环境保护概论第四章废水处理技术

环境保护概论第四章废水处理技术第1页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1、废水处理基本知识4.1.1、定义、概念5、城市污水6、城市污水收集（管网：树状、重力）7、污水净化处理第2页，课件共64页，创作于2023年2月城市污水管网第3页，课件共64页，创作于2023年2月城市污水处理第4页，课件共64页，创作于2023年2月城市污水处理第5页，课件共64页，创作于2023年2月城市污水处理厂第6页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1、废水处理基本知识4.1.1、定义、概念8、污水净化处理后去向9、污水间接复用第7页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的物理性质及指标1、水温（5-40）；2、色度定义、测量方法、表色、真色第8页，课件共64页，创作于2023年2月色度水的颜色改变透射可见光光谱组成的光学性质。水的表观颜色由溶解物质及不溶解性悬浮物产生的颜色，用未经过滤或离心分离的原始样品测定。水的真实颜色仅由溶解物质产生的颜色。用经0.45μm滤膜过滤器过滤的样品测定。色度的标准单位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴（Ⅳ）和1mg铂[以六氯铂（Ⅳ）酸的形式]时产生的颜色为1度。第9页，课件共64页，创作于2023年2月色度的测定铂钴比色法用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度，即色度。稀释倍数法将样品用纯水稀释至用目视比较与纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达颜色的强度，单位为倍。第10页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的物理性质及指标3、臭味；来源：有机物腐败、挥发性有机化合物第11页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的物理性质及指标4、固体含量；TS；SS；VSS；NVSS；（含义，及测量方法）胶体；溶解固体（主要物质存在）第12页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（无机）1、酸碱度直观：PH值；碱度：定义，碱度计算方法第13页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（无机）2、氮、磷含氮化合物及转化，TN，KN；含磷化合物；第14页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（无机）3、硫酸盐及硫化物硫酸盐来源及转化；硫化物；第15页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（无机）4、氯化物5、非金属无机有毒物质氰化物；砷化物；6、重金属离子第16页，课件共64页，创作于2023年2月重金属重金属原义是指比重大于5的金属（一般来讲密度大于4.5克每立方厘米的金属），包括金、银、铜、铁、铅等，重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。对什么是重金属，其实目前尚没有严格的统一定义，在环境污染方面所说的重金属主要是指汞（水银）、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。非重金属：铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡第17页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（有机）1、分类：可否生物降解，是否有毒2、碳水化合物；蛋白质，尿素、酚（石碳酸）、有机农药……第18页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的化学性质及指标（有机）3、有机物污染指标BOD（5,20）；COD；TOD；TOC含义；测量方法；作用第19页，课件共64页，创作于2023年2月BODBOD（BiochemicalOxygenDemand的简写）：生化需氧量或生化耗氧量(一般指五日生化学需氧量)，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。第20页，课件共64页，创作于2023年2月COD化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。测定方法：重铬酸盐法、高锰酸钾法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法。第21页，课件共64页，创作于2023年2月TOD总需氧量总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L表示。用TOD测定仪测定TOD的原理是将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管，通入含已知氧浓度的载气(氮气)作为原料气，则水样中的还原性物质在900℃下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量，便可求得水样的总需氧量值。TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、SO2…所需要的氧量。它比BOD、COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它们之间也没有固定的相关关系。有的研究者指出，BOD5/TOD=0.1-0.6；COD/TOD=0.5-0.9，具体比值取决于废水的性质。第22页，课件共64页，创作于2023年2月TOCTotalOrganicCarbon（酸化去除无机碳）在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用高温燃烧，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量。因此常被用来评价水体中有机物污染的程度。第23页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.2、城市污水性质与污染指标（物理、化学、生物）污水的生物性质及指标1、大肠菌群数及指数；2、病毒；3、细菌总数第24页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.3、水体自净的基本规律1、水体自净定义：污染物投入水体后，使水环境受到污染。污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程(self-Purificationofwaterbody)。第25页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.3、水体自净的基本规律2、水体自净机理：物理作用：物理作用包括可沉性固体逐渐下沉，悬浮物、胶体和溶解性污染物稀释混合，浓度逐渐降低。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。化学作用：污染物质由于氧化、还原、酸碱反应、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。