污水厂操作人员基础知识培训.ppt

1 污水处理技术 2 污染指标 物理指标 水温 色度 嗅味 臭味 SS化学指标 pH BOD COD TOD TOC生物指标 细菌总数 总大肠菌群数 病毒 3 污水中的主要污染物有 固体污染物 悬浮态 粒径大于100nm胶体态 粒径介于1 100nm溶解态 粒径直径 1nm有机污染物 具有可生物降解性 使水体发臭富营养污染物 主要指氮 磷等元素酸 碱 盐类污染物 污水的主要特点 水质污染较轻 主要污染物为BOD COD 氨氮 SS TP 水量和水质随季节和每天时段变化较大 如果不经处理而直接排入周围水体 将产生严重的环境污染 污水的特点 5 污水处理方法 按照处理程度可分为 一级处理二级处理三级处理按照处理方法工作原理 可分为 物理处理法化学处理法物理化学法生物处理法 6 城市污水的一级处理 物理处理 处理对象 悬浮物 SS 无机砂砾 处理方法 筛滤截留 重力分离处理构筑物 格栅 粗格栅 细格栅 超细格栅 沉砂池 曝气沉砂池 旋流沉砂池等 沉淀池 平流式 辐流式等 城市污水的基本处理方法 7 城市污水的基本处理方法 城市污水的二级处理 生物处理 处理对象 胶体和溶解性有机物 BOD COD 氨氮 TP等 处理方法 好氧生物法 厌氧生物法处理构筑物 活性污泥法 传统曝气池 氧化沟 SBR工艺 生物膜法 曝气生物滤池 接触氧化法 8 城市污水的基本处理方法 城市污水的三级处理 深度处理 处理对象 氮 磷 SS和有机物 BOD COD 等处理方法 生物法 物化法处理构筑物 生物脱氮除磷系统 A2 O工艺 曝气生物滤池 MBR工艺混凝 沉淀 过滤 CMF 活性炭吸附过滤电渗析 超滤 反渗透 城镇污水处理厂污染物排放标准 10 几个常用水质指标 1 化学需氧量 chemicaloxygendemand 简称COD 是指在一定条件下 水中有机物与强化剂 如重铬酸钾或者高锰酸钾 作用所消耗的氧量 常用CODCr和CODMn表示 单位为mg L 当用重铬酸钾 K2Cr2O7 作为氧化剂时 水中的有机物几乎 约90 95 全部被氧化 其消耗氧的数量称为CODCr CODCr主要应用于废水的测定 其值低于10mg L时 测量的准确度较差 酸性高锰酸钾法的氧化率在50 以下 其消耗氧的数量称为CODMn CODMn一般用于污染比较轻微的水体或者清洁地表水 其值超过10mg L时要稀释后再测定 11 1 化学需氧量 chemicaloxygendemand 简称COD 测定COD的意义 1 衡量水质污染状况 被广泛应用于水质标准和污染物排放标准 2 确定污水处理设施的负荷及净化效果 3 COD愈大 表示水中的有机物愈多 污染愈严重 几个常用水质指标 在一定条件下 经重铬酸钾氧化处理时 水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度 试样中加入已知量的重铬酸钾溶液 在强硫酸介质中 以硫酸银作为催化剂 经高温消解后 用分光光度法测定COD值 当试样中COD值为100mg L至1000mg L 在600nm 20nm波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬 Cr3 的吸光度 试样中COD值与三价铬 Cr3 的吸光度的增加值成正比例关系 将三价铬 Cr3 的吸光度换算成试样的COD值 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法 几个常用水质指标 化学需氧量的测定 重铬酸钾法 在强酸性溶液中 以银盐作为催化剂 经沸腾回流后 一定量的重铬酸钾氧化水中还原性物质 过量的重铬酸钾以试亚铁灵作为指示剂 用硫酸亚铁铵溶液回滴 根据硫酸亚铁铵溶液用量算出水样中还原性物质消耗氧的量 但测定值与实际污染程度存在差距 因CODcr不仅氧化污水中的有机物 而且对部分无机物 如Fe2 S2 等 也有氧化作用 另外污水中Cl 也会消耗一部分氧化剂 因此造成测定时CODcr数值偏高 去除氯化物干扰 可在回流前加硫酸汞 在回流后形成可溶性的氯汞络合物 