水处理工程技术 第一章 1 (1).3 工业废水的水质分析讲解

学习项目一水质标准与水质分析任务一水质与水质标准任务二城镇污水的水质分析任务三工业废水的水质分析一、工业废水的来源及特征概念：工业生产过程中排出的，被生产废料所污染的水称为工业废水。受制因素：工业废水来自工业生产过程，其水量和水质取决于工业性质、生产工艺、生产原料、产品种类、生产设备的构造与操作条件、生产管理水平等各个方面。同一类型的工厂，由于各厂所用的原料不一样，水质变化很大。举例：钢铁工业生产过程。工业污水（污染重）、生产废水（如冷却水，污染轻，但存在热污染）采矿选矿烧结炼铁炼钢轧钢金属加工二、工业废水对环境的污染及危害耗氧有机物：含大量碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物质的工业废水。消耗溶解氧，致使鱼类无法生存。溶解氧消耗殆尽，有机物厌氧分解，导致水质急剧恶化，释放硫化氢等污染性气体。氮磷营养盐：含大量氮磷钾等植物营养物元素的工业废水。藻类和水草大量繁殖，生物多样性降低。植物死亡大量消耗溶解氧，使得水体恶化。重金属：含汞、镉、铬、铅、锌、铜等重金属的工业废水。危害渔业和农业生产。危害人体健康。二、工业废水对环境的污染及危害1、汞（Hg2+），其毒性作用表现为损害细胞内酶系统蛋白质的巯基。摄取无机汞致死量为75-300mg/人。有机汞化合物，由于在脂肪中的溶解度是在水中的100倍，因而易于进入生物组织，也有很强的积蓄作用，日本的水俣病公害就是无机汞转化为有机汞，再经食物链进入人体而引起的。日本水俣病事件：是1956年日本水俣湾出现的怪病事件。这种“怪病”是日后轰动世界的“水俣病”，是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。症状表现为轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。被称为世界八大公害事件之一。据1972年日本环境厅统计,水俣湾和新潟县阿贺野川下游有中毒患者283人,其中60人死亡。2、镉（Cd2+），镉的化合物毒性甚强，极易在人体内富集。镉在饮用水中浓度超过0.1mg/L时，就会在人体内产生积蓄作用，从而引起贫血、新陈代谢不良、肝病变以致死亡。镉在肾脏内蓄积引起病变后，会使钙的吸收失调，从而发生骨软化病。日本富山县神通川流域发生的骨痛病公害，就是镉中毒引起的。从1931～1972年，共有280多名日本患者，死亡34人，成为轰动世界的骨痛病事件。骨痛病：是震惊世界的八大公害之一。此病患者最初是手脚、腰部、胸部和背部出现剧痛；严重时，肋骨、胳膊、腿骨、脊骨和骨盆等发生裂缝，咳嗽、打喷嚏都会震裂胸骨；最后骨骼软化萎缩，自然骨折，直至不能吃饭。许多患者都是在哭喊着“痛，痛”中衰竭死亡的，因此，骨痛病亦称“痛痛病”。二、工业废水对环境的污染及危害八大公害事件：因现代化学、冶炼、汽车等工业的发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染事件频频发生，在20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件：比利时马斯河谷烟雾事件（1930年12月），致60余人死亡，数千人患病；美国多诺拉镇烟雾事件(1948年10月），5910人患病，17人死亡；伦敦烟雾事件（1952年12月），短短5天致4000多人死亡，事故后的两个月内又因事故得病而死亡8000多人；美国洛杉矶光化学烟雾事件（二战以后的每年5〜10月），烟雾致人五官发病、头疼、胸闷，汽车、飞机安全运行受威胁，交通事故增加；日本水俣病事件（1952年〜1972年间断发生），共计死亡50余人，283人严重受害而致残；日本富山骨痛病事件（1931年〜1972年间断发生），致34人死亡；280余人患病；日本四日市气喘病事件(1961年〜1970年间断发生），受害人2000余人，死亡和不堪病痛而自杀者达数十人；日本米糠油事件（1968年3月〜8月），致数十万只鸡死亡、5000余人患病、16人死亡。二、工业废水对环境的污染及危害3、铬（Cr6+），六价铬化合物及其盐类毒性很大，其存在形态主要是CrO3、CrO2-4、Cr2O2-7等，易于在水中溶解存在。六价铬有强氧化性，对皮肤、黏膜有剧烈腐蚀性，近年来研究认为，六价铬和三价铬都有致癌性。4、铅（Pb2+），铅对人体各种组织均有毒性作用，其中对神经系统、造血系统和血管毒害最大，铅还主要蓄积在骨骼之中。慢性铅中毒的症状主要表现为食欲不振、便秘及皮肤出现灰黑色等。5、锌（Zn2+），锌的盐类能使蛋白质沉淀，对皮肤和黏膜有刺激与腐蚀作用，对水生生物和农作物有明显的毒性。例如对鲑鱼的致死浓度为0.58mg/L，达到32mg/L时对农作物的生长有影响。