《工业废水处理工程》一工业废水处理概论PPT课件(PPT 41页)

1、工业废水处理工程郭宇杰环境工程第1页，共41页。教材及参考书工业废水处理工程，郭宇杰等编，华东理工大学出版社排水工程（第五版），张自杰编，中国建筑工业出版社给水工程，中国建筑工业出版社废水处理，佟玉衡编，化学工业出版 水污染控制工程，王郁编，化学工业出版社工业水污染控制，W. 韦斯利.艾肯费尔德（小）著，陈忠明等译，化学工业出版社废水工程处理及回用，梅特卡夫和埃迪公司，秦裕珩译，化学工业出版社工业废水处理技术，邹家庆编，化学工业出版社特种废水处理技术，赵庆良，李伟光编写 ，哈尔滨工业大学出版社工业废水中专项污染物处理手册，汪大翠等编写，化学工业出版社第2页，共41页。课程目的学习方法成绩评定第

2、3页，共41页。主要内容：第一篇：工业废水中典型污染物第二篇：工业废水主要的处理方法第三篇：典型工业废水的污染分析及其处理方法第4页，共41页。第一章 工业废水处理概论1 概论1.1 工业废水的分类1.1.1 工业废水定义：工业企业的各行各业在生产过程中排出的废水，均称为工业废水industrial wastewater 。生产污水polluted industrial wastewater生产废水non-polluted industrial wastewater （冷却水、热排水等）生活污水domestic wastewater第5页，共41页。1.1.2.不同分类方法（1）按照行业的加工

3、对象分类。 （2）按照工业废水中所含主要污染物的性质分类。 （3）按废水所含污染物主要成份分类。 （4）工业废水的危害性及处理难易程度 第6页，共41页。 总之，进行废水处理时，必须详细了解废水的产生过程，即工厂的生产工艺，明确污染物的数量、浓度、性质，才能有针对性地选择经济有效的处理工艺。 第7页，共41页。1.2 工业废水对环境的污染 几乎所有的物质，排入水体后都有产生污染的可能性，虽然他们的污染程度有所差别，但一旦超过某一浓度后均会产生危害。含无毒物质的有机或无机废水 含有毒物质的有机或无机废水 不溶性悬浮物废水 高温废水含油废水 第8页，共41页。智利圣维森特湾受到石油 浮油污染的鸬鹚

4、 污染的海面第9页，共41页。1.2 工业废水对环境的污染 氮、磷工业废水 酸碱废水 放射性废水 生物污染 环境内分泌干扰素污染第10页，共41页。表1-1 集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值（摘自GB 3838-2002） mg/L项目标准值项目标准值项目标准值项目标准值三氯甲烷0.06乙醛0.05联苯胺0.0002敌敌畏0.05四氯化碳0.002丙烯醛0.1丙烯酰胺0.0005敌百虫0.05三溴甲烷0.2三氯乙醛0.01丙烯腈0.1内吸磷0.03二氯甲烷0.02苯0.01吡啶0.2百菌清0.011,2-二氯乙烷0.03甲苯0.7四乙基铅0.0001甲萘威0.05环氧氯丙烷0.02乙

5、苯0.3松节油0.2溴氰菊酯 0.02氯乙烯0.005二甲苯0.5丁基黄原酸0.005阿特拉津0.0031,1-二氯乙烯0.03异丙苯0.25活性氯0.01苯并芘2.810-61,2-二氯乙烯0.05氯苯0.3滴滴涕0.001甲基汞1.010-6三氯乙烯0.071,2-二氯苯1.0林丹0.002多氯联苯2.010-5四氯乙烯0.041,4-二氯苯0.3环氧七氯 0.0002微囊藻毒素0.001氯丁二烯0.002三氯苯0.02对硫磷0.003黄磷0.003六氯丁二烯0.0006四氯苯0.02甲基对硫磷0.002铍0.002苯乙烯0.02六氯苯0.05马拉硫磷0.05锑0.005甲醛0.9硝基苯0

6、.017乐果0.08铊0.00012,4-二硝基甲苯0.0003二硝基苯0.5苦味酸0.5镍0.022,4,6-三硝基甲苯0.5五氯酚0.0092,4-二氯苯酚0.093钛0.1第11页，共41页。污染物主要来源游离氯氯碱厂、造纸厂、石油化工厂、漂洗车间氨及铵盐煤气厂、氮肥厂、化工厂、炼焦厂镉及其化合物颜料厂、石油化工厂、有色金属冶炼厂铅及其化合物颜料厂、冶炼厂、蓄电池厂、烷基铅厂、制革厂砷及其化合物农药使用过程、农药厂、氮肥厂、制药厂、皮毛厂、染料厂汞及其化合物氯碱厂、氯乙烯、乙醛等的石油化工厂、农药厂、炸药厂、汞矿山厂铬及其化合物颜料厂、石油化工厂、铁合金厂、皮革厂、制药厂、陶瓷、玻璃厂、

