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文档简介

昆药集团药业有限公司运行手册昆药集团药业有限公司废水处理工程运行手册(代培训教程)成都市和谐环保工程技术有限公司二○一三年十月目录第一章、污水处理常用指标及含义 41.1概述 41.2相关名词介绍 4第二章废水处理基本知识 52.1基本处理方法 52.2污水处理一般分级流程 6第三章、混凝及沉淀 63.1混凝的去除对象 63.2水的混凝机理与过程 73.3混凝剂和助凝剂 93.4混凝影响因素 93.5混凝设备 103.6沉淀原理与分类 10第四章多微电解的基本知识 121、多微电解法概述 122、技术原理 123、工艺流程 134、工艺特点 135、适用废水的种类 13第五章微生物的基本知识 145.1、厌氧反应器微生物 145.2活性污泥中常见的微生物 145.3、如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况 155.4、影响生物处理的因素 165.5反应器基本原理简介 16第六章、常规项目的分析方法汇编 196.1、化学需氧量(CODcr) 196.2、五日生化需氧量 226.3、溶解氧 276.4、悬浮物的测定 296.5、PH值的测定 306.6、水质色度的测定 31第七章、工程设计及运行 357.1设计数据 357.2工艺流程图 367.3污染负荷分担预估算 377.4废水处理流程综述 37第八章、各处理单元控制指标及方法 388.1综合调节池 388.2高浓度调节池 398.3多微电解设备 398.4水解酸化池 428.5厌氧反应池 438.6中沉池(沉淀罐) 508.7接触氧化池 538.8二沉池 568.9过滤池 608.10污泥池 60第九章、各处理单元日常管理 609.1排放口 609.2水泵间 619.3罗茨鼓风机房 659.4污泥脱水设备 709.5、分析检测 789.6电力电器操作规程 799.7污水站设备操作安全规程 95第一章、污水处理常用指标及含义1.1概述1.1.1.污染物性质的分类按化学物质分:有机物和无机物按物理形态大小分:悬浮物、胶体、溶解性1.1.2.废水水质指标1)物理性质:色度,温度,SS2)化学性质:pH、有机物、溶解性固体、有毒物、N、P,有机物:综合指标:BOD、COD、TOD(总需氧量)3)生物学指标:细菌总数、大肠菌数1.2相关名词介绍1.2.1、微生物微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清它们面目的生物。它包括细菌、病毒、藻类、原生动物和后生动物等生物,不是分类学的概念,而是一切微小生物的总称。微生物常用的观测方法为显微镜观测法。1.2.2、COD(单位:mg/l)化学需氧量(CODCr),是指在一定条件,用强氧剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧的毫克/升表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物,亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等,而水被有机物污染是很普遍、主要的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。CODCr反映了水中受还原性物质污染的程度。常用的监测方法为重铬酸钾法。1.2.3生化需氧量(BOD)是废水中可生物降解的那部分有机物在微生物作用下氧化分解所需的氧量。BOD5为五天生化需氧量,这相当于比较容易被微生物分解利用的有机物量,是指在温度20±1℃,培养5天,水中有机物被微生物降解所消耗的氧量。常用监测方法为稀释接种法。1.2.4也称不可过滤物质,它表示经过滤截留和103℃蒸发后的物质质量。常用的监测方法为103~105℃烘干残渣法。1.2.5PH值是水中氢离子浓度的负对数。Ph=-log10H+常用的监测方法为玻璃电极法、便携式PH计法、PH试纸测定。1.2.6污泥沉降比,是指将曝气池内混合液在量筒中静置30分钟,其沉淀污泥与原混合液的体积比。SV30是衡量污泥沉降性能和浓缩性能的一个指标。监测方法为量筒沉淀法。1.2.7表示溶解在水中的分子态氧的数量。如果DO太低,它将抑制微生物的活性,导致BOD5去除率低。相反,DO太高会影响污泥沉淀性能。曝气池DO突然升高表明出现一个严重中毒症状;DO突然下降表明有机负荷已进入曝气池,使得微生物需氧量增加。常用监测方式是使用便携式溶氧仪测定。1.2.氨氮以游离氨(NH3)或胺盐(NH4+)形式存在于水中。水中氨的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,某些工业废水,如焦化废水和合成氨化肥厂废水等,以及农田排水。此外,在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐,或继续转变为硝酸盐。在废水中氨氮含量较高的前提下,推荐氨氮的监测方法为蒸馏—酸滴定法。常用的氨氮测定方法为钠氏试剂比色法。第二章废水处理基本知识2.1基本处理方法1).物理法:沉淀、气浮、筛网2).化学法:处理溶解性物质或胶体中和、吹脱、混凝、消毒3).生物处理方法:好氧、厌氧、兼氧2.2污水处理一般分级流程预处理:Preliminarytreatment一级处理:Primarytreatment二级处理:Secondarytreatment三级或深度处理:Tertiaryoradvancedtreatment深度处理一般以污水回收、再用为目的。BOD去除率SS去除率一级处理20-4050-70二级处理75-9575-95第三章、混凝及沉淀3.1混凝的去除对象混凝可去除的颗粒大小是胶体及部分细小的悬浮物,是一种化学方法。范围在:1nm~0.1m(有时认为在1m)混凝目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花。水处理中主要杂质:粘土(50nm-4m)细菌(0.2m-80m)病毒(10nm-300nm)蛋白质(1nm-50nm)、腐殖酸3.2水的混凝机理与过程3.2.1、铝盐在水中的化学反应铝盐最有代表的是硫酸铝Al2(SO4)318H2O,溶于水后,立即离解铝离子,通常是以[Al(H2O)6]3+存在。在水中,会发生下列过程。1).水解过程配位水分子发生水解:[Al(H2O)6]3+――[Al(OH)(H2O)5]2++H+其结果是:价数降低,pH降低,最终产生――Al(OH)3沉淀2).缩聚反应-OH-发生架桥,产生高价聚合离子(多核羟基络合物)其结果是:电荷升高,聚合度增大同时多核羟基络合物还会继续水解。因此,产物包括:未水解的水合铝离子:单核羟基络合物;多核羟基络合物;氢氧化铝沉淀,各种产物的比例多少与水解条件(水温、pH、铝盐投加量)有关。3.2.2、混凝机理水的混凝现象比较复杂。至今尚未有统一认识。凝聚(Coagulation)、絮凝(Flocculation)混凝:包括两者1).压缩双电层根据DLVO理论,加入电解质对胶体进行脱稳。电解质加入――与反离子同电荷离子――压缩双电层――电位――稳定性――凝聚电位=0,等电状态,实际上混凝不需要电位=0,只要使Emax=0即可,此时的电位称为临界电位。示例:河川到海洋的出口处,由于海水中电解质的混凝作用,胶体脱稳凝聚,易形成三角洲。叔采-哈代法则可以适用,即:凝聚能力离子价数6但该理论不能解释:1)混凝剂投加过多,混凝效果反而下降;2)与胶粒带同样电号的聚合物或高分子混凝效果好。这些都与胶粒的吸附力有关,绝非只来源于静电力,还来源于范得华力、氢键及共价键力(多出现在有聚合离子或高分子物质存在时)。2).吸附-电性中和这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等,来降低电位。这一点与第1条机理不同。在铝盐混凝剂的过程中,水解的多核羟基络合物主要起吸附电性中和作用。在水处理中由水合的Al3+产生的单纯的压缩双电层作用甚微。3).吸附架桥指高分子物质和胶粒,以及胶粒与胶粒之间的架桥,高分子投量过少,不足以形成吸附架桥,但投加过多,会出现“胶体保护”现象。4).网捕或卷扫金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕,小胶粒与大矾花发生接触凝聚―――澄清池中发生的现象,根据以上机理,可以解释在不同pH条件下,铝盐可能产生的混凝机理。pH<3简单的水合铝离子起压缩双电层作用pH=4-5多核羟基络合物起吸附电性中和pH=6.5-7.5多核羟基络合物起吸附电性中和;氢氧化铝起吸附架桥、网捕天然水体一般pH=6.5-、混凝过程1).凝聚(coagulation)带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和――电位――脱稳――凝聚,生长成约d=10特点:剧烈搅拌,瞬间完成在混合设备中完成2).