污废水初级培训教案——第一章PPT课件.ppt

1 污废水处理工初级培训 2 水相关的基本知识 3 一 水循环 1 水的自然循环 4 2 水的社会循环 5 水的社会循环对自然循环的影响 6 二 水资源现状及我国水资源情况 人均占有量少总量位世界第6 人均占世界平均水准的1 4 排名88 空间分布不均81 的水资源分布在长江流域及其以南降水量最高可达1600mm 少的地区不到200mm年内及年际变化大60 80 降水集中在夏季 年际变化差3 6倍许多地区缺水严重在640个城市中 300多个城市缺水 7 三 水污染现状及来源 1 水污染现状污水处理率低 工业废水处理率约80 达标排放的只有60 城市污水处理率 15 90 以上的城市水域受到污染 50 左右地下水水质受到污染50 以上的重点城镇饮用水源不符合标准特别严重的水系 三河 淮河 海河 辽河湖泊富营养化严重 滇池 巢湖 太湖 8 水污染来源 9 10 来源 工厂排污口 1 工业污染源 11 12 13 14 15 16 17 2 生活污染源 18 19 20 21 22 23 24 25 3 农业 面 污染源 26 27 28 29 第一章污废水处理与维护管理概述 30 重难点 排水系统的体制 排水系统的基本组成 污染物的种类与排放标准 污废水处理厂的维护管理概述污废水处理厂的维护管理概述 31 1污水的分类 什么是污水 人们在生活和生产中需要大量的水 这些水在使用后受到污染改变了原来的化学成份和物理性质 这些水称为污水 污水按其来源分为 生活污水 工业废水和降水 32 一 生活污水 是指居民日常生活中排放的废水 污染的成分含大量有机物 蛋白质 脂肪 尿素 氨 氮气等 和大量病原微生物 二 工业废水 包括废水和污水废水 未受污染或轻微污染及温度有所升高的废水 污水 是指被污染的工业废水和水温过高排放后造成热污染的工业废水 33 1 按行业产品的加工对象分类 冶金废水 造纸废水 炼焦废水 煤气废水 金属加工废水 纺织印染废水 制革废水 农药废水 化学肥料废水 食品及肉类加工废水等 2 按污废水中所含主要污染物的性质分类 有机废水 以有机物为主 和无机废水 以无机物为主 工业废水分类 34 3 按污废水中所含污染物的主要成分分类 酸性废水 碱性废水 含酚废水 含镉 铬 锌 铜废水 含氟废水 含有机磷及含放射性废水等 4 按污废水中所含主要污染物的处理难易程度和危害性分类 易处理危险性小的废水 易生物降解 无明显毒性废水 难生物降解又有毒性的废水 35 三 降水 地面径流的雨水和融化的冰雪水 36 2排水系统体制 什么叫排水体制 污水采用一套管渠系统或两套以上各自独立的管渠系统来排除 各种不同的排除方式所形成排水系统 37 1 分流制 排放含生活污水及工业污水和排放含雨水分别采用各自独立的排水系统 包括完全分流制和不完全分流制两种 2 合流制 生活污水 工业废水 雨水在统一管道系统内排放 3 混合制 在同一个城市中 既有合流制排水系统也有分流制排水系统 称为混合制排水系统 排水系统体系的类型 38 3排水系统的基本组成 目的与要求 熟悉城镇排水系统 工业废水排水系统 了解雨水排水系统的基本组成 39 一 城市排水系统的基本组成1 室内排水系统及设备 收集建筑内部用水设备所排出的污废水 并通过管道输送至室外污水管道中 2 室外污水管渠系统 街区管渠系统 将街区各建筑物排出的污废水汇集输送至街道污水管渠系统 街道管渠系统 排除各街区污水管渠流来的污水 40 3 污水泵站及压力管道4 污水处理厂5 排出口及事故排出口 41 二 工业废水排水系统的基本组成1 车间内部管道系统和设备2 厂区管渠系统3 厂区污水泵站及压力管道4 废水处理站5 出水口 42 三 雨水排水系统基本组成1 房屋雨水管道系统 天沟 雨水斗 水落管等 2 街区雨水管道系统3 街道雨水管道系统4 排洪沟5 雨水排水泵站6 雨水排水出口 43 四 合流制排水系统1 室内排水系统及设备2 街区排水系统3 街道排水系统4 雨水口5 合流泵站 44 4污废水的性质与水质指标 