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保 存 打 印 关 闭 环保工程师专业知识一精讲班第31讲讲义环保工程师专业知识一精讲班第31讲讲义污水深度处理的基本工艺、处理技术及设计要点3.3.4污水深度处理的基本工艺、处理技术及设计要点3.3.4污水深度处理的基本工艺、处理技术及设计要点 1.城市污水深度处理的基本工艺流程1.城市污水深度处理的基本工艺流程 污水深度处理流程，根据处理要求和程度，可以适当调整以及增减处理单元，例如：某一流程为：格栅沉砂池初沉池生物处理工艺二沉池生物膜法处理设备沉淀池滤池杀菌贮水池。2.城市污水深度处理的技术及设计要点2.城市污水深度处理的技术及设计要点 主要技术 根据处理目的、去除对象所采用的技术是不同的，例如，当城市污水厂的出水水质要求进一步提高或要求满足回用时，可在生物处理法之后增加混凝过滤工序；若处理要求着眼于去除难降解的有机物时，可在生物处理法之后增加活性炭吸附工序，或在活性污泥法中投加粉末活性炭；也可以采用化学氧化法等。悬浮物的去除技术及设计要点 污水经过二级处理后，处理水中残留的悬浮物的粒径从数毫米到微米的生物絮凝体和未被凝聚的胶体颗粒，去除这些悬浮物可提高二级处理水的稳定度。去除时采用的处理技术要根据悬浮物的状态和粒径来进行确定。溶解性有机物的去除技术及设计要点 生活污水中溶解性有机物的主要成分是蛋白质、碳水化合物和阴离子表面活性剂，城市污水经过二级处理后的出水中的溶解性有机物大多是丹宁、木质素、黑腐酸等难以降解的有机物，利用生物处理技术难以去除，一般采用活性炭吸附和臭氧氧化法进行去除。深度处理中的活性炭吸附主要是去除传统活性污泥法出流中的难降解化合物，残余的无机化合物。在应用活性炭吸附前一般都设置滤池，以去除二级出流中悬浮颗粒形态存在的有机物。活性炭有粒状和粉状两种类型，污水的深度处理时多使用粒状炭。活性炭吸附塔的设计参数一般由吸附试验确定，其吸附能力不仅取决于自身的品质，也取决于介质中污染物的组分构成，因此，要取得有针对性的设计参数，通常都要进行活性炭吸附试验。例：用活性炭吸附水中色素的试验方程式为：。今有100L溶液，色素浓度为0.05g/L，欲将色素除去90，加多少活性炭？（方程式中q是平衡吸附量，c是吸附质的浓度）解：平衡时的c0.05（1-90）0.005（g/L）q3.9=0.276（g/g）另一种溶解性有机物的去除技术是臭氧氧化法，其主要作用是去除污水中残存的有机物，脱除污水的色度，杀菌消毒。当用于降解COD时，每降解1mg/LCOD，需要消耗4mg/L臭氧，接触时间为1560min；当用于消毒时，每一升水的臭氧投加量为515mg，接触时间为615min，或接触35min后，停留1015min。8 溶解性无机盐类的去除技术及设计要点 城市污水中含有的无机盐类，一般介于200400mg/L，有效的除盐技术有反渗透、电渗析和离子交换法等。反渗透是一种膜分离技术，多用于水的除盐处理，其设计要点包括：给水水质要求 给水温度：复合膜545，醋酸纤维素膜540，pH411。水通量 根据不同水源，反渗透膜应采用不同的水通量，水通量越高，污染速度越快，有一个水通量极点，如果高于这个极限值，膜将迅速污染。膜化学清洗的水流量 不同膜元件外径，化学清洗时需要的水流量也不相同，外径为2.5英寸时，水量为1t/h，外径为4英寸时，水量为2t/h，外径为8英寸时，水量为8t/h。抗污染膜的选择 膜数量的计算（估算）膜数量的计算公式为：膜数量脱盐水产量/水通量，以此为基数，再通过膜公司软件核算膜数量。膜的回收率 流量 膜的类型 根据水含盐量选择膜的类型，含盐量小于10g/L时，选用苦咸水反渗透膜，含盐量大于10g/L时，选用海水反渗透膜。阻垢剂的选择 根据反渗透给水水质和反渗透浓缩倍率，选择反渗透阻垢剂（或分散剂）和设计定期快速冲洗浓水侧的系统，在小容量工程中，根据原水水质可以用降低水回收率和定期快速冲洗防垢。电渗析也是常用的脱盐技术：常用的电渗析脱盐工艺系统有如下几种：一次脱盐系统 又包括5类系统：浓水不循环全部排地沟的体内或体外多级串联一次脱盐系统：该系统的优点是浓水的浓缩倍率小于2倍。浓水循环体内或体外多级串联一次脱盐系统：该系统的优点是浓水的浓缩倍率可为57倍，使浓水排放量为脱盐水量的20以下。体外升压浓水循环半对流多级串联一次脱盐系统：优点是提高了设备的制水能力，减少了浓水排放量，浓淡水半对流运行。体外升压浓水并联循环多级串联一次脱盐系统：适用于大型装置。级内分段、多级串联一次脱盐系统：适用于高含盐量和小容量设备。