《工业废水处理工程》工业废水处理概论.pptx

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工业废水处理工程,郭宇杰,环境工程,第1页,教材及参考书,工业废水处理工程，郭宇杰等编，华东理工大学出版社,排水工程（第五版）,，张自杰编，中国建筑工业出版社,给水工程，中国建筑工业出版社,废水处理，佟玉衡编，化学工业出版,水污染控制工程，王郁编，化学工业出版社,工业水污染控制，W.韦斯利.艾肯费尔德（小）著，陈忠明等译，化学工业出版社,废水工程处理及回用，梅特卡夫和埃迪企业，秦裕珩译，,化学工业出版社,工业废水处理技术，邹家庆编，化学工业出版社,特种废水处理技术，赵庆良，李伟光编写，哈尔滨工业大学出版社,工业废水中专题污染物处理手册，汪大翠等编写，化学工业出版社,第2页,课程目标,学习方法,成绩评定,第3页,主要内容：,第一篇：工业废水中经典污染物,第二篇：工业废水主要处理方法,第三篇：经典工业废水污染分析及其处理方法,第4页,第一章 工业废水处理概论,1,概论,1.1,工业废水分类,1.1.1,工业废水定义：工业企业各行各业在生产过程中排出废水，均称为工业废水,industrial wastewater,。,生产污水,polluted industrial wastewater,生产废水,non-polluted industrial wastewater,（冷却水、热排水等）,生活污水,domestic wastewater,第5页,1.1.2.,不一样分类方法,（,1,）按照,行业加工对象,分类。,（,2,）按照工业废水中所含主要,污染物,性质,分类。,（,3,）按废水所含,污染物主要,成份,分类。,（,4,）工业废水危害性及处理难易程度,第6页,总之，进行废水处理时，必须详细了解废水产生过程，即工厂生产工艺，明确污染物数量、浓度、性质，才能有针对性地选择经济有效处理工艺。,第7页,1.2,工业废水对环境污染,几乎全部物质，排入水体后都有产生污染可能性，即使他们污染程度有所差异，但一旦超出某一浓度后均会产生危害。,含无毒物质有机或无机废水,含有毒物质有机或无机废水,不溶性悬浮物废水,高温废水,含油废水,第8页,智利圣维森特湾受到石油 浮油污染鸬鹚,污染海面,第9页,1.2,工业废水对环境污染,氮、磷工业废水,酸碱废水,放射性废水,生物污染,环境内分泌干扰素污染,第10页,表,1-1,集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值（摘自,GB 3838-,）,mg/L,项目,标准值,项目,标准值,项目,标准值,项目,标准值,三氯甲烷,0.06,乙醛,0.05,联苯胺,0.0002,敌敌畏,0.05,四氯化碳,0.002,丙烯醛,0.1,丙烯酰胺,0.0005,敌百虫,0.05,三溴甲烷,0.2,三氯乙醛,0.01,丙烯腈,0.1,内吸磷,0.03,二氯甲烷,0.02,苯,0.01,吡啶,0.2,百菌清,0.01,1,2-,二氯乙烷,0.03,甲苯,0.7,四乙基铅,0.0001,甲萘威,0.05,环氧氯丙烷,0.02,乙苯,0.3,松节油,0.2,溴氰菊酯,0.02,氯乙烯,0.005,二甲苯,0.5,丁基黄原酸,0.005,阿特拉津,0.003,1,1-,二氯乙烯,0.03,异丙苯,0.25,活性氯,0.01,苯并,芘,2.810,-6,1,2-,二氯乙烯,0.05,氯苯,0.3,滴滴涕,0.001,甲基汞,1.010,-6,三氯乙烯,0.07,1,2-,二氯苯,1.0,林丹,0.002,多氯联苯,2.010,-5,四氯乙烯,0.04,1,4-,二氯苯,0.3,环氧七氯,0.0002,微囊藻毒素,0.001,氯丁二烯,0.002,三氯苯,0.02,对硫磷,0.003,黄磷,0.003,六氯丁二烯,0.0006,四氯苯,0.02,甲基对硫