目的和要求 掌握污废水的三类性质及指标一 物理性质及指标1 水温 是污水主要指标 水温直接影响其物理 化学 生物性质 水温对水中溶解氧含量影响较大 我国各地的生活污水的年平均温度均约在10 20 45 2 色度 是由悬浮固体 胶体或溶解性物质形成的 悬浮固体形成的色度称表色 胶体和溶解物质形成的色度称为真色 生活污水颜色呈灰色 溶解氧降低时呈黑褐色 3 臭味 生活污水臭味主要是由有机物腐败产生的气体造成 工业污水主要是由挥发性化合物造成 4 固体含量 按存在形态的不同可分为悬浮的 胶体的和可溶解的三种组成 按性质的不同可分为有机物 无机物和生物体三种 46 总固体 TS 把一定水样在105 110 烘箱中烘干至恒重 所得的重量即为总固体量 悬浮固体 SS 把水样用滤纸过滤后 被滤纸截留的滤渣在105 110 烘箱中烘干至恒重 所得的重量即为悬浮固体 胶体及溶解固体 DS 把水样用滤纸过滤后 滤液中存在的固体物即为胶体和溶解性固体 47 1 无机化学性质及指标 1 酸碱度 酸碱度用PH表示 是氢离子浓度的负对数 碱度是指污废水中能与强酸产生中和反应的物质 亦即H 离子的受体 2 N P 氮 磷是致水体富营养化的主要原因 氮及其化合物污水中有四种含氮化合物 分别为 有机氮 氨氮 亚硝酸盐氮和硝酸氮 这四种含氮化合物的总量称为总氮 二 化学性质及指标 48 凯式氮是有机氮和氨氮的总和 生活污水中凯式氮含量约为40mg L 其中有机氮约为15mg L 氨氮约为25mg L氨氮浓度超过1600mg L时 对微生物的生活活动产生抑制作用 磷及其化合物分有机磷与无机磷两类 生活污水中有机磷含量约为3mg L 无机磷约为7mg L 49 3 硫酸盐及硫化物废水中SO42 在缺氧条件下 由于硫酸盐还原菌 反硫化菌的作用 被脱硫 还原成H2S 在排水管道内 释放出的H2S与管顶内壁附着的水珠接触 在噬硫菌作用下形成H2SO4 H2SO4对管壁有严重的腐蚀作用 可能造成管壁塌陷 污水生物处理的SO42 允许浓度为1500mg L 废水中的硫化物以H2S HS与S2 形式存在 当PH 6 5时 以H2S形式存在 PH 9 0以S2 为主 50 4 氯化物氯化物 Cl 浓度超过4000mg l对生物处理的微生物有抑制作用 5 非重金属无机有毒物氰化物 CN 剧毒物质 污水中的存在形式是无机氰化物和有机氰化物 砷 As 砷化物在废水中以无机砷化物和有机砷化物形式存在 对人体的毒性顺序为有机砷 亚砷酸盐 砷酸盐 51 6 重金属离子主要有Hg Cd Pb Cr Zn Cu Ni Sn Fe Mn等 五毒 Hg Cd Pb Cr As 2 有机物化学性质及指标 碳水化合物以碳 氢 氧组成的糖 淀粉 纤维素和木质素等 属于可生物降解有机物 对微生物无毒害和抑制作用 52 蛋白质与脲素蛋白质由碳 氢 氧 氮组成氨基酸化合物结合而成 可生物降解有机物 对微生物无毒害和抑制作用 蛋白质和尿素是生活污水中氮的主要来源 脂肪和油类脂肪和油类主要成分为碳 氢 氧 是乙醇或甘油与脂肪酸形成的化合物 油脂在水中存在形式有5种 漂乳油 机械分散油 乳化油 浮着油 溶解油 53 酚是芳香烃的衍生物可分为单元酚 二元酚和多元酚 也可分为挥发酚和不挥发酚 挥发酚属于可生物降解有机物 对微生物有毒害或抑制作用 不挥发酚属于难生物降解有机物 对微生物有毒害或抑制作用 有机酸 碱有机酸工业废水含有短链脂肪酸 甲酸 乙酸和乳酸 而合成橡胶 合成树脂等工业废水含有有机碱 都属于可生物降解有机物 但对微生物有毒害或抑制作用 54 表面活性剂有两大类 一是烷基苯磺酸盐 ABS 俗称硬性洗涤剂 属难生物降解有机物 二是烷基芳基磺酸盐 LAS 俗称软性洗涤剂 属可生物降解有机物 表面活性剂都具有含磷化合物 有机农药现有两大类 有机氯农药和有机磷农药 现在普遍采用有机磷农药 55 有机氯农药 如DDT 六六六 毒性极大难分解 会造成二次污染 上世纪70年大已禁用 现在普遍采用的是有机磷农药 乐果 敌百虫 敌敌畏等 但是毒性大 属于难生物降解有机物 