水污染處理技術(shù)概述.doc

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1、 一、 緒論 1、水循環(huán)：①自然循環(huán) ②社會(huì)循環(huán) 2、天然水雜質(zhì)：懸浮物 膠體 溶解物 3、水體污染：排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體環(huán)境容量，導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)及微生物特性發(fā)生變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體功能及在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中的作用。 4、水污染可分為：自然污染 人為污染 5、氧垂曲線定義：在河流受到大量有機(jī)物污染時(shí)，由于有機(jī)物這種氧化分解作用，水體溶解氧發(fā)生變化，隨著污染源到河流下游一定距離內(nèi)，溶解氧由高到低，再到原來溶解氧水平，可繪制成一條溶解氧下降曲線。 6、氧垂曲線的作用：①?gòu)U水排入河流后溶解氧的變化

2、情況 ②最缺氧點(diǎn)距離受污點(diǎn)的位置及其溶解氧含量 7、水體污染源分為：工業(yè)污染源 生活污染源 其他污染源 8、污染類型：病原體污染 耗氧物質(zhì)污染 植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染 石油污染 熱污染 放射性污染 有毒化學(xué)物質(zhì)污染 酸堿鹽污染 9、廢水的水質(zhì)指標(biāo)： ①物理指標(biāo) 溫度、色度、臭味、固體物 ②化學(xué)指標(biāo) COD、BOD5、PH值、汞 ③生物指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群數(shù) 10、水污染控制基本方法：物理處理法 化學(xué)處理法 物理化學(xué)處理法 生物處理法 11、凱氏氮：有機(jī)氮和氨氮的總稱 12、總固體量：TS 懸浮物：SS 溶解性固體：DS

3、 揮發(fā)性固體：VSS 非揮發(fā)性固體：NVSS 二、 物理處理法 1、 定義：借助物理作用分離和除去污水中不溶性懸浮物體或固體的方法 2、 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行、效果良好、費(fèi)用較低 —、均和調(diào)節(jié) 1、調(diào)節(jié)池作用：調(diào)節(jié)水量 調(diào)節(jié)水質(zhì) 二、①篩濾作用： 去除污水中較大的漂浮物和懸浮物 減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷 防止堵塞水泵或管路 回收有用物質(zhì) ②格柵：-、按清理方式來分類：人工清理格柵 機(jī)械格柵 =、按格柵規(guī)格分類： 粗格柵：50—100毫米 中格柵：10—40毫米

4、 細(xì)格柵3—10毫米 三、柵渣、篩余物處理： 填埋 焚燒 四、①沉淀定義：溶液中難溶解的固體物質(zhì)從溶液中析出或從溶液中析出的難溶解的固體物質(zhì) ②沉淀作用：作為化學(xué)處理與生物處理的預(yù)處理 用于化學(xué)處理或生物處理后，分離化學(xué)沉淀物、分離活性污泥 污泥的濃縮脫水 灌溉農(nóng)田前作灌前處理 ③沉淀類型：自由沉淀 絮凝沉淀 擁擠沉淀 壓縮沉淀 ④過濾率（表面負(fù)荷率）：沉淀池進(jìn)水量與沉淀池平面面積的比值 ⑤沉淀池的沉降率（沉淀淺層理論）：與 顆粒沉速、沉淀池表面負(fù)荷有關(guān) ⑥沉淀池類別：平流式沉淀池，特點(diǎn)：沉淀效

5、果好、造價(jià)低 占地大、排泥困難 豎流式沉淀池，特點(diǎn)：占地小、排泥容易 造價(jià)高 輻流式沉淀池，特點(diǎn)：容量大、管理簡(jiǎn)單 造價(jià)高 斜流式沉淀池，特點(diǎn)：占地小、效果好 造價(jià)高 五、沉砂池類別：平流沉砂池，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、截留效果好 曝氣沉砂池，特點(diǎn)：改善水質(zhì)、可脫臭 費(fèi)用高 鐘式沉砂池，特點(diǎn)：效果明顯 費(fèi)用高 六、除油（除油池，隔油池）采用自然上浮法分離去除含油廢

