工業(yè)廢水處理1ppt課件

1、工業(yè)廢水處置 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 韓洪軍教授1 1、光氧化法化學(xué)和運用化學(xué) 反響原理 利用光能量激活半導(dǎo)體資料中的電子空穴對，產(chǎn)生吸附電子的能量，廢水中懸浮微粒沉淀到半導(dǎo)體的外表。 運用 光能量的產(chǎn)生可以分為太陽能光和紫外線光，將半導(dǎo)體資料涂層在多孔資料硅膠、纖維、玻璃粒，采用光源作為動力，使廢水中的雜質(zhì)堆積在半導(dǎo)體的外表。廢水處置方法分類化學(xué)處置、物理處置、生物處置2 2、電氧化法 反響機理 利用電能和電場能使廢水中的懸浮物遷移沉淀，產(chǎn)生電化學(xué)反 應(yīng)、電氧化復(fù)原、電遷移，使污水中的污染物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改動。 運用 電解利用可溶性陽極和不溶性陽極作為電極，產(chǎn)生電化學(xué)反響。由于鐵的價錢不斷攀高，此法逐

2、漸廢棄 微電解利用微小的電流和自發(fā)產(chǎn)生的電流，進展電化學(xué)反響。 磁反響電流產(chǎn)生磁場，污水中的雜質(zhì)在磁場作用下遷移。假設(shè)雜質(zhì)過多，遷移速度下降，效果降低。目前此法多用于飲料行業(yè)如啤酒等，能吸附雜質(zhì)、細菌使啤酒口感變得純粹。廢水處置方法分類3廢水處置方法分類 3、化學(xué)氧化運用于工程較少反響原理 利用化學(xué)藥劑的氧化才干，氧化廢水中的雜質(zhì)。運用 化學(xué)氧化將物質(zhì)的氧化復(fù)原電位改動，物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改動 化學(xué)絮凝帶電物質(zhì)吸附雜質(zhì)一同沉淀4廢水處置方法分類 4、物理沉淀 反響機理 利用大顆粒的粒子，在下沉過程中吸附污水中的雜質(zhì)沉淀 運用 物理吸附懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)在分子間力作用下吸附下沉 混凝沉淀混凝劑經(jīng)水解

3、構(gòu)成高聚物，大顆粒高聚物對雜質(zhì)膠體有劇烈的吸附才干，可吸附一定間隔內(nèi)的膠體共同下沉。 增濃沉淀向污水中投入一些大顆粒雜質(zhì)，使?jié)舛仍龃?，可沉淀的大顆粒吸附小顆粒迅速下沉。5廢水處置方法分類09265、生物厭氧處置工大：任南琪、韓洪軍；清華；重慶大學(xué)反響機理 在無氧的條件下，利用厭氧微生物降解廢水中的有機物。運用 普通厭氧在封鎖的設(shè)備內(nèi)靜止發(fā)酵 流化厭氧廢水和厭氧載體在設(shè)備內(nèi)呈流化形狀 過濾厭氧厭氧微生物在設(shè)備內(nèi)構(gòu)成過濾層，廢水流過過濾層降 解水中的有機物6廢水處置方法分類6、生物好氧處置反響機理 在有氧的條件下，利用好氧微生物降解廢水中的有機物運用 傳統(tǒng)好氧處置污水和污泥混合一同流動，進展曝氣充

4、氧 過濾好氧處置污泥層和污泥載體靜止不動，污水流過污泥層 生物膜好氧處置好氧微生物附著在載體上 壓力好氧處置在高壓下氧的轉(zhuǎn)移效率添加，氧的溶解度添加，微生物的數(shù)量添加 間歇好氧處置利用廢水的流量隨時間變化的特點，采取間歇進水，間歇曝氣的方式(SBR)。7 本書第一篇和第二篇講的是污水常規(guī)處置法，污水常規(guī)處置適用于生活污水，還有相當(dāng)一部分工業(yè)廢水不能用生物降解法去除，不適宜采用前述的方法，而需求采用特殊處置法。 一、污水處置的根本方法 污水處置實踐上是采用各種技術(shù)和手段將污水中污染物質(zhì)分別出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成無害物質(zhì)，污水得到凈化。 哈爾濱污水總流量：110萬噸污水/天；文昌污水廠處置水量只需32

5、.5萬噸污水/天，其中經(jīng)二級處置的只需16.25萬噸污水/天。緒 論8一按處置程度分傳統(tǒng)分類法 一級處置去除污水中的懸浮固體，BOD去除率30左右，SS去除90，不能直接排放。一級處置包括1格柵由一組平行的金屬柵條制成，用來截阻大塊的懸浮形狀物質(zhì)。2沉淀水中的可沉物質(zhì)在重力作用下沉淀。3浮選把空氣通入污水中，以微小氣泡析出，小氣泡粘附水中的固體顆粒隨氣泡一同浮至水面，構(gòu)成泡沫去除。4油去除利用油的比重小于1的性質(zhì)，使含油污水停留一定時間，油珠上浮去除。5平衡工業(yè)污水排放量與水質(zhì)隨時間不同，需進展儲存調(diào)理，使其平衡。6中和利用酸和堿作用生成鹽和水。一、污水處置的根本方法9二級處置大幅度去除污水中