絮凝(flocculation)高聚合物的吸附架桥脱稳胶粒――生长成大矾花d=0.6-1.2mm特点:需要一定时间,搅拌从强弱在絮凝中设备完成3.3混凝剂和助凝剂3.3.4、混凝剂种类有不少于200-300种。分类如下表:无机铝系硫酸铝、明矾、聚合氯化铝(PAC)聚合硫酸铝(PAS)适宜pH:5.5~8铁系三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁(国内生产少)、聚合硫酸铁、聚合氯化铁适宜pH:5~11,但腐蚀性强有机人工合成阳离子型:含氨基、亚氨基的聚合物国外开始增多,国内尚少阴离子型:水解聚丙烯酰胺(HPAM)非离子型:聚丙烯酰胺(PAM),聚氧化乙烯(PEO)两性型:使用极少天然淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等微生物絮凝剂3.3.5、助凝剂可以参加混凝,也可不参加混凝。1).酸碱类:调整水的pH,如石灰、硫酸等2).加大矾花的粒度和结实性:如活化硅酸(SiO2nH2O)、骨胶、高分子絮凝剂3).氧化剂类:破坏干扰混凝的物质,如有机物。如投加Cl2、O3等3.4混凝影响因素主要包括:水温、水化学特性、杂质性质和浓度、水力条件(前面已有叙述)1)、水温低温,混凝效果差,原因是:无机盐水解吸热,温度降低,粘度升高――布朗运动减弱胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚2)、pH及碱度视混凝剂品种而异。无机盐水解,造成pH下降,影响水解产物形态。根据水质、去除对象,最佳pH范围也不同。需碱度来调整pH,碱度不够时需要投加石灰。3)、水中杂质浓度杂质浓度低,颗粒间碰撞机率下降,混凝效果差。对策:1)加高分子助凝剂2)加粘土3)投加混凝剂后直接过滤3.5混凝设备3.5.1、混凝剂的配制与投配一般采用液体投加的方式。1).投配流程:药剂-溶解池-溶液池-计量设备-投加设备-混合设备-2).剂量与投加方式计量:流量计(转子、电磁)、孔口、计量泵投加方式:泵前投加,虹吸投加,水射器投加,泵投加3.投加量自动控制最佳投加量:既定水质目标的最小混凝剂投加量一般采用混凝搅拌试验,确定最佳混凝剂投加量,然后进行人工调节。3.5.2、混合设备水泵混合:投药投加在水泵吸水口或管上。管式混合:管式静态混合器、扩散混合器,混合时间2-3秒机械混合:搅拌3.6沉淀原理与分类3.6.1、原理利用颗粒与水的密度之差,比重>1,下沉比重<1,上浮沉淀工艺简单,应用极为广泛,主要用于去除100um以上的颗粒给水处理――混凝沉淀,高浊预沉废水处理――沉砂池(去除无机物)初沉池(去除悬浮有机物)二沉池(活性污泥与水分离)3.6.2、分类自由沉淀:离散颗粒、在沉淀过程中沉速不变(沉砂池、初沉池前期)絮凝沉淀:絮凝性颗粒,在沉淀过程中沉速增加(初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀)拥挤沉淀:颗粒浓度大,相互间发生干扰,分层(高浊水、二沉池、污泥浓缩池)压缩沉淀:颗粒间相互挤压,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出,污泥得到浓缩。3.6.3沉淀池1)、分类平流式、竖流式、辐流式、斜流式2).竖流式沉淀池简介水流上升速度v颗粒沉速>v,下沉;v,沉不下来根据沉淀实验得u0u设;v设≤u设沉淀去除率=1-p0无沉淀资料时,对于生活污水,v设=1.5-3m/h,T设=1–2.0h由v设→A=Q/v设注意:A的算法→直径由T设→H=v设T设/H<3,使水流接近竖流,<10m注意:中心管的流速不宜太大,<30mm/s适用于小水深,池深大,但沉淀效果较差排泥方便,占地小。第四章多微电解的基本知识多维电解的构造多维电解是在传统二维电解槽电极间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料并使装填粒状电极材料表面带电,成为新的一极(第三极),在工作电极材料表面能发生电化学反应。多维电极处理废水的基本原理是电催化氧化还原反应,它能够增加电解槽的面体比,提高电流效率和处理效果。在液固两相或气液固三相反应中,由于流体在反应器中的复杂流动行为,一般认为化学反应发生相界面上,传统平板电极反应器总反应速率主要由物质扩散过程控制,体系的传质传热速率比较慢。在多维流化床反应器中,导电颗粒代替了平板电极,并且在反应器中呈流化状态时,极大地提高了电极比表面积和传质速率,电极反应器中溶液的电势分布比较均匀,溶液主体具有均匀的电场及温度场,为电解反应提供了一个良好的场所,也就是说为难降解有机物的降解提供了良好的降解场所。多维电解的反应原理多维电解工艺的反应原理是,接通电源,废水在酸性条件下,发生了两种不同的反应,第一种是和铁碳微电解相近的反应,但由于电势比铁碳微电解高得多,所以反应剧烈得多,但第二种是更重要的羟基自由基产生的反应,而铁碳微电解不具备该反应,具体反应如下:第一种反应:微阳极:X-2e→X2+(X2+代表正极)E0(X2+/X)=-12.0V微阴极:2H++2e→2[H]→H2(酸性溶液中)E0(H+/H2)=0.00VO2+4H++4e→2H2O(酸性溶液中)E0(O2/H2O)=12.2V第二种反应:在分析废水的电化学处理机理时,还有废水在通电的情况下发生下述反应:O2+H2O+2e→HO2-+OH-+HO.HO2-→OH-+[O]2OH--2e→H2O+[O]这就是多维电解处理高难度难降解废水时起强氧化作用的新生态氧([O])和羟基自由基(HO.)的来源。综上所述,多维电解去除高浓度难降解有机废水中的污染物的主要作用机理为:还原作用,多维电解产生的新生态氢使某些显色基团脱色。氧化作用,多维电解产生一定量的新生态氧和羟基自由基具有很强的氧化性,可将一部分有机物直接氧化成二氧化碳水,同时将一部分顽固的有机物氧化成小分子、短链的可生化的有机物。第五章微生物的基本知识5.1、厌氧反应器微生物厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌,产乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体。其良好的沉淀性能和产甲烷活性是升流式厌氧污泥床反应器成功的关键,颗粒污泥的化学组成和微生物相对其结构和维持起着重要作用,颗粒化过程是一个多阶段过程,取决于废水组成,操作条件等因素,综述了近几年来厌氧颗粒污泥及其形成机理的研究发展内容包括厌氧颗粒污泥的基本特性和微生物的相,厌氧颗粒污泥结构及其颗粒化过程。5.1.1、颗粒污泥的类型杆菌颗粒污泥,粒径约为1-3mm;松散颗粒污泥,主要由松散互卷的丝菌组成,丝菌附着在惰性粒子表面,也称“丝菌颗粒污泥”,粒径约为1-5mm;紧密球状颗粒污泥,主要由甲烷八叠球菌组成,粒径较小,一般为0.01-0.5mm。5.1.2、颗粒污泥的性质颗粒污泥一般呈球形或椭球形,其颜色呈灰黑或褐黑色,肉眼可观察到颗粒的便面包裹着灰白色的生物膜。颗粒污泥的比重一般为1.01-1.05,粒径为0.5-3mm(最大可达5mm),污泥指数(SVI)为10-20mL/gSS(与颗粒的大小有关),沉降速度多在5-10mm/s。成熟颗粒污泥的VSS/SS值为70-80%。颗粒污泥含有碳酸钙等无机盐晶体以及纤维、沙粒等,还含有多种金属离子。颗粒污泥中的碳、氢、氮的含量分别为40-50%、7%和10%左右。5.2活性污泥中常见的微生物微生物在调试过程中起着很重要的指示左右,通过镜检根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差,其指示作用有:(1)着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上,并随之而翻动,其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等,这说明优质而成熟的活性污泥。(2)小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。(3)如果大量鞭毛虫出现,而着生的缘毛目很少时,表明净化作用较差。(4)大量的自由游泳的纤毛虫出现,指示净化作用不太好,出水浊度上升。(5)如出现主要有柄纤毛虫,如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时,则水质澄清良好,出水清澈透明,酚类去除率在90%以上。(6)根足虫的大量出现,往往是污泥中毒的表现。(7)如在生活污水处理中,累枝虫的大量出现,则是污泥膨胀、解絮的征兆。(8)而在印染废水中,累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。(9)在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。(10)过量的轮虫出现,则是污泥要膨胀的预兆。(11)另在一些对原生动物不宜生长的污泥中,主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。