废水处理总论PPT课件.ppt
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1、废水处理理论与工艺 邱立平、谢康邱立平、谢康济南大学济南大学 土木建筑学院土木建筑学院 市政工程系市政工程系TELTEL:053105318276597382765973Mobile:13793189608Mobile:13793189608E-mail:Cea_E-mail:Cea_Wastewater treatment-theory and progress Wastewater treatment-theory and progress 1 1课程基本要求n n考核形式:考察、读书报告考核形式:考察、读书报告n n考核具体要求:考核具体要求:n n1 1、以废水预处理技术为主题,查阅指
2、定的相关资料,撰写读书笔记;、以废水预处理技术为主题,查阅指定的相关资料,撰写读书笔记;n n2 2、结合当前废水化学处理现状,查阅指定的相关资料,撰写读书笔记;、结合当前废水化学处理现状,查阅指定的相关资料,撰写读书笔记;n n3 3、针对工业废水综合整治和零排放问题,查阅指定的相关资料,撰写读书、针对工业废水综合整治和零排放问题,查阅指定的相关资料,撰写读书笔记;笔记;n n4 4、围绕废水处理工艺系统的选择和优化,查阅指定的相关资料,撰写读书、围绕废水处理工艺系统的选择和优化,查阅指定的相关资料,撰写读书笔记;笔记;n n5 5、结合本人研究方向,选择一个主题,准备一个、结合本人研究方向
3、,选择一个主题,准备一个30min30min的学术报告,综的学术报告,综述废水处理领域某个方向的最新进展。述废水处理领域某个方向的最新进展。n n共计提交读书笔记共计提交读书笔记4 4份,做学术报告一次,作业一份,其余为课间讨论成绩。份,做学术报告一次,作业一份,其余为课间讨论成绩。2 2课程简介n n什么是“废水处理”?n n “废水处理理论与工艺”的主要内容是什么?n n 学习“废水处理”后,能做什么?n n 课程网站:http:/ 3废水处理(Wastewatertreatment)n n废水中不同类型的杂物或废水中不同类型的杂物或污染物(影响水的使用价值或污污染物(影响水的使用价值或污
4、染环境),需要采用不同的处理方法和技术工艺进行去除染环境),需要采用不同的处理方法和技术工艺进行去除处理;处理;n n水和水和废水处理的对象主要是废水处理的对象主要是两大类废水两大类废水:1)1)生活污水生活污水(Domestic WastewaterDomestic Wastewater)2)2)工业废水工业废水(Industrial WastewaterIndustrial Wastewater)城市污水城市污水(Municipal WastewaterMunicipal Wastewater,生活污水生活污水+初步处理后的工业废水初步处理后的工业废水)两大类污染物:两大类污染物:非溶解性
5、污染物:无机物非溶解性污染物:无机物+有机物;有机物;溶解性污染物:溶解性污染物:有机物有机物 营养元素营养元素氮和磷氮和磷4 4例1:生活污水或城市污水的处理进水水质:COD 400mg/lBOD 200mg/lSS 200mg/l出水水质:COD 40mg/lBOD 15mg/lSS 20mg/l排放标准:COD 100mg/lBOD 30mg/lSS 70mg/l5 5高碑店污水处理厂的工艺流程图污泥的厌氧消化活性污泥系统6 6高碑店污水处理厂鸟瞰图初沉池曝气池二沉池一期二期污泥处理7 7武汉东西湖啤酒厂武汉东西湖啤酒厂厌氧UASB反应器好氧氧化沟8 8武汉东西湖啤酒厂厌氧UASB反应器