6、铜（Cu2+），铜的毒性较小，它是生命所必需的微量元素之一。但超过一定量后，就会刺激消化系统，引起腹痛、呕吐，长期过量可促成肝硬化。铜对低等生物和农作物毒性较大，对于鱼类，0.1~0.2mg/L为其致死量，所以一般水产用水要求含铜量在0.01mg/L以下；对于农作物，铜是重金属中毒性最高者，它以离子形态固定于根部，影响养分吸收机能。二、工业废水对环境的污染及危害三、工业废水的治理原则人们对环境保护的认识是逐步增强的，工业废水治理技术也是随着工业的发展不断完善的。尤其是一些老工业企业，废水处理设施极不完善，在扩建和改建老厂时，必须同时规划废水如何治理。搞好废水治理，应遵循以下几项原则：（一）清、污分流生产废水称为清水是指间接冷却水等用水量很大，只是温度升高或有少量粉尘污染，不处理或稍加处理即可排放或循环利用的水，一般污染较轻。而生产工艺排水和烟尘洗涤水等称为浊水，即生产污水，必须进行处理。如果清、污不分流，势必使大量的冷却水受到严重污染，难于实现循环利用。（二）充分利用原有的净化设施对于一些老工业企业来讲，充分利用原有的净化设施能节约投资，更重要的是能减少占地。在旧设施上引进具有强化净化效果的新技术，更为经济合理。三、工业废水的治理原则（三）近期改建要与远期发展相衔接无论是管道布置，还是处理量，都要同工业生产本身发展的规模相衔接，结合生产规划，也可分期分批地安排工业废水处理工程。(四)区别水质，集中与分散处理相结合（集中处理，分散排放）采用在总排口处集中处理的方式，对一些车间排污水质差别很大的工业企业而言，显然是不合理的。对于含有特殊污染物的废水应分散进行处理。全厂的中心水处理设施应以水量大、最具代表性的一种或几种废水作为处理对象，将它们集中起来处理，这样既节省管理费用，也便于设施维护。(五)采用新技术、新工艺（渗透膜技术）四、工业废水的分类工业废水可分为以下三大类。（一）含悬浮物（包括含油）工业废水含悬浮物（包括含油）工业废水主要是湿法除尘水、煤气洗涤水、选煤洗涤水、轧钢废水等。处理时，多采用自然沉淀、混凝沉淀、压气浮选、过滤等方法净化废水。经上述处理后可循环利用。（二）含无机溶解物工业废水含无机溶解物工业废水包括电镀废水、酸洗含酸废液、有色冶金废水、矿山酸性废水等。以含重金属离子、酸、碱为主的废水，毒害大，处理方法复杂，可先考虑将其变害为利，从中回收有用物质。这类废水一般采用物理化学法处理。（三）含有机物工业废水含有机物工业废水包括焦化废水、印染废水、造纸黑液、石油化工废水等。这类废水耗氧且有毒，应采用物化与生化相结合的方法净化。五、工业废水的处理方法及处理工艺废水处理过程：将废水中所含的各种污染物与水分离或加以分解使其净化的过程。废水处理方法：分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法。五、工业废水的处理方法及处理工艺物理法利用物理作用，分离废水中呈现悬浮态的污染物质，在处理过程中不改变水的化学性质。调节、过滤、沉淀、除油、离心分离等。化学法向废水中投加某些化学物质，利用化学反应来分离、转化、破坏或回收废水中的污染物，并使其转化成为无害物质。中和、化学沉淀、氧化还原等。生物法利用水中微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机物被降解，并转化成为稳定、无害的物质，使废水得以净化。好氧生物处理、厌氧生物处理等。（一）有机废水（1）含悬浮物时，用滤纸过滤。测定滤液的BOD5、COD。若滤液中的BOD5、COD均在要求值以下，这种废水可采取物理处理方法，在去除悬浮物的同时，也能将BOD5、COD一同去除。（2）若滤液中的BOD5、COD高于要求值，则需考虑采用生物处理方法。在进行生物处理试验时，确定能否将BOD5、COD同时去除。（3）若经生物处理后COD不能降低到排放标准，就要考虑采用深度处理法进行处理。五、工业废水的处理方法及处理工艺（一）有机废水有机性工业废水能否采用生物处理法的依据工业废水中所含的有机物是否能被细菌所分解；可生化性，BOD/COD>0.3，且BOD大于100mg/L；工业废水中是否含有细菌所需要的足够的营养物，如氮、磷等；BOD:N:P=100:5:1工业废水中是否含有对细菌生长繁殖有毒害作用的物质。五、工业废水的处理方法及处理工艺（二）无机废水（1）含悬浮物时，首先进行沉淀试验。若在常规的静置时间内上清液达到排放标准，这种废水可采用自然沉淀法处理。（2）若静置出水达不到要求值，则需进行混凝沉淀试验。（3）若悬浮物去除后，废水中仍含有上述方法不能去除的溶解性有害物质，可考虑采用化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等化学及物理化学处理方法。