的水流速度均相同,水平流速為v;(2)懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉,下沉速度為u;(3)在沉淀池的入流區(qū),水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過水?dāng)嗝嫔?,在沉降過程中的水平分速度等于水流速度;
(4)顆粒一經(jīng)沉到池底,即認(rèn)為已被去除,不再浮起。2.計(jì)算(1)t=L/v=H/u(2)q=Q/A(3)v=Qt=HBLA=BLQ=v/t=HBL/t=AuQ/A=u=q(4)q=(1/1.25~1/1.75)qt=(1.5~2.0)t式中:q,t—分別為由沉降曲線上查得的理論沉降速度和沉降時(shí)間。自由沉降沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高的情況下,顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉降,顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個(gè)過程中,顆粒的物理性質(zhì)不發(fā)生變化。顆粒在沉砂池中的沉降屬自由沉降。絮凝沉降的懸浮顆粒濃度不高,但沉降過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因互相聚集增大而加快沉降,初沉池后期和二沉池初期沉降均屬絮凝沉降。
當(dāng)水中懸浮物濃度較高(5000mg/L以上),顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,互相擠成一團(tuán),形成一種呈網(wǎng)狀的絨體,顆粒間相對(duì)位置保持不變,以一個(gè)整體共同下沉,與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池后期與污泥濃縮池初期沉降均屬此類。
由于懸浮顆粒濃度很高,顆粒相互之間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu),互相接觸,互相支承,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗及污泥濃縮池中污泥的濃縮過程屬此類沉淀。懸浮物的沉降過程中,實(shí)際上都順次存在著上述四種類型的沉降,只是存在的時(shí)間長短不同而已。1.卸載回收將貨艙中的石油卸載到其他船只中,但該法受氣候條件約束。2.燃燒處理在不破壞周邊環(huán)境的前提下,該法可行,但實(shí)際要使浮油燃燒相當(dāng)困難,因?yàn)楹芏鄵]發(fā)性(或易燃的)有機(jī)物都已揮發(fā)掉了。3.化學(xué)分散法分散劑或其他性質(zhì)相似的表面活性劑,能把海面的浮油分散成極微小的顆粒,使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。但該法導(dǎo)致油的揮發(fā)速率下降;油類物質(zhì)在混合層中均勻分布,增加水生生物與其接觸的機(jī)會(huì),有毒性。漏油處理方法4.漏油的機(jī)械清除清除方法主要有攔油柵、刮油器以及吸附劑,但該法受水流速度及風(fēng)浪的影響較大。5.沉降用沉降法去除海中的漏油在過去曾使用過,沉降是通過向水中添加沙子、滑石等,使油類物質(zhì)聚集成密度大于水的大油滴。6.生物修復(fù)有三種形式:添加營養(yǎng)鹽以促進(jìn)水體中的原生細(xì)菌的繁殖;引入分解石油的天然菌群;引入具有分解某種油類物質(zhì)能力的馴化菌群。即使在理想環(huán)境中,細(xì)菌分解也通常需要幾星期甚至幾個(gè)月,因此該法并非首選。
平流式沉淀池
水是按水平方向流過沉降區(qū)并完成沉淀過程的。池型呈長方形,廢水從池的一端流人,水平方向流過池子,從池的另一端流出。在池的進(jìn)口處底部設(shè)貯泥斗,其它部位池底有坡度,傾向貯泥斗。平流沉淀池進(jìn)水板
沉淀區(qū)二、平流沉淀池的構(gòu)造
進(jìn)水區(qū)(均勻布水)布水擋板沉淀區(qū)(可沉顆粒與廢水分離)出水區(qū)污泥區(qū)(貯存、濃縮污泥與排泥)1.鏈帶式刮泥機(jī):缺點(diǎn)是鏈帶的支承和驅(qū)動(dòng)件都浸沒于水中,易銹蝕,難保養(yǎng)。平流沉淀池形式橋式行車刮泥機(jī)軌道設(shè)在池壁上,行車在軌道上移動(dòng),刮泥板伸入水中,將污泥刮入污泥斗中,由排泥管排出。這種刮泥機(jī)不但運(yùn)行靈活,而且保養(yǎng)維修都比較方便。多斗式平流沉淀池用于較小的平流沉淀池,不設(shè)刮泥設(shè)備,在沿池的長度方向設(shè)置多個(gè)泥斗,每個(gè)泥斗各自單獨(dú)排泥,既不相互干擾,也有利于保證污泥濃度。平流式沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算1.沉淀區(qū)的計(jì)算a)沉淀區(qū)總面積A為:A=Q/q=Q/ub)沉淀池有效水深h2為:h2=Qt/A=utc)沉淀區(qū)面積:A=Q/q式中Q為最大設(shè)計(jì)流量m3/hq——表面負(fù)荷初沉池1.5~3.0m3/(m2·h)二沉池1~2m3/(m2·h)沉淀區(qū)有效水深:h2=qt式中t——廢水沉淀時(shí)間初沉池1~2h二沉池1.5~2.5h
沉淀區(qū)有效水深一般為2.0~4.0m沉淀區(qū)長度:L=vt沉淀區(qū)寬度:B=A/L2.污泥區(qū)的計(jì)算污泥區(qū)容積可根據(jù)每日所沉淀下來的污泥量和排泥周期來決定。3.沉淀池總高度HH=h1+h2+h3+h4式中:h1——超高(m),一般取0.3m;
h2——沉淀區(qū)有效水深(m);
h3——緩沖區(qū)高度(m),無刮泥設(shè)備時(shí)為0.5m,有刮泥設(shè)備時(shí),其上緣高出刮板0.3mh4——污泥區(qū)高度(m)豎流式沉淀池
豎流式沉淀池的構(gòu)造豎流式沉淀池的平面多呈圓形。沉淀池運(yùn)行時(shí),廢水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入中心管,由管口出流后,借助反射板的阻擋向四周分布,并沿沉降區(qū)斷面緩慢豎直上升。直徑4~10m豎流式沉淀池的深、徑比一般不大于3,通常取2。豎流式沉淀池的工作原理污水從下向上以流速v作豎向流動(dòng),廢水中的懸浮顆粒在豎向向上水流和本身重力作用下(設(shè)重力作用下的沉速為u),呈現(xiàn)以下三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài):①當(dāng)顆粒沉速u>v時(shí),則顆粒將以u(píng)-v的差值向下沉淀,顆粒得以去除;②當(dāng)顆粒沉速u=v時(shí),則顆粒處于隨遇狀態(tài),它們將因相互碰撞、凝聚而沉降;③當(dāng)顆粒沉速u<v時(shí),顆粒將不能沉淀下來,而會(huì)隨上升水流帶走。豎流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.中心管的斷面積A2.廢水在沉降區(qū)流速上升流速v,等于待去除顆粒的最小沉速u(u可通過實(shí)驗(yàn)確定),也可取經(jīng)驗(yàn)值0.3~1.0mm/s。3.沉淀時(shí)間
t實(shí)=(1.5~2.0)t,或取經(jīng)驗(yàn)值1~2h4.中心管內(nèi)水流速度v0