6、好氧氧化沟9 9武汉东西湖啤酒厂1010本课程的教学目的n n学习废水处理的基本原理学习废水处理的基本原理熟练掌握基本理论熟练掌握基本理论:主要废水处理工艺的主要废水处理工艺的基本原理基本原理;废水处理过程的主要废水处理过程的主要影响因素影响因素。n n学习各种废水处理工艺的基本形式学习各种废水处理工艺的基本形式全面掌握全面掌握 各种废水处理的各种废水处理的工艺流程、特点及典型参数工艺流程、特点及典型参数;n n学习与废水处理有关的构筑物设计计算、工程设学习与废水处理有关的构筑物设计计算、工程设计以及有关的工程实例计以及有关的工程实例工程实践训练与理论工程实践训练与理论分析分析 1111本课程
7、的主要内容 本课程将按照本课程将按照:废水性质废水性质水质指标水质指标处理处理要求要求单元处理技术原理与设计单元处理技术原理与设计工艺设计工艺设计集成集成的思路分为四部分内容讲授,亦即:的思路分为四部分内容讲授,亦即:第一篇 废水处理总论 第二篇 废水物化处理理论与技术 第三篇 废水生物处理理论与技术 第四篇 废水处理工艺系统设计1212教材及主要参考书目1.1.张自杰张自杰.排水工程排水工程 (上册上册,第四版第四版).).北京北京:中国建筑工业出版社,中国建筑工业出版社,200020002.2.李圭白,张杰李圭白,张杰.水质工程学水质工程学.北京北京:中国建筑工业出版社,中国建筑工业出版社
8、,200520053.3.张自杰张自杰.废水处理理论与设计废水处理理论与设计.北京北京:中国建筑工业出版社,中国建筑工业出版社,200320034.4.张忠祥,钱易张忠祥,钱易.废水生物处理新技术废水生物处理新技术.北京北京:清华大学出版社,清华大学出版社,200420045.5.胡纪萃胡纪萃.废水厌氧生物处理理论与技术废水厌氧生物处理理论与技术.北京北京:中国建筑工业出版中国建筑工业出版,2002,20026.6.郑兴灿郑兴灿,李亚新李亚新.污水脱氮除磷技术污水脱氮除磷技术.北京北京:中国建筑工业出版社,中国建筑工业出版社,199819987.7.顾夏声顾夏声.废水生物处理数学模型废水生物处
9、理数学模型 (第二版第二版).).北京北京:清华出版社,清华出版社,199519958.8.顾夏声顾夏声.水处理微生物学水处理微生物学 (第三版第三版).).北京北京:中国建筑工业出版社,中国建筑工业出版社,199819989.9.黄铭荣黄铭荣,胡纪萃胡纪萃.水污染治理工程水污染治理工程.北京北京:高教出版社,高教出版社,1995199510.G.Tchobanoglous,F.L.Burton 10.G.Tchobanoglous,F.L.Burton and and H.D.Stensel.H.D.Stensel.Wastewater Wastewater Engineering Engi
10、neering Treatment Treatment and and Reuse Reuse(4th(4th Edition).Edition).清清华华大大学学出出版社版社(影印版影印版),2003),20031313第一篇 废水处理总论1414第1章 水资源及其开发利用15151.1 水的自然循环n n自然界的水,在地球引力和太阳的作用下,自然界的水,在地球引力和太阳的作用下,通过海洋、湖泊、河流、冰川、大气和地下通过海洋、湖泊、河流、冰川、大气和地下水等环节,进行周而复始的水文大循环,称水等环节,进行周而复始的水文大循环,称为水的自循环。为水的自循环。n n全球海洋和陆地之间水的流动与
11、分配,称为全球海洋和陆地之间水的流动与分配,称为“大循环大循环”或者或者“外循环外循环”;n n海洋与大气及陆地与大气之间水的流动和交海洋与大气及陆地与大气之间水的流动和交换,称为换,称为“小循环小循环”或者或者“内循环内循环”,包括,包括海洋小循环和陆地小循环。海洋小循环和陆地小循环。1616171718181.2 水的社会循环n n城市是人口和工业集中的地方。城市用水主要是人们的城市是人口和工业集中的地方。城市用水主要是人们的生活饮用水和工业用水。城市由天然水体取水,供人生活饮用水和工业用水。城市由天然水体取水,供人们生活和工业使用,用过的水又排回天然水体,这就们生活和工业使用,用过的水又
