廢水一級處理PPT課件

1、第一節(jié)概述 1.需要進(jìn)行廠外治理的廢水性質(zhì) 碳水化合物降解產(chǎn)生的低聚糖類和有機(jī)酸類，這是廢水中 形成BOD的主要因素； 木素在化學(xué)藥品下的降解產(chǎn)物，以及多種無機(jī)鹽類，這是 廢水中形成COD的主要因素； 懸浮于廢水中的細(xì)小纖維、填料、涂料類固形物； 由木素降解產(chǎn)物、顏料和染料等產(chǎn)生的色度； 由有機(jī)硫化物等產(chǎn)生的臭氣等； 漂白廢水中的含氯有機(jī)化合物是形成AOX的主要因素 2.廢水廠外治理應(yīng)遵從的原則 （一）基本原則（一）基本原則 實(shí)行清潔生產(chǎn)實(shí)行清潔生產(chǎn) 加強(qiáng)污染物的回收利用加強(qiáng)污染物的回收利用 對最終排放的廢水進(jìn)行處理對最終排放的廢水進(jìn)行處理 （二）廢水處理的一般原則（二）廢水處理的一般原則 “

2、三同時(shí)三同時(shí)”原則：同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)原則：同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn) 先大塊垃圾先大塊垃圾漂浮物漂浮物懸浮物懸浮物膠體物和溶解物。膠體物和溶解物。 含病原體的廢水須經(jīng)消毒合格后方可排放。含病原體的廢水須經(jīng)消毒合格后方可排放。 重污染和輕污染分開處理，避免沖擊深處理設(shè)備。重污染和輕污染分開處理，避免沖擊深處理設(shè)備。 據(jù)有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及受納水體情況，經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)，比較技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效據(jù)有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及受納水體情況，經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)，比較技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效 益，擇優(yōu)方案。益，擇優(yōu)方案。 3.廢水處理方法及選擇 （1）按作用原理劃分：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生 物法。 （2）按處理程度劃分：一級處理、

3、二級處理、三級處理。 （1）按作用原理的分類 物理處理（Physical Treatment） v 定義：定義：應(yīng)用物理作用，沒有改變廢水成分的處理方法 稱為物理處理法。 v 操作單元（操作單元（Operating UnitsOperating Units）：）：調(diào)節(jié)（Adjust）、離 心分離（Centrifugal Separation）、除油（Oil Elimination）、過濾（Filtration）、沉降 （Sedimentation） 、氣?。‵loatation）等。 v 廢水經(jīng)過物理處理過程后并沒有改變污染物的化學(xué)本 性，而僅使污染物和水分離。常用于廢水的一級處理 或預(yù)處理,

4、它既可作為獨(dú)立的處理方法,也可用作化學(xué) 處理、生物處理的預(yù)處理方法。物理法簡單經(jīng)濟(jì),但往 往不能達(dá)到理想的處理效果,還需要配合使用其他方法。 化學(xué)處理（Chemical Treatment） v 定義：定義：應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用以去除或回收廢水中溶 解物或膠體物質(zhì)的方法,可達(dá)到回收有用物質(zhì),降低廢水 中的酸、堿度,去除金屬離子,氧化某些有機(jī)物等目的。 v 操作單元（操作單元（Operating UnitsOperating Units） ：混凝 （Coagulation）、中和（ Neutralization）、化學(xué)沉 淀（ Chemical Precipitation）、藥劑氧化還原 （C

5、hemical Oxidation Reduction）、臭氧氧化(Ozone Oxidation )、電解(Electrolysis)、光氧化法(Photo- Oxidation)等。 v 污染物在經(jīng)過化學(xué)處理過程后改變了化學(xué)本性，處理過 程中總是伴隨著化學(xué)變化。由于化學(xué)處理法常需采用化 學(xué)藥劑和材料,處理費(fèi)用較高。 生物處理（Biological Treatment） v 定義：定義：是利用微生物的代謝作用氧化、分解、吸附廢水 中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為 無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的方法稱為生物處理。 v 操作單元（操作單元（Operating UnitsOper

6、ating Units） ：好氧生物處理 (Aerobic Biological Treatment)、厭氧生物處理 (Anaerobic Biological Treatment)。 v 生物處理過程的實(shí)質(zhì)是一種由微生物參與進(jìn)行的有機(jī) 物分解過程，分解有機(jī)物的微生物主要是細(xì)菌，其它微 生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。 物理化學(xué)處理（Physic-chemical Treatment） v 定義：定義：廢水中的污染物在處理過程中是通過相轉(zhuǎn)移的變 化而達(dá)到去除的目的的處理方法稱為物理化學(xué)處理。 v 操作單元（操作單元（Operating UnitsOperating Units）