6、水中呈懸浮狀態(tài)的浮油。 ①污水中的油品分類：浮油 分散油 乳化油 溶解油 ②除油池的類型：平流式隔油池，特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，除油效果穩(wěn)定 占地大、處理能力低 斜流式隔油池，特點(diǎn)：占地較小、停留時(shí)間短，效果好 七、離心分離 定義：懸浮物借助離心設(shè)備的高速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下與水分離的過程。 類型：旋流分離器 水力旋流器 離心分離機(jī) 八、過濾 定義：把不溶于水的物質(zhì)與溶液或水分開。 過濾的機(jī)理：阻力截留 重力沉降 接觸絮凝

7、 類別：格柵過濾 微孔過濾 膜過濾 深層過濾 快濾池構(gòu)造：洗砂排水槽、濾料層、承托層、配水系統(tǒng) 九、高梯度磁分離 定義：利用磁場(chǎng)中磁化基質(zhì)的感應(yīng)磁場(chǎng)和高梯度磁場(chǎng)所產(chǎn)生的磁力從廢水中分離出顆粒狀污染物或提取有用物質(zhì)的方法。 特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、占地小 基建和運(yùn)行費(fèi)用高、能耗大 三、 化學(xué)處理法 定義：通過化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)，使它或從溶解、膠體或懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)而從水中除去的廢水處理方法。 1、 中和法（適用于酸性、堿性廢液） 中和定義：利用化學(xué)酸堿中和的原理消除污水中過量的酸和堿，使其PH值

8、達(dá)到中性過程。 中和處理方法分類：相互中和、投藥中和、過濾中和法三種 2、 混凝（適用于污水濁度和色度、重金屬、高分子有機(jī)物） 定義 ：向水中投加混凝劑，使水中難以沉淀細(xì)小顆粒及膠體顆粒脫穩(wěn)并互相聚集成粗大顆粒而沉淀，從而實(shí)現(xiàn)與水分離，達(dá)到水質(zhì)凈化。 影響混凝效果的因素：PH值 溫度 共存雜質(zhì) 混凝劑種類、投加量及投加次序 攪拌強(qiáng)度及時(shí)間 3、 混凝劑包括①無(wú)機(jī)混凝劑：硫酸鋁、明礬、三氯化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵、三氯化鐵 ②有機(jī)混凝劑：聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺 4、 混凝劑投加方法：重力投加、壓力投加 5、 化學(xué)沉淀法 定義：向水

9、中投加某些化學(xué)藥劑，與水中溶解性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶化合物，然后進(jìn)行固液分離，從而除去污水中污染物的方法。 分類：氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法、貼氧體沉淀法 6、 化學(xué)氧化還原法（氧化法、還原法）去除鉻、汞等重金屬 定義： 氧化法：氯類，氣態(tài)氯、液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯 氧類，氧、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀 還原法：硫酸亞鐵、氯化亞鐵、鐵屑、二氧化硫、硼氫化鈉 7、 電解法 定義：將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能使電解槽內(nèi)電極附近產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，從而使廢水得以凈化的過程。 類別：電解氧化、電解還原、電解氣浮、

10、電解凝聚 影響電解因素：電極材料、槽電壓、電流密度、PH值、攪拌作用 8、 消毒法 定義：對(duì)有害微生物的殺滅過程 類別:①物理法消毒，紫外線消毒、加熱消毒、輻射消毒、高壓靜電消毒 ②化學(xué)法消毒，氯化法消毒、臭氧法消毒、二氧化氯消毒 滅菌定義：殺滅或去除一切活的細(xì)菌或其他微生物以及它們的芽孢。 四、 物理化學(xué)處理法 一、 氣?。ǜ∵x），特點(diǎn)：占地小、處理效果好、回收利用有用物質(zhì)、電耗大 氣浮的分離兩個(gè)條件：①向水中提供足夠數(shù)量的微小氣泡 ②使分離的懸浮物黏附于氣泡而上浮達(dá)到分離。 1、 氣浮法按氣泡產(chǎn)生不同：充氣氣浮、溶氣氣浮、電解氣浮 2、 充氣氣?。孩偃~