循环脱盐系统 该系统中浓水和淡水都经过再循环，适用于小容量的水处理。带有部分循环的体外升压多级串联脱盐系统 特点是利用部分脱盐水再循环提高脱盐率，可以减少一次脱盐的串联级数。极水系统 电渗析脱盐工艺系统的设计计算内容包括：给出定型隔板的参数方程 或每张隔板脱盐率的前提下，计算多级一次脱盐所需的流程长度或串联级数，确定各级的合理组装方式和工作参数（即电压电流）；对于高含盐量的水，通过最佳电流密度亦即经济电流密度的选择计算，使制水成本最低，在此基础上选定流速v值，确定各级的膜组装方式、串联级数和工作参数；对定型的单元体内串联设备，根据水质确定高含盐量下的经济产水量。实现离子交换水处理工艺的关键在于：恰当地选择离子交换剂，合理地组合工艺系统，选择适合的离子交换设备，遵循最佳的运行再生操作制度，采取必要的防止树脂污染措施。用离子交换处理方法除盐，其处理对象的含盐浓度一般为100300mg/L。污泥处理工艺流程及主要设计内容3.3.5污泥处理工艺流程及主要设计内容3.3.5污泥处理工艺流程及主要设计内容 污泥总量为初沉池污泥量加二沉池剩余污泥量。当初沉池污泥与二沉池污泥混合进入污泥浓缩池时，总污泥量为初沉池污泥量和剩余污泥的体积量之和，当二沉池污泥浓缩后再与初沉池污泥混合进入污泥消化系统时，总污泥量为初沉池污泥量和剩余污泥浓缩后体积量之和。常见工艺流程有以下几种：生污泥浓缩消化机械脱水最终处置 生污泥浓缩机械脱水最终处置 生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置 生污泥浓缩自然干化堆肥农田利用 根据不同的处理目的，污泥处理方法主要有污泥浓缩、污泥消化与污泥机械脱水三种。3.3.6污泥处理工艺与构筑物设计3.3.6污泥处理工艺与构筑物设计 1.污泥浓缩1.污泥浓缩 污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩和机械浓缩三种，其中重力浓缩最常用。重力浓缩池主要有以下几种形式：辐流式。竖流式：当浓缩池较小时，可采用。带中心管的间歇式浓缩池。不带中心管间歇式浓缩池。设计要点：进泥为剩余污泥时，进泥含水率一般为99.299.6，浓缩后污泥含水率为9798。进泥为初沉污泥时，进泥含水率一般为9597，浓缩后污泥含水率为9295。进泥为混合污泥时，进泥含水率一般为9899，浓缩后污泥含水率为9496。浓缩时间大于12h，小于24h。浓缩池有效水深不小于3m，一般4m为宜。污泥室容积，应根据排泥方法和排泥间隔时间确定，排泥间隔定期排泥时一般为8h。集泥装置：不设刮吸泥机时，池底设泥斗，泥斗壁与水平面的倾角应小于50。当采用吸泥机时，池底坡度为0.003。当采用刮泥机时，池底坡度不宜小于0.01。排泥管内管径不小于150mm。浓缩池上清液应回到初沉池前进行处理。设计内容：包括浓缩池的面积计算、浓缩池的深度计算（包括五部分，即：浓缩池工作部分有效水深高度，浓缩池超高，缓冲层高度，刮泥设备所需池底坡度造成的深度以及斗深度）。污泥厌氧消化2.污泥厌氧消化2.污泥厌氧消化 是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和专性厌氧菌降解污泥中的有机物，使之产生二氧化碳和甲烷等，使污泥得到稳定。污泥厌氧消化工艺主要有一级消化、二级消化和二相消化等工艺。一般规定：温度，按消化温度分为中温消化和高温消化，一般采用中温消化。温度为3335，有机物负荷2.53kgBOD5/(m3d)，消化时间约为20d。投配率，中温消化的投配率以58为宜，相应消化时间为2012.5d，有机物的降解率大于40。搅拌与混合，使消化池内消化菌与有机物充分接触。污泥浓度，污泥固体含量一般采用34。pH与碱度 消化系统中，应保持碱度在2000mg/L以上，使其具有足够的缓冲能力，可有效地防止pH值的下降。碳氮比，一般要求碳氮比为（1020）：1为宜。有毒物质 污泥的投配方式，污泥的投配方式有间歇投配和连续投配两种。设计计算内容 池形，消化池的基本池形有圆柱形和蛋形两种。池顶，按池顶结构分为固定盖和浮动盖。消化池的数目与大小 考虑到检修等因素，消化池的数量不应少于两座，消化池的有效容积按照每天加入污泥量及污泥投配率进行计算：，其中 为新鲜污泥量，为污泥投配率 管道布置 消化池附设的管道有污泥管、排上清液管、溢流管和取样管等，污泥管包括进泥管、出泥管和循环搅拌管。污泥管的最小直径为150mm。溢流管的最小管径为200mm。