工业废水处理方法简介(ppt 44页).ppt

1、1.工业废水的处理，哈尔滨工业大学韩红军教授，2，1。光氧化化学和应用化学反应原理利用光能激活半导体材料中的电子-空穴对产生能量吸收电子，废水中的悬浮颗粒沉淀在半导体表面。应用光能的产生可分为太阳光和紫外光。半导体材料被涂覆在多孔材料(硅胶、纤维和玻璃颗粒)上，光源被用作将废水中的杂质沉积在半导体表面的动力。废水处理方法分类(化学处理、物理处理、生物处理)，3、2、电氧化反应机理利用电能和电场可以使废水中的悬浮固体迁移和沉淀，产生电化学反应，电氧化还原，电迁移，使污水中污染物的性质发生变化。电解是应用-可溶性阳极和不溶性阳极作为电极产生电化学反应。(由于铁的价格上涨，这种方法逐渐被放弃)微电解

2、-电化学反应使用小电流和自发产生的电流进行。磁反应电流产生磁场，污水中的杂质在磁场的作用下迁移。(如果杂质太多，迁移速度会降低，效果会降低。目前，这种方法主要用于啤酒等饮料行业。它能吸附杂质和细菌，使啤酒味道纯正。)，废水处理方法的分类，4，废水处理方法的分类，3，化学氧化(较少应用于工程)反应原理利用化学试剂的氧化能力来氧化废水中的杂质。应用化学氧化来改变物质的氧化还原电势，并且改变物质的性质。化学絮凝带电物质吸附杂质并一起沉淀。5.废水处理方法被分类。4.物理沉淀反应机理是利用大颗粒吸附废水中的杂质。物理吸附-悬浮物质和胶体物质在分子间作用力下吸附和下沉。凝结剂被水解形成高聚物。大颗粒高聚

3、物对杂质胶体有很强的吸附能力，能吸附一定距离内的胶体一起下沉。浓缩沉淀-在污水中加入一些大颗粒的杂质以增加浓度，可沉淀的大颗粒吸附小颗粒以快速下沉。6，废水处理方法分类(0926)，5，生物厌氧处理(韩红军任南琪理工大学；清华；重庆大学)反应机理在缺氧的情况下，利用厌氧微生物降解废水中的有机物。利用普通厌氧-静态发酵将厌氧废水和厌氧载体在一个密闭的装置中进行流化，使厌氧厌氧微生物在该装置中以流化状态过滤，形成一个过滤层，废水流经该过滤层降解水中的有机物，7、废水处理方法的分类，6、好氧条件下的生物好氧处理反应机理，利用好氧微生物降解废水中的有机物，采用传统的好氧处理将污水和污泥混合并一起流动。

4、进行曝气、充氧、过滤和好氧处理污泥层和污泥载体静止不动，污水流经污泥层生物膜好氧处理好氧微生物附着在载体上，加压好氧处理在高压下氧转移效率提高，氧溶解度增加，微生物数量增加。根据废水流量随时间变化的特点，采用间歇式好氧处理间歇进水和间歇曝气。这本书的第一章和第二章是关于常规污水处理的。常规污水处理适用于生活污水，相当一部分工业废水不能通过生物降解去除。采用上述方法不合适，但需要特殊处理。首先，污水处理污水处理的基本方法实际上是利用各种技术和手段将污水中的污染物分离出来，或者将其转化为无害物质，进行污水净化。(哈尔滨市污水总流量：每天110万吨污水；文昌污水处理厂3.漂浮空气被引入污水中，并以微

5、小气泡的形式分离出来。水中的固体颗粒被小气泡粘附，并与气泡一起浮到水面上，形成泡沫供清除。4.除油利用油的比重小于1的特性，使含油污水停留一段时间，油珠上浮去除。5.平衡工业废水排放和水质随时间而变化，需要进行储存调节以使其平衡。6.中和利用酸和碱的作用生成盐和水。1.污水处理的基本方法。二级处理污水中胶体和溶解性有机物(BOD)的去除率达到95-99%，处理水中BOD为10-20毫克/升。活性污泥法以大量微生物群为主体，形成具有活性和易沉淀的胶体污泥。2.生物膜法在污水流经的固体表面生长一层生物膜，生物膜上的微生物氧化污水中的生化需氧量。3.氧化塘污水在池塘中停留30-60天，通过溶解氧和微