5.3、如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况(1)活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物,当这些生物的个数达到1000个/ml以上,占整个生物个体数80%以上时,可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。(2)活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约100um大小。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。(3)活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。(4)活性污泥分散解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小,使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量,能在某种程度上抑制这种现象。(5)活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等,这些丝状微生物引起污泥膨胀,当SVI在200以上时,这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。(6)溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是,活性污泥呈黑色、腐败发臭。(7)曝气过量时出现的微生物,若过曝气时间持续很长时,各种变形虫和轮虫为优势生物。(8)废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。(9)BOD负荷低时出现的微生物。表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物,这些生物多时也是硝化进行的指标。(10)冲击负荷和毒物流入时出现的生物。因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快,所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫,当楯纤虫急剧减少时,说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。5.4、影响生物处理的因素影响好氧生物处理的因素主要是温度、pH、营养物、供氧、毒物和有机物性质等。4.4.1、温度:根据生长的最适宜温度范围,细菌可分为嗜冷、嗜温和嗜热(或可分为低温、中温和高温)三大类。嗜冷菌的最佳生长温度为4~10℃,嗜热菌为50~55℃,嗜温菌为20~40℃,废水好氧生物处理一般在15~35℃内运行,温度低于10℃或高于40℃,去除BOD的效率大大降低。20~30℃效果最佳。一般在5~5.4.2、PH:废水氢离子浓度对微生物的生长有直接影响。好氧生物处理系统在中性环境中运行最好,一般在pH6.5~8.5范围内。当pH>9或pH<6.5时,微生物生长受到抑制。低于6.5时,真菌在争夺食料中比细菌占优势,微生物形成的固体沉降性能不好。5.4.3、供氧:好氧生物处理过程中提供足够的溶解氧是至关重要的,供氧不足会出现厌氧状态,妨碍好氧微生物正常的代谢过程,并滋长丝状细菌。为了使微生物正常代谢和沉淀分离性能良好,一般要求溶解氧维持在2mg/L左右。5.4.4、营养物:微生物的代谢需要一定比例的营养物质。除需要以BOD表示的碳源外,还需要氮、磷和其它微量元素。生活污水含有微生物所需要的各种元素;有些工业废水则缺乏某些关键的元素,如氮、磷等,这是就需要透加适量的氮、磷等或生活污水。好氧生物处理对氮、磷的需要量可根据下式估计:BOD5:N:P=100:5:15.4.5、有毒物质:对生物处理有毒害的物质很多,其中包括重金属、氰、H2S等无机物质和某些有机毒物。毒物的毒害作用与pH值、水温、溶解氧、有无其它毒物及微生物的数量和是否驯化等有很大关系。5.5反应器基本原理简介5.5.1、厌氧反应器按功能划分,反应器由上而下共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。(1)混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效的再此区混合。(2)第1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内泥呈膨胀和渣化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。(3)气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。(4)第2厌氧区:经过第1厌氧区处理过的废水,除一部分被沼气提升外,剩余的都经过三相分离器进入第2厌氧区,该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已经在第1厌氧区被降解,因此产沼气量小,沼气通过沼气管导入气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了条件。(5)沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的污泥返回到第2厌氧区污泥床。5.5.2、活性污泥法活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气,经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力。(1)基本组成:a、曝气池(反应主体)b、二沉池:泥水分离,保证出水水质;保证回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度。c、回流系统:维持曝气池的污泥浓度;改变回流比,改变曝气池的运行工况。d、剩余污泥排放系统:是去除有机物的主要途径之一;维持系统的稳定运行。e、供氧系统:主要由供氧曝气机和专用曝气器构成,向曝气池提供足够的溶解氧。(2)系统有效运行的基本条件:a、水中含有足够的可溶性易降解的有机物;b、混合液含有足够的溶解氧;c、活性污泥在池内呈悬浮状态;d、活性污泥连续回流,及时排出剩余污泥,使混合液保持一定浓度的活性污泥;e、无有毒有害物质流入。(3)流程:典型的活性污泥法事由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气,通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形式进入污水中,目的是增加水中溶解氧的含量,还使混合液处于剧烈搅动的状态,形成悬浮态。溶解氧、活性污泥和污水相互混合,充分接触,使活性污泥反应得以正常进行。第一阶段,污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团表面上,这是由于其巨大的表面积和多糖等黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶的作用下分解为小分子有机物。第二阶段,微生物在氧充足的条件下,吸收这些有机物,并氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供自己的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果,污水中的有机物得以降解去除,活性污泥本身得以繁衍生长,污水则得以净化。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二沉池,混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离,澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出,其中大部分作为接种污泥回流至曝气池,以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出,称为“剩余污泥”。事实上,污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。活性污泥法的原理形象说法:微生物“吃掉”了污水中的有机物,这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似,只是经过人工强化,污水净化的效果更好。