7、电镀厂酸类三酸工业、石油化工厂、合成材料厂、矿山、钢铁厂、金属酸洗车间、电镀厂、染料厂氟化物磷肥厂、氟化盐厂、塑料厂、玻璃制品制造厂氰化物煤气厂、丙烯腈生产厂、有机玻璃厂、黄血盐生产厂、电镀厂苯酚及其他酚类煤气厂、石油裂解厂、合成苯酚厂、合成染料厂、合成纤维厂、酚醛塑料厂、合成树脂厂、制药厂、农药厂有机氯化物农药厂、农药使用过程、塑料厂有机磷化物农药厂、农药使用过程醛类合成树脂厂、青霉素药厂、合成橡胶厂、合成纤维厂硫化物硫化染料厂、煤气厂、石油化工厂硝基及氨基化合物化工厂、染料厂、炸药厂、石油化工厂油类石油化工厂、纺织厂、食品厂第12页，共41页。 总之，水体污染是我国面临的主要环境问题之一。

8、而主要原因是工业废水的污染源未能达标排放所造成的。下面我们对工业废水的污染源的控制进行讨论。 第13页，共41页。2. 废水来源和特性工业废水的体积和浓度通常以产品的单位来定义：如对某一造纸厂的废水，通常以每吨纸浆产生的废水量、每吨纸浆产生的BOD5等表示任何一个工厂都存在废水流量特征的统计变化数据：其变化的程度取决于制造产品的差异和产生废水的生产过程废水流量及其特性较大范围的变化，同样体现在同行业中：随着加工工序的不同、产品生产过程的不同、水的循环再生利用的不同，其结果也会不同第14页，共41页。指标水量/m3BOD5/kgSS/kg概率/%105090105090105090纸浆造纸/吨纸

9、产品45.8 179.2 308.4 18.7 63.9 121.3 28.7 115.8 441.0 纸板厂/吨纸产品31.3 45.8 112.5 11.0 30.9 50.7 27.6 52.9 72.8 屠宰场/吨活杀质量1.4 6.7 36.1 8.4 28.9 97.8 6.7 21.8 68.9 啤酒厂/m3啤酒3.0 8.5 13.8 4.9 12.2 268.3 1.5 7.3 14.9 制革厂/吨生皮35.3 75.6 114.2 575975 1400 600 1900 3200 第15页，共41页。3.工业废水调查（1）流量调查取决于测定对象的物理位置：1.污水管：测量

10、管道内废水流速和深度2.沟渠：巴氏计量槽3.泵的泵速和时间4.日耗水量乘以损耗系数求得第16页，共41页。3.工业废水调查步骤可以归纳如下：（1）通过调研工厂各级操作程序和生产工序，绘制出污水管道图，并标出可能产污的点和预测流量的大致数量级。（2）制定采样和分析时间表。（3）制定一张物流平衡图。（4）建立一套废水特征统计变化值。根据已获得的数据，可画出概率图，表明其出现的频率。第17页，共41页。3.工业废水调查（2）水质调查 对样品的的取样分析方法的设计取决于两个方面：样品的特征和处理方法第18页，共41页。污水管线12345678910由洗涤机切割机洗涤管洗涤管漂白冷却储备振荡排水管筛网至

11、排水管筛网废水处理污染物排放量流量/(m3/min)82.010239.368.01792.663.97.9472.9457BOD5/(kg/d)11251035176438275733.583.7 38702813CODCr/(kg/d)1638208825046439296386.4 58504491SS/(kg/d)819111682.812664.823923 2475765VSS/(kg/d)783106243414112017 2115855污染物排放浓度BOD5/(mg/L)9830711231304600113005630918 57306200CODCr/(mg/L)1400

12、01440044504780161007280950 36706030SS/(mg/L)695076601460130026701830250 36701170VSS/(mg/L)669072907604201710910190 31401030第19页，共41页。3.工业废水调查（3）废水特性-有机质含量的评估BOD（Biological oxygen demand，生物需氧量） BOD5 （是否包含硝化反应？） BODU COD（Chemical oxygen demand化学需氧量） CODCr CODMnTOC（Total organic carbon，总有机碳）TOD（Total o

