环保工程有关基本知识.doc

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1、环保工程必备知识陕西瑞业环保科技有限公司2007.03目 录第一章 环保工程有关基本知识3一、环保工程有关基本知识3二、水处理业务知识4第二章 给水及二次供水、消毒系统、产品开发6一、给水6二、排水7三、二次供水7四、消毒系统7五、产品开发8第三章、处理各工艺单元介绍8第一节 常见名词、术语及生物膜法8一、常见名词、术语8二、生物膜8第二节 处理方法9一、预处理9二、物理分离9三、膜分离与离子交换9四、化学处理与消毒9五、活性污泥法9六、生物膜法9七、厌氧生物处理9八、自然净化处理9第三节、水处理各工艺单元介绍10一、预处理10二、物理分离11三、膜分离与离子交换12四、化学处理与消毒12五、

2、活性污泥法12六、生物膜法12七、厌氧生物处理工艺12八、废水自然净化处理12第四节 常见符号及其含义12第五节 典型的几种方法的特点和设计参数13一、厌氧生物处理：13二、好氧活性污泥法13第四章、各类水有效氯消耗量参考值14总 结：14第一章 环保工程有关基本知识一、环保工程有关基本知识 1、重要性1）资源、人口、环境是人类社会发展的三大课题2）环境是可持续发展的基础3）环保是我国的基本国策 2、基本国策1) 清洁生产 2)谁污染谁治理 3)三同时 4)排污总量控制 5)排污收费制度 6)资金返还，拨款政策 7)“十五小”关、停、并、转 8)经济结构调整 9)环保基础产业调整 10)环保范

3、围 ：三废治理+噪声+清洁生产3、 环境管理制度 老三项： 1）“三同时”制度 2）环境影响评价 3）排污收费制度 新五项： 1）城市环境综合整治定量考核制度 2）环境保护目标责任制3）排污申报登记与排污许可证制度4）污染集中控制制度5）污染限期治理制度4、环保工作的基本程序1) 建设单位建设前项目建议书可行性研究报告环境影响评价项目报批方案设计项目评审初步设计初步评审施工设计施工设备交货、安装调试竣工2) 环保业务开展程序搜集资料、信息准备相应资料接触客户收集相关资料方案设计（单一方案或二个方案比较，上报时要加章，一式二分）建设方组织专家评审签订评审费用合同初步设计评审施工设计（含预算书）正

4、是报价合同签订施工监理运行调试验收竣工报告、竣工资料交付相关资料的收集包括：行业名称，内容，工艺原理、流程、特点，原料、燃料的来源及消耗量污染项目的类型、污染性质、特点、规律，主要污染物及排污去向和排放量，污染的处理情况企业所在地区的地形资料、气候资料、土地利用和功能分区情况、人口分布及人群健康情况量化指标 排放量排放规律特殊要求其他指标：化学指标、物理学指标、生化指标、温度、细菌学指标、放射性指标建设方所能够提供的治理条件a) 资金 b) 占地 c) 供水 d) 供电 e) 地形资料 f) 建筑水平 g) 自动水程度等级处理后污染物的出路a) 受纳（水、气、土地）体的条件b) 企业再生利用要

5、求的可能c) 有无二次污染的危险建设方的其他特殊要求3) 开展业务时，特别注意的事项诚信快捷，抓住机遇充分发挥个人才智、信心，介绍好自己企业的能力和优势虚心、认真听取建设方的意见，即使不对也不能反驳，应该委婉提出自己的看法，给予澄清认真做好治理对象资料收集，没有资料时，了解行业，工艺，使用材料等不要轻易、简单报价，答复建设方所提出的问题记得索要联系人的姓名、电话、地址或名片尝试使用各种方法与治理单位的关键人物拉好关系，为以后合作创造条件二、水处理业务知识1、 废水的处理方法物理法：调节、格栅、沉淀、澄清、气浮、过滤、离心、磁分离、渗透和反渗透、超滤、曝气化学法：混凝沉淀、电解、消毒、中和、化学

