3.水质工程学III—工业水处理概论(上)(ppt文档).ppt

水质工程学水质工程学第一章第一章 水质工程学水质工程学概论概论1-1 1-1、水中杂质的来源、水中杂质的来源1-1-2 2、水中杂质的分类、水中杂质的分类1-1-3 3、工业用水处理对象水中常见的溶解物、工业用水处理对象水中常见的溶解物1-1-4 4、工业用水的分类、工业用水的分类 主讲：张立秋主讲：张立秋 副教授副教授 水质工程学水质工程学 总总 学学 时：时：45 45 学时学时 主讲：张立秋主讲：张立秋 方茜方茜 张刚张刚 赵晴赵晴(一一)水质工程学水质工程学概论概论(二二)水的软化与除盐水的软化与除盐(三三)膜分离法的原理与应用膜分离法的原理与应用(四四)水的冷却与循环、腐蚀与结垢水的冷却与循环、腐蚀与结垢(五五)工业废水的物理处理工业废水的物理处理(六六)工业废水的化学处理工业废水的化学处理(七七)工业废水的物理化学处理工业废水的物理化学处理(八八)工业废水的生物处理工业废水的生物处理本课程主要内容本课程主要内容 水质工程学水质工程学第一章第一章 水质工程学水质工程学概论概论 主讲：张立秋主讲：张立秋 副教授副教授内容提要内容提要1-1 1-1、水中杂质的来源、水中杂质的来源1-1-2 2、水中杂质的分类、水中杂质的分类1-1-3 3、工业用水处理对象水中常见的溶解物、工业用水处理对象水中常见的溶解物1-1-4 4、工业用水的分类、工业用水的分类1-51-5、工业用水水质标准、工业用水水质标准1-6 1-6、工业用水的水源、工业用水的水源1-1-7 7、工业废水的分类排放标准、工业废水的分类排放标准 1-1-8 8、工业废水处理方法的分类及其选择、工业废水处理方法的分类及其选择 1.1 水中杂质的来源:吸收大气中吸收大气中可溶物可溶物（COCO2 2、O O2 2、H H2 2S S ）及及不可溶物不可溶物（尘埃、工业污染物）（尘埃、工业污染物）地表：泥砂、腐殖质、有机物及溶解地壳地表：泥砂、腐殖质、有机物及溶解地壳表面的普通化合物表面的普通化合物地下：含地下：含COCO2 2的雨水遇地层中的雨水遇地层中CaCOCaCO3 3、MgCOMgCO3 3生成生成CaCa2+2+、MgMg2+2+；再加上地层中易溶的；再加上地层中易溶的NaNa盐盐K K盐、盐、氯化物等造成海水的高含盐量氯化物等造成海水的高含盐量1.2 水中杂质的分类：水中杂质按粒径分为三类：水中杂质按粒径分为三类：1 1m m100 100 m m 悬浮质悬浮质 用沉淀方法（上用沉淀方法（上浮、下沉）即可去除浮、下沉）即可去除1 1 nm nm 1 1 m m 胶体胶体（粘土、腐殖质）胶体（粘土、腐殖质）胶体可以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳，混凝可以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳，混凝沉淀后去除沉淀后去除1 1 nmnm以下以下 溶解物溶解物 溶解于水，溶解于水，给生活、给生活、生产带来不便，是工业水处理的对象（生产带来不便，是工业水处理的对象（FeFe2+2+可可导致高血压病，并可染色；导致高血压病，并可染色；FF使使牙牙变变黄；黄；CaCa2+2+、MgMg2+2+给洗衣带来不便，并使锅炉生垢从给洗衣带来不便，并使锅炉生垢从而造成燃料的浪费和锅炉爆炸；放射性元素则而造成燃料的浪费和锅炉爆炸；放射性元素则对人体有害）对人体有害）1 1）水中溶解气体）水中溶解气体二氧化碳二氧化碳COCO2 2地表水一般仅为地表水一般仅为5 510mg/L10mg/L；地下水达到几十地下水达到几十mg/Lmg/L到几百到几百mg/Lmg/L。溶解氧溶解氧：来自于大气和水生生物的光合作用来自于大气和水生生物的光合作用。