6、的膠體和溶解形狀的有機物BOD去除率達9599，處置后水中BOD為1020mg/L.二級處置包括1活性污泥法由大量的微生物群體構(gòu)成具有活性，容易沉淀的膠體污泥為主體。2生物膜法在污水流經(jīng)的固體外表生長一層生物膜，生物膜上的微生物氧化污水中的BOD。3氧化塘污水在池塘內(nèi)停留3060天，靠水中溶解氧和微生物作用降解BOD。80年代提倡，如今不提倡4污水灌溉經(jīng)過土壤表層土的截留，土壤中微生物的分解氧化，物理吸收使污水凈化。沈撫污水灌溉區(qū)；澆灌水稻5厭氧處置在無氧的條件下，靠兼性菌及專性厭氧菌降低有機物。一、污水處置的根本方法10三級處置進一步去除二級處置不能去除的有機物，氮、磷、處置后BOD在5-1

7、0mg/L，可以回用。三級處置包括1微濾使污水經(jīng)過多孔介質(zhì)，截留水中的懸浮物。2混凝向水中投加混凝劑，降低污水濁度、色度、高分子有機物、重金屬。3氧化復(fù)原利用氧化復(fù)原反響使污水中有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無害物質(zhì)。4吸附利用固體物質(zhì)外表的吸附才干，吸附水中一些有害的物質(zhì)。5萃取利用傳質(zhì)原理，當(dāng)溶劑與污水接觸時，溶質(zhì)在污水中重新分配，轉(zhuǎn)移到溶劑中。6滲析經(jīng)過一種半透膜，將溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)經(jīng)過膜分散到濃度低的一側(cè)。7反浸透在膜的兩側(cè)施加壓力，使壓力高一側(cè)的溶液透過流到壓力低的一側(cè)。一、污水處置的根本方法11 二按作用原理分1物理處置法利用物理作用去除污水中固體和膠體的污染物。 篩濾、沉淀、浮選、過濾、反浸

8、透2化學(xué)處置法利用化學(xué)反響的作用去除污水中有害物質(zhì)。 中和、混凝、氧化復(fù)原、萃取、吸附3生物處置法利用微生物的代謝作用使污水中有機物分解。 活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厭氧處置一、污水處置的根本方法12二、工業(yè)污水的水質(zhì)特征工業(yè)污水水質(zhì)復(fù)雜，不能用單一流程處置 1主要有害物質(zhì)有害物質(zhì)主要來源指標含量游離氯造紙廠懸浮物401500mg/L氨化學(xué)廠COD100100000 mg/L氟化物玻璃制品BOD5020000 mg/L氰化物電鍍氨氮103000 mg/L汞農(nóng)藥PH210硫化物染色皮革亞硫酸鹽造紙廠硫酸鹽化工廠131. 工業(yè)污水單獨處置后排放1 COD、BOD很高，2 具有一定量的H2

9、S、NH4有毒物質(zhì)3 含有強酸、強堿4 可回收一些產(chǎn)品2. 工業(yè)污水排入城市污水處置廠一同處置1 與城市污水性質(zhì)大致一樣2 無有毒有害類物質(zhì)3工業(yè)污水預(yù)處置后進入城市污水處置廠1 可回收產(chǎn)品2 含少量可去除的有毒有害物質(zhì)三、工業(yè)污水處置途徑 14四、工業(yè)污水處置原那么 1革新工藝、減少排污量 2思索回收利用 3從全局出發(fā)，對污水妥善處置 4采取先進技術(shù)，經(jīng)濟合理15五、城市污水與工業(yè)污水處置區(qū)別1城市污水中主要為BOD、COD，可采用生物處置方法 沉淀生物處置泥水分別排放 2工業(yè)污水需不同污水采取不同方法16第一節(jié) 均和調(diào)理 工業(yè)企業(yè)的污水量一日內(nèi)多變，24小時的流量不同，污水處置流程要求水量

