污水处理工培训.ppt

污水处理工的知识要求,1、污水处理工艺流程，各构筑物的名称、作用及相互关系2、污水来源及水质、水量变化规律，排水水质标准3、系统主要设备基本知识和技术参数4、主要管路的用途，各种闸门的启闭要求及对工艺的影响5、污水处理系统安全技术操作规程,污水处理工操作要求,1、各种与工艺有关的设备、管路闸门的操作方法及污水处理的常见故障的排除2、观察、测定生化处理构筑物中的运行情况3、识别活性污泥的质量，合理控制回流污泥量及适时适量排放剩余污泥4、掌握沉砂池、沉淀池排渣、排泥规律并适时排放5、掌握污水消化池的一般运转规律、温度、搅拌及污泥的过时投配排放量6、现场测试仪器仪表的观察与使用,污水来源分类及水质指标,污水处理形式及分类,污泥处置,主要内容,废水处理案例,污水来源,1工业污染源 2.生活污染源3.养殖业4.面污染源5.其他,何谓水污染？,水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害主要是 人为污染。,水的污染,酸碱盐等无机物污染重金属污染有机物污染水体富营养化 热污染,污染物性质与水质指标,污染物性质 按化学物质分：有机物 无机物 按物理形态大小分：悬浮物 胶体 溶解性,废水水质指标,1)物理性指标：色度，温度，固体物质 2）化学性指标：生化需氧量 化学需氧量（COD）总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）pH值和碱度 植物营养元素(N和P)重金属：3)生物学指标：细菌总数、大肠菌数,电导率,电导率(electric conductivity)电解质溶液在电场作用下的导电能力。其大小间接反应了水中溶解性盐类的总量，也反映了水中矿物质的总量。电导率的单位为 Sm-1,pH,pH值是指水的酸碱度，表示水中H+和OH-的含量比例（范围为0-14）。人体对pH值的反应非常敏感，身体内大部分物质的pH值为6.8，血液和细胞水的pH值为7.2-7.3。,耗氧量,水中发生化学或生物化学氧化还原反应所消耗氧化剂或溶解氧的量。间接反映水中有机物的含量。水中有机物愈多，耗氧量就愈高，从而溶解氧减少。测定方法不同，分为化学耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD）。,生化需氧量（BOD）,在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20，5天）。它反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物量的主要污染特性（以mg/L为单位）。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20天100天完成。实际中，常以5天作为测定生化需氧量的标准时间，称五日生化需氧量（BOD5）通常以20C为测定的标准温度。,化学需氧量（COD）,用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。常用的氧化剂主要是重铬酸钾(K2Cr2O7)称CODCr和高锰酸钾(KMnO4)称高锰酸盐指数或OC。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强；如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4-0.5。化学需氧量测定可将大部分有机物氧化，而且也包括水中所存在的无机性还原物质。用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。,总有机碳（TOC）,TOC:在950高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量,微生物学指标,水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度，常以：细菌个数/毫升计如：饮用水：100个/毫升，医院排水：500个/毫升。大肠菌群大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性，常以：大肠菌群数/升计，如：饮用水：3个/升，城市排水：10000个/升。,污水综合排放标准,第一类污染物，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求，(采矿行业的尾矿坝出水口不得视为车间排放口)。第二类污染物，在排污单位排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。,第一类污染物最高允许排放浓度 单位：mg/L,污水处理形式及分类,污水的出路 污水回用要求（中水）污水处理的形式,污水的出路,排放水体农业利用工业利用市政回用地下水回灌,污水回用要求（中水）,1 对人体健康不应产生不良影响；2对环境质量和生态系统不应产生不良影响；3对产品质量不应产生不良影响；4应符合应用对象对水质的要求或标准；5应为使用者和公众所接受；6回用系统在技术上可行、操作简便；7价格应比自来水低廉；8应有安全使用的保障。