6、生物降解生化需氧量。(20世纪80年代提倡，但现在不提倡)4。污水灌溉-通过拦截表土、土壤中微生物的分解和氧化以及物理吸收来净化污水。(沈划污灌区；水稻灌溉。厌氧处理在厌氧条件下，有机物被兼性和专性厌氧菌减少。一是污水处理的基本方法，11、三级处理进一步去除两级处理不能去除的有机物，处理后的氮、磷和生化需氧量为5-10毫克/升，可以重复使用。三级治疗包括1。微滤-让污水通过多孔介质来拦截水中的悬浮物质。2.向水中加入混凝-混凝剂以降低污水的浊度、色度、聚合物有机物和重金属。3.氧化还原-氧化还原反应用于将污水中的有害物质转化为无害物质。4.吸附利用固体物质表面的吸附能力来吸附水中的一些有害物质

7、。5.萃取利用传质原理，当溶剂与污水接触时，溶质在污水中重新分配并转移到溶剂中。6.透析溶质通过半透膜从高浓度侧扩散到低浓度侧。7.反渗透在膜的两侧施加压力，使高压侧的溶液渗透到低压侧。(1)污水处理的基本方法，(2)根据作用原理，(1)物理处理通过物理作用去除污水中的固体和胶体污染物。过滤、沉淀、浮选、过滤和反渗透。化学处理-通过化学反应去除污水中的有害物质。中和、凝聚、氧化还原、萃取和吸附。生物处理-利用微生物的新陈代谢分解污水中的有机物。活性污泥，生物膜，氧化塘，污水灌溉，厌氧处理，1。污水处理的基本方法。2.工业污水的水质特征。工业污水水质复杂，不能用单一工艺处理。1.主要有害物质，1

8、4。1.工业污水经单独处理后排放(1)化学需氧量和生化需氧量很高。(2)含有一定量的H2S和NH4有毒物质(3)含有强酸和强碱(4)某些产品可以回收；(2)工业污水排入城市污水处理厂进行处理(1)与城市污水性质相同(2)无有毒有害物质；(3)工业污水经预处理后进入城市污水处理厂(1)可回收产品(2)含有少量可去除的有毒有害物质；(3)工业污水处理路线，15，4，工业污水处理原则，1。工艺创新，减少污水排放。考虑回收3。从全球角度来看，污水的适当处理。采用先进技术，经济合理，16、5。城市污水和工业污水处理的区别，1。城市污水主要由生化需氧量和化学需氧量组成，可通过生物处理-生物处理-泥水分离-

9、排放2进行沉淀。工业污水对不同的污水要求不同的方法，17。第1节是统一的和规定的。一天内工业污水量不同，24小时流量也不同。污水处理过程需要恒定的水量和水质，需要统一3.水质和水量以及调节水质和水量都在变化，需要综合考虑。水泵强制循环不需要特殊设备，简单易行，混合完全，但动力成本和运行成本高。(提升泵可用作回流泵)2。空气被充分搅拌和混合，并具有预曝气效果，但是有害物质和气体通过曝气进入大气。(通气管可由曝气池鼓风机引入)3。机械搅拌效果更好，运行成本低，但容易腐蚀，需要维护。(需要增加搅拌设备，更多的水，需要更多的设备。适用于少量水)4。穿孔回流罐的水质调节(现在不用)只能调节水质，不能调节

10、水量。当排放的水质和水量有周期性变化时，t=n (1)池容积qi-平均值和周期性时变流量。(2)流出物浓度c-污染对应q，3，体积计算，21，3，体积计算，2。使用试验算法，污水流量变化不是周期性的。(大误差)(1)水池容积Q-平均污水量T-总水量变化时间(2)出水浓度3。沉淀池的水质和水量调节通过沉淀池调节22，第2节离心分离1。理论基础物体高速旋转时产生的离心力场，离心力场中的每个粒子都会受到比其重力大得多的离心力，离心力的大小取决于物质的质量。高速旋转的物体会产生离心力。高速旋转时，由于悬浮物和废水的质量不同，含有悬浮物的废水会受到不同的离心力。高质量的废水被抛到外围，低质量的废水留在内

11、圈，废水和水中的悬浮物被分离。离心力的计算离心力的计算离心力的计算f :kgm和m0-分别是颗粒和污水的质量。v-旋转周长或速度。r-旋转半径。超速。24、离心力计算，水中粒子受重力G-重力加速度。离心力与重力之比的值作为分离因子，这表明在离心力场中，颗粒受到的离心力大于重力的倍数。分析：1)当r=1.0m时，n=500 rpm，=280，当r=1.0m时，n=1800 rpm，=3600。2)在离心力场中，离心力对固体颗粒的作用远远超过重力，这可以增强颗粒的分离速度。3)分离因子净化效果和可分粒径d。例如，离心分离不适用于某些水质：当水中杂质的比重与水的比重相差不大时，m-m0将非常小，使得