5.5.3、生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体(俗称填料)上的生物膜为主,净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法,兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下,不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理,都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。(1)反应机理:生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气[1]供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。(2)特点:a、由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;b、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;c、剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点,但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中,所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧,而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧,相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料,也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约2~5%的悬浮状态活性污泥,对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的优点。(3)原理:生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同,就是以生物膜吸附废水中的有机物,在有氧的条件下,有机物由微生物氧化分解,废水得到净化。生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中,丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素;而在生物接触氧化池中,丝状菌在填料空隙间呈立体结构,大大增加了生物相与废水的接触表面,同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力,对水质负荷变化有较大的适应性,所以是提高净化能力的有力因素。第六章、常规项目的分析方法汇编前言:本资料是国家标准分析书有关章节的汇编,共计6项水环境分析监测方法,供有关人员参照使用。6.1、化学需氧量(CODcr)化学需氧量(COD),是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧毫克/升来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。水样的化学需要氧量,可受加入氧化剂的种类及浓度,反应溶液的酸度、反应温度和时间,以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此,化学需氧量亦是一个条件性指标,必须严格按操作步骤进行。对于工业废水,我国规定用重铬酸钾法,其测得的值称铬化学需氧量。重铬酸钾法(CODCr)6.1.1、原理在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗的量。6.1.2、干扰及其消除酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不是易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加硫酸汞,使作为络合物消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至2000mg/L以下,再行测定。6.1.3、方法的适用范围用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于20mg/L的COD值。用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5-50mg/L的COD值,但准确度较低。仪器(1)回流装置:带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置见图(如取样量在30ml以上,采用500ml锥形瓶的全玻璃回流装置)。(2)加热装置:电热板或变阻电炉(3)50ml酸式滴定管。试剂(1)重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7=0.25mol/L):称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水巾,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。(2)试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲罗啉(C12H8N2·H2O,1,10-phenanthnoline),0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。(3)硫酸亚铁按标准溶液[(NH4)2FeSO4·6H2O≈0.1mol/L]:称取39.5g

硫酸亚铁铵深于水中,边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法:准确吸取10.00ml重铬酸钾溶液于500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢加入30ml浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。C[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2500×10.00/V注:C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V=硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。(4)硫酸—硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1—2d,不时摇动使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银)。(5)硫酸汞:结晶或粉末。步骤(1)取20.00ml混合均匀的水样(或重量水样稀释至20.00ml)置250ml磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸—硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。注1:对于化学需要氧量高的废水样,可先取上述操作所需要体积1/10的废水样和试剂,于15×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。2、废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00ml废水(或适量废水稀释至20.00ml)、摇匀。以下操作同上。(2)冷却后,用90ml水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶,溶液总体积不得少于140ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。(3)溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。(4)测定水样的同时,以20.00ml重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。计算CODcr(O2,mg/L)=(V0-V1)×C×8×1000/V式中,C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V0—滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml);V1—滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mol);V—水样的体积(ml);8—氧(1/20)摩尔质量(g/mol)。精密度和准确度六个实验室分析COD为150mg/L的苯—甲酸氢钾统一分发标准溶液,实验室内相对标准偏差为4.3%;实验室间相对标准偏差为5.3%。注意事项(1)使用0.4g硫酸汞络合离氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00ml水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。(2)水样取出体积可在10.00—50.00范围之间,但试剂用量及浓度需按表7-1进行相应调整,也可得到满意的结果。水样取用量或和试剂用量表水样体积0.2500mol/LK2CrO7I溶液(ml)H2SO4-Ag2SO4溶液(ml)HgSO4(g)FeSO4(NH4)2(mol/L)滴定前总体积(ml)10.05.0150.20.0507020.010.0300.40.10014030.015.0450.60.15021040.020.0600.80.20028050.025.0751.00.250350(3)对于化学需要氧量小于