几个常用水质指标 14 2 生化需氧量 biochemicaloxygendemand 简称BOD 指在有氧的条件下 在一定温度和指定时间段内 单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗氧的数量 单位为mg L 微生物的耗氧分解速度开始很快 约至5天后就能达到完全分解的70 左右 因此在实际操作中常用5天生化需氧量来衡量污水中有机污染物的浓度 即BOD5 特点 较为准确反映废水的污染程度 但测定时间长 不利于指导生产和自动控制 BOD愈大 表示水中的有机物愈多 污染愈严重 几个常用水质指标 2 生化需氧量 biochemicaloxygendemand 简称BOD 测定BOD的意义 1 衡量水质污染状况 被广泛应用于水质标准和污染物排放标准 2 能够表示废水中可生化降解的有机物数量 判定废水可生化性 3 确定污水处理设施的负荷及净化效果 根据BOD5与CODcr的比值大小判断 B C 0 45B C 0 30B C 0 25B C 0 2生化性好可生化较难生化不易生化 几个常用水质指标 废水可生化性 指废水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学结构 从而改变污染物的化学和物理性能所能达到的程度 16 3 悬浮物 SuspendedSolids 简称SS 指悬浮在水中的固体物质 包括不溶于水中的无机物 有机物及泥砂 黏土 微生物等 水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一 它是造成水浑浊的主要原因 国标测定方法 重量法 GB11901 指水样通过孔径为0 45 m的滤膜 截留在滤膜上并于103 105 烘干至恒重的固体物质 几个常用水质指标 17 4 氨氮 总凯氏氮 总氮 污水中氮的存在形式 有机氮 如蛋白质 氨基酸 尿素 尿酸等物质所含的氮 氨氮 指以游离氨 NH3 和游离氨 NH4 形式存在的氮 硝态氮 污水中亚硝态氮和硝态氮的总和 几个常用水质指标 三者关系 TKN N有机 NH3 N总氮 TN N有机 NH3 N NOX N TKN NOX N 18 4 氨氮 总凯氏氮 总氮 1 氮是污水污染度的重要控制指标之一 有机氮和还原态的氨氮在污水中很不稳定 有机氮可通过氨化作用转化为氨态氮 氨态氮在氧存在的条件下进一步氧化为硝态氮 同时消耗氮重量4 57倍的氧 因此水中氨氮浓度是水体黑臭最重要的指标之一 水中氮含量过高可引起水体富营养化 过高的氨氮等氮化合物对生物有毒害作用 2 氮是微生物的营养物质 污水中氮的含量可影响污水生化处理的效果 氨氮国标测定方法 纳氏试剂比色法 GB7479 和蒸馏滴定法 GB7478 总氮国标测定方法 碱性过硫酸钾 消解紫外分光光度法 GB T11894 几个常用水质指标 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红色胶态化合物 其色度与氨氮含量成正比 通常可在波长410 425nm范围内测其吸光度 计算其含量 本法最低检出浓度为0 025mg L 光度法 测定上限为2mg L 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 几个常用水质指标 氨氮的测定 水杨酸分光光度法 在碱性介质 pH 11 7 和亚硝基铁氰化钠存在下 水中的氨 铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物 在697nm处用分光光度计测量吸光度 几个常用水质指标 将50ml吸收液 硼酸或硫酸 移入接收瓶内 确保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下 分取250ml样品 移入烧瓶中 加几滴溴百里酚蓝指示剂 必要时 用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调整pH至6 0 指示剂呈黄色 7 4 指示剂呈蓝色 