磷,0.002,铍,0.002,苯乙烯,0.02,六氯苯,0.05,马拉硫磷,0.05,锑,0.005,甲醛,0.9,硝基苯,0.017,乐果,0.08,铊,0.0001,2,4-,二硝基甲苯,0.0003,二硝基苯,0.5,苦味酸,0.5,镍,0.02,2,4,6-,三硝基甲苯,0.5,五氯酚,0.009,2,4-,二氯苯酚,0.093,钛,0.1,第11页,污染物,主要起源,游离氯,氯碱厂、造纸厂、石油化工厂、漂洗车间,氨及铵盐,煤气厂、氮肥厂、化工厂、炼焦厂,镉及其化合物,颜料厂、石油化工厂、有色金属冶炼厂,铅及其化合物,颜料厂、冶炼厂、蓄电池厂、烷基铅厂、制革厂,砷及其化合物,农药使用过程、农药厂、氮肥厂、制药厂、皮毛厂、染料厂,汞及其化合物,氯碱厂、氯乙烯、乙醛等石油化工厂、农药厂、炸药厂、汞矿山厂,铬及其化合物,颜料厂、石油化工厂、铁合金厂、皮革厂、制药厂、陶瓷、玻璃厂、电镀厂,酸类,三酸工业、石油化工厂、合成材料厂、矿山、钢铁厂、金属酸洗车间、电镀厂、染料厂,氟化物,磷肥厂、氟化盐厂、塑料厂、玻璃制品制造厂,氰化物,煤气厂、丙烯腈生产厂、有机玻璃厂、黄血盐生产厂、电镀厂,苯酚及其它酚类,煤气厂、石油裂解厂、合成苯酚厂、合成染料厂、合成纤维厂、酚醛塑料厂、合成树脂厂、制药厂、农药厂,有机氯化物,农药厂、农药使用过程、塑料厂,有机磷化物,农药厂、农药使用过程,醛类,合成树脂厂、青霉素药厂、合成橡胶厂、合成纤维厂,硫化物,硫化染料厂、煤气厂、石油化工厂,硝基及氨基化合物,化工厂、染料厂、炸药厂、石油化工厂,油类,石油化工厂、纺织厂、食品厂,第12页,总之，水体污染是我国面临主要环境问题之一。而主要原因是工业废水污染源未能达标排放所造成。下面我们对工业废水污染源控制进行讨论。,第13页,2.废水起源和特征,工业废水体积和浓度通常以产品单位来定义：如对某一造纸厂废水，通常以每吨纸浆产生废水量、每吨纸浆产生BOD,5,等表示,任何一个工厂都存在废水流量特征统计改变数据：其改变程度取决于制造产品差异和产生废水生产过程,废水流量及其特征较大范围改变，一样表达在同行业中：伴随加工工序不一样、产品生产过程不一样、水循环再生利用不一样，其结果也会不一样,第14页,指标,水量,/m,3,BOD,5,/kg,SS/kg,概率,/%,10,50,90,10,50,90,10,50,90,纸浆造纸,/,吨纸产品,45.8,179.2,308.4,18.7,63.9,121.3,28.7,115.8,441.0,纸板厂,/,吨纸产品,31.3,45.8,112.5,11.0,30.9,50.7,27.6,52.9,72.8,屠宰场,/,吨活杀质量,1.4,6.7,36.1,8.4,28.9,97.8,6.7,21.8,68.9,啤酒厂,/m,3,啤酒,3.0,8.5,13.8,4.9,12.2,268.3,1.5,7.3,14.9,制革厂,/,吨生皮,35.3,75.6,114.2,575,975,1400,600,1900,3200,第15页,3.工业废水调查,（,1,）流量调查,取决于测定对象物理位置：,1.污水管：测量管道内废水流速和深度,2.沟渠：巴氏计量槽,3.泵泵速和时间,4.日耗水量乘以损耗系数求得,第16页,3.工业废水调查,步骤能够归纳以下：,（1）经过调研工厂各级操作程序和生产工序，绘制出污水管道图，并标出可能产污点和预测流量大致数量级。,（2）制订采样和分析时间表。,（3）制订一张物流平衡图。,（4）建立一套废水特征统计改变值。依据已取得数据，可画出概率图，表明其出现频率。,第17页,3.