50mg/L的水样,应改用0.025mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。(4)水样加热加流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5-4/5为宜。(5)用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾理论CODcr为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000ml容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。(6)CODcr的测定测定结果应保留三位有效数字。(7)每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其溶液的变化。6.2、五日生化需氧量生活污水与工业废水中含有大量各类有机物。当其污染水域后,这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧,从而破坏水体中氧的平衡,使水质恶化。水体因缺氧造成鱼类及其它水生生物的死亡。水体中所含的有机物成分复杂,难以一一测定其成分。人们常常利用水中有机物在一定条件下所消耗的氧,来间接表示水体中有机物的含量,生化需氧量即属于这类后一个重要指标。生化需氧量的经典测定方法,是稀释接种法。测定生物需氧量的水样,采集时应充满并密封于瓶中。在0—4℃下进行保存。一般应在6h内进行分析。若需远距离转运。在任何情况下,贮存时间不应超过24h。6.2.1、方法原理生化需氧量是指在规定条件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物质、特别是有机物所进行生物化学过程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全过程进行的时间很长,如在20℃培养时,完成此过程需100多天。目前国内外普遍规定于20±1℃培养5d,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为BOD5值,以氧的毫克/升(对某些地面水及大多数工业废水,在含较多的有机物,需要稀释后再培养测定,以降低其浓度和保证有充足的溶解氧。稀释的程度应使培养出所消耗的溶解氧在于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。为了保证水样稀释后有足够的溶解氧,稀释水通常要通入空气进行曝气(或通入氧气),使稀释水中溶解氧接近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物质(磷酸盐、钙、镁和铁盐等),以保证微生物生长的需要。对于不含或少含微生物的工业废水,其中包括酸性废水、碱性废水、高温废水或经营氯化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难于被一般生活污水中的微生物以政党速度降解的有机物或含有剧毒物质时,以将驯化后的微生物引入水样中进行接种。本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超过6000mg/L的水样。当水样BOD5大于6000mg/L时,会因稀释带来一定的误差。仪器(1)恒温培养箱(20℃±1℃)(2)5—20L细口玻璃瓶(3)1000—2000ml量筒。(4)玻璃搅拌棒:棒的长度应比所用量筒高度长200mm。在棒的底端固定一个直径比量筒底小,并带有几个小孔的硬橡胶板。(5)溶解氧瓶:250ml到300ml之间,带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钏形口。(6)虹吸管,供分取水样和添加稀释水用。试剂1磷酸盐缓冲溶液将8.5g磷酸二氢钾(KH2PO4),21.75g磷酸氢二钾(K2HPO4),33.4g七水合磷酸氢二钠(NaHPO4·7H2O)和1.7g氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀释至1000ml。此溶液的PH应为7.2。2硫酸镁溶液将22.5g七水合硫酸镁(MgSO4·7H2O)深于水中,稀释至1000ml。3氯化钙溶液将27.5g无水氯化钙溶于水,稀释至1000ml。4、氯化铁溶液将0.25g六水合氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于水,稀释至1000ml。5、盐酸溶液(0.5mol/L)将40ml(p=1.18g/ml)盐酸溶于水,稀释至1000ml。6、氢氧化钠溶液(0.5mol/L)将20g氢氧化钠溶于水,稀释至1000ml。7、亚硫酸钠溶液(1/2Na2SO3=0.025mol/L)将1.575g亚硫酸钠溶于水,稀释至1000ml。此溶液不稳定,需每人配制。8、葡萄糖—谷氨酸标准溶液将葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)在103℃干燥1h后,各称取150mg溶于水中,移入1000ml容量瓶为并稀释至标线,混合均匀。此标准溶液临用前配制。9、稀释水在5-29L玻璃瓶内装入一定量的水,控制水湿在20℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵,将吸入的空气先后经活性炭吸附管及水洗涤管后,导入稀释水内曝气2-8h,使稀释水中的溶解氧接近于饱和。停止曝气亦可导入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布,置于20℃培养箱中放置数小时,使水中溶解氧含量达8mg/L左右。临用前每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸缓冲溶液各1ml,并混合均匀。稀释水的PH值应为7.2,其BOD5就应小于0.2mg/L。10、接种液可选择以下任一种方法,以获得适用的接种液。(1)城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一夜,取上清液供用。(2)表层上壤浸出液,取100g花园或植物生长土壤,加入1升水,混合并静置10min。取上清液供用。(3)用含城市污水的可水或潮水。(4)污水处理厂的出水。(5)当分析含有难于降解物质的废水时,在其排污口下游3-8km处取水样做为废水的驯化接种液。如无此种水源,可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气,每天加入少量该种废水,同时加入适量表层土壤或生活污水,使能适应该种废水的微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物,或检查其化学需氧量的降低值出现突变时,表明适用的微生物已进行繁殖,可用做接种液。一般驯化过程需要3-8d。11、接种稀释水分取适量接种液,加于稀释水中,混匀。每升稀释水中接种液加入量为:生活污水1-10ml,或表层土壤浸出液20-30ml;或河水,湖水10-100ml。接种稀释水的PH值应为7.2,BOD5值以在0.3—1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制反应立即使用。步骤1、水样的预处理(1)水样的PH值若超出6.5-7.5范围时,可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节PH近于7,但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度很高,可改用高浓度的碱或酸液进行中和。(2)水样中含有钢、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有有害物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或提高稀释倍数以减少毒物的的浓度。