11、輪氣浮，特點(diǎn)：不易堵塞、適于濃度高污水 氣泡大、氣浮效果低 ②射流氣浮，特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低 動(dòng)力消耗大、易堵塞 3、 溶氣氣?。孩偃軞庹婵諝飧?， ②加壓溶氣氣浮，設(shè)備：加壓泵、溶氣罐、減壓閥、溶氣釋放器、氣浮池 二、吸附法（適用于脫色、 除臭、脫除重金屬、溶解性有機(jī)物） 定義：是一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)表面上進(jìn)行自動(dòng)累積或溶集的現(xiàn)象。 吸附的類別：交換吸附、物理吸附、化學(xué)吸附 影響吸附的因素有：①吸附劑種類及性質(zhì)（比表面積、孔結(jié)構(gòu)） ②吸附質(zhì)的性質(zhì)

12、 ③操作條件（溫度、污水PH值、接觸時(shí)間） 吸附劑：活性炭、沸石、焦炭、硅藻土、木質(zhì)、木屑 重復(fù)利用吸附劑的方法（再生方法）：加熱再生法、化學(xué)氧化法、生物法、溶劑再生法 三、 離子交換（適用于去除重金屬、硬水軟化、制備純水） 定義：指液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的一種可逆性化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)液相中的某些離子作為離子交換固體所喜好時(shí)，便會(huì)被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價(jià)離子回到溶液中。 四、 膜分離法（適用于污水處理、化工、醫(yī)療、輕工、生化） 含義：利用特殊的薄膜（半透膜）對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法。 類

13、別：電滲析、反滲透、超濾、自然滲析、液膜技術(shù) 五、 萃取(適用于有機(jī)污水、個(gè)別重金屬污水) 定義：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作方法。 再生方法：物理法（蒸餾）、化學(xué)法（投加化學(xué)藥劑） 六、 吹脫（適用于去除污水中含毒、有害溶解氣體 定義：用來脫除污水中的溶解氣體和某些極易揮發(fā)的溶質(zhì)的一種氣液相轉(zhuǎn)移的分離法。 影響吹脫因素：溫度、氣液比、PH值、油類物質(zhì) 吹脫氣體最終處理方法：向大氣排放、爐內(nèi)燃燒、回收利用 回收利用：①用堿性溶液吸收含揮發(fā)性物質(zhì)氣體

14、 ②用活性炭吸附含揮發(fā)性物質(zhì)氣體 ③對(duì)揮發(fā)性氣體進(jìn)行燃燒，制成副產(chǎn)品 五、 好氧生物處理法（PH值6.5—8.5） 定義：在有氧氣存在的條件下，污水中的有害物質(zhì)、有機(jī)污染物被好氧和兼性微生物所降解的過程 1、 污水中的微生物有：菌類（細(xì)菌、真菌）、藻類、動(dòng)物（原生、后生）、病毒 2、 污染物的可生化性：污染物被微生物降解的難易程度 3、 影響微生物生長(zhǎng)的因素：營(yíng)養(yǎng)、溫度、PH值、溶解氧、有毒物質(zhì) 4、 微生物生長(zhǎng)規(guī)律（四個(gè)階段）適應(yīng)期、指數(shù)期、靜止期、衰亡期 5、 污水可生化性指

15、標(biāo)：BOD5與COD的比值（BOD5/COD） 6、 BOD5/COD 小于0.3，難生化 大于0.3，可生化 大于0.4，易生化 7、 相同的混合液，污泥沉降比越大，說明絮體越松散，沉淀性能越差 8、 微生物處理（生物處理）方法類別：好氧法、厭氧法 按微生物附著方式：懸浮生長(zhǎng)法（活性污泥法） 固著生長(zhǎng)法（生物膜法） 9、 生物處理法包括：①好氧生物處理法：傳統(tǒng)活性污泥法-----活性污泥、氧化溝、AB法、SBR 好氧生物膜法----生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化、好氧濾池、好氧流化床