工业废水调查,（,2,）水质调查,对样品取样分析方法设计取决于两个方面：样品特征和处理方法,第18页,污水管线,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,由,洗涤机,切割机,洗涤管,洗涤管,漂白,冷却,贮备,振荡,排水管,筛网,至,排水管,筛网,废水处理,污染物排放量,流量,/(m,3,/min),82.0,102,39.3,68.0,17,92.6,63.9,7.9,472.9,457,BOD,5,/(kg/d),1125,1035,176,438,275,733.5,83.7,3870,2813,COD,Cr,/(kg/d),1638,2088,250,464,392,963,86.4,5850,4491,SS/(kg/d),819,1116,82.8,126,64.8,239,23,2475,765,VSS/(kg/d),783,1062,43,41,41,120,17,2115,855,污染物排放浓度,BOD,5,/(mg/L),9830,7112,3130,4600,11300,5630,918,5730,6200,COD,Cr,/(mg/L),14000,14400,4450,4780,16100,7280,950,3670,6030,SS/(mg/L),6950,7660,1460,1300,2670,1830,250,3670,1170,VSS/(mg/L),6690,7290,760,420,1710,910,190,3140,1030,第19页,3.工业废水调查,（,3,）废水特征,-,有机质含量评定,BOD,（,Biological oxygen demand,，生物需氧量）,BOD,5,（是否包含硝化反应？）,BOD,U,COD,（,Chemical oxygen demand,化学需氧量）,COD,Cr,COD,Mn,TOC,（,Total organic carbon,，总有机碳）,TOD,（,Total oxygen demand,，总需氧量）,THOD,（,The theoretical oxygen demand,，理论耗氧量）,第20页,3.工业废水调查,第21页,3.工业废水调查,A,易于驯化有机物微生物降解曲线；,B,对底物适应较慢微生物降解曲线；,C和D,未加入驯化微生物难降解底物降解曲线,第22页,有机物官能团,易驯化程度,含羧基、酯基和羟基无毒脂肪族化合物,易于驯化（小于,4,天即可驯化）,含羰基和双键有毒化合物,驯化时间为710天，且对未驯化乙酸菌有毒性,氨基官能团,驯化困难而且分解迟缓,双羧基基团,比单羧基基团驯化时间长,官能团不一样位置,影响驯化周期：正丁醇 4天、仲丁醇 14天、叔丁醇 驯化不出对应微生物,3.工业废水调查,第23页,3.工业废水调查,*,在实际应用中，惯用BOD,5,和COD,Cr,比值（BOD,5,/COD,Cr,）来比较处理过出水和未处理废水。,在BOD,5,试验中，废水中有机悬浮颗粒物（VSS）慢慢地发生生物降解时，BOD,5,和COD,Cr,之间不存在相关性。所以，应该采取已过滤或可溶性样品来做试验。,第24页,3.工业废水调查,对于大多数有机化合物（除芳烃化合物和含氮化合物以外），其COD,Cr,值等于THOD值,对于易降解废水，COD,Cr,值等于BOD,u,/0.92,生物处理过程，出水中难降解有机物会逐步积累，这些物质包含废水中原难降解有机物、生物氧化副产物和内源代谢产物，可称为SMP（Soluble microbial products，可溶性微生物产物）,有机物种类不一样，COD,Cr,/TOC比值改变很大,生物氧化期间有机质含量改变，COD,Cr,/TOC比值也改变。