管口不設(shè)反射板時(shí),v0≦0.03m/s,設(shè)反射板時(shí),v0≦0.1m/s5.中心管與反射板之間的流速v1≦0.04m/s6.中心管下端至反射板表面間有關(guān)尺寸如書P40圖3.9所示,反射板底距污泥表面的距離(即緩沖層)為0.3m,泥斗壁傾角取45°~55°。7.沉淀池直徑與沉降區(qū)深度直徑D與沉降區(qū)深度h之比不超過3:1,因?yàn)镈/h過大,池內(nèi)水流將可能變成輻射流,絮凝作用減少,發(fā)揮不了豎流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)。輻射式沉淀池輻射式沉淀池的原理由于過水?dāng)嗝娌粩嘣龃螅顾搅魉僦饾u變小,顆粒沉降至池底,澄清的水通過設(shè)在四周區(qū)的溢流堰溢出。2.構(gòu)造輻射式沉淀池是一種直徑較大的圓形沉淀池,池徑可在20m~100m之間,池周水深1.5~3.0m,廢水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入中心布水筒后,通過孔口,均勻沿半徑方向,向池四周輻射流動(dòng),沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機(jī)刮除。3.缺點(diǎn)中心進(jìn)水口處流速較大,且呈紊流,容易影響初期沉降效果。二、計(jì)算同平流沉淀池,其表面負(fù)荷一般為2~3m3/(m2*h),沉淀時(shí)間一般為1.5~2.0h。沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機(jī)刮除。斜管(板)沉淀池一、斜板沉淀池沉淀原理及構(gòu)造1.淺層沉降理論在沉淀池有效容積一定的情況下,池身越淺,沉淀面積越大,去除效率也越高。2.斜板沉淀池工作原理斜板沉淀池又稱淺層沉淀池,在池中將平行薄板按45o~60o傾斜設(shè)置,廢水從斜板下面,通過薄板間通道向側(cè)上方流去,懸浮物沉積在斜板上,自動(dòng)滑落進(jìn)入污泥斗。斜管(板)沉淀池斜管(板)沉淀池斜管(板)沉淀池
它由斜板(管)沉淀區(qū)、進(jìn)水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成,斜板(管)與水平面呈60o角,長度通常為1.0m左右,斜板凈距(或斜管孔徑)一般為80~100mm。斜板(管)區(qū)上部清水區(qū)水深為0.7~1.0m,底部緩沖層高度為1.0m。3.斜板沉淀池的構(gòu)造二、斜板沉淀池的材料及特點(diǎn)1.材料斜板材料要求輕質(zhì)、壁薄、堅(jiān)固、無毒而價(jià)廉。國內(nèi)多采用塑料和玻璃鋼,也有用石棉水泥和石棉瓦楞板,涂以樹脂加固層作斜板的。也可做成蜂窩狀管形,稱為斜管沉淀池。2.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):①大大增加了沉淀面積,因此沉降效率高;②板間距及上升流速小,廢水流動(dòng)呈層流狀態(tài),有利于沉降;③沉降時(shí)間短,沉池體積大大縮小,占地面積小。缺點(diǎn):①在相同流量的情況下,由于斜板、斜管沉淀池的停留時(shí)間短,其抗各種不利因素的能力較弱(如抗沖擊負(fù)荷能力差);②斜板斜管沉淀區(qū)只占沉淀池1/2~1/3,水流狀態(tài)不穩(wěn)定;③斜板斜管沉淀池的進(jìn)水區(qū)約占整個(gè)池子容積的1/3,進(jìn)口配水是否均勻和穩(wěn)定對(duì)沉淀池的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這一區(qū)域?qū)ζ搅鞒恋沓氐挠绊?。迷宮式沉淀池提高沉淀池沉淀效果的有效途徑
除可以用斜流沉淀池提高沉淀池的分離效果和處理能力,其它方法還有:對(duì)污水進(jìn)行曝氣攪動(dòng)以及回流部分活性污泥等。曝氣攪動(dòng)是利用氣泡的攪動(dòng)促使廢水中的懸浮顆粒相互作用,產(chǎn)生自然絮凝。采用這種預(yù)曝氣方法,可使沉淀效率提高5%~8%,1m3廢水的曝氣量約0.5m3左右。預(yù)曝氣方法一般應(yīng)在專設(shè)的構(gòu)筑物——預(yù)曝氣池或生物絮凝池內(nèi)進(jìn)行。將剩余活性污泥投加到人流污水中去,利用污泥的活性,產(chǎn)生吸附與絮凝作用,這一過程稱為生物絮凝。這一方法已在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。采用這種方法,可以使沉淀效率比原來的沉淀池提高10%~15%,BOD5的去除率也能增加15%以上,活性污泥的投加量一般在100~400mg/L之間。3.6隔油池一、工作原理利用油水之間的密度差,使直徑較大的油粒浮到水面并加以去除。3.6隔油池二、隔油池形式1.平流式隔油池(1)構(gòu)造、原理 廢水在流經(jīng)隔油池的過程中,由于流速降低,相對(duì)密度小于水的油粒上升到水面,密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底。在出水一側(cè)的水面上設(shè)置集油管,集油管可以繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在大型隔油池中還應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機(jī)。平流式隔油池表面一般設(shè)置蓋板(防火、保溫),在寒冷地區(qū)還應(yīng)在池內(nèi)設(shè)置加溫管,以便必要時(shí)加溫。隔油池施工圖2.斜板隔油池(1)構(gòu)造、原理
隔油池采用斜板形式,池內(nèi)斜板采用聚酯玻璃鋼波紋板,板距為20~50mm,傾角不小于45°,斜板采用導(dǎo)向流形式,污水自上而下流入斜板組,油粒沿斜板上浮。(2)特點(diǎn)含油廢水在斜板式隔油池中的停留時(shí)間一般不大于30min,池容大大縮小,油水分離效果大大提高。3.7氣浮
1.原理——水中懸浮顆粒的疏水性是氣浮的最基本條件。微小氣泡與在水中懸浮的疏水性顆粒粘附,形成水—?dú)狻w粒三相混合體系,顆粒粘附上氣泡后,其平均密度小于水而上浮至水面,形成浮渣層。①能向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡;②污水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài);③氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。2.氣浮法處理工藝須備條件:
二、氣浮法的分類
1.加壓溶氣氣?。?)原理——加壓溶氣氣浮法是目前常用的氣浮法。加壓溶氣浮上法,是使空氣在加壓的條件下溶解于水,然后通過將壓力降至常壓而使過飽和的空氣以細(xì)微氣泡形式釋放出來。(2)構(gòu)造該工藝采用射流注氣方式,用水泵將廢水加壓至3-5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力,在分流管上安裝水射器以吸入空氣,由水泵葉輪混合攪拌后壓入容器罐,經(jīng)規(guī)定的接觸時(shí)間,通過減壓閥進(jìn)入氣浮池。產(chǎn)生的泡沫由刮沫器刮到收集槽,澄清的水由池中部引出。(3)特點(diǎn)——?dú)飧⌒屎芨?,可達(dá)90%以上。
2.葉輪充氣氣浮
(1)構(gòu)造靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)在葉輪中心部分形成負(fù)壓,從空氣管中吸入空氣。進(jìn)入廢水中的空氣與循環(huán)水流充分?jǐn)嚮欤蔀榧?xì)小的氣泡甩出,經(jīng)過穩(wěn)流板消能,氣泡垂直上升,進(jìn)行氣浮。形成的浮渣不斷被緩慢旋轉(zhuǎn)的刮板刮出槽外。(2)特點(diǎn):適用于懸浮物濃度高的廢水,效率一般為80%左右。見P47圖3.17淺層氣浮系統(tǒng)3.8快濾池一、快濾池的構(gòu)造及工藝過程典型快濾池如P48圖3.18所示。廢水進(jìn)入池內(nèi),經(jīng)濾層由上而下過濾,再經(jīng)下部集水裝置和出水管流到池外清水渠。若濾層因截留懸浮物而堵塞時(shí),應(yīng)進(jìn)行沖洗。3.8快濾池濾池的各部件及其作用如下:(1)濾料濾池最重要的組成部分,常采用經(jīng)篩分的天然砂為濾料。有效粒徑為0.5—0.7mm,敷設(shè)厚度為500~700mm。而目前多采用雙層、三層及均質(zhì)濾料等濾層組成,含污能力高.(2)承托層防止濾料自下部集水裝置漏出而設(shè)。承托層上部為細(xì)粒礫石,下部為粗粒礫石,一般將礫石篩分后分層敷設(shè)。(3)下部集水裝置用于收集濾過水;也可使反沖洗水均勻分布在濾層內(nèi)。(4)流量調(diào)節(jié)閥用于保持池內(nèi)進(jìn)水和出水量的平衡,以保持過濾流量恒定不變。(5)反沖洗水閥、排水閥和排水裝置(6)表面沖洗裝置防止泥球產(chǎn)生。二快濾池的形式1.普通快濾池2.虹吸濾池3.無閥濾池4.移動(dòng)罩濾池虹吸濾池?zé)o閥濾池移動(dòng)罩濾池謝謝謝謝4廢水的化學(xué)及物理化學(xué)處理4.1中和法酸性廢水中常見的酸性物質(zhì)有硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等無機(jī)酸及醋酸、甲酸、檸檬酸等有機(jī)酸,并常溶解有金屬鹽。堿性廢水中常見的堿性物質(zhì)有苛性鈉、碳酸鈉、硫化鈉及胺類等。中和法是利用堿性藥劑或酸性藥劑將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的一類處理方法。