取样管一般设置在池顶，长度最少应伸入最低泥位以下0.5m，最小管径为100mm。搅拌设备 常用的搅拌方法有沼气搅拌，泵加水射器搅拌及联合搅拌等，搅拌设备至少应在25h内将全池污泥搅拌一次。泵加水射器搅拌的参数为：水射器顶端浸没在污泥面以下0.20.3m，污泥泵压力应大于0.2MPa，生污泥量与吸入水射器的污泥量之经为1：31：5。消化池的加热设备及计算 污泥消化池的耗热量，主要考虑使新鲜污泥温度提高到要求的耗热量，补充消化池池盖、池壁、池底管道的热损失，以及热源到池子及其他构筑物的热损失。池外加热法多采用套管式泥水热交换器，污泥在管内流动，流速一般采用1.52m/s，热水在内外两层套管中与内管污泥向相反的方向流动，热水流速一般采用11.5m/s。热水锅炉选择，主要计算锅炉的加热面积：消化池的保温 沼气的收集与贮存设备 3.污泥脱水3.污泥脱水 包括机械脱水和干化等方法。污泥的机械脱水 首先应进行预处理，目的是改善污泥的脱水性能，提高机械脱水效果和能力，主要方法有化学调理法、热处理及冷冻法等，常用的是化学调理法。污泥机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。污泥的干化 污泥的自然干化适用于有条件的中小规模污水处理厂，主要构筑物是干化场，可以分为自然滤层干化场与人工滤层干化场两种。设计要素包括气候条件与污泥性质等，设计内容包括确定总面积与分块数，干化场的总面积决定于其面积污泥负荷，干化场的分块数一般不少于3块，围墙高度采用0.51m，并应设置排除上层泥水的设施。人工滤层可分为两层，每层厚度宜为0.2m，下层应采用粗矿渣、砾石或碎石等，上层宜采用细矿渣或砂等，排水层下应设不透水层，以防止污染地下水。保 存 打 印 关 闭 保 存 打 印 关 闭 环保工程师专业知识一精讲班第32讲讲义环保工程师专业知识一精讲班第32讲讲义污水及污泥处理常用仪表与过程控制系统3.4污水及污泥处理常用仪表与过程控制系统3.4污水及污泥处理常用仪表与过程控制系统 3.4.1污水及污泥处理流程中的计量和监测仪表3.4.1污水及污泥处理流程中的计量和监测仪表 污水处理厂中各种测定与检测是提供污水与污泥的质与量的信息的重要手段，应明确安装仪表设备的目的，掌握设计与安装仪表的要点。1.污水处理厂的检测项目与取样1.污水处理厂的检测项目与取样 检测项目 有关量的检测项目主要有：处理设施的进水流量，沉砂池水位，沉砂量，排泥量，供气量，回流污泥量，剩余污泥量，浓缩污泥量，产气量，投药量等。污泥与污水的质的检测主要包括经常或连续地检测水温、pH、SS、VSS、DO、BOD、COD、有机氯、总磷以及污泥沉降比等指标。检测的取样 取样方法 常规定时取样，非常规定时取样，整日连续取样，短时间内取混合试样。取样位置 包括进水管道、沉砂池、初沉池入口及出口、曝气池内、回流污泥渠道、二沉池出口、初沉池排泥口、浓缩池等。2.检测仪表的选择2.检测仪表的选择 应该考虑检测的目的，检测的环境条件，检测精度、重现性与响应性，检测对象的特殊性，各种信号的特征，检测范围等，选择合适的仪表。3.污水处理厂常用的检测方法与仪表设备3.污水处理厂常用的检测方法与仪表设备 流量的检测方法与设备 主要有堰板、文丘里管、喷嘴、孔板流量计、转子流量计、巴氏计量槽以及P-B计量槽等。污泥浓度的检测方法与仪表 污泥浓度的检测方式有光学式、超声波式和放射线式等。污泥界面的检测方法与仪表 污泥界面计的工作原理与污泥浓度检测仪类似，也是利用光学和超声波的原理来检测。有机物的检测方法与仪表 常见的有机物检测仪表包括COD计、UV计、TOC计与TOD计等。检测信号的变换方法，常采用信号变换器。污水及污泥处理流程中主要控制回程的选择和设计要点3.4.2污水及污泥处理流程中主要控制回程的选择和设计要点3.4.2污水及污泥处理流程中主要控制回程的选择和设计要点 污水处理厂的自动化程度不同，一般可分为单独控制、联动控制和自动控制三种。1.污水预处理设施1.污水预处理设施 需自控的设备有进水闸门、格栅式除污机以及除砂机等。2.初沉池2.初沉池 需要自动控制的机械设备主要是刮泥机和排泥泵。3.曝气池3.曝气池 曝气池是活性污泥法污水处理厂的核心构筑物，其自动控制对整个处理系统来说是非常重要的，主要控制参数有供气量、回流污泥量和排泥量等。4.二沉池4.二沉池 可以采用定污泥排放量控制、间歇定时排泥控制、定污泥龄控制以及随机排泥控制等实现自动控制。5.接触池5.接触池 可以在接触池的出口处设置余氯检查仪，根据余氯浓度信号，自动改变氯的投加量。6.污泥浓缩池6.