,污水处理的形式,污水的物理处理污水的化学处理(化学混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法、）污水物理化学处理（吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法）污水的生化处理（污水的好氧生物处理、厌氧生物处理）,1、污水的物理处理,格栅和筛网沉淀池及沉砂池隔油和破乳（略）气浮,格栅,格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。格栅的清渣方法，有人工清除和机械清除两种。每天的栅渣量大于0.2m时，一般应采用机械清除方法。,沉砂,沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。对污水中无机的不溶解物质，常采用沉砂池来去除钟氏沉沙池斜板沉淀池理论上越大越好，考虑占地面积和投资,钟氏沉沙池,旋流沉砂池-钟式沉砂池,钟氏（式）沉砂池,钟氏沉砂池：是一种利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒沉淀，并使有机物随水流带走的沉砂装置。废水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被送回废水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排砂管清洗后排出，清洗水回流至沉砂区。根据废水处理量的不同，钟氏沉砂池可分为不同型号。,沉淀池,一般按水流方向分成：平流式、辐流式、竖流式沉淀池,1平流式沉淀池,2、辐流式沉淀池,3、竖流式沉淀池,4、斜板沉淀池,斜板沉淀器,三种沉淀池的特点及适用条件,气浮,工作原理:是在压力状况下，将大量空气溶于水中，形成溶气水，通过释放器骤然减压快速释放，产生大量微细气泡。微细气泡与混凝反应废水中的凝聚物粘附在一起，使絮体比重小于1而浮于水面，从而使污染物从水中分离出去，达到净水的目的。气浮装置主要特点气浮装置占地面积小、处理效率高、操作简单等优点。一般与混凝系统配合使用，效果理想。,气浮机与工艺图,2、污水的化学处理,化学混凝法 中和法 化学沉淀法 氧化还原法,化学混凝法,化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。通过混凝剂的压缩双电层、吸附架桥、网捕等作用，使微小悬浮物和胶体物质凝聚成大的颗粒物而沉淀去除。,常用混凝剂和助凝剂：,无机盐类混凝剂目前应用最广的是铝盐和铁盐。铝盐中主要有硫酸铝、明矾等。硫酸铝混凝效果较好，使用方便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。铁盐中主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀；但三氧化铁腐蚀性强易吸水潮解，不易保管。硫酸亚铁FeSO47H20是半透明绿色结晶体，离解出的二价铁离子Fe2+不具有三价铁盐的良好混凝作用，使用时应将二价铁氧化成三价铁。同时，残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色，Fe2+与水中某些有色物质作用后，会生成颜色更深的溶解物。,高分子混凝剂高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚合氧化铝对各种水质适应性较强，适用的pH值范围较广，对低温水效果也较好，形成的絮凝体粒大而重。有机高分子混凝剂由于分子上的链节与水中胶体微粒有极强的吸附作用，混凝效果优异。助凝剂当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂可用以调节或改善混凝的条件，也可用以改善絮凝体的结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠、红花树等。,混凝剂加药装置,混凝系统的主要异常现象、原因与解决对策,中和法,中和法适合处理酸性和碱性废水。所用的参数就是pH值，用碱或碱性物质中和酸性废水时，把废水的pH值调升到7；用酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的pH值调低到7。常用的碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰石、白云石。常用的酸性中和剂有废酸、粗制酸和烟道气。,化学沉淀法,用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐或氢氧化物从溶液中析出。废水处理中，常用化学沉淀法去除废水中的有害离子，阳离子如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+，阴离子如硫酸根、磷酸根。,氧化还原法,氧化还原法在废水处理中不多见。电镀废水处理中去除铬酸根和氰根可用氧化还原法。含汞废水亦可用氧化还原法回收汞。有色废水也可用氧化法脱色，如加氯。常用的氧化还原法有加氯法、电解法、和置换法。,3污水物理化学处理,吸附法离子交换法萃取法（略）膜析法（略）,吸附,固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力，比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附剂。