7、：吸附(Adsorption)、 離子交換(Ion Exchange)、電滲析(Electro-dialysis)、 擴(kuò)散滲析(Diffusion Dialysis)、反滲透(Reverse Osmosis)、超濾(Ultra Filtrate)等 v 污染物在物化過程中可以不參與化學(xué)變化或化學(xué)反應(yīng)， 直接從一相轉(zhuǎn)移到另一相，也可以經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后再轉(zhuǎn) 移。 （2）按廢水處理程度的分類 廢水 預(yù)處理一級處理二級處理三級處理 消毒 處理水 （混凝劑） 沉渣生物污泥 包含物理作用和一般化學(xué)作用。去除漂浮物和部分懸浮 物，調(diào)節(jié)廢水pH 。懸浮固體去除約70-80%，BOD去除約 30%，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)

8、，一般作為預(yù)處理。 主要的作用有：篩濾、水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、沉淀、上浮、預(yù) 曝氣（10-20分鐘）。調(diào)節(jié)池有調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)（pH）作 用，還有預(yù)曝氣作用。 一級處理(Primary treatment) 二級處理(Secondary treatment) 即生物處理，去除大量有機(jī)物。BOD去除75-95%， 出水濃度20mg/l- 30mg/l，一般可排放。 （1）好氧處理 活性污泥法：傳統(tǒng)法、階段曝氣法、漸減曝氣法、生物吸附法、延時(shí)曝氣 法、完全混合法等。 生物膜法：普通生物濾池、生物濾塔、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、生物流 化床等。 自然生物處理法：氧化塘（好氧塘、兼性好氧塘、厭氧塘、曝氣塘）、土

9、地處理（灌溉、滲濾、漫流、毛細(xì)管凈化等）。 （2）厭氧處理：即生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥， 主要構(gòu)筑物是消化池，或沼氣池、三格化糞發(fā)酵池。 三級處理(Tertiary treatment) 即高級處理、深度處理。進(jìn)一步去除二級處理未能去除的 污染物。如未能降解的有機(jī)物、可溶性無機(jī)物以及氮、磷 等。所使用的方法有生物脫氮法、活性炭過濾法、離子交 換法等。三級處理只是在嚴(yán)重缺水地區(qū),要求工業(yè)廢水閉 路循環(huán)或接納廢水的水體作為水源時(shí)才考慮。 第二節(jié) 廢水的物理處理 物理法處理技術(shù)：物理法處理技術(shù)：不改變污染物的化學(xué)形式而將其從水中不改變污染物的化學(xué)形式而將其從水中 分離。分離。

10、 物理法設(shè)備簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝成熟，主要用于去除物理法設(shè)備簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝成熟，主要用于去除 水中難溶解的大顆粒污染物，為污水一級處理的首選技術(shù)。水中難溶解的大顆粒污染物，為污水一級處理的首選技術(shù)。 物理法包括物理法包括過濾、沉降、氣浮過濾、沉降、氣浮等。等。 制漿廢水中含有樹皮、纖維、纖維碎屑、填料、涂料、油墨粒子等懸浮物，還有泥、制漿廢水中含有樹皮、纖維、纖維碎屑、填料、涂料、油墨粒子等懸浮物，還有泥、 砂等非原料雜物。常采用三類簡明的方法對這些雜物進(jìn)行分離。對于比重較大的可用砂等非原料雜物。常采用三類簡明的方法對這些雜物進(jìn)行分離。對于比重較大的可用 重力沉降法；對于比重較輕的采

11、用氣浮法；對形狀較大的可采用過濾法。為提高分離重力沉降法；對于比重較輕的采用氣浮法；對形狀較大的可采用過濾法。為提高分離 效率常采取措施加大與水之間比重差，如氣浮、離心沉降、絮凝沉降等。效率常采取措施加大與水之間比重差，如氣浮、離心沉降、絮凝沉降等。 （一）廢水的預(yù)處理 格柵井混合池一沉池均質(zhì)池曝氣池二沉池 中和池冷卻塔 事故池污泥濃縮池儲泥池脫水機(jī) 酸性廢水 中性廢水 堿性廢水 排放 漂白硫酸鹽漿廠廢水處理系統(tǒng)流程簡圖 預(yù)處理調(diào)節(jié)裝置的功能： 主要作用：調(diào)節(jié)水量；均和水質(zhì)。 輔助作用：調(diào)整PH值（中和池）； 降低水溫（冷卻塔）； 臨時(shí)貯存事故排水（事故池）； 生物預(yù)處理（如預(yù)曝氣） 設(shè)置位置