13、xygen demand，总需氧量）THOD（The theoretical oxygen demand，理论耗氧量）第20页，共41页。THANK YOUSUCCESS7/20/202221可编辑第21页，共41页。3.工业废水调查第22页，共41页。3.工业废水调查A易于驯化的有机物微生物降解曲线；B对底物适应较慢的微生物降解曲线；C和D未加入驯化微生物的难降解底物的降解曲线第23页，共41页。有机物官能团易驯化程度含羧基、酯基和羟基的无毒脂肪族化合物易于驯化（小于4天即可驯化）含羰基和双键的有毒化合物驯化时间为710天，且对未驯化的乙酸菌有毒性氨基官能团驯化困难并且分解缓慢双羧基基团比单

14、羧基基团驯化时间长官能团不同位置影响驯化周期：正丁醇 4天、仲丁醇 14天、叔丁醇 驯化不出相应微生物3.工业废水调查第24页，共41页。3.工业废水调查 *在实际应用中，常用BOD5和CODCr的比值（BOD5/CODCr）来比较处理过的出水和未处理废水。在BOD5试验中，废水中有机悬浮颗粒物（VSS）慢慢地发生生物降解时，BOD5和CODCr之间不存在相关性。因此，应该采取已过滤或可溶性的样品来做试验。第25页，共41页。3.工业废水调查对于大多数有机化合物（除芳烃化合物和含氮化合物以外），其CODCr值等于THOD值对于易降解的废水，CODCr值等于BODu/0.92生物处理过程，出水中

15、难降解有机物会逐渐积累，这些物质包括废水中原难降解有机物、生物氧化的副产物和内源代谢的产物，可称为SMP（Soluble microbial products，可溶性微生物产物）有机物种类不同，CODCr/TOC比值变化很大生物氧化期间的有机质含量变化，CODCr/TOC的比值也变化。同理，BOD5/TOC的变化也类似第26页，共41页。化学基团THOD/(mg/mg)测量的CODCr/(mg/mg)(CODCr/THOD)/%测量的BOD5/(mg/mg)(BOD5/THOD)/%脂肪族甲醇1.501.05701.1275乙醇2.082.111001.5876乙二醇1.261.21960.3

16、931异丙醇2.392.12890.167顺丁烯二酸0.830.80960.6477丙酮2.202.07940.8137甲乙酮2.442.20901.8174乙酸乙酯1.821.54851.2468草酸0.180.181000.1689平均值 91 59芳香族甲苯3.131.41450.8627苯甲醛2.421.98821.6267苯甲酸1.961.95991.4574氢醌1.891.83971.0053邻甲酚2.522.38951.7670平均值 84 58含氮有机物乙醇胺2.491.27510.8333丙烯腈3.171.394400苯胺3.182.34751.4245平均值 56 26第2

17、7页，共41页。第28页，共41页。3.工业废水调查（4）毒性评估 测量废水毒性的标准技术是生物鉴定法，评价底物对生命有机体的影响。包括急性试验和慢性试验。慢性生物试验：评价长期效应，即对有机生命体的繁殖、生长或正常行为的影响急性试验：评价短期效应，包括死亡率第29页，共41页。3.工业废水调查急性试验：首先对一个已选择的试验生命体，例如虾，暴露在已知浓度样品中一段特定时间（经常采用48h或96h，偶尔也有24h）进行试验。LC50：样品的急性毒性通常以使50%生命体致死的样品浓度来表示。（mg/L）LD50：样品质量。（mg/kg）第30页，共41页。3.工业废水调查慢性试验：将已选择的试验

18、生命体暴露在已知浓度样品中，经历较急性试验更长的时间周期（通常采用7昼夜）做试验。样品的毒性通常用IC25表示。IC25：对试验物种的慢性行为（如生长的质量或繁殖能力）抑制程度达到25%的样品浓度第31页，共41页。3.工业废水调查NOEC：表示未观察到毒性效应的浓度。LC50/LD50和IC25死亡率和质量时间繁殖力时间第32页，共41页。4. 工业废水污染源控制 工业生产中产生的污染称之为第一代污染 处理第一代污染过程中，产生第二代污染 生产用于消除污染的物质（水处理剂）和能源时，又产生相应的第三代污染 尤其当深度处理时，有可能会产生10倍于原来污染的污染产物。 第33页，共41页。资源开采固、水、气生产产品生命体固、水、气固、水、气生态环境容量土壤圈、水圈、大气圈第34页，共41页。4. 工业废水污染源控制 因此，要求首先减少不必要的生产，使得生产回归到满足人类生产生活需要的传统意义上来，而不是现在的为了追求资本的目的。 在必需生产的各项活动