污泥浓缩池 主要是指排放浓缩污泥的控制，控制方法主要有：用计时器控制排泥泵的启动与停止，这种方法常用于大型污水处理厂，或者用计时器和预置计数器控制每日排出一定的浓缩污泥，这种方法适用于小型的污水处理厂。7.厌氧消化池7.厌氧消化池 控制方法有污泥投配与排出的控制、搅拌控制及温度控制等。8.污泥调理过程8.污泥调理过程 可以采用药品溶解控制或者投药量控制等实现自动控制。9.脱水机9.脱水机 对于真空过滤机，为了使其保持具有额定的过滤能力，应当控制污泥转筒中保持一定的污泥量，一般通过检测转筒中的污泥量和调节进泥管上的闸阀进行控制。而压滤机需要控制的因素是过滤和压滤时间。3.4.3污水处理厂计算机控制系统的设计要点3.4.3污水处理厂计算机控制系统的设计要点 1.计算机控制系统的分类1.计算机控制系统的分类 主要有分布式控制系统和PLC控制系统 2.计算机控制系统的设计2.计算机控制系统的设计 应当充分考虑处理的平面布置、工艺特点、监视方式等情况，了解控制系统的工作内容，做好系统的设备选型。污水及污泥处理常用设备3.5污水及污泥处理常用设备3.5污水及污泥处理常用设备 3.5.1污水处理常用设备3.5.1污水处理常用设备 1.格栅除污机1.格栅除污机 在大型污水处理厂中采用的大型格栅，一般采用机械自动清渣。目前格栅除污机的种类繁多，主要有以下几大类：移动式格栅除污机，一般用于粗格栅除渣，少数于较粗的中格栅。针齿条式格栅除污机，主要用于中格栅以及细格栅的除渣。高链式自动格栅除污机，设计时要注意液位不能太深。弧形格栅除污机，用于细格栅或者较细的中格栅，在中小型污水处理厂使用较多，一般将其装到计量槽前后的渠道上。钢绳式格栅除污机，主要用于中格栅与细格栅。背耙式格栅除污机，多用于小型污水处理厂的中格栅和细格栅。台阶式格栅除污机，不适用于含砂量大的废水处理，属细格栅或超细格栅。耙齿链回转式格栅除污机，具有结构简单、除污能力强、成本低以及噪声低等优点。2.除砂与砂水分离设备2.除砂与砂水分离设备 目前污水厂多采用吸砂型除砂设备，砂水分离设备主要有水力旋流器、螺旋洗砂机、振动筛式砂水分离器等。3.表面曝气设备3.表面曝气设备 主要有转刷曝气机、转盘曝气机和立式表面曝气机等。4.滗水器4.滗水器 是一种随水位升降而升降的浮动排水装置，是序批式生化处理污水工艺的关键设备，主要有虹吸式、自力式和机械式三种，不同类型的滗水器的负荷、滗水范围以及保护高度不同，注意选用。3.5.2污泥处理常用设备3.5.2污泥处理常用设备 1.刮泥机1.刮泥机 是将沉淀池中的污泥刮到一个集中部位的设备，多用于污水处理厂的初沉池，种类较多，常见的有用于矩形平流式沉淀池的链条式和桁车式刮泥机，以及用于圆形辐流式沉淀池的回转式刮泥机。2.吸泥机2.吸泥机 是将沉淀于池底的活性污泥吸出的机械设备，一般用于二沉池，吸出的活性污泥回流至曝气池，常见的有用于平流式二沉池的桁车式吸泥机和用于辐流式沉淀池的回转式吸泥机。3.浓缩机3.浓缩机 有回转式浓缩机和机械浓缩机两种类型。4.污泥脱水机4.污泥脱水机 主要有带式压滤脱水机、离心脱水机、板框压滤脱水机等。3.5.3污水及污泥处理常用设备造型的要点3.5.3污水及污泥处理常用设备造型的要点 1.一般原则1.一般原则 工艺决定设备，保证高的能量效率，操作简单、方便以及设备投资和操作时的卫生条件等。2.特殊原则2.特殊原则 不同类型的设备，选型时考虑的重点不同。选择格栅除污机时主要考虑故障率、水头损失、提升高度、固液分离以及当地条件等因素。选择除砂及砂水分离设备时应考虑工艺需要、操作简便、分离效率等因素。选择刮泥机、吸泥机和浓缩机时主要考虑运行管理要求、提高污泥的高度经济性等因素。选择污泥脱水机主要考虑能耗以及维护管理等因素。3.5.4污水及污泥处理常用设备材质的选择及防腐处理3.5.4污水及污泥处理常用设备材质的选择及防腐处理 在污不处理厂中污水和污泥的处理设备的腐蚀现象普遍存在，因此只有在正确选择材质的条件下做好防腐处理，才能较好地控制设备的腐蚀。1.一般原则1.一般原则 设备的水下部分尽量采用不锈钢或塑料以防腐，水上部分可采用铝合金；不锈钢也需要表面防腐；防腐处理不仅需要高质量的防腐漆，还要做好金属材料的表面除污。2.特殊原则2.特殊原则 不同的设备材质选择和防腐处理有各自的特点。污水及污泥处理常用药剂3.6污水及污泥处理常用药剂3.6污水及污泥处理常用药剂 3.6.1污水混凝沉淀所用药剂3.6.1污水混凝沉淀所用药剂 目前混凝剂的品种超过300种，按化学成分可分为无机和有机两大类，其中无机类的品种较少，主要是铝和铁的盐类及其水解聚合产物，在污水处理中的用量很大，有机类的品种多，主要是高分子化合物，虽然有机的品种多，但是其用量不如无机类的用量大。