加入0 25g轻质氧化镁及数粒玻璃珠 立即连接氮球和冷凝管 加热蒸馏 使馏出液速率约为10ml min 待馏出液达200ml时 停止蒸馏 加水定容至250ml 氨氮的测定 水样的预处理 总氮 TN 是水中各种形态无机和有机氮的总量 包括NO3 NO2 和NH4 等无机氮和蛋白质 氨基酸和有机胺等有机氮 以每升水含氮毫克数计算 常被用来表示水体受营养物质污染的程度 在120 124 的碱性介质条件下 压过硫酸钾作氧化剂 不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐 同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐 而后 用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度 按A A220 2A275计算校正吸光度A 计算硝酸盐氮的吸光度值 从而计算总氮的含量 总氮 以N计 含量与校正吸光度A成正比 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 几个常用水质指标 22 5 总磷磷在水中有多种存在形式 正磷酸盐PO43 P 聚磷酸盐 有机磷 进入污水处理厂的污水中 绝大部分聚磷酸盐和有机磷被水解或矿化成了PO43 P 在进入生物处理系统后 PO43 P被聚磷菌摄取而去除 因此在污水处理中所谓的 磷 皆指PO43 P 用TP表示 它是城市污水处理的主要考核指标 在生化处理中 磷同氮一样是微生物的营养 故在污水中对碳 氮 磷的比例有一定要求 一般情况C N P 100 5 1 水中磷含量过多可引起水体富营养化 引起藻类植物的过度生长 发生水华或赤潮 总磷国标测定方法 钼酸铵分光光度法 GB11893 几个常用水质指标 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果 以每升水样含磷毫克数计量 在中性条件下 过硫酸钾溶液在高压釜内经120 以上加热 产生如下反应 K2S2O4 H2O 2KHSO4 O 从而将水中的有机磷 无机磷 悬浮物内的磷氧化成正磷酸 在酸性介质中 正磷酸与钼酸铵反应 在锑盐存在下尘成磷钼杂多酸后 立即被抗坏血酸还原 生成蓝色的络合物 在880nm和700nm波长下均有最大吸收度 几个常用水质指标 24 6 pH值称为酸碱度 用所含氢离子浓度 摩尔浓度 的常用对数的负值表达 即pH lg H 活性污泥法中 微生物适宜的pH值范围为6 5 8 5 经过长时间的驯化 活性污泥也能够处理一定酸碱性的废水 但是如果废水的pH值突然急剧变化 对微生物将是一个冲击 甚至能够破坏整个系统的运行 因此 当处理酸性 碱性或者pH值变化幅度较大的废水时 应考虑事先进行中和处理或者设均质池 pH值国标测定方法 玻璃电极法 GB6920 几个常用水质指标 25 7 石油类物质它由烷烃 环烷烃 芳香烃以及不饱和烃和少量硫 氧 氮化合物所组成的一种复杂污染物 它是一项水体含有毒有害有机污染物的评价指标 它进入水体后的危害是多方面的 如在水上形成油膜 能阻碍水体复氧作用 油类粘附在鱼鳃上 可使鱼窒息 粘附在藻类 浮游生物上 可使它们死亡 油类会抑制水鸟产卵和孵化 严重时使鸟类大量死亡 石油污染还能使水产品质量降低 石油类物质国标测定方法 红外分光光度法 GB T16488 几个常用水质指标 26 8 重金属受污染的水体重金属主要有汞 镉 铬 铅 砷等 其中汞 镉 铅危害最大 砷 镉的毒性也较大 这些重金属是水质标准中严控的项目 特别是在饮用水 农灌水 渔业用水标准中都有严格的规定 重金属在自然界中一般不易消失 它们能通过食物链而被富集 这类物质除直接作用于人体引起疾病外 某些金属还可能促进慢性病的发展 总汞国标测定方法 冷原子吸收分光光度法 GB7469 和双硫腙分光光度法 BG7469 总镉国标测定方法 原子吸收分光光度法 GB7475 和双硫腙分光光度法 BG7471 等 几个常用水质指标 27 9 生物学水质指标主要指细菌总数 大肠杆菌数