12、排回天然水体,这就是水的社会循环,在水的社会循环过程中,用过的水是水的社会循环,在水的社会循环过程中,用过的水中常会有许多废弃物。中常会有许多废弃物。n n一般天然水体都是一个生态系统,对排入的废弃物有一一般天然水体都是一个生态系统,对排入的废弃物有一定的净化能力,称为水体的自净能力。由于社会循环定的净化能力,称为水体的自净能力。由于社会循环的水量不断增大,排入水体的废弃物不断增多,一旦的水量不断增大,排入水体的废弃物不断增多,一旦超出了水体的自净能力,水质就会恶化,从而使水体超出了水体的自净能力,水质就会恶化,从而使水体遭到污染。遭到污染。n n对城市污水进行处理,使其排入水体不会造成污染,
13、从对城市污水进行处理,使其排入水体不会造成污染,从而实现水资源的可持续利用,称为水的良性社会循环。而实现水资源的可持续利用,称为水的良性社会循环。1919202021211.3 全球水资源n n 地球上的总水量约为地球上的总水量约为13.8613.86 10108 8kmkm3 3,覆盖,覆盖地球表面的地球表面的70%70%;n n 全球各个国家的年均降雨径流量较高的国家全球各个国家的年均降雨径流量较高的国家为巴西、俄罗斯、加拿大、中国、印度尼西为巴西、俄罗斯、加拿大、中国、印度尼西亚、美国、印度等国;亚、美国、印度等国;n n 1950s-19991950s-1999,全球人口由,全球人口由
14、2525亿增加至亿增加至6060亿,亿,农业用水增长农业用水增长5 5倍,工业用水增长倍,工业用水增长2626倍,市倍,市政用水增长政用水增长1818倍;倍;n n 目前全球有目前全球有2626个国家个国家2.322.32亿人口缺少淡水,亿人口缺少淡水,全世界有全世界有1/51/5的人口得不到符合卫生标准的饮的人口得不到符合卫生标准的饮用水。用水。2222n n 水资源将成为新世纪影响国家关系的重要因素之水资源将成为新世纪影响国家关系的重要因素之一。一。2020世纪世纪60607070年代的撒哈拉大旱;年代的撒哈拉大旱;1976197619771977和和19881988的美国大旱;发展中国家
15、的缺水问的美国大旱;发展中国家的缺水问题严重,如印度的孟买和加尔各答、埃及开罗、题严重,如印度的孟买和加尔各答、埃及开罗、孟加拉的达卡、巴西圣保罗、中国天津和青岛等;孟加拉的达卡、巴西圣保罗、中国天津和青岛等;阿拉伯地区拥有全球阿拉伯地区拥有全球9%9%的土地,的土地,5%5%的人口,仅的人口,仅仅拥有仅拥有0.5%0.5%的可再生水资源。的可再生水资源。n n 水资源短缺的原因在于用水浪费、水污染和人口水资源短缺的原因在于用水浪费、水污染和人口剧增。剧增。23231.4 中国水资源n n 中国年均降水量约中国年均降水量约6.06.0 10101212mm3 3/a/a(623mm/a623m
16、m/a),),河流径流量河流径流量2.6382.638 10101212mm3 3/a/a,地表径流量地表径流量2.02.0 10101212mm3 3/a/a,地表蒸发量地表蒸发量3.293.29 10101212mm3 3/a/a,产水量产水量2.722.72 10101212mm3 3/a/an n 水资源总量接近印尼和美国,占水资源总量接近印尼和美国,占4-64-6位,但是人位,但是人均水资源量仅为均水资源量仅为2200 m2200 m3 3/C.a/C.a,为中等偏下水平;,为中等偏下水平;n n 特点:时空分布不均匀,部分地区水污染严重。特点:时空分布不均匀,部分地区水污染严重。2
17、4241.5 水资源合理利用的对策及途经n n政策和对策:政策和对策:水法水法和和水污染防治法水污染防治法;n n措施和办法:措施和办法:1 1)多渠道开辟水资源:降雨利用;海水开发;)多渠道开辟水资源:降雨利用;海水开发;城市污水资源化;水资源调配;城市污水资源化;水资源调配;2 2)建设节水型城市、农业和工业:节水型城)建设节水型城市、农业和工业:节水型城市;工业节水;农业节水;生活节水市;工业节水;农业节水;生活节水2525第2章 水污染与废水性质、指标26262.1 水污染n n水体污染:水体在接受了来自工厂企业、矿水体污染:水体在接受了来自工厂企业、矿山、城市、农业、养殖等生产或生活