吸附可分为物理吸附和化学吸附。如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附，称为物理吸附；如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。常用是活性炭和腐植酸类吸附剂。由于吸附法对进水的预处理要求高，吸附剂的价格昂贵，因此在废水处理中，吸附法主要用来去除废水中的微量污染物，达到深度净化的目的。如：废水中少量重金属离子的去除、少量有害的生物难降解有机物的去除、脱色除臭等。,离子交换,离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中，主要用于去除废水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。,离子交换法,离子交换法是利用离子交换剂，把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用，使水得到软化的方法。天然水通过软化器时，器内的钠型阳离子交换树脂即与水中的钙镁离子置换产出软化水,其残余硬度0.03mmol。,2R-Na+Ca2+(Mg2+)2R2-Ca(Mg)+2Na+,4污水的生化处理,好氧生物处理厌氧生物处理 兼氧生物处理,污水的好氧生物处理,好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于500mg/L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。,活性污泥法,活性污泥工艺是一种广泛应用而行之有效的传统污水生物处理法，也是一项极有发展前景的污水处理技术，这体现在它对水质水量的广泛适应性、灵活多样的运行方式、良好的可控制性，以及通过厌氧或缺氧区的设置使之具有脱氮除磷的效能。活性污泥法正常运行的必要条件是良好的活性污泥和充足的氧气。,活性污泥法,序批式活性污泥法（SBR法）,优点：工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。缺点：容积利用率低；水头损失大；出水不连续；峰值需氧量高；设备利用率低；运行控制复杂；不适用于大水量。,污水厌氧生物处理,废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。,好氧与厌氧技术联用,采用缺氧与好氧工艺相结合的流程，可以达到生物脱氮的目的(A/O法)。厌氧-缺氧-好氧法(A/A/O法)和缺氧-厌氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可以在去除BOD，COD的同时，达到脱氮、除磷的效果。,缺氧-好氧法（A/O法）,厌氧-缺氧-好氧法(A/A/O法),几种废水的处理技术及工程实例,一般情况下，工业废水的处理应根据废水性质的不同用二种或多种处理方法组合（特种法）进行处理,废水三级处理,废水处理过程通常分三级进行。,一级处理一级处理是去除水中的漂浮物、悬浮物和其他固体物，调节废水的pH值，减轻废水的腐化和后续处理工艺的负荷。采用物理处理法如格筛、网筛、过滤、沉淀、隔油、上浮和预曝气等方法，这些方法只能完成一级处理的要求，还要进行二级处理。因此，对于二级处理来说，一级处理就是预处理。,二级处理,二级处理是大幅度地去除水中的悬浮物、有机污染物和部分金属污染物。生物处理是污水二级处理的主体工艺。通过二级处理后，废水中的BOD5可去除8090，废水基本具备排放标准的要求。但还有部分微生物不能降解的有机物、氮、磷、病原体及一些无机盐等尚不能除去。,三级处理,三级处理又称深度处理，它是二级处理未能去除的部分污染物进行进一步净化处理，常用的有超滤、活性炭吸附、离子交换、电渗析、化学处理等。根据三级处理出水的具体去向和用途，其处理流程和组成单元有所不同。如有的可供工业循环使用，有的可供部分城市用水的补给水源。由于三级处理的基建费用和运行费用较为昂贵，因此其发展和推广应用受到一定的限制，目前仅适用于严重缺水的地区。,印染废水处理技术及实例,1印染废水水质特点(1)颜色深、污浊，除含有染料和助剂等污染物外，还含有大量的浆料，成为有粘性的废水；(2)退浆、精炼、丝光处理及印花等废水污染物浓度高，BOD及COD均高达数千mgL；(3)染色废水的碱性一般较强，硫化染料和还原染料废水pH可达10以上。总的来说，染料废水：一是COD高，而BODCOD值较小，可生化性差；二是色度高，且组分复杂。,造纸厂废水处理实例,1.废水调节池 废水调节池的主要作用是调节水量和水质，犹如蓄水池，保证废水在流出调节池时的流量比较稳定，便于后面的操作控制。同时，将空气注入调节池中，利用曝气的搅拌作用，使水质混合均匀，防止废水中的泥砂沉淀。,2.混凝池 混凝池的作用是使颗粒状的污染物从废水中沉淀出来。但是，固体颗粒有大有小，小的颗粒物不能依靠自身的重力作用沉降,需加入一些絮凝剂，把小颗粒所带的电荷中和掉，促使它们凝聚成较的颗粒，以利于沉降。,3.初沉池 从混凝池出来的废水在初沉池内进行沉淀。废水中的粗大颗粒物在自身重力的作用下自由沉降，实现固液分离。除去大颗粒的废水流入下一个处理单元，沉淀下来的污泥进入污泥处理系统进行再处理。,4.冷却水塔 想成功地对废水进行生物处理，必须给微生物一个最佳的生存条件，而废水的进水水温一般高于微生物的最佳温度范围，因此需要借助冷却水塔对其进行冷却以利后续的生物处理。