12、：一般設(shè)在一級處理（如格柵、沉砂池） 之后，二級處理之前。 均質(zhì)池 利用外加動力（如葉輪攪拌、空氣攪 拌、水泵循環(huán)）而進(jìn)行的強(qiáng)制調(diào)節(jié)， 它設(shè)備較簡單，效果好，但運(yùn)行費(fèi)用 高 進(jìn)水進(jìn)水 曝氣均和池 利用差流方式使不同時(shí)間和不同 濃度的廢水進(jìn)行自身水力混合， 基本沒有運(yùn)行費(fèi)，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù) 雜。 差流均質(zhì)池 不同時(shí)間不同地點(diǎn)的進(jìn)水,在同一 時(shí)間同一地點(diǎn)出水 差流調(diào)節(jié)方式 b/4 折流均質(zhì)池 差流調(diào)節(jié)方式 方法名稱方法名稱主要設(shè)備主要設(shè)備主要處理對象主要處理對象 物物 理理 處處 理理 法法 過濾法過濾法格柵、過濾機(jī)格柵、過濾機(jī)纖維、填料、樹皮屑等纖維、填料、樹皮屑等 沉淀法沉淀法沉淀池沉淀池沉淀的污

13、染物質(zhì)沉淀的污染物質(zhì) 氣浮法氣浮法氣浮池氣浮池纖維、填料、樹皮屑等纖維、填料、樹皮屑等 幾種廢水處理物理方法 （二）過濾法 當(dāng)懸浮液流經(jīng)多孔介質(zhì)或?yàn)V網(wǎng)時(shí)，尺寸大于孔眼的懸浮物 顆粒被截留，當(dāng)使用一段時(shí)間濾水阻力增大時(shí)，用反沖洗 或機(jī)械方法將截留物從過濾介質(zhì)中除去。 1.格柵 作用：阻截粗大的漂浮物和懸浮物。 目的：防止管道及處理設(shè)備阻塞；保護(hù)抽水機(jī)刮泥機(jī)等 設(shè)備；便于后續(xù)之處理 1.1 格柵的結(jié)構(gòu)格柵的結(jié)構(gòu) 格柵的隙縫：格柵的隙縫： 進(jìn)水泵站前進(jìn)水泵站前50 mm 沉砂池或沉淀池前沉砂池或沉淀池前1530mm，最大為，最大為40mm 若水泵前格柵隙縫不大于若水泵前格柵隙縫不大于 25 mm ，

14、則處理，則處理 系統(tǒng)前不再設(shè)格柵。系統(tǒng)前不再設(shè)格柵。 1.2 格柵的分類格柵的分類 按柵條間隙分按柵條間隙分 粗格柵粗格柵 細(xì)格柵細(xì)格柵 中格柵中格柵 按清除方式分按清除方式分 人工清除格柵人工清除格柵 水力清除格柵水力清除格柵 機(jī)械清除格柵機(jī)械清除格柵 平面格柵平面格柵 曲面格柵曲面格柵 按格柵形狀分按格柵形狀分 簡單格柵簡單格柵 水頭損失水頭損失 機(jī) 械 格 柵 XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī) 螺旋壓榨細(xì)格柵 階梯式細(xì)格柵 1.3 格柵設(shè)計(jì)安裝要求格柵設(shè)計(jì)安裝要求 通過格柵的水流速度應(yīng)保持在通過格柵的水流速度應(yīng)保持在0.61.0ms之間，一般可取之間，一般可取0.7m s(平均流量時(shí)平均流量時(shí))。

15、 一般當(dāng)通過格柵時(shí)的水頭損失達(dá)一般當(dāng)通過格柵時(shí)的水頭損失達(dá)1015cm時(shí)應(yīng)予清撈。為了避免時(shí)應(yīng)予清撈。為了避免 造成壅水現(xiàn)象，柵后的渠底應(yīng)比柵前低造成壅水現(xiàn)象，柵后的渠底應(yīng)比柵前低1015cm。 如果只安裝一套格柵時(shí)，應(yīng)設(shè)置溢流旁通道。旁通道進(jìn)口處設(shè)有間如果只安裝一套格柵時(shí)，應(yīng)設(shè)置溢流旁通道。旁通道進(jìn)口處設(shè)有間 距為距為75一一l00m的垂直柵條。的垂直柵條。 2、多圓盤白水過濾機(jī) 多圓盤白水過濾機(jī) 主要特點(diǎn)： u過濾過程連續(xù)，穩(wěn)定，對抄造工藝沒有 負(fù)面影響； u適應(yīng)性好，對各種白水中纖維和填料的 回收都具有良好的效果； u設(shè)備占地面積小，對老廠改造具有良好 的適應(yīng)性和靈活性； u運(yùn)行費(fèi)用低，