并对微生物有毒害或抑制作用 取代苯类化合物取代苯化合物 是苯环上氢被硝基 胺基取代后生成的芳香族卤化物 属难生物降解有机物 并对微生物有毒害和抑制作用 主要来源于染料废水 制药 塑料等工业废水 其大部分是三致物质 致癌 致突变 致畸性 56 3 有机物的污染指标 BOD COD TOCBOD 水温在20 条件下 由于微生物 只要是细菌 的生活活动 将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量 BOD代表了第一类有机物 即可生物降解有机物 COD 指用强氧化剂 我国法定用重铬酸钾 在酸性条件下 将有机物氧化成二氧化碳和水所消耗的氧量 CODcr CODMn CODcr 57 BOD COD的比值称为可生化性指标 比值越大 越容易被生物处理 一般认为比值大于0 3的污废水 才适用于采用生物处理 TOC 将一定数量的水样经过酸化 应压缩空气吹托其中的无机碳酸盐 排出干扰 然后于燃烧管内在900 高温下燃烧 把有机物所含的碳氧化成二氧化碳 用红外气体分析仪记录二氧化碳的数量并折算成含碳量 即等于TOC 58 4污废水的性质与水质指标 三 生物性质及指标废水中微生物以细菌和病菌为主 大肠菌群数和大肠菌群指数大肠菌群数 指使每升水样中所含有大肠菌群的数目 以个 升计 大肠菌群指数 是指查出1个大肠菌群所需的最少水量 以毫升计 59 两者互为倒数 即大肠菌群数被作为污水被粪便污染程度的卫生指标 病毒病毒检验方法目前主要有数量测定法和蚀斑测定法 污水中已被检出的病毒有100多种 60 细菌总数细菌总数是大肠菌群数 病原菌 病毒及其他细菌数的总和 以每毫升水样中的细菌菌落总数表示 一般用以上3个卫生指标评价污染的严重程度 61 5水环境法规与标准 一 环境法规目的 预防为主 防治结合 污染者出资治理和强化环境管理1 环境保护法律的纵向体系2 环境保护法律的横向体系建设项目中防治污染的设施 必须执行 三同时 规定 62 二 污水排放标准1 污水综合排放标准污染物按其性质和控制方式可分为 第一类污染物 毒性大 影响长远的有毒物质 该类物质一律在车间或车间处理设施排放口 达到相应标准要求 第二类污染物 PH 色度 悬浮物 BOD COD等 63 国家对污水综合排放标准划分为三级 排入 类水域或二类海域的污水执行一级标准 排入 类水域或三类海域的执行二级标准 对排入设置二级污水处理厂的城镇的排水系统的污水 执行三级标准 对排入未设二级污水处理厂的城镇排水系统的污水 按其接纳水域的功能要求 分别执行一级排放标准或二级排放标准 64 2 城镇污水处理厂污染物排放标准根据城镇污水处理厂排放的地表水域环境功能和保护目标以及污水处理厂的工艺 将常规污染物标准值分为一级标准 二级标准 三级标准 一级标准分为A标准和B标准 65 3 行业水污染物排放标准 造纸工业 纺织染整工业 钢铁工业 啤酒工业等 4 污水排入城市下水道水质标准 禁止向下水道排入腐蚀物质 垃圾 积雪 工业废渣 剧毒物质 含病原体细菌污染的废水等 66 6减少污废水的排放量和途径 目的和要求 熟悉减少废水排放量 采用清洁工艺降低废水浓度的途径一 减少废水量的途径废水分流 节约用水 更改生产流程 避免间断排出工艺过程废水 67 二 降低废水浓度的途径更新生产工艺 改进装置的结构和性能 废水分流系统 废水的均质 回收副产品 控制废水的比例 排水系统的监控 三 采用清洁生产工艺尽量不用水或少用易产生污染的原料及生产工艺 68 7污废水处理基本方法与系统 目的和要求 掌握污水处理的基本方法 处理工艺流程确定以及污泥处理与处置方法 69 一 污水处理基本方法概述水体中污染物存在的形态 悬浮物 粒径1 100 m胶体物 粒径1nm 1 m溶解物 粒径 1nm根据不同污染物的形态 可采取相应的方法使各种污染物与水分离或加以分解 70 污废水处理的基本方法 就是采用各种技术手段 将水中污染物分离去除 回收利用或转化为无害物质 使水得到净化 基本方法分三大类 物理法 