中和原理中和處理發(fā)生的主要反應(yīng)是酸與堿生成鹽和水的中和反應(yīng)。一、中和法概述二、酸性廢水的中和處理(一)投藥中和法1.投加藥劑常用的堿性中和劑有石灰、電石渣和石灰石、白云石,有時(shí)也可用NaOH、Na2CO3。投藥量按化學(xué)反應(yīng)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定。電石渣白云石2.工藝過程廢水的預(yù)處理中和藥劑的制備與投配、混合與反應(yīng)中和產(chǎn)物的分離泥渣的處理與利用1)干法2)濕法3.投加石灰方式4.中和槽類型1)帶攪拌的混合反應(yīng)器2)帶折流板的管式反應(yīng)器(器中攪拌時(shí)間很短)管式反應(yīng)器▲儀器配置合理,實(shí)現(xiàn)了小型化。▲帶有多項(xiàng)功能的數(shù)字式pH調(diào)節(jié)儀▲電磁式定量泵小型中和裝置5.適用范圍及特點(diǎn)此法可中和任何性質(zhì)、任何濃度的酸性廢水。該法的缺點(diǎn)是勞動(dòng)衛(wèi)生條件差,操作管理復(fù)雜,制備溶液、投配藥劑需要較多的機(jī)械設(shè)備。采用石灰質(zhì)藥劑時(shí),其明顯的缺點(diǎn)是質(zhì)量難于保證,灰渣較多,沉渣體積大,且不易脫水。(二)過濾中和法1.堿性濾料石灰石(CaCO3)、大理石(CaCO3)、白云石(CaCO3·MgCO3)等。2.特點(diǎn)過濾中和法的優(yōu)點(diǎn)是操作管理簡(jiǎn)單,出水pH值較穩(wěn)定,沉渣最少(只有廢水體積的0.1%),缺點(diǎn)是需要控制進(jìn)水的硫酸濃度。3.適用范圍各種酸在中和后形成的鹽具有不同的溶解度,其順序大致為:Ca(NO3)2
、CaCl2
>MgSO4
>>CaSO4
>CaCO3
、MgCO3
由此可見:中和處理硝酸、鹽酸時(shí),濾料選用石灰石、大理石或白云石都行;中和處理碳酸時(shí),不宜采用過濾中和法;中和處理硫酸時(shí),最好選用含鎂的中和濾料(白云石)。4.常用設(shè)備滾筒式中和濾池。開流式膨脹中和濾池(三)利用堿性廢水和廢渣的中和法在同時(shí)存在酸性廢水和堿性廢水的情況下,可以以廢治廢,互相中和。(四)利用天然水體及土壤中堿度的中和法天然水體及土壤中的重碳酸鹽可用來中和酸性廢水,但必須持慎重態(tài)度,對(duì)其長遠(yuǎn)影響進(jìn)行觀察。三、堿性廢水的中和處理處理方法:1.投酸中和法;2.利用酸性廢水及廢氣中和法。采用煙道氣中和堿性廢水,一般在噴淋塔等裝置中進(jìn)行,使廢水處理與消煙除塵、氣體的凈化結(jié)合起來。4.2混凝法
是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為絮凝體,然后予以分離除去的水處理法。通過混凝法,可以去除廢水中難以用沉降法去除的細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質(zhì)等?!盎炷笔悄酆托跄目偡Q(即混合和反應(yīng))注;膠體是顆粒粒徑在0.1μm~1nm之間。膠體失去穩(wěn)定性的過程脫穩(wěn)膠體相互聚集二、膠體的穩(wěn)定性
膠粒在水中的相互作用受以下三方面的影響:①帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力,而且電動(dòng)電位愈高,膠粒間的靜電斥力愈大;②受水分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊,使微粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng),即“布朗運(yùn)動(dòng)”;③膠粒之間還存在著相互引力——范德華引力。當(dāng)間距較大時(shí),此引力略去不計(jì)。三、混凝原理
1.壓縮雙電層理論2.電性中和作用3.吸附架橋作用4.網(wǎng)捕作用注:在廢水實(shí)際處理中,上述各種機(jī)理往往同時(shí)或交叉發(fā)揮作用,只是依條件的不同而以其中的某一種起主導(dǎo)作用而已。四、混凝劑和助凝劑類別名稱劑量范圍mg/L最佳PH值范圍應(yīng)用特點(diǎn)無機(jī)鹽類硫酸鋁Al2(SO4)35~506左右混凝效果較好,使用方便;最佳PH值范圍窄;使用水溫:20~30℃硫酸亞鐵FeSO45~508.5~11.0適用堿度及硬度均較高的水;水溫對(duì)混凝效果影響較??;絮凝體形成快,較穩(wěn)定;產(chǎn)品及溶液腐蝕性強(qiáng)氯化鐵FeCl34~408.5~11.0處理高濁度水;絮凝體較堅(jiān)固,沉淀性較好;固體產(chǎn)品吸濕性強(qiáng),對(duì)包裝運(yùn)輸不利有機(jī)鹽類聚合氯化鋁(PAC)2~205~9適用于低溫低濁及高濁度水;投藥量少,混凝效果好;適用PH值范圍廣;產(chǎn)品腐蝕性強(qiáng)聚合硫酸鐵20~605~11適用于低溫低濁及高濁度水;易溶于水;適用PH值范圍廣;凈化后水的PH值與堿度變化幅度較小;宜當(dāng)日配置當(dāng)日投加有機(jī)高分子混凝劑聚丙烯酰銨(PAM)聚氧化乙烯(PEO)5以下視不同離子情況而定聚合度高;對(duì)膠體表面有強(qiáng)吸附作用,在膠粒之間形成橋聯(lián)五、影響混凝效果的主要因素1.水溫2.廢水的PH值
PH值的高低不但直接影響著污染物存在的形態(tài)和表面性質(zhì),而且影響著混凝劑的水解平衡及產(chǎn)物的存在形態(tài)和時(shí)間。3.混凝劑的種類和加量4.攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間混合階段攪拌強(qiáng)度大,時(shí)間短;反應(yīng)階段攪拌強(qiáng)度小,時(shí)間長。1.混凝劑的配制和投加設(shè)備(1)混凝劑的溶解和配制。溶解池:溶解池應(yīng)有攪拌裝置,以加速藥劑的溶解。溶液池:藥劑完全溶解后,將濃藥液送人溶液池,用清水稀釋到一定的濃度備用。(2)混凝劑溶液的投加。藥劑投入廢水中必須有計(jì)量及定量設(shè)備,并能隨時(shí)調(diào)節(jié)投加量。計(jì)量設(shè)備可以用轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。投加方式可以采用重力投加、水射器投加、及計(jì)量泵投加。六、化學(xué)混凝的設(shè)備玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)塑料轉(zhuǎn)子流量計(jì)電磁流量計(jì)混凝投藥自控技術(shù)(3)混合設(shè)備①水泵混合見P60圖4.6②隔板混合見P61圖4.8③機(jī)械混合見P61圖4.9(4)反應(yīng)設(shè)備①隔板反應(yīng)池見P62圖4.10②機(jī)械攪拌反應(yīng)池見P62圖4.11混凝機(jī)械攪拌裝置混凝氣浮裝置混凝裝置高效渦流混凝沉淀設(shè)備4.3氧化還原法
一、氧化還原法