16、除非特殊情況，一般可不 用真空泵； u纖維和填料的回收率高，可達(dá)95以 上；清濾液的固形物含量低，小于 50mg/l，過濾后的尾漿和水可直接進(jìn)入 抄紙工藝過程中。 （三）沉淀法（三）沉淀法 1）原理）原理 利用廢水中懸浮顆?；蛞旱蚊芏缺人螅脧U水中懸浮顆?；蛞旱蚊芏缺人螅?借助重力作用產(chǎn)生下沉而實(shí)現(xiàn)固液分離的一種借助重力作用產(chǎn)生下沉而實(shí)現(xiàn)固液分離的一種 處理方法（一般適用于去除處理方法（一般適用于去除20100m以上以上 的顆粒）。的顆粒）。 自由沉淀 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮 固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉 淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆 粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生

17、在沉砂池中。 2）根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能 和濃度，沉淀可分成四種類型 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中 懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒 因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌 跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、 形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)絮凝沉淀 屬于這種類型。 絮凝沉淀 區(qū)域沉淀或 成層沉淀 壓縮沉淀 懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以 上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的 影響，顆粒間相對位置保持不變，形成 一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清 晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮 池中發(fā)生。 懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間 已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支 撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力 作

18、用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉 池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程 存在壓縮沉淀。 自由沉降自由沉降 絮凝沉降絮凝沉降 區(qū)域沉降區(qū)域沉降 壓縮沉降壓縮沉降 沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力 作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過程。 沉淀處理工藝的四種用法 沉砂池：用以去除污水中的無機(jī)易沉物。 初次沉淀池：較經(jīng)濟(jì)地去除，減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的 有機(jī)負(fù)荷。 二次沉淀池：用來分離生物處理工藝中產(chǎn)生的生物膜、活 性污泥等，使處理后的水得以澄清。 污泥濃縮池：將來自初沉池及二沉池的污泥進(jìn)一步濃縮， 以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理費(fèi)用等。 3 3）沉淀裝置的作用）沉淀裝置的作

19、用 4）沉淀池的類型 平流式沉淀池 平流式沉淀池的進(jìn)水區(qū)整流措施 基本要求基本要求：使污水盡可能地在沉淀區(qū)各個(gè)斷面均勻分布，既有利于沉降，：使污水盡可能地在沉淀區(qū)各個(gè)斷面均勻分布，既有利于沉降， 又要使出水中不攜帶過多的懸浮物。又要使出水中不攜帶過多的懸浮物。 入流區(qū)：擋板需高出水面入流區(qū)：擋板需高出水面0.150.150.2m0.2m，淹沒深度不小于，淹沒深度不小于0.2m0.2m，距離進(jìn)水，距離進(jìn)水 口口0.50.51.0m1.0m。 為了減弱射流對沉降的干擾，整流墻的開孔率應(yīng)在為了減弱射流對沉降的干擾，整流墻的開孔率應(yīng)在101015%15%，孔口的邊長，孔口的邊長 或直徑應(yīng)為或直徑應(yīng)為5

20、050150mm150mm，最上一排孔口的上緣應(yīng)在水面以下，最上一排孔口的上緣應(yīng)在水面以下0.120.15m0.120.15m處，處， 最末一排的下緣應(yīng)在污泥層以上最末一排的下緣應(yīng)在污泥層以上0.30.30.5m0.5m處處. . 平流式沉淀池的出流裝置 出流區(qū)：出流堰前若設(shè)擋板，可用以穩(wěn)流和阻擋浮渣，擋板出流區(qū)：出流堰前若設(shè)擋板，可用以穩(wěn)流和阻擋浮渣，擋板 淹沒深度為淹沒深度為0.30.30.4m0.4m，距溢流堰，距溢流堰0.25 0.25 0.5 m0.5 m； 平 流 式 沉 淀 池 設(shè) 計(jì) 豎流式沉淀池 進(jìn) 水 排 泥 出 水 輻流式沉淀池 輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點(diǎn) 輻流式沉淀池剖面

21、 進(jìn)水進(jìn)水 出水出水 排泥排泥 類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件 平流式沉淀穩(wěn)定效果好； 對水量和溫度的變化有較 強(qiáng)的適應(yīng)能力； 處理流量大小不限； 施工方便； 可兼作上浮去除廢物功能 池子配水不易均勻； 采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗 需單設(shè)排泥管排泥，操作工 作量大；采用機(jī)械排泥時(shí)， 設(shè)備和機(jī)件浸沒于水中，易 銹蝕；占地面積大 適用地下水位較高和地質(zhì) 條件較差的地區(qū)； 大、中、小型水廠和污水 處理廠均可采用； 適宜粗大顆粒 輻流式對大型制漿廢水處理流量 Q5萬m3/d比較經(jīng)濟(jì)適用； 機(jī)械排泥設(shè)備已定型化， 排泥較方便 排泥設(shè)備復(fù)雜，要求高水平 的運(yùn)行管理； 施工質(zhì)量要求高 適用地下水位較高地區(qū)； 適用于大、

