环境工程学污水处理基本知识.PPT课件.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,2020/2/20,#,水的指标,一、物理性水质指标,1,、温度；,2,、颜色和色度；,3,、浑浊度：浑浊度是一种光学校应，表示光线透过水层时受到阻碍的程度，与颗粒的数量、浓度、尺寸、形状和折射指数有关；,4,、总固体：水样在,103-105,下蒸发干燥后所残余的固体物质总量，也称蒸发残余物；,5,、悬浮性固体（,SS,）：水样过滤后，滤样截留物蒸干后的残余固体量；,6,、溶解固体（,DS,）：滤过液蒸干后的残余固体量,2025/4/13 周日,1,7,、挥发性固体（,VS,）,:,在一定温度下（,600,）将水样中经蒸发干燥后的固体灼烧而失去的重量称为挥发性固体；,8,、固定性固体（,FS,）：灼烧后残余物质的重量；,9,、电导率：是指一定体积溶液的电导。水中溶解的盐类均以离子状态存在，具有一定的导电能力，因此电导率可以间接地表示出溶解盐类的含量，是水的纯净程度的一个重要指标。,二、化学性水质指标,1,、,pH,，,pH,是重要的水质指标之一；,2,、硬度：水中有些金属阳离子，同其他离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，这些金属离子的总浓度称为水的硬度；,3,、碱度：水中能与强酸发生中和反应的全部物质即水接受质子的能力称为碱度；,2025/4/13 周日,2,4,、溶解氧（,DO,）：常温下水中氧的溶解量；,5,、生化需氧量（,BOD,）：是指在人工控制的条件下，水中的有机物在有氧的条件下被微生物分解所消耗的溶解氧量。,6,、化学需氧量（,COD,）：在酸性条件下，水中各种有机及物质与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量；,7,、总有机碳（,TOC),：表示水中所有有机污染物的总含量；,8,、总需氧量（,TOD,）：在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在,900,高温下使一定量的水样汽化，其中有机物燃烧变成稳定的氧化物时所需的氧量；,9,、,污染指数（,SDI,）,：,是水质指标的重要参数之一。它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量,；,10,、,矿化度,：,水的矿化度又叫做水的含盐量，是表示水中所含盐类的数量,，,一般用,M,表示,；,2025/4/13 周日,3,11,、,总矿化度,：,总矿化度，又叫总溶解固体（,TDS,），指地下水中所含有的各种离子、分子与化合物的总量，以每公升中所含克数（,g/L,）表示,；,12,、色度：在比色管中将水样用无色清洁水稀释成不同倍数，并与液面高度相同的蒸馏水作比较，取其刚好看不见颜色时的稀释倍数者，即为色度。,废水处理的基本方法,废水处理一般分为一级、二级、三级处理。,一级处理采用物理方法，用格栅、筛网、沉砂池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整,pH,值，减轻废水的腐化程度。,二级处理采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。,三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮、生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。,2025/4/13 周日,4,处理方法,基本原理,常用技术,物理法,通过物理或机械作用去除废水中不溶解的悬浮固体及油品,过滤、沉淀、离心分离、气浮等,化学法,加入化学物质，通过化学反应，改变废水中污染物的化学性质或物理性质，使之发生化学或物理状态的变化，进而从水中除去,中和、氧化、还原、分解、絮凝、化学沉淀等,物理化学法,运用物理和化学的综合作用使废水得到净化,汽提、吹脱、吸附、萃取、离子交换、电解、电渗析、反渗析等,生物法,利用微生物的代谢作用，使废水中的有机污染物氧化降解成无害物质的方法，又叫生物化学处理法是处理有机废水最重要的方法,活性污泥、生物滤池、生物转盘、氧化塘、厌氧消化等,2025/4/13 周日,5,水的物理处理,1,、格栅,格栅的基本结构是由一组平行设置的栅条所组成的框架，主要是去除一些大块的固体悬浮物和漂浮物。根据格栅的栅距，格栅可分为粗格栅（栅距,40-150mm,）、中格栅（栅距,10-40mm,）、细格栅（栅距,1.5-10mm,）三类。,2,、沉砂池,沉砂池可分为平流式、旋流式和曝气沉砂池三大类。,平流沉砂池：属于早期使用的沉砂池形式，池型采用渠道式，底部设砂斗，定期排沙。,曝气沉砂池：采用矩形长池型，在沿池长一侧的底部设置曝气管，通过曝气在池的过水断面上产生旋流，水呈螺旋状通过沉砂池。重颗粒沉到底，并在旋流和重力的作用下流进集砂槽，再定期用排砂机械排出池外；而较轻的有机颗粒则随旋流流出沉砂池。,2025/4/13 周日,6,旋流式沉砂池：采用圆形浅池型，池壁上开有较大的进水口，池底为平底或向中心倾斜的斜底，底部中心的下部是一个较大的砂斗，沉砂池中心设有搅拌与排砂设备。,3,、离心分离,物体高速旋转时产生离心力场利用离心力分离废水中密度与水不同的悬浮物的处理方法，就是离心分离法。按照产生离心力的方式不同，离心分离设备可分为水旋和器旋两类。,A,水力旋流器有压力式和重力式两种。,B,离心机按分离因素的大小，可分为高速离心机，中速离心机，和低速离心机。,4,、沉淀,沉淀法是利用悬浮颗粒与水的密度差，在重力作用下将重于水的悬浮颗粒从水中分离出去的一种水处理工艺。根据悬浮颗粒的浓度和性质，沉淀可分为四种：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。