(3)含有少量流离氯的水样,一般放置1-2h,流离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量由下述方法决定。取已中和好的水样100ml,加入1+1乙酸10ml,10%(m/v)磺化钾溶液1ml,混匀。以淀粉溶液为指示剂,用亚硫酸钠溶液滴定游离碘。山亚硫酸钠溶液消耗的体积,计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的量。(4)从水湿较低的水域或富营养化的湖泊中采集的水样,可遇到含有过饱和溶解氧,此时应将水样迅速升温至20℃左右,以不使满瓶的情况下,充分振摇,并时时开塞放气,以赶出过饱和的溶解氧。从水温较高的水域或废水排放口取得的水样,则应迅速使其冷却至20℃左右,并充分振摇,使与空气中氧分压接近平衡。2、不经稀释水样的测定溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水,可不经稀释,而直接以虹吸法,将约20℃的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内,转移过程中应注意不使产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢流出少许,加塞。瓶内不应留有气泡。其中一瓶随即测定溶解氧,另一瓶的瓶口进行水封后,放入培养箱中,在20±1℃培养5d。在培养过程中注意添加封口水。从开始放入培养箱算起,经过五昼夜之后,弃去封口水,测定剩余的溶解氧。3、需经稀释水样的测定(1)稀释倍数的确定:根据实践经验,提出下述计算方法,供稀释时参考。①地面水,山测得的高锰酸盐指数与一定的系数的乘积,即求得稀释倍数,见表2-1。高锰酸盐指数(mg/L)系数<5—5-100.2、0.310-200.4、0.6>200.5、0.7、1.0②工业废水,由重铬酸钾法测得的COD值为确定。通常需作三个稀释比。使用稀释水时,山COD值分别乘以系数0.075,0.15,0.225,即获得三个稀释倍数。使用接种稀释水时,则分别乘0.075,0.15和0.25三个系数。注:CODcr值可在测定COD过程中,加热回流至60min时,用由校核试验的苯二甲酸氢钾溶液按COD测定相同操作步骤制备的标准色列进行估测。(2)稀释操作:①一般稀释法按照选定的稀释比例,用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水(或接种稀释水)于1000ml量筒中,加入需要量的均匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至800ml,用带胶板的玻棒小心上下搅匀。搅拌时勿使搅棒的胶板露出水面,防止产生气泡。按不经稀释水样的测定相同操作步骤,进行装瓶、测定当天溶解氧和培养5d后的溶解氧。另取两个溶解氧瓶,用虹吸法装满稀释水(或接种稀释水)作为空白试验。测定5d前后的溶解氧。②直接稀释放法直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同(其差<1ml)的溶解氧瓶内,用虹吸法加入部分稀释水(或接种稀释水),再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量,然后用稀释水(或接种稀释水)使刚好充满,加塞,勿留气泡于瓶内。其余操作与上述一般稀释法相同。BOD5测定中,一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质,应根据具体情况采用其他测定法计算1、不经稀释直接培养的水样BOD5(mg/L)=c1-c2式中c1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L);c2——水样经5d

培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L);2、经稀释后培养的水样BOD5(mg/L)=(c1-c2)-(B1-B2)f1/f2式中B1——稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧(mg/L);B2——稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧(mg/L);f1——稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例;f2——水样在培养液中所占比例;注:f1,f2的计算:例如培养液的稀释比为3%,即3份水样,97份稀释水,则f1=0.97

,f2=0.03。精密度与准确度一个实验室分析含5mg/L葡萄糖的统一分发标准液的BOD5值,实验室内相对标准偏差为5.6%实验室间相对标准偏差为32%。三个实验室分析含300mg/L葡萄糖(BOD5为210mg/L)的统一分发标准液的BOD5值,实验室内相对标准偏差为2.1%;实验室间相对标准偏差为2.1%。注意事项(1)水中有机物生物氧化过程,可分为二个阶段。第一阶段为有机物中的碳和氢氧化生成二氧化碳和水,此阶段称为碳化阶段。完成碳化阶段在20℃人约需20天左右。第二阶段为含氮物质及部分氨,氧化为亚硝酸盐及硝酸盐,称为硝化阶段。完成硝化阶段在20℃时需要100天。因此,一般测定水样BOD5时,硝化作用很不显著或根本不发生硝化作用。但对于生物处理池的出水,因其中含有大量的硝化细菌。因此,在测定BOD5时也包括了部分含氮化验室物的需氧量。对于这样的水样,如果我们只需要测定有机物降解的需氧量,可以加入硝化抑制,抑制硝化过程。为此目的,可在每升稀释水样中加入1ml浓度为500mg/L的丙稀基硫脲(ATU,C4H8N2S)或一定量固定在氯化钠上的2-氯代-6-三氯甲基吡啶(TCMP,C1—C5H3N—C—CH3),使TCMP在稀释样品中的浓度大约为0.5mg/L。(2)玻璃器皿应彻底洗净。先用洗涤剂浸泡清洗,然后用稀盐酸浸泡,最后依次用自来水、菡蒸馏水洗净。(3)在两个或三个稀释比的样品中,凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于1mg/L时,计算结果时,应取其平均值。若剩余的溶解氧小于1mg/L,甚至为零时,应加大稀释比。溶解氧消耗量小于2mg/L时,有两种可能,一是稀释倍数过大;另一种可能是微生物菌种不适应,活性差,或含毒物质浓度过大。这时可能出现在两个稀释比中,稀释倍数大的消耗溶解反而较多的现象。(4)为检查稀释水和接种液的质量,以及化验人员的操作水平,可将20ml葡萄糖—谷氨标准溶液用接种稀释水稀释至1000ml,按测定BOD5的步骤操作。测得BOD5值应在180-230mg/L之间。否则应检查接种液、稀释水的质量或操作技术是否存在问题。(5)水样稀释倍数超过100倍时,应预告在容量瓶中用水初步稀释后,再取适量进行最后稀释培养。6.3、溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和量和空气中氧的分压、水温有密切关系。清洁地面水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长,溶解氧可能过饱和。水体受有机、无机还原性物质污染,使溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时,水中溶解氧逐渐降低,以至趋近于零,此时压氧菌繁殖,水质恶化。废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的工艺过程,一般含量较低,差异很大。6.3.1、方法的选择测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮特等干扰测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正干扰:某些还原性物质可把碘还原成碘化物,产生负干扰;有机物(如腐植酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化,产生负干扰。所以大部分受污染的地面水和工业废水,必须采用修正的碘量法或膜电极法测定。水样中亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L,二价铁低于