22、中型水廠和污 染水處理廠 豎流式占地面積小； 排泥方便，運(yùn)行管理簡單 池深大，施工困難； 對水量和溫度的變化適應(yīng)性 較差； 池子直徑不宜過大 適用于小型污水處理廠 沉淀池特點(diǎn)及適用條件 5）沉淀池池型的選擇 廢水量大?。毫看?，采用平流式、輻流式；量小，采用 豎流式。 懸浮物質(zhì)的沉降性能與泥渣性能：流動性差、相對密度 大的污泥，不宜采用豎流式，可采用平流式，輻流式。 總體布置與地質(zhì)條件：用地緊張的地區(qū)，宜用豎流式。 地下水位高、施工困難的地區(qū)，宜用平流式。 造價(jià)高低與運(yùn)行管理水平：平流式造價(jià)低，豎流式造價(jià) 較高。 （四）氣浮 1）原理：在水中通過或產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡，水中的懸浮粒）原理：在水中通過

23、或產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡，水中的懸浮粒 子與氣泡吸附在一起，形成密度小于水的子與氣泡吸附在一起，形成密度小于水的“氣泡顆粒氣泡顆粒” 復(fù)合體，靠氣泡的浮力一起浮升至水面，形成浮渣，從復(fù)合體，靠氣泡的浮力一起浮升至水面，形成浮渣，從 而將雜質(zhì)從水中分離出去。而將雜質(zhì)從水中分離出去。 作用：作用：去除去除比重和水差不多比重和水差不多的懸浮物質(zhì)。的懸浮物質(zhì)。 基本條件：基本條件： l 必須在水中產(chǎn)生足夠量的微小氣泡；必須在水中產(chǎn)生足夠量的微小氣泡； l 必須使待分離物質(zhì)形成不溶性的固態(tài)或液態(tài)懸浮體，必要時(shí)可采用必須使待分離物質(zhì)形成不溶性的固態(tài)或液態(tài)懸浮體，必要時(shí)可采用 混凝劑；混凝劑； l 必須使氣泡與雜

24、質(zhì)顆粒產(chǎn)生粘附作用，否則應(yīng)采用表面活性劑等對必須使氣泡與雜質(zhì)顆粒產(chǎn)生粘附作用，否則應(yīng)采用表面活性劑等對 顆粒進(jìn)行改性。顆粒進(jìn)行改性。 氣浮原理 900，疏水性物質(zhì)，易于氣浮 900，親水性物質(zhì)，不易氣浮， 可加浮選劑，將其轉(zhuǎn)換成疏水 性物質(zhì) 必要條件：污染物必須黏附在氣泡上。水中懸浮顆粒的疏水性是 氣浮的最基本條件。 接觸角 2）氣浮分類 （1）加壓氣浮 2）氣浮分類 (2)射流氣浮 超效淺層氣浮法 （1）工藝流程 （2）特點(diǎn) 強(qiáng)制布水，進(jìn)、出水都呈靜態(tài)，消除橫向干擾 溶氣罐設(shè)計(jì)獨(dú)特，體積小，停留時(shí)間短，溶氣效率高。 廢水在池內(nèi)停留時(shí)間很短，僅35min（傳統(tǒng)氣浮池 1520min） 浮渣瞬時(shí)

25、清除，隔離排除，水體擾動小，浮渣濃度高 （35%） 表面負(fù)荷高812m3/(m2.h)傳統(tǒng)氣浮池25 m3/(m2.h) 氣浮池池深不超過650mm（傳統(tǒng)氣浮池2.02.5m） SS去除率高達(dá)99%，出水SS機(jī)械漿；草漿木漿；不含填 料含填料 白水濃度：8.5；溫度500C 絮凝劑的應(yīng)用：處理效率可提高510 應(yīng)用案例：再生紙板廠的廢水處理 以廢紙為原料生產(chǎn)瓦楞原紙等產(chǎn)品。處理水量 12000m3/d，系統(tǒng)進(jìn)水CODCr2000mg/L，SS 2500mg/L，BOD5 350mg/L ；系統(tǒng)出水 CODCr200mg/L，SS 250mg/L，BOD5 80mg/L 。處理后出水可回用90，

26、噸廢水運(yùn)行成本為 0.15元。 再生紙板廠的廢水處理工藝流程圖 收漿網(wǎng)集水池 生物接觸氧化池 水池超效淺層氣浮 沉淀池 清水池 污泥濃縮集泥池 中段廢水 泥餅外運(yùn) 污泥 上清液 外排 循環(huán)回用 廢水處理設(shè)施監(jiān)測數(shù)字 pHCODCr/ （mg/L） BOD5 / （mg/L） SS /（mg/L） 超效淺層氣 浮裝置 進(jìn)水6.71195286783 出水6.92169828 生物接觸氧 化裝置 進(jìn)水6.92169828 出水6.864.829.618 處理效率/%94.690.097.7 第三節(jié)第三節(jié) 廢水的化學(xué)處理廢水的化學(xué)處理 化學(xué)法處理技術(shù)：化學(xué)法處理技術(shù)：利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法分離廢水中