选择混凝剂时应考虑以下几个方面的问题：通过试验确定出适合本厂水质的混凝剂种类；该种混凝剂使用是否方便；该种混凝剂当地是否生产；采用该种混凝剂在经济是否合理。3.6.2污水消毒药剂3.6.2污水消毒药剂 根据城镇污水处理厂污染物排放标准中对大肠菌群的限制，应考虑污水的消毒，消毒过程中主要应用化学消毒法，常见的消毒剂有氯气、二氧化氯、漂白粉、次氯酸钠、氯胺以及臭氧等。每种消毒有其优点、缺点及适用条件，因此在选择消毒剂时应根据生产实际选择合适的消毒剂。3.6.3污泥处理所用药剂3.6.3污泥处理所用药剂 污泥调理所用的药剂包括无机混凝剂和有机絮凝剂两大类，无机混凝剂包括铁盐、铝盐以及聚合氯化铝等无机高分子混凝剂，有机絮凝剂主要是聚丙烯酰胺等有机高分子物质。实际应用中选择药剂时应根据本厂的具体情况，在满足要求的前提下，选择综合费用最低的药剂种类。保 存 打 印 关 闭 保 存 打 印 关 闭 环保工程师专业知识一精讲班第33讲讲义环保工程师专业知识一精讲班第33讲讲义工业废水处理的基本原则第4章 工业废水处理工程实践第4章 工业废水处理工程实践 4.1工业废水处理的基本原则4.1工业废水处理的基本原则 4.1.1废水的分类、来源及特性4.1.1废水的分类、来源及特性 工业废水主要来自工业生产过程的排水、原料或产品洗涤水、冲洗水及冷却水等。工业生产过程产生的废水因工业部门、生产工艺、设备条件以及管理水平等不同，在水质、水量与排放规律等方面差异很大。废水中的污染物大量排入江、河、湖、水库、海域，造成了水环境的严重污染。工业废水分类的方法主要有三种：第一种是按污染物的性质分类：可以分为有机废水、无机废水、重金属废水、放射性废水、受热污染废水等。第二种是按生产废水的工业部门分类：可以分为冶金工业废水、纺织工业废水、轻工业废水和食品工业废水等。第三种是按废水的来源与受污染程度分类：可以分为生活污水、冷却水、洗涤废水、工艺废水等。工业废水具有下述主要特点：工业废水种类繁多，防治复杂；工业废水的成分十分复杂，处理难度大、处理费用高；污染物浓度高；有毒有害污染物，对人体健康危害大；工业废水排放量大；各工厂废水的水质水量变化幅度大。4.1.2工业废水处理设计的基本原则、常用方法和应用条件4.1.2工业废水处理设计的基本原则、常用方法和应用条件 1.基本原则1.基本原则 水污染防治应与国民经济建设互相协调、同步规划、同步实施以及同步发展；工业企业应实施清洁生产，减少污染物排放；工业废水污染防治应遵守国家颁布的有关环境保护的法律、规章与标准；应根据城市水污染防治规划、统筹兼顾，进行工业废水污染防治的规划；对排入城镇下水道的企业废水，应做好厂内预处理，达到排入下水道的预处理标准，集中进行二级处理。污水处理工艺及设备选择应以排放标准为依据，选择工艺设备要求先进可靠，效率高，能耗低，操作维修简单方便，自动化程度高；2.工业废水排放标准2.工业废水排放标准 根据中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法,国家环境保护主管部门制定和发布了国家污染物排放标准和由省、市、自治区地方人民政府结合本地区环境保护要求发布的地方污染物排放标准，国家和地方标准是各类水污染源治理的标准依据。根据我国环境标准体系和分类，国家排放标准分为综合排放标准和行业排放标准两类。3.主要工业废水处理的常用方法和应用条件3.主要工业废水处理的常用方法和应用条件 工业废水处理方法包括各种单元技术设备和以不同单元技术组成的工艺，教材列举了每种单元技术或设备的主要作用、原理及应用范围。工业废水中主要污染物的处理技术4.2工业废水中主要污染物的处理技术4.2工业废水中主要污染物的处理技术 工业污染物根据我国水污染物排放标准分为两类：4.2.1第一类污染物4.2.1第一类污染物 1.总汞、烷基汞1.总汞、烷基汞 工业废水中汞含量的数据并不多，主要来源于氯碱工业、塑料工业、电池制造业、电子工业、冶金工业、化学工业、化学制药工业、油漆颜料工业以及炸药工业等。废水中的汞，一般以化合物形式存在，分为有机汞和无机汞两大类。对于含汞废水的控制，首先应从清洁工艺入手，尽量采取无汞工艺代替有汞工艺，必须采用有汞工艺的，应完善工艺生产，提高技术水平，降低汞耗，压缩排污量。对于含汞废水常用的的处理技术有硫化物沉淀法、离子交换法、吸附混凝法、还原过滤法、活性炭吸附法等。2.总镉2.