18、用水所山、城市、农业、养殖等生产或生活用水所携带的各种污染物后导致水质或水生态变劣,携带的各种污染物后导致水质或水生态变劣,水体的使用价值下降,称为水体的使用价值下降,称为水体污染;水体污染;n n我国目前的水污染现状极其严峻,水环境质我国目前的水污染现状极其严峻,水环境质量呈逐年下降趋势。量呈逐年下降趋势。2727282829292.2 污染源与污染物n n污染源:污染源:排放污染物的源头称为污染源,污染物排放相对排放污染物的源头称为污染源,污染物排放相对集中的污染源称为点源,包括生活污水、工业废水等;污集中的污染源称为点源,包括生活污水、工业废水等;污染物排放相对分散且面广的污染源称为面源
19、,包括农田排染物排放相对分散且面广的污染源称为面源,包括农田排水、地表径流和大气沉降等。水、地表径流和大气沉降等。n n水中的主要污染物水中的主要污染物 1 1)病原微生物:致病菌、病毒、寄生虫;)病原微生物:致病菌、病毒、寄生虫;2 2)需氧耗氧有机物:碳水化合物、蛋白质、脂肪酸、油)需氧耗氧有机物:碳水化合物、蛋白质、脂肪酸、油脂、氨基酸;脂、氨基酸;3 3)植物营养素:氮磷等;)植物营养素:氮磷等;4 4)重金属:汞、镉、铬、铅、镍;)重金属:汞、镉、铬、铅、镍;5 5)难降解有机物:多氯联苯()难降解有机物:多氯联苯(PCBsPCBs)、有机氯农药、多)、有机氯农药、多环芳烃(环芳烃(
20、PAHsPAHs)、有机金属化合物等等)、有机金属化合物等等。30302.3 废(污)水的种类及出路n n污(废)水是生活污水、工业废水和被污染的雨污(废)水是生活污水、工业废水和被污染的雨水的总称;水的总称;n n生活污水(生活污水(domestic wastewaterdomestic wastewater)是人类在日)是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水;常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水;n n工业废水(工业废水(industrial wastewaterindustrial wastewater)是在工业)是在工业生产及其辅助过程中使用过,并受到污染的水,生产及其
21、辅助过程中使用过,并受到污染的水,分为生产废水和生产污水;分为生产废水和生产污水;n n城市污水是生活污水和工业废水混和后的废水的城市污水是生活污水和工业废水混和后的废水的统称;统称;n n废水的最终处置包括排放水体和再生回用。废水的最终处置包括排放水体和再生回用。313132323333343435352.4 废水的性质、危害及水质指标n n物理性质及指标 1 1)水温水温:约为:约为10-2010-20之间,极为重要;之间,极为重要;2 2)色度色度:灰色至黑灰色,表色和真色;:灰色至黑灰色,表色和真色;3 3)嗅味嗅味:有机物酸败或挥发气体所致;:有机物酸败或挥发气体所致;4 4)固体含
22、量固体含量:分为悬浮固体、胶体和溶解固体。:分为悬浮固体、胶体和溶解固体。一般用一般用总固体量(总固体量(total solid,TStotal solid,TS)为指标,定为指标,定量水样在量水样在105-110105-110烘干至恒重,即为烘干至恒重,即为TSTS。悬浮固体(悬浮固体(suspended solid,SSsuspended solid,SS):为水样经:为水样经过滤烘干至恒重的重量,滤液中的固体为胶体和过滤烘干至恒重的重量,滤液中的固体为胶体和溶解固体。溶解固体。SSSS可以分为细分散、粗分散和可沉三可以分为细分散、粗分散和可沉三部分,也可分为挥发性部分,也可分为挥发性SS
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