27、的污染物，或利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法分離廢水中的污染物，或 改變其性質(zhì)，使之無害化的處理方法。改變其性質(zhì)，使之無害化的處理方法。 處理對象：處理對象：可溶解的無機(jī)物可溶解的無機(jī)物 難以生物降解的有機(jī)物難以生物降解的有機(jī)物 膠體物質(zhì)膠體物質(zhì) 化學(xué)法處理技術(shù)包括：化學(xué)法處理技術(shù)包括： pH調(diào)整 化學(xué)混凝 濃縮燃燒法 化學(xué)氧化法光催化氧化 化學(xué)沉淀 化學(xué)中和 氧化、還原 （一）混凝法 對于制漿造紙廢水中溶解性的膠體或木質(zhì)素、糖類大分子 物質(zhì)等顆粒較小的污物，可采用添加絮凝劑與助凝劑的方 法，使廢水中污物顆粒變大、同時(shí)提高其疏水性，創(chuàng)造與 水分離的條件。這類方法稱混凝法。混凝法通常依靠混凝 劑在反應(yīng)池中

28、或反應(yīng)管道或反應(yīng)罐（器）中完成。 1.混凝法基礎(chǔ) 1.1 廢水中膠體微粒及其穩(wěn)定性 懸浮粒子(粒徑大于1m) 粒徑大于10m 為可沉降 膠體(colloid) (粒徑介于110-3m) 溶解性物質(zhì)(小于10-3m) 膠體結(jié)構(gòu)示意圖 膠體結(jié)構(gòu)及其電位示意圖膠體結(jié)構(gòu)及其電位示意圖 1電位離子；電位離子； 2反離子；反離子； 3滑動面；滑動面； 4膠團(tuán)邊界；膠團(tuán)邊界； 5膠粒；膠粒； 6吸附層；吸附層； 7擴(kuò)散層擴(kuò)散層 a a電性中和作用機(jī)理電性中和作用機(jī)理 電性中和作用機(jī)理包括壓縮雙電層與吸附電中和作用機(jī)電性中和作用機(jī)理包括壓縮雙電層與吸附電中和作用機(jī) 理。理。 （1 1）壓縮雙電層）壓縮雙電層

29、電解質(zhì)加入，形成與反離子同電荷離子，產(chǎn)生壓縮雙電層電解質(zhì)加入，形成與反離子同電荷離子，產(chǎn)生壓縮雙電層 作用，使作用，使電位降低，從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝電位降低，從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝 聚作用。聚作用。 該機(jī)理認(rèn)為該機(jī)理認(rèn)為 電位最多可降至電位最多可降至0 0。因而不能解釋以下兩。因而不能解釋以下兩 種現(xiàn)象：混凝劑投加過多，混凝效果反而下降；與膠種現(xiàn)象：混凝劑投加過多，混凝效果反而下降；與膠 粒帶同樣電號的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。粒帶同樣電號的聚合物或高分子也有良好的混凝效果。 1.2 混凝作用機(jī)理 （2）吸附電性中和）吸附電性中和 這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。指膠核

30、表面直接這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。指膠核表面直接 吸附帶異號電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等，吸附帶異號電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等， 來降低來降低 電位。其特點(diǎn)是：當(dāng)藥劑投加量過多時(shí)，電位。其特點(diǎn)是：當(dāng)藥劑投加量過多時(shí)， 電位可反號。電位可反號。 b吸附架橋吸附架橋 吸附架橋作用是指高分子物質(zhì)和膠粒，以及膠粒與吸附架橋作用是指高分子物質(zhì)和膠粒，以及膠粒與 膠粒之間的架橋，架橋模型示意見圖。膠粒之間的架橋，架橋模型示意見圖。 高分子絮凝劑投加后，通常可能出現(xiàn)以下兩個(gè)現(xiàn)象：高分子絮凝劑投加后，通?？赡艹霈F(xiàn)以下兩個(gè)現(xiàn)象： 高分子投量過少，不足以形成吸附架橋；高分子投量過少，不足以形成吸