16、 ②厭氧生物處理法：厭氧活性污泥法----普通消化、接觸消化、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧折流反應(yīng)器(ABR)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC） 厭氧生物膜法----厭氧濾池、厭氧流化床 ③自然生物處理法：穩(wěn)定塘法---厭氧塘、好氧塘、曝氣塘 土地處理法----快速滲透、慢速滲透、地下滲透、表面漫流 10、懸浮固體量/污泥濃度（MLSS） 揮發(fā)性懸浮固體量（MLVSS） 污泥沉降比（SV） 污泥體積指數(shù)（SVI） 城市污

17、水中SVI為50～150 ▲、好氧傳統(tǒng)活性污泥法 一、活性污泥法： 1、特點(diǎn)：①耐沖擊負(fù)荷能力差 ②能耗大 二、接觸穩(wěn)定法： 1、特點(diǎn)：①適于處理固體、膠體物質(zhì) ②能耗低、池容小 ③出水水質(zhì)較差 ④耐沖擊負(fù)荷 三、氧化溝（適用于中小型污水廠）：

18、 1、特點(diǎn)：①基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低 ②耐沖擊負(fù)荷、污泥產(chǎn)率低、出水水質(zhì)好 ③脫氮、磷效果較好 四、吸附生物降解活性污泥法（AB法）

19、 1、特點(diǎn)：①耐沖擊能力強(qiáng)、凈化效果好 ②投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、 ③除磷脫氮效果好（用于脫N、P工藝時(shí)，操作復(fù)雜） 六、 間歇式活性污泥法（SBR法） 1、特點(diǎn)：①系統(tǒng)簡(jiǎn)單（構(gòu)造簡(jiǎn)單、投資運(yùn)行費(fèi)用低、耐沖擊負(fù)荷） ②凈化效果好、脫磷氮效果好 ③需要較大調(diào)節(jié)池、設(shè)備閑置高 七、生物脫氮除磷（SBR法、氧化溝） 1、脫氮（有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮） ①有機(jī)氮→轉(zhuǎn)化氨氮→轉(zhuǎn)化亞硝酸氮

20、、硝酸氮→轉(zhuǎn)化氮?dú)猓∟2） 好氧 厭氧 ②影響消化細(xì)菌因素：溫度、PH值、溶解氧、有機(jī)負(fù)荷、泥齡 ③示圖（厭氧---好氧生物脫氮工藝圖） 2除磷（正磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機(jī)磷） ①好氧條件：吸磷 厭氧條件：放磷 ②影響聚磷菌因素：碳源、溫度 ③示圖（厭氧---好氧---生物除磷工藝圖）

21、 八、曝氣與曝氣池 （活性污泥馴化：加入低濃度污水悶曝3天，溶解氧控制2～3mg/l） 1、雙膜理論：在氣液界面存在著氣膜與液膜，對(duì)氣液相的傳質(zhì)形成阻力 2、曝氣方法：鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣 3、曝氣池類型：推流式、完全混合式、推流式--完全混合組合式曝氣池 4、活性污泥系統(tǒng)組成：曝氣池、二沉池、污泥回流系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng) 5、活性生物濾池法（ABF法） ▲ 好氧生物膜法（好氧） 1、 工藝基本流程圖

22、 2、 生物膜的凈化過程 3、 生物膜法： ①分類：：①充填式（生物轉(zhuǎn)盤、濾池） ②浸沒式（接觸氧化、生物流化床） ②特點(diǎn)① 去除難降解有機(jī)物 ②凈化效果好 ③耐沖擊負(fù)荷，處理低濃度污水 ④沉降性能好 ⑤操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低 ⑥投資費(fèi)用大 4、 生物濾池（充填式） ①示圖（單級(jí)回流法工藝圖）

23、 ②影響生物濾池性能因素：濾床高度、負(fù)荷率、回流比、供氧情況 5、 生物轉(zhuǎn)盤 ①示圖 ②特點(diǎn)：①自然通風(fēng)效果好，充氧能力強(qiáng) ②處理高濃度污水 ③無(wú)堵塞現(xiàn)象 ④與污水接觸均勻，盤面利用率高 ⑤能耗低 ⑥盤片材料貴，投資大 6、 生物接觸氧法 ①示圖：（基本流程） ②特點(diǎn)：①