利用廢水中的污染物在化學(xué)反應(yīng)過程中能被氧化或還原的性質(zhì),將它轉(zhuǎn)變成無毒或微毒的,或易于從水中分離出來的新物質(zhì),從而將其從廢水中除去的方法。2.常用氧化劑——空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉及漂白粉;常用還原劑——硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉、水合肼及鐵屑等。3.影響處理能力的動(dòng)力學(xué)因素
1)反應(yīng)劑和還原劑的本性;2)反應(yīng)物的濃度;3)溫度;4)催化劑及某些不純物的存在;5)溶液的PH值。二、氧化法(一)空氣(及純氧)氧化法1.應(yīng)用條件用O2進(jìn)行氧化反應(yīng),在常溫、常壓、無催化劑時(shí),空氣氧化法(曝氣法)所需反應(yīng)時(shí)間很長,使其應(yīng)用受到限制,如加高溫、高壓、r射線輻照等,氧化反應(yīng)速度將大大加快。2.適用范圍:含硫(Ⅱ)廢水處理3.反應(yīng)設(shè)備可在各密封塔體(空塔、篩板塔、填料塔等)中進(jìn)行。(二)氯氧化法1.氯系氧化劑氯類氧化劑包括氣態(tài)氯、液態(tài)氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯等。在廢水處理中,氯氣被廣泛用作消毒劑,能殺滅細(xì)菌、在害生物,消除有毒物質(zhì)的毒性。2.氯氧化法在廢水處理中的應(yīng)用1)堿性氯化法處理含氰廢水2)氯化法除酚,最后被氧化為CO2和H2O3)氯化法脫色(三)臭氧氧化法1.制備臭氧的方法:產(chǎn)生臭氧的方法很多,有電解法、化學(xué)法、高能射線輻射法、無聲放電法等。目前在工業(yè)上常用干燥空氣或氧氣經(jīng)無聲放電制取。2.工業(yè)生產(chǎn)中常用的臭氧發(fā)生器1)管式臭氧發(fā)生器
2)板式臭氧發(fā)生器(微孔擴(kuò)散板式反應(yīng)器)(四)高錳酸鹽氧化法在廢水處理中,應(yīng)用于去除酚、H2S、CN-等;在給水處理中,可用于消滅藻類、除臭、除味、除鐵(Ⅱ)、除錳(Ⅱ)等。(五)光輻射或放射性輻射強(qiáng)化氧化過程三、還原法(一)硫酸亞鐵—石灰法除鉻向含六價(jià)鉻廢水中加入硫酸亞鐵還原劑后,六價(jià)鉻被還原為三價(jià)鉻,再加入石灰,即形成氫氧化鉻沉淀,與廢水分離。(二)還原除汞工業(yè)含汞廢水的處理,一般采用的還原劑是比汞活潑的金屬(鐵、鋅等邊角廢料)或醛類等。碎屑中汞的回收,則采用隔絕空氣加熱,產(chǎn)生的汞蒸氣,經(jīng)冷卻后即可回收。注:廢水中的有機(jī)汞通常先用氧化劑(如氯)將其破壞,使之轉(zhuǎn)化為無機(jī)汞后,再用金屬置換。管式臭氧發(fā)生器板式臭氧發(fā)生器4.4電解法
電解法就是利用電解的基本原理,使廢水中有害物質(zhì)通過電解過程,在陰陽兩極分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng),以轉(zhuǎn)化成無害物,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。一、電解氧化還原法(一)電解氧化法主要用于去除水中氰、酚、以及COD、S2-、有機(jī)農(nóng)藥等。在處理中通常加入一定量的食鹽,以增加溶液導(dǎo)電性。(二)電解還原法1.電解還原法處理含鉻廢水當(dāng)原水含鉻在100mg/L以下時(shí),采用電解法的處理費(fèi)用不比化學(xué)還原法高。此法主要缺點(diǎn)是鋼材消耗量大,污泥處理及利用問題尚未解決。2.電沉積法去除與回收廢水中的重金屬離子二、電解浮上和電解凝聚(一)電解浮上法廢水電解時(shí),由于水的電解及有機(jī)物的電解氧化,在電極上會(huì)有氣體(如H2、O2、CO2、Cl2等)析出。借助于電極上析出的微小氣泡而浮上分離疏水性雜質(zhì)微粒的處理技術(shù)。(二)電解凝聚法電解凝聚(也稱電混凝)是以鋁、鐵等金屬為陽極,在直電流的作用下,陽極被溶蝕,產(chǎn)生Al3+、Fe2+等離子,再經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程,發(fā)展成為各種羥基絡(luò)和物,多核羥基絡(luò)和物以至氫氧化物,使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì),懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離。三、電解槽電解法處理廢水所用電解槽,按水流方向可分為翻騰式、回流式及豎流式三種。4.5離子交換法
一、離子交換法及其原理
離子交換法是利用固相離子交換劑功能基團(tuán)所帶的可交換離子,與接觸交換劑的溶液中相同電性的離子進(jìn)行交換反應(yīng),以達(dá)到離子置換、分離、去除、濃縮等目的。離子交換劑離子交換樹脂的選擇性是廢水處理中,選擇樹脂和確定處理工藝的主要依據(jù)之一。三、離子交換劑的特點(diǎn)
(1)交換作用嚴(yán)格按等當(dāng)量進(jìn)行(2)交換作用具有可逆性(3)交換劑對(duì)交換離子有選擇性四、離子交換法工藝過程(一)交換階段利用離子交換樹脂的交換能力,從廢水中分離脫除需要去除的離子。(二)反沖洗階段目的是松動(dòng)樹脂,使再生液能均勻滲入層中,與交換劑顆粒充分接觸;把過濾過程中產(chǎn)生的破碎粒子和截留的污物沖走。(三)再生階段(四)清洗階段洗滌殘留的再生液和再生時(shí)可能出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物。五、離子交換設(shè)備
1.固定床床層固定不變,水流由上而下流動(dòng)2.移動(dòng)床工作時(shí),定期從交換柱排出部分失效樹脂,送到再生柱再生,同時(shí)補(bǔ)充等量的新鮮樹脂參與工作。3.流動(dòng)床交換樹脂再連續(xù)移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)交換和再生。六、影響離子交換能力的因素
(1)廢水中懸浮物——堵塞、包裹(2)有機(jī)物——與固定離子牢固結(jié)合(3)高價(jià)金屬離子——引起樹脂中毒。(4)pH值強(qiáng)酸和強(qiáng)堿樹脂交換能力基本上與pH無關(guān)。弱酸或弱堿性樹脂在pH高或低時(shí)才能得到較大的交換能力。(5)氧化劑——加速樹脂的老化與分解固定床離子交換器移動(dòng)床離子交換器流動(dòng)床離子交換器4.6吸附法
一、吸附原理1.物理吸附:吸附劑與被吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范德華力)而產(chǎn)生吸附,稱為物理吸附。一般在低溫下進(jìn)行的吸附主要是物理吸附。2.化學(xué)吸附:吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用,生成化學(xué)鍵引起吸附,稱為化學(xué)吸附?;瘜W(xué)吸附是有選擇性的,且不易吸附與解吸,達(dá)到平衡慢?;瘜W(xué)吸附速度隨溫度升高而增加,故常在高溫下進(jìn)行。3.離子交換吸附:一種吸附質(zhì)的離子,由于靜電引力,被吸附在吸附劑表面的帶電點(diǎn)上。如果吸附質(zhì)的濃度相同,離子帶的電荷越多,吸附就越強(qiáng)。對(duì)電荷相同的離子,水化半徑越小,越能緊密的接近吸附點(diǎn),越有利于吸附。4.吸附作用的可逆過程:一方面是吸附質(zhì)的粒子被吸附劑的表面所吸附;另一方面則是有部分被吸附的粒子,由于熱運(yùn)動(dòng)脫離吸附劑的表面而解吸。二、影響吸附的因素
1.吸附劑的物理化學(xué)性質(zhì)2.吸附質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)
3.廢水的PH值4.溫度吸附是放熱過程,低溫有利于吸附的進(jìn)行。5.共存物的影響起干擾作用,如懸浮物,油類物質(zhì)。6.接觸時(shí)間吸附劑與吸附質(zhì)要有足夠的接觸時(shí)間才能達(dá)到平衡。三、吸附劑的種類