31、附架橋； 但投加過多，會出現(xiàn)但投加過多，會出現(xiàn)“膠體保護(hù)膠體保護(hù)”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 c網(wǎng)捕或卷掃網(wǎng)捕或卷掃 金屬氫氧化物在形成過程中對膠粒的網(wǎng)捕與卷掃。金屬氫氧化物在形成過程中對膠粒的網(wǎng)捕與卷掃。 所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比，即當(dāng)原水膠體含所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比，即當(dāng)原水膠體含 量少時(shí)，所需混凝劑多，反之亦然。量少時(shí)，所需混凝劑多，反之亦然。 膠粒 高分子 膠粒 高分子 排斥排斥 膠粒 高分子 圖 6-5 架橋模型示意 圖 6-6 膠體保護(hù)示意 例如：硫酸鋁的混凝機(jī)理例如：硫酸鋁的混凝機(jī)理 不同不同pH條件下，鋁鹽可能產(chǎn)生的混凝機(jī)理不同。條件下，鋁鹽可能產(chǎn)生的混凝機(jī)理不同。 何種作

32、用機(jī)理為主，決定于鋁鹽的投加量、何種作用機(jī)理為主，決定于鋁鹽的投加量、pH、溫、溫 度等。實(shí)際上，幾種可能同時(shí)存在。度等。實(shí)際上，幾種可能同時(shí)存在。 pH3 簡單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用；簡單的水合鋁離子起壓縮雙電層作用； pH=45 多核羥基絡(luò)合物起吸附電性中和；多核羥基絡(luò)合物起吸附電性中和； pH=6.5-7.5 氫氧化鋁起吸附架橋；氫氧化鋁起吸附架橋； 2、常用混凝劑 種類狀態(tài)pH使用性能 硫酸鋁（明礬）白色粉末或塊狀5.77.8混凝效果較好，使用方便； 最佳PH值范圍窄； 使用水溫：2030 聚合氯化鋁（PAC）無色或黃色固體， 無色或黃褐色液 體 59適用于低溫低濁及高濁度水；

33、投藥量少，混凝效果好； 適用PH值范圍廣； 產(chǎn)品腐蝕性強(qiáng) 硫酸亞鐵（綠礬）藍(lán)綠色顆?；蚍?末狀 8.511適用堿度及硬度均較高的水；水溫對混凝效果影響 較??；絮凝體形成快，較穩(wěn)定；產(chǎn)品及溶液腐蝕性 強(qiáng) 三氯化鐵片狀或塊狀8.511處理高濁度水； 絮凝體較堅(jiān)固，沉淀性較好；固體產(chǎn)品吸濕性強(qiáng)， 對包裝運(yùn)輸不利 聚合硫酸鐵511適用于低溫低濁及高濁度水； 易溶于水； 適用PH值范圍廣； 凈化后水的PH值與堿度變化幅度較小； 宜當(dāng)日配置當(dāng)日投加 聚丙烯酰胺（PAM）視不同離 子情況而 定 聚合度高； 對膠體表面有強(qiáng)吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián) 助凝劑助凝劑 助凝劑：凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)助

34、凝劑：凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué) 藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也 可不參加混凝。廣義上可分為以下幾類：可不參加混凝。廣義上可分為以下幾類： 酸堿類：調(diào)整水的酸堿類：調(diào)整水的pH，如石灰、硫酸等；，如石灰、硫酸等； 加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（SiO2 nH2O）、骨膠、高分子絮凝劑；）、骨膠、高分子絮凝劑； 氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如有機(jī)物。氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如有機(jī)物。 如投加如投加Cl2、O3等。等。 3.影響因素 1)污水水質(zhì)：膠體雜質(zhì)濃度、PH值、水溫、共存雜質(zhì) 2)混

35、凝劑的影響：混凝劑的分子形態(tài)、混凝劑的投加量、 混凝劑的投加順序 3)水利條件的影響：攪拌 4.混凝法在制漿造紙廢水處理中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例1：再生紙板廠廢水處理 項(xiàng)目1#2#3#4#5#6#7#8# PAC用量/ （kg/t） 0.51.00.40.30.2000 PAM用量/ （kg/t） 000.010.010.0100.010.01 硫酸鋁用量/ （kg/t） 000000.80.80.4 成本/（元/t水） 0.450. 55 0.951. 05 0.450. 55 0.350. 45 0.250. 35 0.350. 45 0.350. 45 0.250. 35 處理后CODCr/

36、（mg/L） 376297350380385397317400 處理后濁度 /FAU 7065687272746675 CODCr去除率 /% 65.0272.3767.4464.6564.1963.0770.5162.79 濁度去除率 /% 77.0578.6977.776.3976.3975.7478.3675.41 應(yīng)用實(shí)例2：混凝法脫色工藝 生化出水 混凝劑 絮凝劑空氣 氣浮分離 混凝劑回收 混凝劑返回 去黑液堿回收工段 Stone法脫色工藝流程 出水 漂白化學(xué)木漿廢水的脫色處理 廢水處理系統(tǒng)的各級廢水特性 廢水參數(shù)一級處理后二級處理后三級處理后 BOD5/（mg/L）19821.21