总镉 含镉废水的潜在来源包括金属矿山的采选、农药、医药、油漆、合金、电镀、纺织印染、矿山排水以及某些照相废液等。实用的含镉废水处理方法包括氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧体法、膜分离法和生化法等。3.总铬、六价铬3.总铬、六价铬 含铬废水主要来源于机器制造、冶金、金属加工、电镀、汽车制造、造船、航空、制革、纺织、油漆、颜料、照相器材以及其他许多工业生产过程。铬的处理方法有还原法、蒸发回收、离子交换、活性炭吸附、铁氧体法、溶剂萃取法等。4.总砷4.总砷 砷酸和砷酸盐化合物存在于冶金、玻璃器皿、皮革加工、化工、合金、硫酸、皮毛、染料和农药生产等工业废水中。砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀，或者用铁或铝的氢氧化物共沉淀，再加上混凝剂絮凝吸附以及对颗粒态砷的网捕。5.总铅5.总铅 在冶金、金属加工、蓄电池、机器制造、化学药剂、石油加工、油漆颜料、纺织、火柴和照相材料等工业废水中均含有铅。废水中的可溶性铅一般先使之形成铅沉淀物，再去除。所使用的沉淀剂有石灰、苛性碱、苏打及磷酸盐等，还可以采用中和还原法和离子交换法。6.总镍6.总镍 含镍废水主要来源于电镀业，此外，采矿、冶金、仪表、石油化工、纺织等工业，以有钢铁厂、铸造厂、汽车和飞机制造工业、印刷、墨水、陶瓷、玻璃等行业也是镍的潜在来源。可以采用化学沉淀法、离子交换法和反渗透法行进行处理。7.苯并芘7.苯并芘 废水中的苯并芘主要来自焦化厂、煤气厂、炼油厂、石油化工厂等排出的废水，可采用臭氧氧化法、活性炭吸附法或两者的组合工艺去除。8.总银8.总银 银主要来自感光材料生产、胶片洗印和镀银、冶金等工业排放的废水，除去银的基本方法有沉淀法、离子交换法、还原取代法和电解回收法等。第二类污染物4.2.2第二类污染物4.2.2第二类污染物 1.总氰化合物1.总氰化合物 含氰废水主要来源于矿物的开采和提炼、摄影冲印、焦炉废水、电镀厂、金属表面处理厂、煤气厂、染料厂、制革厂、塑料厂、合成纤维制造等工业，具有剧毒。用无氰工艺代替有氰工艺，用无氰材料代替有氰材料，可以从根本上消除氰化物的危害。目前对于含氰废水的处理可以采用碱性氯化法、电解氧化法、活性炭吸附法和生物处理法等。2.硫化物2.硫化物 水中的硫化物主要来源于石油炼制、化工、制革、纺织等工业废水，处理技术包括加氯法、中和法、曝气法和氧化法等。3.氨氮3.氨氮 氨氮主要来源于许多工业废水以及人和动物的排泄物等。处理氨氮的技术主要有生物硝化法、氨吹脱法、折点氯化法和离子交换法等。4.氟化物4.氟化物 废水中的氟化物来源于玻璃和硅酸盐生产、电子元件生产、电镀操作、钢和铝制造、金属蚀刻、木材防腐以及化肥生产等。主要防治技术有化学法、离子交换法和活性炭吸附法等工艺。5.甲醛5.甲醛 通常作为消毒剂应用于生产酚醛树脂、硬化剂、强化剂以及防腐剂等的生产中，对于高浓度的甲醛废水可以采用薄膜蒸发器进行回收，对于低浓度的甲醛废水可以采用生物法处理。6.苯胺类6.苯胺类 主要存在于化学工业、染料制造业、医用药品等的生产和应用过程中排放的工业废水，可以采用生物法处理。7.硝基苯类7.硝基苯类 主要来源于染化厂、化工厂等排出的废水，一般采用生物法处理。8.阴离子表面活性剂8.阴离子表面活性剂 主要来自合成洗涤剂生产和使用过程中排放的废水，处理方法有泡沫分离法、乳化分离法、溶剂萃取法、离子交换法、活性炭吸附法以及生物处理法等。9.总铜9.总铜 工业废水中的铜主要来自金属的清洗、电镀和漂洗等，含铜废水的处理可采用离子交换、电解、化学沉淀法等。10.总锌10.总锌 含锌废水的工业来源主要包括：钢铁厂镀锌生产线、锌铜制品、锌铜电镀、粘胶纤维、木浆和新闻纸生产等。含锌废水的处理一般分为化学沉淀法和锌回收法。11.总锰11.总锰 锰主要存在于采矿、冶金、机械制造、化工等行业排出的废水中，对于含锰废水可以采用离子交换法、活性炭吸附法、曝气法、沉淀法、电渗析法等进行处理。12.采色显影剂、显影剂及氧化物总量12.采色显影剂、显影剂及氧化物总量 主要来源于洗印车间洗片机排水，对于显影废水通常采用化学氧化法进行处理。13.元素磷13.元素磷 污染物元素磷主要来自黄磷生产过程中排放的废水，可以采用物理化学方法进行处理或采用化学氧化后排放。14.有机磷农药、乐果、对硫磷等14.有机磷农药、乐果、对硫磷等 来源于农药生产过程及使用过程，主要采用生化法进行处理。15.五氯酚及五氯酚钠15.