污水处理讲义课件.pptx

1、1 国际通用三大类指标：（从处理的角度）物理性指标 化学性指标 生物性指标2水质分析指标物理性指标感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质挥发性物质溶解物质固定性物质悬浮固体物质加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化造成水中溶解氧减少工业废水常引起水体热污染色度固体物质嗅和味温度1、固体物质在水中的分散状态分为：溶解态（直径小于1 nm）胶体态（直径介于11000nm(有的书认为是100nm)）悬浮态（直径大于1000nm）32、描述固体物质的水质指标：（1）按能否透过孔径(有的说是0.1um)110m滤膜或

2、滤纸分为溶解固体（DS）：能透过悬浮固体或悬浮物（SS）：不能透过总固体（TS）：两者总合。（2）按悬浮物的比重分为沉降性悬浮物：比重大于漂浮性悬浮物：比重小于（3）沉降性悬浮物又按在标准沉降管中（2小时）能否沉降分离分为 可沉物（其颗粒大体在10m左右）难沉物 45水和污水中固体成分的内部相关性67化 学 性 指 标有机物生化需氧量（BOD）反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量 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

3、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20100d完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5 日生化需氧量（BOD5）；通常以20为测定的标准温度。BOD:biological oxygen demand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（20，5d）。BOD5的作用：1、指征易被生物降解的那部分有机物代谢过程中大概消耗的O2的量；2、可以衡量污水处理设施的大小；3、检测某些工艺的效率；4、检测污水经过处理后排放能否达标。8910BOD与CBOD、NBODBODL与BOD5在BOD培养期开始58天，一般可观察到硝化作用111有

4、机废物、菌团、总有机废物以单位表示的氧的消耗残留在瓶中的有机物的总量残留的有机物的量消耗的溶解氧废水水样最终的 生化需氧量菌体细胞组织迟缓期对数增长期稳定增长期死亡期12BOD测定值的计算：稀释水不接种时：稀释水接种时：12,/DDBOD mg LP13(12)(12),/DDBBfBOD mg LP 式中：D1稀释样品配置后立刻测定的溶解氧；D2稀释样品在20培养5日后测定的溶解氧；B1对照液培养前的溶解氧；B2对照液培养后的溶解氧；以上单位：mg/Lf -样品中接种稀释水体积与接种对照液中稀释水的体积之比；P废水样品的体积与总混合液体体积之比。14BOD反应的模型BOD氧化速率的模型是根据

5、这样的假设：即在任何时间t，残留的有机物量由一级函数关系确定，即1rrdBODk BODdt 1()k truBODBOD e15在BODu和BODt，t=0和t=t的范围积分，有/11/ruBODtmg LkdBODBODBODmg Ltd在时间 剩余的废物量以氧的当量表示，一级反应速率常数，碳的总或者说是最终，时间，1202011(1)/(1.047)Tk tturutTBODBODBODBODeBODtBODmg Lkk到达 时的，反应速率常数与温度的修正BOD5测定的局限性：1、首先需要高活性的污泥接种；2、测定的时间较长，不能在线检测；3、仅反应了易被微生物降解的那部分有机物的量，难

6、降解的有机物的量难以衡量某些物质经过厌氧工艺后可提高可生化性；4、因而对微生物具有抑制作用的或者毒性的物质必须经过预处理去除；5、溶解性的物质消耗后，缺乏计量学的意义。16特别注意：17化 学 性 指 标有机物化学需氧量（COD）常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7（称 CODCr)和高锰酸钾 KMnO4(称CODMn 或OC)。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。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0.40.5。COD:chemical oxygen demand用化学方法氧化分解废水水样

7、中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合 成氧量（O2）（mg/L）。1820化 学 性 指 标有机物总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）TOC:total organism carbon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。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条 件基本不变的条件下，BOD与TOC或TOD 之间存在一定的相关关系。TOD:total oxygen demand在900950高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧

8、氧化成稳定的氧 化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。TOD测定方便而快速。21污水有机物指标之间的关系有机碳量需氧量TOCTODCODcrBODLBOD5CODMn22化 学 性 指 标有机物油类污染物石油类：来源于工业含油污水。动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体 的资源价值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。油类污染物进入海洋，改变海水的反射率和减少进入海洋表 层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件可能产生一定影 响。大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体 的自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危

9、害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾 类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。破坏风景区，危害鸟类生活。23化 学 性 指 标有机物酚类污染物酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。酚浓度达0.10.2mg/L时，鱼肉有酚味。酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚 至使其停止生长。酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001 mg/L即有异味，排放标准0.5mg/L）。灌溉用水酚浓度超过5mg/L时,农作物减产甚至枯死。盐城停水24化 学 性 指