在工業(yè)廢水中用到的吸附劑有活性炭、磺化煤、木炭、焦炭、硅藻土、爐渣、木屑以及粘土等。一般吸附劑均呈松散多孔性結(jié)構(gòu),具有巨大的比表面積。不同的吸附劑對(duì)處理吸附質(zhì)會(huì)有不同的效果,使用時(shí)應(yīng)注意選擇?;钚蕴茧x子吸附樹脂四、吸附運(yùn)轉(zhuǎn)方式
1.吸附的工藝過程吸附劑與廢水接觸吸附吸附劑與廢水分離吸附劑的再生或更新。2.運(yùn)轉(zhuǎn)方式一般可分為間歇與連續(xù)兩種。3.吸附操作方式(1)固定床動(dòng)態(tài)吸附采用兩個(gè)固定床裝置并聯(lián),使用一個(gè)時(shí),則另一個(gè)備用。(2)移動(dòng)床吸附在移動(dòng)床中吸附劑不斷移動(dòng),流進(jìn)流出,不斷再生補(bǔ)充。(3)流化床吸附吸附劑在塔內(nèi)處于膨脹狀態(tài),懸浮于由下而上的水流中,膨脹床的吸附率高,適于處理懸浮物含量較高的廢水。吸附塔4.7膜分離法一、擴(kuò)散滲析法擴(kuò)散滲析是使高濃度溶液中的溶質(zhì)透過薄膜向低濃度溶液中遷移的過程,擴(kuò)散滲析的推動(dòng)力是薄膜兩側(cè)的濃度差。二、電滲析1.電滲析的基本原理是:電滲析是利用離子選擇性半透膜處理廢水,在外加直流電場(chǎng)作用下,水中帶電荷離子在電場(chǎng)作用下作定向遷移,利用陰、陽離子交換膜對(duì)水中離子的選擇透過性(陽離子交換膜只允許陽離子透過;陰離子交換膜只允許陰離子透過),使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,同時(shí)達(dá)到濃縮、分離的目的。2.離子交換膜的性能要求(1)選擇透過性高,要求在95%以上;(2)導(dǎo)電性好,要求其導(dǎo)電能力應(yīng)大于溶液的導(dǎo)電能力;(3)交換容量大;(4)溶脹率和含水率適量;(5)化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng);(6)機(jī)械強(qiáng)度大。3.在廢水處理中的應(yīng)用(1)海水淡化制取飲用水和工業(yè)用水;(2)處理堿法造紙廢液,從濃液中回收堿,從淡液中回收木質(zhì)素;(3)從含金屬離子的廢水中分離和濃縮重金屬離子,然后對(duì)濃縮液進(jìn)一步處理或回收利用;(4)從放射性廢水中分離放射性元素,將其濃縮;(5)從芒硝廢液中制取硫酸和氫氧化鈉;(6)從酸洗廢液中制取硫酸及沉積重金屬離子;(7)處理電鍍廢水和廢液等。三、反滲透2.反滲透過程的實(shí)現(xiàn)必須具備兩個(gè)條件:其一必須有一種高選擇性和高透水性的半透膜;其二操作壓力必須大于溶液的滲透壓。如果將純水和鹽水用半透膜隔開,在溶液的一側(cè)施加壓力,并且超過它的滲透壓,則溶液中的水就會(huì)透過半透膜,流向純水一側(cè),而溶質(zhì)被截留在溶液一側(cè),這種方法就是反滲透法(或稱逆滲透法)。3.反滲透膜:醋酸纖維素膜(CA膜)、芳香族聚酰胺膜、聚苯并咪唑膜(PBI膜)。圖為胡克手持新型反滲透膜和納米復(fù)合材料4.在廢水處理中的應(yīng)用(1)反滲透法處理酸性尾礦水;(2)紙漿及造紙廢水處理;(3)絲綢染整廠廢水處理。四、超濾法1.原理:超濾是與反滲透法極相似的一種膜分離技術(shù)。常溫下,以壓力差為驅(qū)動(dòng)力,迫使水和低分子量溶質(zhì)透過膜,而截留水中膠體大小的顆粒,從而達(dá)到廢水凈化或濃縮的目的。超濾和反滲透的主要區(qū)別在于所需操作壓力不同。因?yàn)槌瑸V膜的孔徑比較大(2~10nm),只能阻滯大分子溶質(zhì),所以超濾所需壓力低。2.超濾膜:大多數(shù)為聚合物或共聚物的合成膜,主要有醋酸纖維超濾膜,聚砜類超濾膜,聚砜酰胺超濾膜。3.超濾技術(shù)在廢水中的應(yīng)用處理紙漿廢水、顏料和顏色廢水、含油廢水、放射性廢水的處理及食品工業(yè)廢水中蛋白質(zhì)、淀粉等的回收都十分有效。超濾設(shè)備采用超濾技術(shù)的瑪麗皇后二號(hào)電滲析海水淡化器電滲析設(shè)備謝謝謝謝5廢水的好氧生物處理5.1概述一、廢水的生物處理1.概述:廢水的生物處理是通過微生物的新陳代謝作用,將廢水中的有機(jī)物的一部分轉(zhuǎn)化為微生物的細(xì)胞物質(zhì),另一部分轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)(無機(jī)物或簡(jiǎn)單有機(jī)物)的方法。游仆蟲線蟲變形蟲2.生物處理方法分類二、有機(jī)物好氧分解
1.好氧生物處理法——主要依賴好氧菌和兼性厭氧菌的生化作用來完成處理工藝的過程。2.作用機(jī)理廢水的好氧處理是在提供游離氧的前提下,以好氧微生物為主,使有機(jī)物降解的方法。其過程可以圖5-1來說明。圖5-1有機(jī)物的好氧分解3.特點(diǎn)反應(yīng)速度較快,所需反應(yīng)時(shí)間較短,且在反應(yīng)過程中,基本上沒有什么臭氣,較衛(wèi)生,對(duì)BOD5濃度在600mg/L以下的廢水較為適用。三、好氧分解對(duì)廢水水質(zhì)的要求
(1)溶解氧廢水中的溶解氧應(yīng)在0.3~2mg/L之間,此時(shí)好氧菌和兼性菌都能進(jìn)行好氧呼吸。(2)pH值對(duì)好氧的處理,pH值應(yīng)在6~9之間。(3)溫度水溫在20℃~40℃之間最為合適。(4)微生物生長必須的營養(yǎng)由生物的組成可知所需的營養(yǎng)包括碳、氮、磷、硫以及微量的鉀、鈣、鎂、鐵等和維生素。(5)毒性物質(zhì)多數(shù)重金屬,如鋅、銅、鉛、鉻等均含毒性,不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物質(zhì)的濃度,則有可能在一定程度上,使其適應(yīng)新環(huán)境,而提高處理效率。(6)進(jìn)水有機(jī)物的濃度進(jìn)水BOD5濃度一般在100~600mg/L。(7)廢水的可生化性廢水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。當(dāng)BOD5/COD>0.5,采用生物處理效果明顯;BOD5/COD<0.4,則不宜采用生物法處理。5.2活性污泥法1好氧活性污泥的組成和性質(zhì)(1).組成
好氧微生物和兼性厭氧微生物(兼有少量的厭氧微生物)與其上吸附的有機(jī)的和無機(jī)的固體雜質(zhì)組成。
(2).好氧活性污泥的性質(zhì)
顏色以棕褐色為佳
黑色說明厭氧、白色說明無機(jī)物過多
含水率在99%左右
密度為1.002~1.006大小為0.02~0.2mm比表面積為20~100cm2/ml之間弱酸性(pH約為6.7)當(dāng)進(jìn)水改變時(shí),對(duì)進(jìn)水pH的變化有一定的承受能力。
一、活性污泥法的原理活性污泥外觀2.活性污泥法就是以含于廢水中的有機(jī)污染物為培養(yǎng)基,在有溶解氧的條件下,連續(xù)地培養(yǎng)活性污泥,再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中的有機(jī)污染物。3.活性污泥去除有機(jī)物的過程主要包括三個(gè)階段:(1)吸附階段
污水中的污染物與活性污泥微生物充分接觸過程中,被具有巨大比表面積(可達(dá)2000~10000m2/m3)且表面有多糖類粘性物質(zhì)的活性污泥微生物所吸附及粘連,從而使污水得到凈化。(2)氧化階段
活性污泥在有氧條件下,以吸附及吸收的一部分有機(jī)物為營養(yǎng),進(jìn)行細(xì)胞合成,以另一部分進(jìn)行分解代謝,并釋放能量。(3)絮凝體的形成與凝聚沉淀階段
氧化階段合成的菌體絮凝形成絮凝體,通過重力沉淀從水中分離出來,使水得到凈化。二、普通活性污泥法處理系統(tǒng)活性污泥法通常是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成,如圖5-2所示。圖5-2活性污泥法基本流程三、曝氣設(shè)備