1mg/L,采用叠氮化钠修正法。此法适用于多数污水及生化处理出水;水样中二价铁高于1mg/L,采用高锰酸钾修正法;水样有色或有县浮物,采用明矾絮凝修正法;含有活性污泥悬浊物的水样,采用硫酸铜氨基磺酸絮凝修正法。膜电极法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速,干扰少,可用干现场测定。6.3.2、水样的采集与保存用碘量法测定水中溶解氧,水样常采集到溶解氧瓶中。采集水样时,要注意不使水样曝气或有气泡残存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸法将细管插入溶解氧瓶底部,注入水样至溢流出瓶容积的1/3—1/2左右。水样采集后,为防止溶解氧的变化,应立即加固定剂于样品中,并丰于冷暗处,同时记录水湿和大气压力。碘量法水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释出碘,可计算溶解氧的含量。仪器250—300ml溶解氧瓶试剂(1)硫酸锰溶液:称取480g硫酸锰(MnSO4·4H2O或364gMnSO4·H2O)溶于水,用水稀释至1000ml。此溶液加至酸化过碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。(2)碱性碘化钾溶液:称取500g氢氧化钠溶解于300—400ml水中,另称取150g碘化钾(或135gNal)溶于200ml水中,待氢氧化钠溶液冷却后,将两溶液合并,混匀,用水稀释至1000ml。如有沉淀,则放置过夜后,倾出上清液,贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧,避光保存,此溶液酸化后,遇淀粉应不呈蓝色。(3)1+5硫酸溶液(4)1%(m/V)淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用则煮沸的水冲稀至100ml。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。(5)0.02500mol(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液:称取于105—110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g,溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。(6)硫代硫酸钠溶液:称取6.2

g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中,加入0.2g碳酸钠,用水稀释至1000ml。贮于棕色瓶中,使用前用

0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定,标定方法如下:于250ml碘量瓶中,加入100ml水和1g碘化钾,加入10.00ml0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液、5ml1+5硫酸溶液密塞,摇匀。于暗处静置5min后,用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色则好褪去为止,记录用量。M=10.00×0.02500/V式中:M—硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L);V—滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)。(7)硫酸,P=1.84步骤1、溶解氧的固定用吸管插入溶解氧瓶的液面下,加入1ml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶注解,盖好物下降到瓶底、一般在取样现固定。2、析出碘轻轻打开瓶塞,立即用吸管插入液向下加入2.0ml硫酸。小心盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解为止,放置暗处5min.3、滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中,用硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录硫化硫酸钠溶液用量。计算溶解氧(O2,mg/L)=M·V×8×1000/100式中,M—硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L);V—滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积(ml)精密度和准确度经不同海拔高度的4个实验室分析于20℃含饱和溶解氧6.85—9.09mg/L的蒸馏水,单个实验室的相对标准偏差不超过0.3%;分析含4.73-11.4mg/L溶解氧的地面水,单个实验室的相对标准偏差不超过0.5%。注意事项(1)果水样中含有氧化性物质(如游离氯大于0.1mg/L时),应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除,印用两个溶解氧瓶各取一瓶水样,在其中一瓶加入5ml1+5硫酸和1g碘化钾,摇匀,此时游离出碘,以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪,记下用量(相当于去除游离氯的量)。于另一瓶水样中。加入同样量的硫代硫酸钠溶液,摇匀后,按操作步骤测定。(2)如果水样呈强酸性或强碱性,可用氧代钠或硫酸溶液调至中性后测定,6.4、悬浮物的测定原理悬浮物是指过滤时留在滤器上的固体物质。直接测定法是先将所用滤纸在规定温度下烘至恒重。将水样通过中速定量滤纸过滤后再在规定温度下烘至恒重,总重量减去滤纸重量,即为悬浮物的重量,仪器称量瓶中速定量滤纸步骤1、滤纸在103—105℃2、剧烈振摇水样,迅速用量筒量取100毫升水样并使之全部通过滤纸,如果悬浮物大小,可增加取样体积。3、将滤纸及悬浮物在103-105℃至少烘干1小时,放入保干器内冷却后称重,重复烘干、称重直至恒重,(两次重量之差小于0.4计算器浮物(毫克/升)=(A-B)×1000×1000/C式中:A-滤纸加残渣(克)。B-滤纸重(克)。C-水样的毫升数。注意事项1、树叶、棍棒、鱼、类块等不均物质应从水中除去。2、水样不能保存,应尽快分析。3、滤纸上残渣太多时,能载留水分,应延长烘烤时间。4、如果样较清澈,可多取水样,最好能使殖渣量在50-100毫克之间。6.5、PH值的测定PH值是水溶液中氢离子浓度(严格地说应是活度)的负对数,PH=-1og[H+]纯净的水氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积是一个常数,仅与温度有关,在25℃时等于1×10-14,即[H+][OH-]=1×10–14,或PH+POH=14。天然水的PH值多在7.2~8.0之间。工业污水有时呈现高的酸性或碱性,不加处理的排放则造成污染,进入水体将导致水体PH值改变,对水体进行PH值测定可初步的推测水质污染状况,通过对PH值的测量,可以估计哪些金属离子已不可能在水中存在,哪些金属离子还可能留在水中。6.5.1、比色法比色法是利用酸碱指示剂,在PH值不同的溶液中能呈现不同的颜色这一原理,拟订出来的一种PH值测定方半。比色法测定PH值一般采用“精密PH值比色箱”。其方法是在一系列具有不同PH值的标准溶液中,分别加入一定量的指示剂后,即呈现不同的颜色。当水样(也加入与标准溶液相同量的指示剂)与标准PH溶液的颜色一致时,则其PH值相同,具体测定步骤,按“比色箱”使用说明书进行,另外,PH值还可用PH值还可用PH试纸及混合指示剂进行粗略的测定,方法简便、快速。6.5.2、PH电位计法电位计法是用PH计进行测定。以玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,可测量水体的响应电位(毫伏)值,从而计算出PH值,在25℃时,,根据能斯特(Nernst)方程推导,每变化一个PH值.单位时引起电位差变动59.16毫伏器上直接以PH的读数表示,温度的差异在仪器器上有补偿装置.水的色度,混浊度及水中存在的胶体微料、氧化剂、还原剂和较大量的盐均对玻璃电极的响应电位电位影响不大.只有在碱性溶液(PH大于9.5)及大量钠离子存在下,会出现较大和误差,使读数偏低,这就是所谓“钠差”.另外,当用坡玻璃电极测定PH值小于1的强酸性溶液时,也发现PH值与电位之间不成直线关系,测得的PH值较真实值高,这就是玻璃电析的所谓“酸差”.由于这样,对联PH值大于9或PH值小于2的水样,都不宜用玻璃电极作指示电极进行PH值测定,遇到这种情况,对碱性水样,可用碱度的测定法测定:对酸性水样,可用酸度的测定法测定.电位计法测定期PH值使用的电位计有精密酸度计PHS—1型或PHS—2型等。具体测定步骤按各种型号的仪器说明书进行。6.6、水质色度的测定6.6.1、主题内容与适用范围本标准规定了两种测定颜色的方法定颜色的方法,本标准测15min澄清后样品和颜色。PH值对颜色有较大影响,在测定颜色应同时测定PH值。1铂钴比色法参照采用国际标准ISO7887-1985(水质颜色的检验和测定)。铂钴比色法适用于清洁水、轻度污染并略带黄色调的水,比较清洁的地面水、地下水和饮用水等。2稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。两种方法应独立使用,一般没有可比性。样品和标准溶液的颜色色调不一致时,本标准不适用。6.6.2、定义本标准定义取自国际照明委员会第17号出版物(CLEpublicationNo.17)。采用下述几条1水的颜色改变透射可见光光谱组成的光学性质。2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。3水的真实颜色仅由溶液物质产生的颜色,用经0.45μm滤器过滤的样品测定。4色度的标准单位,度:在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴(II)和1mg铂[以六氯(IV)酸的形式]时产生的颜色为1度。6.6.3、钴比色法1原理用氯铂酸钾和氯化钴配制色标准溶液。与被测样品进行目视比较,比测定样品的颜色强度,即色度。样品的色度以与之间当的色度标准溶液的度值表示。注:此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen标”或“Pt-Co标”[GB3143《液体化学产品颜色测定法(Hazen单位—铂-钴色号)》]、或毫克铂/升。2试剂除另有说明外,测定中仪使用权用光学纯水及分析试剂,(1)光学纯水:将0.2μm滤膜(细菌学研究中所采用的)在100ml蒸馏水或去离子水中浸泡1h,用250ml蒸馏水或去离子水,弃去最初的250ml,以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。(2)色度标准储备液:相当于500度:将1.245±0.001g六氯铂(TV)酸钾(K2PtCl6)及士0.001六水氯化钻(II)(CoGl2·6H22O)溶于约500ml水中,加100±1ml盐酸(p=1.18g/ml)并在1000ml的容量瓶内作水稀释至标线。将溶液放在密封的玻璃瓶中。存放在暗处,温度不能超过30℃。木溶液至少能稳定6个月。(3)色度标准溶液:在一组250ml的容量瓶中,用移管分别加入2.50,5.00,7.50,10.00,12.50,15.00,17.50,20.00,30.00,及35.00ml储备液,并用水稀释至标线,溶液色度分别为:5,10,15,20,25。30,35,4050,60和70度。溶液放在严密盖好的玻璃瓶中,存放于暗处,温度不能超过30℃。这些溶液至少可稳定1个小时。3仪器(1)常用实验室仪器和以下仪器(2)具塞比色管,50ml。规格一致,光学透明玻璃底部无阴影。(3)PH计,精变±0.1PH单位,(3)容量瓶,250ml。4采样和样品所用与样品接触和玻璃皿将都要用盐酸或表面活性剂液加以清洗,最后用蒸馏水或去离子水洗净沥干。将样品采集在容积至少为1L的玻璃瓶内,在采样后要尽早进行测定,如果必须贮存,则将样品贮存在暗处,在有些情况下还要避免样品与空气接触,同时要避免温度和变化。5步骤(1)试料将样品倒入250ml(或更大)量筒中,静置15min,倾取上层液体作为试料进行测定。(2)测定将一组具塞比色管充至标线。将另一组具塞比色管用试料充至标线。将肯塞比色管放上白色表面上,比色管与该表面应呈合适的角度,使光线被反射自具塞比色管底部向上通过液柱。垂直向下观察液柱,找出与试料色度最接近的标准溶液。如色度≥70时,用光学纯水将试料适当稀释后,吏煞费苦心度落入标准溶液范围之中再行测定。只职试料测定PH值。6结果的表示以色度的标准单位(3)报告与试料最接近的标准溶液和值,在0~40度范围内(不包括40度)的范围内,准确到5度。40~70度范围内,准确到10度。在报告样品色度的同时报告PH值,稀释过的样品色度(Ao),以度计,用下式计算:Ao=V1/V2A1式中:V1—样品稀释后的体积.ml,V2—样品稀释前的体积,mlV1—稀释样品色度的观察值,度。6.6.4、稀释倍数法1原理将样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时稀释倍数作为表达颜色和强度,单位为倍。同时用目视观察样品,检验颜色性质,颜色的深浅(无色,浅色或深色),色调(红、橙、黄、绿、蓝和紫等),如果可能包括样品和透明度(透明、混浊或不透明)。用文字以稀释倍数值和文字描述相结合表过。2试剂(1)光学纯水3仪器(1)实验室常用仪器及具塞比色管PH计4采样和样品所用与样品接触和玻璃皿将都要用盐酸或表面活性剂液加以清洗,最后用蒸馏水或去离子水洗净沥干。将样品采集在容积至少为1L的玻璃瓶内,在采样后要尽早进行测定,如果必须贮存,则将样品贮存在暗处,在有些情况下还要避免样品与空气接触,同时要避免温度和变化。5步骤(1)试料将样品倒入250ml(或更大)量筒中,静置15min,倾取上层液体作为试料进行测定。(2)测定分别取试料和光学纯水于具塞比色管中。充至标线,将具塞比煞费苦心管放在白色丧面上,具塞比色管与该丧面应呈合适的角度,使光丝被子反射自具塞比色管底部向上通过液柱。垂直向下观察液柱。比较样品光学纯水,描述样品呈现的色度和色调,如果可能包括透明度。将试料用光学纯水逐级稀释成不同倍数,分别置于具塞比色管并充至标线。将具塞比色管放在白色表面上。用上述相同的方法与光学纯水进行比较。将试料稀释至刚好与光学纯水无法区别为止,记下此时的稀释倍数值。稀释的方法:试料的色度地50倍以上时,用移液管计量吸取试料于容量瓶中,用光学纯水稀至标线,每次取大的稀释比,使稀释后色度在50倍之内。试料的色度在50以下时,在具塞比色管中取试料25ml,用光学纯水稀至标线,每次稀释倍数为2。试料或试料经稀释至色度很低时,应自具塞比色管倒至量简适量试料并计量,然后用光学纯水稀至达稀至标线,每次稀释倍数小于2。记下各次稀释倍数值。另取试料测定PH值。6.6.5、结果的表示将逐级稀释的各次倍数相乘,所得之积取整数值,以此表达样品的色度。同时用文字描述样品的颜色深浅、色调、如果可能,包括透明度。在报告样品色度的同时,报告PH值。第七章、工程设计及运行7.1设计数据7.1.1处理规模废水主要由以下部分构成:1、综合废水:水质较为干净稳定;CODcr平均约6000—7000mg/L,废水的PH值约为5-6。2、原料废水:废水的构成主要是中药材原料煎煮残液及少量药渣(含纤维、淀粉等)、醇沉、水沉杂质冲洗液、地面及设备冲洗水等,废水色度浓淡不一,水质水量变化较大,CODcr平均约为20000—26000mg/L,色度很深),PH值约为4-6。现设计的水量300m3/d。7.1.2废水水质及排放标准设计进水水质见下表序号项目数值1CODCr(mg/L)160002BOD5(mg/L)80003pH4~64色度(倍)2005悬浮物(mg/L)18006氨氮(mg/L)20设计排放标准:执行《提取类制药工业水污染物排放标准》-GB21905-2008。具体数据详见下表:序号项目数值1CODCr(mg/L)1002BOD5(mg/L)303pH6~94色度(倍)505悬浮物(mg/L)506氨氮(mg/L)15昆药集团药业有限公司运行手册7.2工艺流程图 加碱装置其它废水泵综合废水中沉池调节池废水井ABR厌氧(水解)池厌氧反应池出水回流泥水分器器离多微电解设备接触氧化池罗茨鼓风机 加碱装置其它废水泵综合废水中沉池调节池废水井ABR厌氧(水解)池厌氧反应池出水回流泥水分器器离多微电解设备接触氧化池罗茨鼓风机高浓度废水返回调节池泥饼作农肥回流污泥加碱装置二沉池fany泵图例污泥池反应管污泥脱水机PACPAM滤液泵 高浓度废水返回调节池泥饼作农肥回流污泥加碱装置二沉池fany泵图例污泥池反应管污泥脱水机PACPAM滤液泵泵药剂走向空气走向混合液走向污泥走向废水走向排放口过滤池出水达标排放泵药剂走向空气走向混合液走向污泥走向废水走向排放口过滤池出水达标排放昆药集团药业有限公司运行手册7.3污染负荷分担预估算各处理单元分担预估算项目名称格栅井+水解酸化调节池+集水池厌氧池接触氧化池+二沉池反应池+絮沉池检测井总去除率CODcr(mg/L)进水160001400070096≤96≤96mg/L≥97.2%出水1400070010096≤96去除率(%)5%95%86%————BOD5(mg/L)进水8000700035035≤17≤17mg/L≥99.1%出水70003503530≤17去除率(%)5%95%88%15%——7.4废水处理流程综述(1)综合调节池:收集综合废水,来自厂区的综合废水及其他所有废水进入废水调节池,经过二沉池回水稀释和加减调节PH值至6~6.5后用泵泵入水解酸化池(ABR厌氧池)。(2)高浓度集水池:来自厂区的原料废水通过格栅去除废水中粗大漂浮物、药物残渣,以免后续处理单元的闸阀、机泵、仪表等堵塞或损坏,并减少后续处理负荷。收集的栅渣送至化粪池或与脱水污泥一起发酵腐熟制成农肥。格栅井出水自流进入多微电解设备。(3)水解酸化池(ABR厌氧池)由于车间产生的废水在一天内不同时段内水量水质有较大波动,不利于废水处理设施、设备的正常操作及保证处理效果,该池的作用就是均衡水质

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