10、水質(zhì)不變，需均和調(diào)理。 一、目的 1水質(zhì)均和水量負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，求體積，需求攪拌設(shè)備。 2水量調(diào)理水質(zhì)負荷不變，水量變化，以水量變化為曲線，設(shè)計池體積，不需求攪拌。 3水質(zhì)水量均和調(diào)理水質(zhì)水量都變化，需綜合思索。17二、調(diào)理池方式 1水泵強迫循環(huán) 不需求安裝特殊設(shè)備，簡單易行，混合完全，但動力費用高，運轉(zhuǎn)費用高?？梢杂锰嵘米鳛榛亓鞅?2空氣攪拌 混合完全，有預(yù)曝氣作用，但有害物質(zhì)和有害氣體隨曝氣進入大氣。可利用曝氣池的鼓風(fēng)機引入空氣管 3機械攪拌 混合較好，運轉(zhuǎn)費用低，但易腐蝕需維護。需添加攪拌設(shè)備，水量多，需求設(shè)備數(shù)量也多。適宜于小水量情況 4.穿孔倒流槽水質(zhì)調(diào)理現(xiàn)已

11、不用 只能調(diào)理水質(zhì)，不能調(diào)理水量。18191排放的水質(zhì)水量具有周期性變化 t=n 時1池容積qi均和周期逐時變化流量。2出水濃度c對應(yīng)q的污染三、容積計算20三、容積計算2污水流量變化不是周期性，采用試算法。誤差大 1池容積q平均污水量 T水量變化時間總和 2出水濃度 3利用沉淀池進展調(diào)理 在沉淀池內(nèi)進展水質(zhì)水量調(diào)理21第二節(jié) 離心分別 一、實際根底物體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力場，在離心力場內(nèi)各質(zhì)點將遭到比本身重力大得多的離心力，這離心力的大小取決于物質(zhì)的質(zhì)量。 高速旋轉(zhuǎn)的物體能產(chǎn)生離心力，含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時由于懸浮物和廢水的質(zhì)量不同，因此遭到的離心力大小也不同，質(zhì)量大的被甩向外圍，質(zhì)量小

12、的那么留在內(nèi)圈，廢水和水中的懸浮物被分別。 22離心力計算 1計算離心場中，顆粒遭到離心力 F 的大小: kgm、m0分別為顆粒和污水的質(zhì)量。 v旋轉(zhuǎn)圓周或速度。 r旋轉(zhuǎn)半徑。 n轉(zhuǎn)速。23離心力計算顆粒在水中遭到的重力 g重力加速度。離心力與重力之比的值取 分別要素，表示在離心力場中，顆粒所遭到的離心力大于重力的倍數(shù)。分析：1當(dāng) r1.0m 時，n500轉(zhuǎn)分， 280 當(dāng) r1.0m 時，n1800轉(zhuǎn)分， 3600。 2在離心力場中，離心力對固體顆粒的作用遠遠超越重力，可強化顆粒的分別速度。 3分別要素 ，凈化效果 ，可除的顆粒直徑d。242舉例離心分別不適用于某些水質(zhì)：當(dāng)水中雜質(zhì)與水的比重

13、相差不大時，m-m0會很小，使得F值也會很小。懸浮顆粒在靜水中的沉速懸浮顆粒在靜水中的離心分別速度去除顆粒的直徑一定時，離心場 vu，沉淀速度大得多。離心分別沉淀效果不僅與有關(guān)，還與m-m0有關(guān)，所以不用于給水處置和生活污水的處置，由于m-m0太小。25二、離心分別設(shè)備根據(jù)離心力產(chǎn)生的方式可分為： 1用水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的旋流分別機： 壓力式旋流分別機、重力式旋流分別機 2由設(shè)備本身旋轉(zhuǎn)帶動污水旋轉(zhuǎn)的離心分別機： 離心機工程中不常用，水量大、設(shè)備大26 1壓力式旋流分別機 用于分別比重較大的懸浮物，設(shè)備由鋼板制成，上部為直徑D的圓筒，下部為錐形體，污水沿著設(shè)備切線方向進入，在離心力作用下，

14、水中懸浮物被甩向周圍，并在重力作用下，下沉至底部排走。 分析： 1段：水流的程度速度沿半徑增大，在周圍處最大，顆粒在離心力作用下，甩向周圍，此區(qū)為加速區(qū)。 2段：水流的程度速度沿半徑增大后減小，在 1/2R 處，V最大，分別出的顆粒沿周圍下滑，此區(qū)為分別區(qū)。 3段：此段的程度速度為零，顆粒在重力作用下沉淀濃縮，此區(qū)為沉淀區(qū)。 優(yōu)點：體積小，單位容積處置才干高，用料少易安裝。 缺陷：四壁易磨損，需動力。二、離心分別設(shè)備272重力式旋流分別機 常用的水力旋流沉淀池，污水沿切線方向流入，借進出水頭差在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。 3離心機在第六章內(nèi)講二、離心分別設(shè)備28第三節(jié) 除油1含油污水的產(chǎn)生 來源為石油開采