五氯酚及五氯酚钠 是一种除草剂，处理过程为：首先通过降温，进一步脱水尽可能地回收五氯酚钠；其次是进行酸化，将五氯酚钠转化为五氯酚，脱水，回收；然后，再萃取继续回收剩余的酚；最后进行生化处理。16.可吸附的有机卤化物16.可吸附的有机卤化物 是指有机氯化合物和有机溴化合物的总和，对于含有机卤化物的治理，高浓度的一般采用回收有机物质或直接焚烧的方法进行处理，对于低浓度的废水，一般采用生化法、活性炭吸附以及催化氧化法进行处理。17.挥发性卤代烃17.挥发性卤代烃 来源于化工、试剂、塑料、医院、高技术电子行业和洗衣业等废水的排放，对于高浓度废水一般采用回收有机物质或直接焚烧的方法进行处理，对于一般浓度的废水一般采用密闭曝气和生化法进行处理。18.苯系物18.苯系物 主要来源于石油化工厂、试剂厂、农药厂、合成纤维厂、油漆厂、轻工业以及电子工业等，一般采用生化法进行处理。19.氯代苯类19.氯代苯类 主要来源于化工、农药、试剂、制药和医院等排放的废水，一般采用先进行预处理，再与全厂废水混合进行生化处理的方法。20.硝基氯苯类20.硝基氯苯类 主要来源于化工、染料、医药、火工、有机化工原料和试剂等，一般先在生产车间进行回收预处理然后再与全废水混合进行生化处理。21.邻苯二甲酸酯类21.邻苯二甲酸酯类 主要来源于化工厂、塑料厂、人造纤维厂和试剂厂等，对于高浓度废水可采用焚烧处理，对于中等浓度废水采用隔油热蒸汽蒸馏技术、萃取法进行处理，低浓度经生化处理后排放。22.酚类污染物22.酚类污染物 来源于石油化工厂、化工厂、农药厂、造纸厂和制药厂等，对于高浓度含酚废水多采用多塔对流萃取技术处理，一般含酚废水采用曝气、生化、隔油浮选和大孔树脂吸附等方法处理。23.丙烯腈23.丙烯腈 来源于生产腈纶、制药工业和农药工业等，一般采用塔式生物滤池进行处理。24.总硒24.总硒 来源于造漆业、颜料及染料配制业、电子工业、玻璃制造业及农药生产等，采用混凝、离子交换和过滤吸附等方法进行处理。工业废水处理工艺和设计方法4.3工业废水处理工艺和设计方法4.3工业废水处理工艺和设计方法 4.3.1合成氨工业4.3.1合成氨工业 合成氨的工艺过程包括：氮气和氢气制备，氢气和氮气净化，氢、氮气的压缩和氨的合成，COD、氨氮主要来自：汽化工序产生的造气废水、脱硫工序产生的脱硫废水、铜洗工序产生的含氨废水。合成氨工业废水主要处理技术有：两水闭路循环技术；加压水解法处理重油造气含氰废水 4.3.2石油炼制工业4.3.2石油炼制工业 主要污染物来自炼油厂催化裂化废液、炼油厂催化裂化、焦化和加氢装置的含硫工艺废水以及催化裂化装置的分馏塔顶等废水。对于含硫废水要以采用空气氧化法及双塔汽提法进行处理，对于综合废水主要采用隔油和生物处理，根据排放标准要求，进一步处理可采用过滤、臭氧、活性炭吸附或氧化塘处理。4.3.3焦化废水4.3.3焦化废水 焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，因受配合煤性质、焦化产品回收工序及方法等多种因素的影响，使其成分复杂，是一种难处理的工业废水。焦化废水处理的主要方法为：用酚水熄焦，蒸汽脱酚，溶剂萃取脱酚、终冷水脱氰以及废水的生化处理。4.3.4煤气生产废水4.3.4煤气生产废水 主要来源于出炉煤气冷却与净化过程，煤气厂二级处理工艺流程为：首先进采用隔油、沉淀或气浮法去除悬浮物，然后进行回收、生物处理，达到排放标准后即可排放。4.3.5纺织印染废水4.3.5纺织印染废水 印染废水中的污染物来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料。织物纤维带入的污染物；染料和化学药剂；表面活性剂；整理剂。印染废水是以有机污染为主的成分复杂的有机废水，其处理方法以生物处理法为主，同时辅以必要的预处理和物理化学深度处理法。4.3.6电镀废水4.3.6电镀废水 主要来源是电镀生产过程的清洗、镀液过滤、镀液废弃以及镀液带出等，主要处理方法有中和法、氧化法、离子交换法、铁氧体法、中和混凝沉淀法、电解法、膜分离法及微生物治理法等。4.3.7金属表面处理废水4.3.7金属表面处理废水 主要来自防锈、除油、电泳、磷化电镀钝化膜保护以及涂料覆盖等工艺流程，污染物为各类重金属、高分子树脂、表面活性剂、有机溶剂、乳化油及添加剂等，主要处理方法为化学法。4.3.8酿造工业4.3.8酿造工业 1.啤酒工业1.啤酒工业 其废水的主要成分和来源是制麦、糖化、果胶、发酵、蛋白化合物以及包装车间等有机物和少量的无机盐类，对啤酒废水的处理常常采用以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。