氮：氮：主要来源于工业和生活污水中的污染物。天然水体中含量主要来源于工业和生活污水中的污染物。天然水体中含量为零到几个毫克。为零到几个毫克。硫化氢硫化氢H H2 2S S：地下水中有时含有硫化氢，与地下水流经地质环地下水中有时含有硫化氢，与地下水流经地质环境有关（如油田地质）；地表水中的硫化氢主要来源于工业境有关（如油田地质）；地表水中的硫化氢主要来源于工业污水和生活污水排放的含硫化合物。污水和生活污水排放的含硫化合物。甲烷气体：甲烷气体：天然水体中含量较少，主要是有机污染物的厌氧分天然水体中含量较少，主要是有机污染物的厌氧分解产生的。解产生的。1.3 工业用水处理对象水中常见的溶解工业用水处理对象水中常见的溶解物物2 2）溶解的无机离子）溶解的无机离子天然水体中溶解的无机离子有天然水体中溶解的无机离子有阳离子阳离子：K K NaNa CaCa2+2+MgMg2+2+阴离子：阴离子：HCOHCO3 3-COCO3 32-2-SOSO4 42-2-ClCl-含量占水中总无机离子的含量占水中总无机离子的95%95%以上。除此外还有以上。除此外还有其他的无机离子其他的无机离子，含量均较低，在含量均较低，在mg/Lmg/L级及以下。级及以下。主要来源于地层中的矿物和岩石。主要来源于地层中的矿物和岩石。3)3)溶解的有机质溶解的有机质分溶解态、胶态和悬浮态三种分溶解态、胶态和悬浮态三种。主要来自工业和生活排放物，。主要来自工业和生活排放物，动植物肢体，微生物、动植物和微生物代谢的产物等。动植物肢体，微生物、动植物和微生物代谢的产物等。通常采用水通过通常采用水通过0.45um0.45um或或0.15um0.15um孔径滤膜后的水中有机物当作孔径滤膜后的水中有机物当作溶解态有机物。以总有机碳溶解态有机物。以总有机碳TOCTOC表示的话，一般在几个表示的话，一般在几个mg/Lmg/L以上，以上，地下水中有机物含量少，地下水中有机物含量少，CODmnCODmn为为1mg/L1mg/L左右。左右。水中常见溶解物中离子组合水中常见溶解物中离子组合 HCOHCO3 3 Cl ClSOSO4 42 2 SiOSiO3 32 2CaCa2+2+,Mg,Mg2+2+NaNa+,K,K+FeFe2+2+,Mn,Mn2+2+（一）按工业部门分类（一）按工业部门分类 主要是按不同工业部门即行业进行分类，按主要是按不同工业部门即行业进行分类，按国标国标国民经济行业分类和代码国民经济行业分类和代码中规定并结合中规定并结合工业行业实际情况进行分类。如钢铁行业、造纸工业行业实际情况进行分类。如钢铁行业、造纸行业、医药行业、火力发电行业等。行业、医药行业、火力发电行业等。1.4 1.4 工业用水的分类工业用水的分类（二）按生产过程主次分（二）按生产过程主次分 国标国标评价企业便用水技术通则评价企业便用水技术通则中将工中将工业用水分为主要生产用水、辅助生产用水（机修、业用水分为主要生产用水、辅助生产用水（机修、锅炉、运输等），附属生产用水（包括厂内的生活锅炉、运输等），附属生产用水（包括厂内的生活用水）。用水）。（三）按水的用途分类（三）按水的用途分类1 1、生产用水：、生产用水：直接用于直接用于工业生产工业生产的那部分水。的那部分水。包括简介冷却水、工艺用水、锅炉用水。包括简介冷却水、工艺用水、锅炉用水。2 2、生活用水、生活用水：厂区和车间内职工生活用水及其他用：厂区和车间内职工生活用水及其他用途的杂用水统称为生活用水。途的杂用水统称为生活用水。（1 1）间接冷却水：）间接冷却水：工业生产过程中，为保证生产设备能在工业生产过程中，为保证生产设备能在正常温度下工作，吸收或转移生产设备多余热量需要使用到正常温度下工作，吸收或转移生产设备多余热量需要使用到冷却水（占到了工业用水总量的冷却水（占到了工业用水总量的70%70%以上），当此冷却水与以上），当此冷却水与被冷却介质之间由热交换器壁或设备隔开时，则称为间接冷被冷却介质之间由热交换器壁或设备隔开时，则称为间接冷却水。