同理，BOD,5,/TOC改变也类似,第25页,化学基团,THOD/(mg/mg),测量CODCr/(mg/mg),(COD,Cr,/THOD)/%,测量BOD5/(mg/mg),(BOD,5,/THOD)/%,脂肪族,甲醇,1.50,1.05,70,1.12,75,乙醇,2.08,2.11,100,1.58,76,乙二醇,1.26,1.21,96,0.39,31,异丙醇,2.39,2.12,89,0.16,7,顺丁烯二酸,0.83,0.80,96,0.64,77,丙酮,2.20,2.07,94,0.81,37,甲乙酮,2.44,2.20,90,1.81,74,乙酸乙酯,1.82,1.54,85,1.24,68,草酸,0.18,0.18,100,0.16,89,平均值,91,59,芳香族,甲苯,3.13,1.41,45,0.86,27,苯甲醛,2.42,1.98,82,1.62,67,苯甲酸,1.96,1.95,99,1.45,74,氢醌,1.89,1.83,97,1.00,53,邻甲酚,2.52,2.38,95,1.76,70,平均值,84,58,含氮有机物,乙醇胺,2.49,1.27,51,0.83,33,丙烯腈,3.17,1.39,44,0,0,苯胺,3.18,2.34,75,1.42,45,平均值,56,26,第26页,第27页,3.工业废水调查,（,4,）毒性评定,测量废水毒性标准技术是生物判定法，评价底物对生命有机体影响。包含,急性试验,和,慢性试验,。,慢性生物试验：评价长久效应，即对有机生命体繁殖、生长或正常行为影响,急性试验：评价短期效应，包含死亡率,第28页,3.工业废水调查,急性试验：首先对一个已选择试验生命体，比如虾，暴露在已知浓度样品中一段特定时间（经常采取48h或96h，偶然也有24h）进行试验。,LC,50,：样品急性毒性通常以使50%生命体致死,样品浓度,来表示。（mg/L）,LD,50,：,样品质量,。（mg/kg）,第29页,3.工业废水调查,慢性试验：将已选择试验生命体暴露在已知浓度样品中，经历较急性试验更长时间周期（通常采取7昼夜）做试验。样品毒性通惯用IC,25,表示。,IC,25,：对试验物种慢性行为（如生长质量或繁殖能力）抑制程度到达25%样品浓度,第30页,3.工业废水调查,NOEC：表示未观察到毒性效应浓度。,LC,50,/LD,50,和IC,25,死亡率和质量时间,繁殖力时间,第31页,4.工业废水污染源控制,工业生产中产生污染称之为,第一代污染,处理第一代污染过程中，产生,第二代污染,生产用于消除污染物质（水处理剂）和能源时，又产生对应,第三代污染,尤其当深度处理时，有可能会产生,10,倍于原来污染污染产物。,第32页,资源开采,固、水、气,生产,产品,生命体,固、水、气,固、水、气,生态,环境容量,土壤圈、水圈、大气圈,第33页,4.工业废水污染源控制,所以，要求首先降低无须要生产，使得生产回归到满足人类生产生活需要传统意义上来，而不是现在为了追求资本目标。,在必需生产各项活动中，要尽可能降低各种资源消耗和各资源在生产过程中流失，并尽可能回收利用污水或污泥中有用物质。也就是尽可能控制污染源。,控制污染源基本路径：（一）,降低废水排出量,（二）降低废水中污染物浓度,第34页,4.工业废水污染源控制,降低废水排出量,废水分流,节约用水 （单位废水量,）,改革生产工艺（降低有毒有害物料使用,）,防止间断排出工业废水,第35页,4.工业废水污染源控制,降低废水污染物浓度,废水中污染物起源有：,一是本应成为产品成份，因为某种工艺限制或管理不善而进入废水中,二是从原料到产品生产过程中产生副产物或杂质,第36页,改革生产工艺，采取无毒无害原材料,改进生产设备性能和结构,废水分流,废水进行均和,回收有用物质,排出系统控制,4.工业废水污染源控制,第37页,4.工业废水污染源控制,污染源削减详细办法,掌握排污现实状况,排污活动分析,确定节水减污方案并进行方案可行性分析,第38页,管理,承诺和培训,机构检验,培训,实施目标,监控,源综合控制,服务性实践,水平衡/再利用/再循环,废物减量化/不排放,材料回收/再利用,新过程/方法,新技术,效益,最小成本环境管理,化学试剂降低,产品产量增加,较小排出物控制单元,热心操作员,最小成本污染控制,优化末端控制,清污分流,流量/负荷平衡,预防维修,能量管理,最正确控制,泥渣管理,第39页,