2.白酒工业2.白酒工业 主要采用粮食淀粉作为原料，因此废水主要含蛋白类溶解性物质，处理方法也是生物法。3.味精工业3.味精工业 其废水主要来自原料的水解、发酵、提取及精制等工序，有机物浓度较高，常采用厌氧和好氧生物处理后排放。4.3.9制浆造纸工业废水4.3.9制浆造纸工业废水 制浆造纸废水主要有：蒸煮废液、洗浆废水、筛选废水、漂白废水和抄纸废水等，主要污染物为COD、BOD、有毒物质、色度和悬浮物等。对于制浆造纸废水可采用常规燃烧法回收技术及白水回收纤维及循环利用技术进行处理，而对于中段废水主要处理工艺为一级处理、二级处理，必要时也可采用三级处理，一级处理的主要目的是去除悬浮物，回收纤维，二级处理工艺主要有沉淀与气浮、生物处理法等。保 存 打 印 关 闭 保 存 打 印 关 闭 环保工程师专业知识一精讲班第34讲讲义环保工程师专业知识一精讲班第34讲讲义污水再生利用的必要性和途径第5章 污水再生利用工程实践第5章 污水再生利用工程实践 5.1污水再生利用的必要性和途径5.1污水再生利用的必要性和途径 5.1.1污水再生利用的必要性5.1.1污水再生利用的必要性 我是是一个贫水国家，淡水资源总储量为28100亿m3，位居世界第四位，但是人均占有淡水量只有2200 m3，仅为世界水资源人均占有量的1/4，居世界第88位，是世界上13个贫水国之一。据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中110个城市严重缺水，日缺水量达1600万m3，年缺水量达60亿m3。水是自然界中唯一不可替代，也是唯一可以再生的资源。人类使用过的水，污染杂质只占0.1%左右，比海水3.5%少得多，其余绝大部分是可再用的水。污水经过适当再生处理，可以重复利用，对保障城市安全供水具有重要的意义。污水再生处理回用的目的和意义可以归纳为以下几点：解决了水资源短缺和水危机问题。城市污水再生处理回用，实现污水资源化，减少了向水域的排污量。以污水为原水的再生处理厂的制水成本低于甚至远远低于以自然水为原水的自来水厂。5.1.2污水再生利用的分类5.1.2污水再生利用的分类 城市污水回用作为缓解水资源短缺、保护生态环境、实现污水资源化的有效途径，到目前为止已经开展近百年了，就其回用的分类而言，主要包括必然回用和有意回用两大类。再生水作为一种潜在水资源的价值已经日益得到人们的重视。城市污水越来越多地在统一的规划和控制之下，有目的的、有规律的、安全的重复利用。5.1.3污水再生利用的途径5.1.3污水再生利用的途径 1.回用于农业1.回用于农业 污水回用往往将农业灌溉作为首选对象，其理由有两点：一是农业灌溉需要的水量很大，二是污水灌溉对农业和污水处理都有好处，可通过土地处理改善水质。2.回用于工业2.回用于工业 回用的对象应该是回用量大且对处理要求不高的工业，如间接冷却用水、冲洗等。3.回用于生活杂用3.回用于生活杂用 城市污水回用于生活杂用水不仅可以减少城市污水排放量，而且节约资源，利于环境保护。4.用于地下水回灌4.用于地下水回灌 将再生水经过土壤的渗滤作用回注至地下含水层称为地下水回灌，目的是补充地下水，防止海水入侵，防止因过量开采地下水造成的地面沉降。5.作为饮用水水源5.作为饮用水水源 在利用应注意必须采用间接饮用的方法，将新生水与水库水相混合，以弥补在反渗透工艺中去除的微量元素，以保证更高的安全性。6.回用于娱乐景观水体6.回用于娱乐景观水体 对于人直接接触的娱乐用水，再生水不应含有毒、有刺激性物质和病原微生物，通常要求再生水经过滤和充分消毒后才可回用作娱乐用水。污水再生利用的处理对象及典型工艺5.2污水再生利用的处理对象及典型工艺5.2污水再生利用的处理对象及典型工艺 5.2.1污水再生利用的处理目标5.2.1污水再生利用的处理目标 运行正常的二级污水处理厂出水中的污染物可分为有机物、无机物、颗粒状固体和病原微生物等四类，污水再生利用的处理对象就是这四类物质，采用深度处理可以去除相应的污染物质。5.2.2污水再生利用的典型工艺5.2.2污水再生利用的典型工艺 城市污水再生利用的典型工艺有多种，例如，采用直接过滤、微絮凝过滤、沉淀过滤、气浮过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、膜分离、慢滤以及土地处理等。5.3单元处理工艺及设计要点5.3单元处理工艺及设计要点 城市污水再生利用主要依靠三级处理工艺，单元处理工艺的组