24、凈化效果好 ②污泥產(chǎn)量低 ③占地小 ④動(dòng)力消耗大 ⑤污泥沉降性能差 7、生物流化床 ①示圖 ②特點(diǎn)：①操作簡(jiǎn)單 ②能耗、投資、運(yùn)行費(fèi)用低 ★ 生物、膜法（兩者都存在） 1、 膜生物反應(yīng)器（MBR） ①示圖 ②特點(diǎn)：①去除效率高 ②剩余污泥量小 ③操作管理方便 ④能耗高、膜易污染 ⑤膜組件費(fèi)用高 ⑥膜通量小

25、 ★ 自然生物處理法 1、 穩(wěn)定塘 ⑴類別：①好氧塘 ②厭氧塘 ③兼性塘 ④曝氣塘 ⑵特點(diǎn)：①投資、運(yùn)行費(fèi)用低 ②功能全 ③實(shí)現(xiàn)污水資源化 ④占地面積大 ⑤衛(wèi)生條件差、處理效果受環(huán)境影響 2、土地處理系統(tǒng)方法：①慢速滲透 ②快速滲透 ★★★★ ：厭氧生物處理法 一：厭氧消化處理 1、厭氧消化三個(gè)階段：①酸性發(fā)酵 ②產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段 ③堿性發(fā)酵 2、影響消化因素： ①溫度 ②PH值與酸堿度 ③營(yíng)養(yǎng)比 ④攪拌 ⑤有毒物質(zhì)

26、 ⑥有機(jī)負(fù)荷 3、污泥投配率：每天投加的生污泥體積占污泥消化器有效容積的百分?jǐn)?shù) 二：污泥的厭氧消化 1、厭氧消化法的構(gòu)筑物主要：①消化池 ②化糞池 ③雙層沉淀池 ④沼氣池 2、污泥消化法：①人工消化法（低溫、中溫、高溫三種消化） ②自然消化法（穩(wěn)定塘） 3消化池的構(gòu)造：消化池的主體由：集氣罩、池蓋、池體及下錐體等，并附設(shè)新鮮污泥投配系統(tǒng)、熟污泥的排出系統(tǒng)、溢流系統(tǒng)、沼氣的排出收集及貯存系統(tǒng)、加溫及攪拌設(shè)備。 4消化池的加熱方法：①池內(nèi)蒸汽直接加熱法 ②池外預(yù)熱法 5、消化池的攪拌方法：①泵加水射器攪拌 ②聯(lián)合攪

27、拌法 ③沼氣攪拌法 三：污水厭氧消化 1、 厭氧接觸法：（示圖） 一般接觸反應(yīng)器污泥體積指數(shù)（SVI）為70～150ml/g 2、厭氧濾池：① 升流式厭氧濾池 ②降流式厭氧濾池 特點(diǎn)：耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，易固著生長(zhǎng)，處理溶解性有機(jī)廢水 3、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（U

28、ASB） ①主要部分構(gòu)成：反應(yīng)區(qū)、沉降區(qū)、氣室 4、 厭氧流化床（填充物料：石英砂、無(wú)煙煤、活性炭） ① 特點(diǎn)：易固著、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、剩余污泥量小、技術(shù)要求高 5、 厭氧生物轉(zhuǎn)盤 ① 特點(diǎn)：耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、穩(wěn)定性較強(qiáng)、運(yùn)行管理方便、造價(jià)高 四:污泥處理與處置 1、 污泥分類：初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥、熟污泥 2、 污泥含水率：污泥中所含水分的質(zhì)量占污泥總質(zhì)量的比值的百分?jǐn)?shù) 3、 污泥中水分的分類：空隙水占70% 毛細(xì)水占20% 吸附水和內(nèi)部水占10% 4、 污泥濃縮的方法：重力、氣浮、離心濃縮法 5、 污泥脫水方法：機(jī)械脫水法、（自然干化法、烘干法） 6、 污泥處置方法：棄置法（填地、投海）、焚燒法