10、 标无机性指标植物营养元素pH和碱度重金属 过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。重金属主要指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的元素，一般指序号2183，比重大于4的金属，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钴、锡等。一般要求处理后污水的pH在69之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。作为微量金属

11、元素。重金属的主要危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固;逐级富集至人体，影响人体健康。25含氮化合物 氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。关于氮的几个指标：有机氮：主要指蛋白质和尿素。TN：一切含氮化合物以N计量的总称。TKN：TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。NOx-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。26含磷化合物 磷也是有机物中的一种主要元素，是仅

12、次于氮的微生物生长的重要元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物有机磷有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等无机磷磷酸盐:正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-)、磷酸二氢盐（H2PO4-)、偏磷酸盐(PO3-)聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74)、三磷酸盐(P3O105-)、三磷酸氢盐(HP3O92-)27生 物 性 指 标生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体医院污水：各种病原体危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺

13、氧来源及危害 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/mL计。饮用水：100个/mL 医院排水：500个/mL细菌总数 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/L计。饮用水：3个/L 城市排水：10000个/L 游泳池：1000个/L大肠菌群恶臭气体从其组成可分为五类：1）含硫的化合物，如H2S、硫醇类、硫醚类；2)含氮的化合物，如胺类、酰胺、吲哚类；3)卤素及衍生物，如氯气、卤代烃；4)烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；5)含氧的有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。其中无机物有H2S、NH3等，绝大多数恶臭气体为有机

14、物质。28气味的影响30挥发性有机污染物的定义挥发性有机污染物的定义 挥发性有机污染物(VOCs),通常指那些在常压下沸点不高于260或室温时饱和蒸汽压大于71Pa的有机化合物，即大多数碳原子数少于12的有机化合物。也有学者将常压下沸点低于100 或25时饱和蒸汽压大于133Pa的有机化合物成为位称为VOCs。不是指CaC2或CO、CO2之类的含碳化合物挥发性有机污染物的来源挥发性有机污染物的来源 VOCs物质被广泛地用作液体燃料、溶剂、化学反应的中介或原料，可能已经成为除颗粒物污染之外的第二大空气污染物：农药 油漆 橡胶和轮胎 石油化工（氯碱化工如氟里昂）塑料制品 半导体及金属清洗 纸和木业

15、 等等 32挥发性有机污染物的来源挥发性有机污染物的来源工业生产中排放的VOCs的种类烷 烃类烯 烃类芳烃类及其衍生物醇类酯类醛 和酮类胺 和酰胺酸 和酸酐乙 二 醇衍生物乙烷丙烷丁烷戊烷己烷环 己烷乙烯丙烯丁烯丁 二烯异 戊二烯 环 乙烯苯甲苯二甲苯乙苯异丙苯苯乙烯苯酚甲醇乙醇异戊二醇丁醇戊醇丙 烯酸 甲酯邻 苯二 甲酸 二丁酯乙 酸乙烯甲醛乙醛丙酮丁酮甲 基丙酮乙 基丙酮苯胺二 甲基 甲酰胺乙酸丙酸丁酸己 二酸邻 苯二 甲酸酐甲 基 溶纤剂乙 基 溶纤剂丁 基 溶纤剂甲 氧 基丙酮VOCs的危害“三致性”致畸、致癌、致突变 广州的医学数据统计表明，患白血病的儿童家里70%的在半年或一年内装

16、修过（苯系化合物，甲醛）樟脑丸（萘和二氯苯）强烈香味的草木为什么没有虫蛀？汽车尾气的问题（CO CH 等）香烟问题蚊香问题 石油化工多环芳烃致癌VOCs的危害 某些VOCs容易在太阳光作用下产生光化学烟雾；在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性；环境激素作用 恶臭包括污水处理设施 强腐蚀性 易燃、易爆性的组分 35挥发性有机污染物的法规控制挥发性有机污染物的法规控制q1970年美国制定的大气洁净法包括了对VOCs的控制 美国19901990年修正的CAA洁净空气法列出的189种应予控制的化合物大多数属于VOCs，要求在2000年将VOCs的排放减少70%。q1996年日本立法限制53种VOCs的排放，2002年限制149种VOCs的排放。q我国的大气污染排放标准（GB16297-1996）对14类VOCs规定了最高允许排放浓度/速率以及无组织排放的限值。36融会贯通各水质指标间的关系37水和污水中杂质颗粒分布