12、f值非常小。静止水中悬浮颗粒的沉降速度静止水中悬浮颗粒的离心分离速度当被去除的颗粒的直径不变时，在离心力场中的沉降速度要高得多。(离心分离沉淀效果不仅与有关，还与m-m0有关，因此不用于给水处理和生活污水处理，因为m-m0太小。)，26，2，离心分离设备，根据产生离心力的方式，可分为：1)通过旋转水流本身产生离心力的旋风分离器：压力旋风分离器和重力旋风分离器2)旋转设备本身以驱动污水旋转的离心分离器：离心机(工程中不常用，有大量的水和设备)，27，1。压力旋风分离器用于分离比重较大的悬浮固体，设备由钢板制成。上部为直径为D的圆柱体，下部为锥形体。污水沿设备的切线方向进入。在离心力的作用下，水中

13、的悬浮物在重力的作用下被抛向四周并沉入水底排出。分析：第一部分：水流的水平速度沿半径方向增加，并且是周围最大的。粒子在离心力的作用下被抛来抛去。这个区域是加速区域。第二部分：水流的水平速度沿半径方向先增大后减小。在1/2R时，V最大，分离的粒子向四周滑落。这个地区3.离心机在第6、2章中。离心分离设备，29。第3节中的除油。1.含油污水来自工业企业，如采油和炼油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站和机械加工。由于机械剪切、液压冲洗、表面杂质、泄漏。2.特性和污染程度(1)特性：污水中油的比重小于1，可以自然漂浮在水面上。当污水静止或流动时，由于油珠与水的比重不同，它浮在水面上分离，含量为70-8

14、5%，直径 60-100微米，容易浮在水面上形成油膜或油层。乳化油-以乳化状态漂浮在水中，不能漂浮，含量为15-20%，直径为5-18，油珠成为稳定的乳液。溶于污水中的油，一般为污水中的5-15毫克/升。30，第3节脱脂，(2)污染程度：形成分子膜，污染水质降低水中溶解氧O2含量生成CO2，生成H2CO3，酸碱度，微生物降解油期间产生的浊度不能灌溉，农业灌溉要求含油量50ppm不能生物处理，生物处理要求含油量为30-50 ppm。(1)除油池的结构(1)来自水平流式除油池的污水从池的一端流入，从另一端流出。比重小于1的浮油向上漂浮。水面设置集油管，清除不小于100-150的油滴。根据浅池理论，

15、池内设置斜板，间距为20-50毫米，水流向下，油珠上浮，油珠向不同方向分离，污泥滑向池底，60亩油珠可在短停留时间内去除。33，2。除油罐计算的理论基础：最小油滴上浮速度基于斯笃克公式：U-直径为D的油滴在静止水中的上浮速度，-水和油滴的密度，D-最小油滴上浮速度，-粘度系数，G-重力加速度。2。除油罐的计算，34，(1)根据油滴的浮速计算(更准确)，除油罐面积A-表面积，Q-流速，U-浮速，校正系数过流段U-水平流速罐长(否则会有断流和不均匀流)，H-水深，35，(2)根据污水停留时间计算(方便计算)，体积T-除油罐停留时间(1.5-2.0小时)；细胞数B-细胞宽度，H-水深长度L=3.6V

16、T，36；3.污水中乳化油的粗粒凝聚法，自然漂浮只能去除可浮油，但仍有许多乳化油需要去除，还需要其他方法。1.乳化油的生产油水的强烈搅拌产生机械剪切力，油珠变小，一些亲水性物质粘附形成双电层的稳定状态。2.乳化油性质微小，乳化油粒径微小，具有布朗运动、静电排斥和颗粒表面水合作用。(2)亲水性。乳化油属于疏水性物质，但表面附着亲水性物质并表现出亲水性，在污水中是稳定的。(3)可充电性。乳化油的直径为1-10微米，电位为40-100毫伏，并带有负电荷。它能长时间保持稳定，在静电排斥作用下不会聚合，在污水中稳定存在。电位测量，电位可用电泳法测定，计算公式：U-油珠浮速D-介电常数E-电位梯度-粘度，38，3。乳化油去除方法，1)气浮气浮在气浮段，2)粗粒凝聚法使污水流经过滤床，乳化油附着在滤料表面，并逐渐形成大的浮油珠。粗粒化材料：以石英砂为例石英砂在锐角处有很强的分子间作用力。首先吸附小油滴，小油滴不断被吸附，逐渐形成一层油膜，覆盖在石英砂表面，形成大油滴向上漂浮。39、油珠内聚力的计算。根据动力学公式，油珠内聚力f的计算如下：4.表面活性物质的量增加，油珠由疏水变为亲水，不利于团聚。40.第四部分是过滤。过滤是使污水通过由过滤材料组成的多孔介质，从而截留水中的悬浮物，达到处理的目的。41，1，过滤网，过滤网-污水中含有的细