15、煉制、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機械加工等工業(yè)企業(yè)。由于機械剪切，水力沖刷，外表雜質(zhì)，跑冒滴漏。 2特征及污染程度 1特征： 污水中的油比重小于1，可以自然上浮水面 可浮油污水在靜置或流動時，借助油珠與水比重差上浮至水面分別，含量 7085，直徑60100微米，易浮于水面，構(gòu)成油膜或油層。 乳化油呈乳化形狀浮于水中，不能上浮，含量1520，直徑 518，油珠成為穩(wěn)定的乳化液。 溶解油溶解于污水中，普通 污水中 515mg/L。29第三節(jié) 除油2污染程度： 構(gòu)成一層分子膜，污染水質(zhì) 水中溶解氧 O2 含量下降 生成CO2 、 構(gòu)成H2CO3、 PH、 濁度微生物降解油時產(chǎn)生 不能灌溉，

16、農(nóng)業(yè)灌溉要求含油量 50ppm 不能生物處置，生物處置要求含油量 3050ppm。30二、除油池計算1除油池構(gòu)造1平流式除油池 污水從池一端流入，從另一端流出，比重小于1的浮油上浮，水面設(shè)集油管，可去除油珠不低于 100150。312斜板式除油池 根據(jù)淺池實際，池內(nèi)設(shè)斜板，間距 2050mm，水流向下流 動，油珠向上浮動，異向分別，泥渣滑向池底，可去除 60油珠， 停留時間短。322除油池的計算實際根底：最小油珠上浮速度用斯篤克士公式：u靜止水中，直徑d油珠的上浮速度， 分別為水、油珠的密度，d上浮最小油珠，粘滯系數(shù)g重力加速度。二、除油池計算331按油珠上浮速度計算較準確 除油池面積 A外表

17、積、 Q流量、u上浮速度、 修正系數(shù) 過流斷面 U程度流速 池長 否那么會出現(xiàn)斷流、異重流的景象 H池水深 342按污水停留時間計算計算方便除油池容積 t停留時間1.5-2.0小時過水?dāng)嗝?池格數(shù) b格寬、h水深 長度 L3.6 v t35三、污水中乳化油粗粒化附聚法 自然上浮只能去除可浮油，而仍有許多乳化油也要去除，需用其它方法。 1乳化油的產(chǎn)生 油水劇烈攪拌產(chǎn)活力械剪切力，油珠變小，粘附一些親水物質(zhì)，構(gòu)成雙電層 穩(wěn)定態(tài)。 2乳化油性質(zhì) 微小性，乳化油粒徑微小，具有布朗運動，靜電斥力，微粒外表水化作用。 親水性，乳化油屬于疏水物質(zhì)，但外表粘附親水物質(zhì)而呈現(xiàn)親水性，穩(wěn)定存在于污水中。 帶電性，

18、乳化油直徑 110微米，電位 40100毫伏，帶負電，可以長期堅持穩(wěn)定，在靜電斥力作用下不會聚合，穩(wěn)定存在污水中。 36電位的測定電位可以用電泳方法測定，計算公式：u油珠上浮速度D介電常數(shù)E電位梯度 粘度373乳化油去除方法 1氣浮法 氣浮法在氣浮的章節(jié)中講 2粗粒化法附聚法使污水流經(jīng)濾床，乳化油被粘附在濾料外表，并逐漸構(gòu)成大油珠上浮。 粗?；ㄙY料：以石英砂為例 石英砂在銳角處，分子間力較強，先吸附小油珠，小油珠繼續(xù)吸附，逐漸構(gòu)成一層油膜，布滿石英砂外表，構(gòu)成大油珠上浮。38油珠附聚力計算根據(jù)動力學(xué)公式，油珠附聚力 F 大小計算如下： 設(shè)污水為1，油珠為2、石英砂為3：當(dāng)油珠包圍石英砂時，r

19、3r2，23-0, 13=21 水和砂的外表張力被水和油的外表張力替代了 分析： 1油珠直徑越大r2，油水外表張力越大 ，附聚力越大F，越容易附聚。 2提高水中含鹽量，緊縮電位，使外表力增大 ，有利附聚， 3由于油珠普遍帶負電，油珠進一步穩(wěn)定，不利附聚。 4外表活性物增多，油珠由疏水轉(zhuǎn)變親水， 不利附聚39第四節(jié) 過濾 過濾是使污水經(jīng)過濾料組成的多孔介質(zhì)，以截留水中的懸浮物質(zhì)，到達處置的目的。40一、濾網(wǎng) 濾網(wǎng)污水中含有的細小懸浮物，不能用格柵去除，也難用沉淀方法去除，可采用小孔眼的濾網(wǎng)截留，回收。篩網(wǎng)通常用金屬絲或化學(xué)纖維編制而成。其方式有轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、振動式、轉(zhuǎn)簾帶式和固定式傾斜篩多種。