却水。工艺用水工艺用水（2 2）工艺用水：）工艺用水：在工业生产中，用来制造、加工产品以及在工业生产中，用来制造、加工产品以及制造、加工工艺过程有关的这部分用水称为工艺用水。制造、加工工艺过程有关的这部分用水称为工艺用水。包括：包括：产品用水产品用水、洗涤用水洗涤用水、直接冷却水直接冷却水和和 其他水其他水。（3 3）锅炉用水）锅炉用水：为生产工艺或采暖、发电需要产汽的锅炉：为生产工艺或采暖、发电需要产汽的锅炉用水及锅炉水处理用水统称为锅炉用水。用水及锅炉水处理用水统称为锅炉用水。包括：包括：锅炉给水、锅炉给水、锅炉水处理用水锅炉水处理用水。产品用水产品用水指生产过程中，作为产品原料的那部分水（液态水或产品的组成部分）。指生产过程中，作为产品原料的那部分水（液态水或产品的组成部分）。啤啤酒酒生生产产工工艺艺流流程程 洗涤用水洗涤用水指生产过程中对原材料、物料、半成品进行洗涤处理的水。指生产过程中对原材料、物料、半成品进行洗涤处理的水。木木薯薯淀淀粉粉工工艺艺 直接冷却水直接冷却水：指生产过程中，为满足工艺过程需：指生产过程中，为满足工艺过程需要，使产品或半成品冷却所用的，与之直接接触要，使产品或半成品冷却所用的，与之直接接触的冷却水（包括调温、调湿使用的直流喷雾水）的冷却水（包括调温、调湿使用的直流喷雾水）其他水其他水:指上述用水以外的工艺用水。指上述用水以外的工艺用水。锅炉给水：锅炉给水：直接产生工业蒸汽而进入锅炉的水。直接产生工业蒸汽而进入锅炉的水。包括：冷凝水和经化学水处理（软化或除盐）后的补给水包括：冷凝水和经化学水处理（软化或除盐）后的补给水典典型型的的锅锅筒筒式式锅锅炉炉回回路路 锅炉水处理用水：锅炉水处理用水：处理锅炉补给水的化学水处理工艺所用的再生、冲处理锅炉补给水的化学水处理工艺所用的再生、冲洗等用水。洗等用水。（四）按水质分类（四）按水质分类 根据各工业部门对水质的不同要求，按水可分为：根据各工业部门对水质的不同要求，按水可分为：原水、原水、软化水、脱盐水、纯水、超纯水软化水、脱盐水、纯水、超纯水。1 1、原水、原水 指未经过处理的水。从广义来说，对于进入水处理工序前的水指未经过处理的水。从广义来说，对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。原水。2 2、软化水、软化水 软化水是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低软化水是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程序的水。水在软化过程中，仅硬度降低，而总电解质含量不一定程序的水。水在软化过程中，仅硬度降低，而总电解质含量不变。变。3 3、脱盐水、脱盐水 脱盐水是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去脱盐水是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。其电导率一般为或降低到一定程度的水。其电导率一般为1.0-10.0s/cm,1.0-10.0s/cm,电阻率（电阻率（2525）0.1-1.00.1-1.010106 6cm,cm,含盐量为含盐量为1-5mg/L1-5mg/L。4 4、纯水、纯水 指水中的强电解质和弱电解质去除或降低到一定程序的指水中的强电解质和弱电解质去除或降低到一定程序的水。其电导率为：水。其电导率为：0.10.11.0s/cm,1.0s/cm,电阻率电阻率1.0-1.0-101010106 6cm cm，含盐量，含盐量1mg/L101010106 6cm,cm,含盐量为含盐量为0.1mg/L0.1mg/L。