,5.氧化塘（生物处理系统）氧化塘内有曝气设备，用来补充氧气。因为造纸废水中缺乏氮、磷等营养元素，需向废水补充一定量的磷酸和尿素。微生物就是利用废水中的有机物，在有氧的条件下，把有机物分解，一部分分解成水和二氧化碳，另一部分转化成自己有机体的一部分，同时利用有机物分解产生的能量维持自身的生命活动。从而达到降解废水中的污染物目的。,6.二沉池 废水在氧化塘内经充分处理后，进入二次沉淀池。在二沉池内，含有微生物的污泥在重力作用下自由沉降，实现固液分离。实验室的化验人员会对经处理后的废水水质进行化验。如果发现水质不达标，就通知废水操作人员，调整工艺流程，直至达标。,7.污泥回流 氧化塘内的废水流入二沉池时，带走了大量的微生物，同时，氧化塘内的微生物也会因死亡而减少数量，最终导致氧化塘内没有足够的有活性的微生物来降解废水中的有机物。为了补充氧化塘内的微生物，将二沉池中的一部分污泥回流到氧化塘内，因为这些污泥含有大量有活性的微生物（我们称之为活性污泥）。,8.污泥浓缩 二沉池出来的污泥除一部分回流至氧化塘补充微生物外，另一部分进入污泥浓缩池，利用污泥自身的重力作用，进行压缩脱水。浓缩产生的废水仍回流到废水调节池进行再次处理。经浓缩后的污泥进入污泥处理系统进行再处理。,9.放流塘 经二次沉淀后的废水已能达标排放。有时候，废水排入河的水位会高于排水管，产生倒灌现象。建立一个放流塘，有蓄水、提高水位的作用。,10.污泥处理系统 初沉池、浓缩池产生的污泥1分别用泵送到污泥贮槽，为了防止污泥在贮槽内沉积，一般通入空气进行搅拌。再用泵把污泥贮槽内的污泥输送到污泥脱水设备，进行脱水处理。产生的滤液用管路收集到废水调节池进行再处理。脱水后的污泥体积更小，便于运输和存放。最终，污泥被填埋或焚烧处理。,含铬废水的处理,含铬（）废水,铬（）,Cr(OH)3,Ca(OH)2 pH=10,达标排放,Cr2O72+6Fe2+4H+=2Cr3+6Fe3+7H2O,Cr3+3OH-=2Cr(OH)3,相关法律、法规,中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法排污费征收使用管理条例城镇排水与污水处理条例污染源自动监管办法浙江省水污染防治条例浙江省城镇污水集中处理管理办法,浙江省水污染防治条例,浙江省水污染防治条例经2008年9月19日浙江省十一届人大常委会第6次会议通过，根据2013年12月19日浙江省第十二届人民代表大会常务委员会第7次会议关于修改浙江省人才市场管理条例等八件地方性法规的决定修正。该条例分总则、规划和标准、饮用水水源保护、生态建设和污染控制、污染,治理、环境监控和应急处置、执法监督、法律责任、附则9章65条，自2009年1月1日起施行。1996年6月29日浙江省八届人大常委会第28次会议通过的浙江省实施中华人民共和国水污染防治法办法予以废止。已于2013年12月19日经浙江省第十二届人民代表大会常务委员会第七次会议通过，现予公布，自公布之日起施行。,第三十六条 城镇污水集中处理设施接纳工业废水的，其处理设施应当具备相应的处理能力。第三十七条 向环境或者向城镇污水集中处理设施排放水污染物的，不得超过国家和省规定的水污染物排放标准以及重点水污染物排放总量控制指标。第三十八条 向环境排放水污染物的排污单位，应当按照排放水污染物的种类、数量和排污费征收标准缴纳排污费。但城镇污水集中处理设施的出水水质达到规定的水污染物排放标准的，可以按照国家有关规定免缴排污费。,向城镇污水集中处理设施排放水污染物，符合国家和省规定的排放标准并缴纳污水处理费用的，不再缴纳排污费。超过水污染物排放标准排放水污染物的（含城镇污水集中处理设施向环境超标排放以及向城镇污水集中处理设施超标排放），除按照本条例第五十八条规定处理外，排污单位应当根据国家和省规定加倍缴纳排污费。,第五十七条 排污单位不正常使用水污染物处理设施，或者未经批准拆除、闲置水污染物处理设施的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令限期改正，处应缴纳排污费数额一倍以上三倍以下的罚款，但罚款数额最高不超过一百万元。应缴纳排污费按年计算。第五十八条 排放水污染物超过国家或者省规定的排放标准，或者超过重点水污染物排放总量控制指标的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令限期,治理，处应缴纳排污费数额二倍以上五倍以下的罚款，但罚款数额最高不超过二百万元。应缴纳排污费按年计算。,第六十条 建设项目无环境影响评价批准文件，建设单位擅自开工建设并建成投入生产或者使用的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令停止生产或者使用，限期补办环境影响评价文件审批手续，处五万元以上五十万元以下的罚款；不符合环境影响评价文件审批条件的，由有审批权的环境保护主管部门依法提请有关人民政府予以关闭。,第六十一条 应当取得排污许可证的排污单位无排污许可证排放水污染物的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令停止排污、限期补办排污许可证，可处二万元以上二十万元以下的罚款；依法不予核发排污许可证的，由县级以上人民政府责令停业或者关闭。,谢谢！,