(一)曝氣的作用向液相供給溶解氧,并起攪拌和混合作用。(二)常用的曝氣設(shè)備(1)鼓風(fēng)曝氣曝氣系統(tǒng)由加壓設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī))、空氣擴(kuò)散裝置和管道三部分組成??諝庖詺馀莸男问綌U(kuò)散到混合液,使氣泡中的氧迅速轉(zhuǎn)移到液相供微生物需要并攪拌混合液。多用于長廊式曝氣池,現(xiàn)也用于深井曝氣池??諝鈹U(kuò)散裝置(2)機(jī)械曝氣
機(jī)械曝氣是以裝在曝氣池水面的表面曝氣機(jī)的快速轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)行表面充氧。按轉(zhuǎn)軸的方向不同,表面曝氣機(jī)分為豎式(圖5-3所示)和臥式(圖5-4所示)兩類。圖5-3豎式表面曝氣機(jī)(傘型葉輪)
豎式曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水面垂直,裝有葉輪,常用的有平板型、傘型和泵型三種。但運(yùn)行時(shí)噪聲較大,易使污泥破碎。圖5-4TNO型曝氣轉(zhuǎn)刷
臥式的表面曝氣設(shè)備包括轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)和轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī),常用于氧化溝活性污泥法中。(三)特點(diǎn)1.表面機(jī)械曝氣的氧吸收率高,鼓風(fēng)曝氣低,前者耗電較后者少;2.鼓風(fēng)曝氣設(shè)備多,機(jī)械曝氣設(shè)備少;3.葉輪曝氣適合水量較小的小型曝氣池,鼓風(fēng)曝氣適用于大水量的大型曝氣池。鼓風(fēng)曝氣表面機(jī)械曝氣四、活性污泥的性能指標(biāo)(1)污泥沉降比(SV)污泥沉降比是指一定量的曝氣池混合液,靜止30min后,沉降污泥體積與原混合液體積之比,是控制運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。一般在15%~30%。(2)污泥濃度(MLSS)指曝氣池單位混合液中所含懸浮固體的質(zhì)量(g/L或mg/L),反映微生物的量。一般MLSS值控制在2~4g/L。(3)污泥指數(shù)(污泥容積指數(shù)SVI)是指曝氣池混合液靜止30min后,1g干污泥濕時(shí)所占有的體積(mL/g)。即SVI(mL/g)=SV/MLSS
注:SVI過低,說明污泥顆粒細(xì)小緊密,無機(jī)物含量多,缺乏活性和吸附能力;SVI過高,說明污泥難于凝聚沉降,已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生污泥膨脹。(4)污泥密度指數(shù)(SDI)曝氣池混合液在靜置30min后,含于100mL沉降污泥中的活性污泥懸浮固體的克數(shù)。SDI=100/SVI五、活性污泥法運(yùn)行中常見的問題
解決方法:加強(qiáng)管理,及時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)進(jìn)水濃度大,出水水質(zhì)差時(shí),加強(qiáng)曝氣提高供氧量;加大排泥量,提高進(jìn)水濃度;曝氣池中含碳高而使碳氮比失調(diào)時(shí),投加含氮化合物;加氯可以起凝聚和殺菌雙重作用。(一)污泥膨脹產(chǎn)生原因:污泥結(jié)構(gòu)松散,沉降性差,造成污泥上浮而隨水流失,廣義地把活性污泥地凝聚性和沉降性惡化,以及處理水渾濁的現(xiàn)象總稱為活性污泥的膨脹。2.污泥腐化上浮污泥由于缺氧而腐化(厭氧分解),產(chǎn)生大量甲烷及二氧化碳?xì)怏w附著在污泥上,使污泥比重變小而上浮,上浮的污泥發(fā)黑發(fā)臭。防止方法:減少曝氣、及時(shí)排泥、減少曝氣池進(jìn)水量。(二)污泥上浮1.污泥脫氮上浮活性污泥上氮?dú)馕蕉鄷r(shí),由于比重降低,污泥隨氣體浮上水面。(三)污泥的致密與減少污泥失去活性。解決方法:投加營養(yǎng)料;縮短曝氣時(shí)間或減少曝氣量;調(diào)整回流比和污泥排放量;防止污泥上浮,提高沉淀效果。污泥的培養(yǎng)和馴化解決方法:在曝氣池上安裝噴灑管網(wǎng),用壓力水(處理后的廢水或自來水)噴灑,打破泡沫;定時(shí)投加除沫劑(如機(jī)油、煤油等)以破除泡沫。(四)泡沫問題當(dāng)廢水中含有合成洗滌劑及其它起泡物質(zhì)時(shí),就會(huì)在曝氣池表面形成大量泡沫。它會(huì)隔絕空氣與水接觸,吸附大量活性污泥固體,影響環(huán)境衛(wèi)生。六、活性污泥法的特點(diǎn)劑改革方向1.特點(diǎn):處理能力強(qiáng),出水水質(zhì)好,氮基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高;能耗大,管理復(fù)雜,易出現(xiàn)污泥膨脹,污泥上浮等問題。2.改革方向:(1)簡(jiǎn)化流程,壓縮基建費(fèi);(2)節(jié)約能源,降低運(yùn)行費(fèi);(3)增加功能,改善出水水質(zhì);(4)簡(jiǎn)化管理,保證穩(wěn)定運(yùn)行;(5)簡(jiǎn)化污泥的后處理。污泥膨脹污泥上浮泡沫問題5.3氧化溝活性污泥法氧化溝技術(shù)簡(jiǎn)介氧化溝(oxidationditch)——又名連續(xù)循環(huán)曝氣池,是活性污泥法的一種變形。長沙市第二污水處理廠氧化溝技術(shù)的發(fā)展氧化溝污水處理工藝是20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的,自從1954年在荷蘭的首次投入使用以來,應(yīng)其優(yōu)點(diǎn),已被國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理,如長沙市一污、二污均采用此法。長沙市第一污水處理廠氧化溝氧化溝工藝流程一般氧化溝污水處理廠的流程如下圖所示:氧化溝的技術(shù)特征(1)采用的技術(shù)參數(shù)有機(jī)物容積負(fù)荷:0.2~O.4kgBOD5/(m3.d)有機(jī)物污泥負(fù)荷:0.05~0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)水力停留時(shí)間:10~24h污泥齡:10~30d活性污泥濃度:2000~6000mg/L出水水質(zhì)BOD5
:10~15mg/LSS:10~20mg/LNH3-N:1~3mg/L氧化溝技術(shù)特點(diǎn)①工藝流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行管理方便②處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好③污泥產(chǎn)量高,污泥性質(zhì)穩(wěn)定④能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷⑤曝氣時(shí)間長,能耗高⑥自動(dòng)化程度高,基建費(fèi)用大二、Carrousel氧化溝1.Carrousel氧化溝的結(jié)構(gòu)
Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制,它使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置,向混合液傳遞水平速度,從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng),因此,它既有完全式混合反應(yīng)器的特點(diǎn),又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn),溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。2.Carrousel氧化溝處理污水的原理污水直接與污泥一起進(jìn)入氧化故歐系統(tǒng)→表曝機(jī)增加水中溶解氧,微生物去除水中有機(jī)污染物,同時(shí),氨被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽→曝氣機(jī)下游,混合液缺氧,反硝化開始→進(jìn)入有氧區(qū),完成一次循環(huán)好氧區(qū)(硝化)缺氧區(qū)(反硝化)(1)污泥膨脹問題(2)泡沫問題(3)污泥上浮問題(4)流速不均及污泥沉積問題3.Carrousel氧化溝存在的問題4.Carrousel氧化溝的發(fā)展(1)微孔曝氣型Carrousel2000系統(tǒng)該系統(tǒng)采用微孔曝氣(供氧設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)),微孔曝氣器產(chǎn)生大量直徑為1mm左右的微小氣泡,提高氧含量,為了取得更好的脫氮除磷的效果,該系統(tǒng)增加了一個(gè)厭氧區(qū)和絕氧區(qū)(又稱前反硝化區(qū))。(2)Carrousel3000系統(tǒng)該系統(tǒng)是在Carrousel2000系統(tǒng)前再加上一個(gè)生物選擇區(qū),該生物選擇區(qū)是利用高有機(jī)負(fù)荷篩選菌種,抑制絲狀菌的增長,提高各污染物的去除率。Orbal
氧化溝是一種常見的氧化溝形式,其最大特點(diǎn)是一般由三條同心圓式的環(huán)狀溝渠組成,由外到內(nèi)將其溝渠內(nèi)的溶解氧濃度控制在0、1、2mg/LCarrousel氧化溝的特點(diǎn)是一般不采用橫軸式的曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟,而是采用豎軸式的低速表面曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣和提供對(duì)水流的推動(dòng)力,可以采用較深的水深。常采用曝氣轉(zhuǎn)碟進(jìn)行曝氣。5.4間歇式活性污泥法(SBR)SBR工藝即序批式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess,簡(jiǎn)寫為SBR),又稱為間歇式活性污泥法,由于在運(yùn)行中采用間接操作的形式,每一個(gè)反應(yīng)池是一批批地處理廢水,因此而得名。二、間歇式活性污泥法工藝流程SBR工藝的一個(gè)完整操作周期有五個(gè)階段(見圖5-8):進(jìn)水期(fill)、反應(yīng)期(react)、沉淀期(settle)、排水期(draw)和閑置期(idle)進(jìn)水反應(yīng)沉淀排水閑置曝氣方式不同潷水器出水三、SBR工藝的特點(diǎn)1、流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低;2、固液分離效果好,出水水質(zhì)好;3、運(yùn)行操作靈活,效果穩(wěn)定;4、脫氮除磷效果好;5、有效防止污泥膨脹;6、耐沖擊負(fù)荷;7、節(jié)省占地面積。四、間歇式活性污泥法的影響因素1.進(jìn)水時(shí)緩慢攪拌的影響
SBR工藝進(jìn)水過程在緩慢攪拌時(shí),可使聚磷菌釋磷量加大,從而使聚磷菌在好氧狀態(tài)下攝取磷量越大。2.NOx-—N對(duì)脫氮、除磷的影響當(dāng)進(jìn)水處于厭氧狀態(tài)時(shí),進(jìn)水帶來了極少量NOx-—N,盡量降低曝氣池內(nèi)進(jìn)水前留于池內(nèi)的NOx-—N濃度,主要靠好氧曝氣停止后沉淀、排水段的缺氧運(yùn)行。3.運(yùn)行時(shí)間和DO的影響進(jìn)水工序的厭氧狀態(tài),DO為0.3~0.5mg/L,當(dāng)釋磷速度為9~10mg/(gMLSS·h),水力停留時(shí)間大于1h;好氧曝氣工序DO在2.5mg/L以上,曝氣時(shí)間4.0h為宜;排放、沉淀工序,DO≦0.7mg/L,時(shí)間為2h左右。5.5生物膜法一、基本概念生物膜是依靠附著于固體表面濾料的介質(zhì)上而生長繁殖的微生物凈化有機(jī)物的好氧處理方法。主要的生物膜法有:①生物濾池:其中又可分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等;②生物轉(zhuǎn)盤;③生物接觸氧化法;④好氧生物流化床等。生物膜法的特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):(1)附著于固體介質(zhì)表面上的微生物對(duì)水量,水質(zhì)的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)。(2)固體介質(zhì)有利于微生物形成穩(wěn)定的生態(tài)體系,棲息微生物的種類較多,處理效率高。(3)降解產(chǎn)物污泥量少。(4)管理方便。
缺點(diǎn):(1)濾料表面積小,BOD容積負(fù)荷小。(2)附著于固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差。(3)靠自然通風(fēng)供氧,不如活性污泥供氧充足,容易產(chǎn)生厭氧。二、生物膜法基本原理(1)生物膜的形成:含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng),一定時(shí)間后,微生物會(huì)附著在填料表面而增殖和生長,形成一層薄的生物膜。(2)生物膜的成熟:在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。生物膜從開始形成到成熟,一般需要30天左右(城市污水,20
C),成熟的生物膜一般厚度為2mm。生物膜的基本結(jié)構(gòu)如圖5-7所示。(3)生物膜的更新與脫落生物膜厚度不斷增加,氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài);厭氧的代謝產(chǎn)物增多,氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出,減弱了生物膜在填料上的附著能力,易于脫落。老化膜脫落,新生生物膜又會(huì)生長起來。圖5-7生物膜結(jié)構(gòu)示意圖三、生物濾池生物濾池構(gòu)造及組成
生物濾池由濾料、池壁、池底排水系統(tǒng)、上部布水系統(tǒng)組成。(1)濾料的要求①比表面要大;②孔率高;③質(zhì)材強(qiáng)度高;④穩(wěn)定;⑤價(jià)廉一般為實(shí)心拳狀濾料,如碎石、卵石、爐渣等;工作層的濾料的粒徑為25
40mm,承托層濾料的粒徑為70
100mm。(2)池壁的功能構(gòu)筑物主體,起支撐作用。(3)池底排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)處于濾床的底部,其作用是收集、排出處理后的廢水和保證良好的通風(fēng);一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成;滲水頂板用于支撐濾料,其排水孔的總面積應(yīng)不小于濾池表面積的20%;滲水頂板的下底與池底之間的凈空高度一般應(yīng)在0.6m以上,以利通風(fēng),一般在出水區(qū)的四周池壁均勻布置進(jìn)風(fēng)孔。(4)布水系統(tǒng)布水裝置的目的是將廢水均勻地噴灑在濾料上,常用旋轉(zhuǎn)布水裝置。四、生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝;又稱為淹沒式生物濾池。1.主要特點(diǎn):①生物接觸氧化池內(nèi)的生物固體濃度(10~20g/l)高于活性污泥法和生物濾池,具有較高的容積負(fù)荷(可達(dá)3.0~6.0kgBOD5/m3.d);②不需要污泥回流,無污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單;③對(duì)水量水質(zhì)的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;④污泥產(chǎn)量略低于活性污泥法。2.生物接觸氧化池的構(gòu)造