生物作用：由于各种生物（藻类、微生物等）的活动特别是微生物对水中有机物的氧化分解作用使污染物降解。它在水体自净中起非常重要的作用。水体中的污染物的沉淀、稀释、混合等物理过程，氧化还原、分解化合、吸附凝聚等化学和物理化学过程以及生物化学过程等，往往是同时发生，相互影响，并相互交织进行。一般说来，物理和生物化学过程在水体自净中占主要地位。第26页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.3、水体自净的基本规律2、水体自净能力：水体的自净能力是有限的，如果排入水体的污染物数量超过某一界限时，将造成水体的永久性污染，这一界限称为水体的自净容量或水环境容量。影响水体自净的因素很多，其中主要因素有：受纳水体的地理、水文条件、微生物的种类与数量、水温、复氧能力以及水体和污染物的组成、污染物浓度等。第27页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.4、废水处理方法及分类1、分两大类：分离法、转化法；2、分离法污染物存在形式分离方法离子态离子交换、电解、电渗析、离子吸附、分子态萃取、反渗透、吸附法、超滤胶体混凝、气浮、吸附、过滤悬浮物重力、离心、气浮、筛滤第28页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.1.4、废水处理方法及分类3、转化法4、按处理原理分类：物理，化学，生化方法原理转化方法化学转化中和、氧化还原、化学沉淀、电化学法生化转化活性污泥、生物膜、生物塘第29页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2、污水物理处理4.2.1、格栅1、目的（作用）：去除大悬浮物或漂浮物2、安装位置：污水渠道入口、泵房前、污水处理设施前；3、分类：粗格栅，细格栅；平面格栅、曲面格栅；人工格栅、机械格栅（区别）第30页，课件共64页，创作于2023年2月格栅第31页，课件共64页，创作于2023年2月格栅第32页，课件共64页，创作于2023年2月格栅第33页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2、污水物理处理4.2.1、破碎机1、目的：污水中较大悬浮固体破碎成较小或均匀碎块，仍留在污水中，进行后续处理。2、安装位置：格栅后，泵站前；或沉砂池后。第34页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀1、沉砂池，沉淀池原理2、沉淀分类：按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀可分为以下几种类型。自由沉淀。悬浮颗粒的浓度低，在沉淀过程中呈离散状态，互不粘合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度，各自完成独立的沉淀过程。这种类型多表现在沉砂池、初沉池初期。絮凝沉淀。悬浮颗粒的浓度比较高（50~500mg/L），在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用，使悬浮颗粒互相碰撞凝结，颗粒质量逐渐增加，沉降速度逐渐加快。经过混凝处理的水中颗粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均属絮凝沉淀。第35页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术2、沉淀分类：拥挤沉淀。悬浮颗粒的浓度很高（大于500mg/L），在沉降过程中，产生颗粒互相干扰的现象，在清水与浑水之间形成明显的交界面（混液面），并逐渐向下移动，因此又称成层沉淀。活性污泥法二沉池的后期、浓缩池上部等均属这种沉淀类型。压缩沉淀。悬浮颗粒浓度特高（以至于不再称水中颗粒物浓度，而称固体中的含水率），在沉降过程中，颗粒相互接触，靠重力压缩下层颗粒，使下层颗粒间隙中的液体被挤出界面上流，固体颗粒群被浓缩。活性污泥法二沉池污泥斗中、浓缩池中污泥的浓缩过程属此类型。第36页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池1）、目的：比重大的无机颗粒；2）、位置：泵站、倒虹管前（减少摩擦）；初沉池前（减轻负担）。3）、形式：平流，曝气，钟式第37页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池平流沉砂池：第38页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池平流沉砂池：组成：入流渠、出流渠、闸板、水流部分、沉砂斗优点：截留效果好，工作稳定，结构简单，排沙方便排沙方式：重力，机械（中大型水厂）第39页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池曝气沉砂池第40页，课件共64页，创作于2023年2月曝气沉砂池第41页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池曝气沉砂池曝气沉砂池优点：清洗；第42页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池钟式沉砂池第43页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀3、沉砂池钟式沉砂池优点：清洗，占地小；缺点：机械维护费用，机械运行费用第44页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池1）、目的：去除悬浮物，去除部分BOD，改善生物处理构筑物负担；去除活性污泥。2）、位置：生物处理构筑物前后3）、分类：平流，辐流、竖流第45页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池4）、平流沉淀池组成：由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构或用砖石衬砌的土池。特点：平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率第46页，课件共64页，创作于2023年2月沉淀池第47页，课件共64页，创作于2023年2月沉淀池第48页，课件共64页，创作于2023年2月沉淀池第49页，课件共64页，创作于2023年2月沉淀池第50页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池4）、平流沉淀池流入装置（配水、均匀）；流出装置（锯齿、溢流、防止上浮）；排泥设备（重力、机械）第51页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池5）、辐流沉淀池池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20～100米，池中心水深不大于4米，周边水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。第52页，课件共64页，创作于2023年2月辐流沉淀池第53页，课件共64页，创作于2023年2月辐流沉淀池第54页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池5）、辐流沉淀池优点：流速递减，利于絮凝沉淀，二沉池。出水堰，挡板第55页，课件共64页，创作于2023年2月第四章废水处理及回用技术4.2.3、沉淀4、沉淀池6）、竖流沉淀池池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度