利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质 方法有 筛滤 沉淀 上浮 气浮 过滤 反渗透 化学法 利用化学反应的作用分离回收污废水中各种形态的污染物质 主要方法有 中和 混凝 电解 氧化还原 气提 萃取 吸附 离子交换和电渗析 以上两种方法合并称为物理化学处理法 71 生物化学法 利用微生物代谢作用 将污废水中呈溶解 胶体状态的有机污染物转化成无害的物质 生化法主要可分两大类 1 好氧法 其中有活性污汲法 生物膜法等 主要用于城市污水和有机污水处理 2 厌氧法 主要用于高浓度有机污水和城市污水处理中产生的污泥的处理 72 生化法除了上述两种处理方法外 还有自然生物处理法 分为稳定塘法和土地处理法 城市污水处理技术 按处理程度划分 可分为一级 二级和深度处理 三级处理 一级处理 主要是去除漂浮物和悬浮物 主要方法为沉淀等 73 二级处理 污水经一级处理后 用生物法继续去除微小粒径的悬浮物 胶体物和溶解性有机物以及氮和磷 只去除有机物的称为普通二级处理 同时去除氮和磷的称为二级强化处理 深度处理 进一步去除二级处理未能去除的污染物的净化过程 根据要求将混凝沉淀 气浮 吸附 离子交换 膜技术进行单元优化组合 74 城市污水处理典型流程见图1 10 书P21 污水处理典型流程为 原污水 隔栅 沉砂池 初沉池 生物处理设备 二沉池 消毒池 排放或三级处理初沉前部为一级处理 后为二级处理污泥处理 初沉污池 污泥浓缩 污泥消化 脱水干燥 污泥利用二沉污池 二 污废水处理工艺流程 75 首先了解污废水来原 水量水质 主要污染物特征以及所在地水环境要求 执行标准及回用水质要求 选定污水处理方案 1 一般的选择方法 1 有机废水处理方法选择有机污水主要污染物特征如 SS pH COD BOD5 TN等标准要求回用要求选择方案 预处理 生化处理 深度处理无机废水 三 污废水处理工艺流程的选定 76 2 无机废水 无机废水主要污染特征SS pH重金属 有毒物质 沉淀 絮凝 中和 吸附 离子交换等 3 深度处理过滤 吸附 超滤 离子交换 反渗透 4 更改生产工艺2 有毒物质处理方法的选择中和 氧化还原 吸附 絮凝 生化等 77 四 污泥处理与处置1 污泥分类 污泥 以有机物为主要成分 易腐臭 颗粒细小 比重较小 含水率高 不易脱水 沉渣 以无机物为主要成分 颗粒较大 比重较大 含水率低 易于脱水 流动性差 78 2 污泥处理和处置方法污水处理产生的污泥含有大量有机物 细菌 寄生虫卵和生产废水带来的重金属离子等 需作稳定化无害化处理 污泥处理的主要方法 减量法 如浓缩 脱水 稳定处理 如厌氧消化 好氧消化 综合利用 如消化气利用 污泥农业利用 最终处置 如干燥 焚烧 埋地 投海 建筑材料等 79 8污水再生利用 目的和要求 熟悉城镇污水和工业废水处理水再生利用的计划 原则以及再生利用的工艺的处理技术 80 一 城镇污水的再生利用1 再生利用原则 1 以城镇总体规化为主要依据 2 应做好用户调查 81 2 再生利用途径 1 按用途 可分为农林牧渔业用水 城市杂用水 工业用水 环境用水 补充水源水等 2 再生利用水质控制指标 3 再生处理工艺 P24 82 工业废水处理水的利用要考虑以下几个方面的问题 1 制定用水合理化和再生利用计划2 水的循环和利用方式再利用 是指第一目的用后再用于第二目的 如通过处理使污水变为工业用水 循环使用 指在同一目的中反复使用 如冷却塔的冷却水循环系统 3 水的回收处理技术 二 工业废水处理水的利用 83 9污废水处理厂 站 的维护管理概述 目的和要求 掌握维护管理的任务和要求 一 主要任务1 确保排放达标或再生利用水质达标2 使水处理设施和设备处于最佳运行状态3 减少能源和资源消耗 降低运行成本 84 二 对维护管理人员的基本要求1 确保维护管理人员的安全与健康2 按有关规程和岗位责任制的规定进行管理3 发现异常时 能指出产生的原因和应采取的措施 排除障碍 确保污水处理设施和设备正常运行 三 维护管理的一般要求 见书P27 28 85