37、5.7 CODCr/（mg/L）874480364 TSS/（mg/L）41.921.540.2 AOX/（mg/L）8.34.83.7 色度/C.U635655257 （二）高級氧化技術(shù) 高級氧化技術(shù)（Advanced Oxidation Technology，簡稱AOT)是指在水處理過程中可 產(chǎn)生氫氧自由基（.OH），使水體中的大分子難 降解有機(jī)物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚 至直接降解成為CO2 和H20，接近完全礦化。 廢水處理中的高級氧化技術(shù) 化學(xué)氧化O3，H2O2，ClO2 Fenton氧化 電化學(xué)氧化 濕式空氣氧化 超臨界水氧化 光催化氧化 幾種方法的聯(lián)用 高級氧化技術(shù)-光催

38、化氧化法 光催化氧化以n型半導(dǎo)體為催化劑，利用紫外光 照射半導(dǎo)體催化劑（如：TiO2），在水中產(chǎn)生 氫氧自由基，氧化水中的污染物。而作為催化劑 的n型半導(dǎo)體中，以TiO2性質(zhì)最優(yōu)。而且TiO2的 化學(xué)性質(zhì)，光化學(xué)性質(zhì)均十分穩(wěn)定，且無毒廉價(jià)， 貨源充足。催化劑作為光的吸收劑，在光照后產(chǎn) 生電子-空穴e-h)對，誘發(fā)水分子被氧化 產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的活性基團(tuán)OH。 TiO2的光催化反應(yīng)機(jī)理 TiO2 hv e -+h+ h+H2O OH +H+ e -+O2 O2- H+ HO2 2HO2 O2+ H2O2 H2O2 + O2- OH + HO- + O2 高級氧化技術(shù)-光催化氧化法 TiO2半導(dǎo)體

39、在溶液中的基本反應(yīng)式 光催化氧化特點(diǎn)： 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)條件溫和，操作條件容 易控制 氧化還原性強(qiáng)，COD去除率高，無二次污染 可利用太陽光 TiO2化學(xué)穩(wěn)定性高、無毒、價(jià)廉 高級氧化技術(shù)-光催化氧化法 光催化氧化的應(yīng)用有機(jī)污染物廢水 有機(jī)污染物 催化劑 光源 產(chǎn)物 烴類 脂肪烴 芳香烴 TiO2 紫外燈 CO2, H2O 鹵代化合物 鹵代烷烴 鹵代烯烴 鹵代脂肪酸 鹵代芳香化合物 CDD，DCDD TiO2 Fe2O3 TiO2 ZnO CdS Pt/TiO2 紫外燈 紫外燈 HCl, H2O HCl, H2O 光催化氧化的應(yīng)用有機(jī)污染物廢水 羧酸 乙酸，丙酸，丁酸， 戊酸，乳酸 TiO2

40、 CdS ZnO Fe2O3 WO3 Pt/TiO2 紫外燈 氙燈 CO, H2, 烷烴，醇， 酮，酸 表面活性劑 DBS SDS BS TiO2 日光燈 CO2, HCl, SO32- 農(nóng)藥廢水a(chǎn)trazine DDT 敵敵畏，敵百蟲 有機(jī)磷農(nóng)藥 TiO2 Pt/TiO2 紫外燈 光催化氧化的應(yīng)用有機(jī)污染物廢水有機(jī)污染物廢水 染料 酸性紅G 直接耐酸大紅 4BS 活性艷紅 X-3B 酸性艷藍(lán)G 卡普隆5GS 陽離子艷紅5GN 直接耐曬翠藍(lán)RGL 甲基藍(lán)，羅丹明B 染料中間體H酸 中性黑，一品紅 T i O 2 紫外燈 日光燈 CO2, H2O 無機(jī)離子 中間產(chǎn)物 催化氧化法-芬頓（Fento

41、n）試劑 UV-Fe2+-H2O2系統(tǒng)： Fe2+在UV光照下，部分轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，它在pH=5條件下可以水解生成 Fe(OH)2+，它在紫外線作用下又可轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時(shí)產(chǎn)生OH。產(chǎn)生的.OH 可和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，氧氣或空氣的加入可大大降低H2O2的用量。 UV- Fe2+-H2O2系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢:降低了Fe 2+的用量，保持H2O2較高的利用 率;紫外光和亞鐵離子對工業(yè)化取得催化分解存在協(xié)同效應(yīng)，即:過氧化氫的分 解速率遠(yuǎn)大于亞鐵離子或紫外催化過氧化氫的分解速率的簡單加和。這主要 是由于鐵的某些絡(luò)合物可發(fā)生反應(yīng)生成HO等自由基。 但該系統(tǒng)存在問題:Fe2+濃度大，處理后的水可能帶有顏色;Fe2+與過氧化氫 反應(yīng)降低了過氧化氫的利用率;該系統(tǒng)對pH有