由池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等組成;填料高度一般為3.0m左右,填料層上部水層高約為0.5m,填料層下部布水區(qū)的高度一般為0.5~1.5m之間;根據(jù)曝氣裝置與填料的相對(duì)位置,可以分為兩大類:①曝氣裝置與填料分設(shè)填料區(qū)水流較穩(wěn)定,有利于生物膜的生長,但沖刷力不夠,生物膜不易脫落;可采用鼓風(fēng)曝氣或表面曝氣裝置;較適用于深度處理。1、空氣支管(豎管)2、空氣分配管(橫管)3、曝氣軟管
4、軟管末端固定繩5、池壁固定件6、上層填料框架
7、填料8、下層框架②曝氣裝置直接安設(shè)在填料底部曝氣裝置多為鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng);可充分利用池容;填料間紊流激烈,生物膜更新快,活性高,不易堵塞;檢修較困難。
生物接觸氧化池中的纖維填料
與可變孔曝氣軟管3.填料填料是微生物的載體,其特性對(duì)接觸氧化池中生物量、氧的利用率、水流條件和廢水與生物膜的接觸反應(yīng)情況等有較大影響;分為硬性填料、軟性填料、半軟性填料、及球狀懸浮型填料等:立體彈性填料
懸浮型填料
半軟性填料
4.生物接觸氧化池的運(yùn)行與管理(1)啟動(dòng)調(diào)試:?jiǎn)?dòng)調(diào)試時(shí)須培養(yǎng)生物膜,其方式類似活性污泥的培養(yǎng),可間歇或連續(xù)進(jìn)水;注意營養(yǎng)平衡(C、N、P)、pH值、抑制物濃度等;應(yīng)對(duì)生物膜的生長情況經(jīng)常觀察,并及時(shí)調(diào)整運(yùn)行條件。(2)日常運(yùn)行管理一般應(yīng)控制溶解氧濃度為2.5~3.5mg/l;避免過大的沖擊負(fù)荷;防止填料堵塞:1)加強(qiáng)前處理,降低進(jìn)水中的懸浮固體濃度;2)增大曝氣強(qiáng)度,以增強(qiáng)接觸氧化池內(nèi)的紊流;3)采取出水回流,以增加水流上升流速,以便沖刷生物膜。謝謝謝謝6廢水的厭氧生物處理一、厭氧生物處理的機(jī)理1.厭氧生物處理——在隔絕與空氣接觸的條件下,借助兼性菌和厭氧菌的生物化學(xué)作用,對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生化降解的過程,稱為厭氧生化處理法或厭氧消化法。2.厭氧生物處理法的處理對(duì)象:高濃度有機(jī)工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動(dòng)植物殘?bào)w及糞便等。3.厭氧消化的原理厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過程,主要依靠水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。因此將厭氧消化過程分為三個(gè)階段:二、影響厭氧生物處理的主要因素1.溫度溫度主要影響微生物的生化反應(yīng)速度,因而與有機(jī)物的分解速率有關(guān)。工程上:中溫消化溫度為30~38℃(以33~35℃為多);高溫消化溫度為50~55℃。厭氧消化對(duì)溫度的突變也十分敏感,要求日變化小于±2℃。溫度突變幅度太大,會(huì)招致系統(tǒng)的停止產(chǎn)氣。2.pH值甲烷細(xì)菌生長最適合pH范圍是6.8~7.2。3.負(fù)荷①當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷很高時(shí),甲烷菌處于是低效不穩(wěn)定狀態(tài)。②負(fù)荷適中,pH=7~7.2,呈弱堿性,是高效穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài)。③當(dāng)有機(jī)負(fù)荷小,供給養(yǎng)料不足,產(chǎn)酸量偏少,pH>7.2是堿性發(fā)酵狀態(tài),是低效發(fā)酵狀態(tài)。在厭氧消化中,負(fù)荷常以投配率表示。投配率指每天加入消化池的生污泥或有機(jī)廢水的容積與消化池容積的比例。4.碳氮比一般碳氮比為(10-20):1時(shí)消化效果較好。三、常用消化設(shè)備1.傳統(tǒng)消化池由于微生物不能與有機(jī)物充分接觸,消化速率很低,消化時(shí)間長,池子的容積很大。2.單級(jí)浮動(dòng)蓋消化池生污泥從中心投入,其主要功能為揮發(fā)性有機(jī)物的消化,熟污泥的濃縮和儲(chǔ)存。四、厭氧生物處理系統(tǒng)(一)厭氧接觸系統(tǒng)(二)厭氧生物濾池(三)上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)(四)上流式厭氧流化床(五)兩段厭氧消化系統(tǒng)(兩相厭氧法)
1.工藝特點(diǎn):由完全混合式消化池及沉淀池組成,中間設(shè)脫氣裝置。2.優(yōu)點(diǎn):能處理懸浮物含量高的廢水,負(fù)荷率較高,運(yùn)行穩(wěn)定,出水懸浮物含量低。3.缺點(diǎn):系統(tǒng)復(fù)雜,消化池要有攪拌裝置,管理麻煩。1.工藝特點(diǎn):池內(nèi)填充粒徑為20-50mm的濾料或裝置軟性或半軟性濾料,污泥齡很長。2.優(yōu)點(diǎn):負(fù)荷率較高,能承受沖擊負(fù)荷,運(yùn)行穩(wěn)定,能耗低,出水懸浮物較少。3.缺點(diǎn):粒狀介質(zhì)填料層易堵塞,不適應(yīng)處理ss含量高的廢水。1.工藝特點(diǎn):池內(nèi)底部為固定的污泥床,其上有一層懸浮污泥層,頂部設(shè)三相分離器。2.優(yōu)點(diǎn):污泥生成量少,建設(shè)投資運(yùn)行費(fèi)用低,能處理高濃度有機(jī)廢水。3.缺點(diǎn):運(yùn)行控制困難,若控制不好,污泥會(huì)大量或全部流失。1.工藝特點(diǎn):池內(nèi)填充粒徑為0.5mm左右的掛膜介質(zhì),全部懸浮于上升水流中,廢水常需回流。2.優(yōu)點(diǎn):負(fù)荷率高,容積小,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。3.缺點(diǎn):管理較復(fù)雜。1.工藝特點(diǎn):由酸發(fā)酵池及甲烷發(fā)酵池串聯(lián)而成,兩段可有不同的組合方式。2.優(yōu)點(diǎn):抗沖擊負(fù)荷及毒物的能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定,酸化采用較低溫度。3.缺點(diǎn):兩池工作條件不同,運(yùn)行管理麻煩。五、污泥的脫水與利用(一)污泥的性質(zhì)1.污泥——在工業(yè)廢水和生活污水的處理過程中,通常要截留相當(dāng)數(shù)量的懸浮物質(zhì),這些物質(zhì)通稱為污泥固體。3.污泥的性質(zhì)指標(biāo)(1)污泥固體污泥中的總固體包括溶解物質(zhì)和不溶解物質(zhì)兩部分,污泥固體濃度常用mg/L表示。(2)含水率——污泥中水的百分含量。(3)污泥比重指污泥重量與同體積水重量的比值。(二)污泥的濃縮濃縮的主要目的是減少污泥體積。重力濃縮(適于重質(zhì)污泥)氣浮濃縮(適于輕質(zhì)污泥,如活性污泥)離心濃縮重力濃縮氣浮濃縮離心濃縮(三)污泥的脫水與干化將污泥的含水率降低到80-85%以下的操作叫脫水,將污泥的含水率進(jìn)一步降低到50-65%以下的操作叫干化(最低達(dá)10%)。1.常用的污泥脫水設(shè)施有:
干化場(chǎng)、過濾機(jī)和離心機(jī)2.干化通常采用加熱法使污泥干化,常用的設(shè)施為回轉(zhuǎn)式圓筒干燥爐。(四)污泥的利用1.用作肥料和改良土壤2.其它用途,如從工業(yè)廢水泥渣中可以回收工業(yè)原料等。水泥渣肥料謝謝謝謝7自然條件下的生物處理一、自然條件下的生物處理分類1.水體凈化法:常用于生物穩(wěn)定塘,其凈化機(jī)理與活性污泥法相似。2.土壤凈化法:常用于廢水的土地處理,如土壤滲濾和污水灌溉,其凈化機(jī)理與生物膜法相似
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