沉淀池根据池内水流方向的不同，可分为平流沉淀池、,2025/4/13 周日,7,竖流式沉淀池、辐流式沉淀池和斜板（管）沉淀池。,5,、气浮,气浮过程中，细微气泡首先与水中的悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡,-,颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。由此可见，实现气浮分离必须具备以下三个基本条件：一是必须在水中产生足够数量的细微气泡；二是必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体；三是必须使气泡能够与悬浮粒子相黏附。,6,、过滤,过滤是用来分离悬浮液，获得清净液体的单元操作。在水处理中，过滤一般是指以石英砂等粒状颗粒的滤层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。,水的化学处理,2025/4/13 周日,8,1,、混凝,凝聚是指胶体被压缩双电层而失去稳定性，发生相互聚集的过程；絮凝是指脱稳胶体聚结成大颗粒絮体的过程；混凝则是凝聚和絮凝的总称。,常用的无机混凝剂有：,助凝剂：凡是能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂统称为助凝剂。助凝剂本身可以起到混凝作用，也可不起混凝作用，但与混凝剂一起使用时，能促进混凝过程，产生大而结实的矾花。影,铝 系,硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝,铁 系,三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁,无机复合,聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸氯化铁、聚合硫酸氯化铝、聚合铝硅、聚合铁硅、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁,无机,-,有机复合,聚合铝,/,铁,-,聚丙烯酰胺、聚合铝,/,铁,-,甲壳素、聚合铝,/,铁,-,天然有机高分子、聚合铝,/,铁,-,其他合成有机高分子,2025/4/13 周日,9,响混凝效果的因素有水温、,pH,、水中杂质的成分、性质和浓度。,2,、澄清,在澄清池中，通过水力或机械的手段，将沉到底的污泥提升起来，并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的悬浮泥渣层。这层泥渣层具有相当高的接触絮凝活性。当原水与泥渣层接触时，脱稳杂质被泥渣层吸附或截留，使水获得澄清。,3,、中和法,中和处理的目的是中和废水中过量的酸或碱，使中和后的废水呈中性或接近中性，以满足下一步处理或外排的要求。,4,、高级氧化技术,5,、化学还原法,6,、化学沉淀法,7,、电化学法,8,、电解凝聚法,9,、消毒,2025/4/13 周日,10,水的物理化学处理,1,、离子交换法,离子交换法是液相中的离子和固体相中离子间所进行的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为固相所喜好时，便会被离子交换固体吸附，同时为维持水溶液的电中性，离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。,2,、吸附法,吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附于表面，再用适宜溶剂、加热或吹气等方式将预测组分解吸，达到分离和富集的目的。在废水处理中，吸附法主要用来脱除废水中的微量污染物，以达到深度净化的目的。其应用范围包括脱色、脱臭、脱除重金属离子、脱除溶解有机物、脱除放射性物质等。,3,、膜分离技术,2025/4/13 周日,11,膜分离技术原理,膜分离过程的推动力主要是浓度梯度、电势梯度及压力梯度。膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。,膜分离技术的分类,近几十年来，膜分离技术应用到污水处理领域，形成了新的污水处理方法，它包含微滤（,MF,）、超滤（,UF,）、纳滤（,NF,）、反渗透（,RO,）、电渗析（,ED,）等。,（,1,）微滤。微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤是一种精密过滤技术，一般能够除去水中的细菌、固体微粒，所分离的组分直径为,0.03-15m,。,（,2,）超滤。超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在,0.05m-1nm,分子量之间。同微滤类似，超滤主要用于去除固体微粒，分离的组分直径为,0.005-10m,还可以去除病毒、大分子物质、胶体等。,2025/4/13 周日,12,（,3,）纳滤。纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在,80-1000,的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。,（,4,）反渗透。反渗透是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧的静压力为推动力，实现对液体混合物分离的膜过程。反渗透主要是用来除去水中的无机盐，反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率。,（,5,）电渗析。电渗析只能去除水中的盐分，而对于水中的有机物不能去除，某些高价离子和有机物还会污染膜。电渗析运行过程中易发生浓差极化而产生结垢。,2025/4/13 周日,13,