6、沉淀、氧化还原物理化学法：离子交换、吸附、萃取、吹脱、膜分离生物法：好氧生物法（活性污 泥法、生物膜法）、厌氧生物法（厌氧接触工艺、厌氧生物滤池、水解酸化）组合法：将物理、化学、生物组合起来使用的方法。2、 废水的预处理废水的预处理是以去除废水中大颗粒污染物质和悬浮在废水中的油脂类物质为目的的处理方法。常见的预处理方法包括格栅、沉砂池、隔油池及调节池等。除油方法：加隔板，加斜板。水质水量调节可设调节池。3、 污水的处理级别 一级处理：指经过简单的物理处理后的水。污水格栅沉砂池沉淀池排水二级处理：经一级处理后，再经过生化处理后得出水。污水格栅沉砂池初沉池生物滤池二沉池排水三级处理：又称深度处理，

7、二级处理后的出水再经过加药，过滤、消毒等其他技术，使出水达到更高的标准。4、 排水水质等级地面水环境质量标准GB383888将水分为五类，即类、类、类、类、类。类 主要适用于源头水，国家自然保护区。类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。5、 水处理后的出路回用 排放 零排放(相对而言) 改做他用6、 基本常用术语、名词水质指标a) PH值是溶液中氢离子活度的负对数。表征水的酸碱性的强

8、弱。即：PH=lgH+ ,饮用水的PH值要求在6.58.5之间，某些工业用水的PH值要求在7.08.5之间，以防止金属设备和管道被腐蚀。b) SS：悬浮物,是指颗粒物直径在0.45m以下的无机物、有机物、生物、微生物等的污染物。c) COD：化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量。COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量。水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。d) CODCr：在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。e) CODMn：高锰酸盐指数，是以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量。f) TOC：总有机炭，是

9、以炭的含量表示水中有机物质总量的综合指标。g) TOD：总需氧量，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物指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。h) BOD：生化需氧量，是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。i) BOD5：五日生化需氧量，即在（201）下，培养五天前后水中溶解氧量的变化值。j) NH3-N：氨氮，使指以游离氨（NH3）和离子氨(NH4+)形式存在的氮。k) DO：溶解氧，指溶解于水中的分子态的氧。l) 挥发酚：沸点在230以下的酚类。m) 浊度：是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。n) 透明

10、度：是指水样的澄清程度。o) 色度：采用稀释法，与被测样品进行目视比较，以测定样 品的颜色强度。 气的指标及大气中的几个常见概念IP: 飘尘，又称可吸入颗粒物，指粒径小于10m的颗粒物，可长期漂浮在大气中。TSP: 总悬浮颗粒物，指悬浮于空气中的粒径小于100m的所有固体颗粒物。硫酸烟雾：指空气中的二氧化硫或其他硫化物在高温气象条件下，经化学作用所产生的烟雾，又称伦敦型化学烟雾。光化学烟雾：指空气中的氮氧化物与碳氢化物经光化学作用而生成的二次污染物，又称洛杉矶型化学烟雾。硫酸盐化速率：排放到大气中的二氧化硫、硫化氢、硫酸蒸汽等含硫污染物，经过一行列的氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫

11、酸盐雾的过程。水量水量是以Q表示的，单位m3/d 或 m3/h。在设计排水管道或处理设施时，要考虑到污水流量的日变化和时变化。变化系数决定了调节能力大小。 日变化系数KD=最大日污水量/平均日污水量时变化系数KH=最大日最大时污水量/最大日平均时污水量总变化系数Kz=KDKH城市污水设计流量Q设=KzQ平均活性污泥的性能指标a) 污泥浓度(MLSS): 1升曝气池污泥混合液所含干污泥的重量。以mg/L或g/L 。b) 污泥沉降比(SV): 指曝气池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。c) 污泥体积指数(SVI):指的是曝气池混合液经30分钟沉淀后1g干污泥所占的湿污泥体

12、积。d) 污泥龄：污泥龄常称平均细胞停留时间（MCRT）或称污泥滞留时间（SRT）。污泥龄定义为每日新增的污泥平均滞留在曝气池中的天数, 也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间。单位：d第二章 给水及二次供水、消毒系统、产品开发一、给水1、给水分类： 原水未经处理的水。软化水将水中硬度去除或降低。脱盐水将水中盐类（强电解质）去除或降低。使电导率在1.010.0s/cm,电阻率0.11.0106cm，含盐量15mg/L。纯水强弱电解质（SiO2、CO2）电导率1.00.1s/cm超纯水导电物质全部去除。电导率在0.10.055s/cm2、水的硬度水的硬度按其成分中阳离子的不同，可分为钙硬

13、度和镁硬度；按其成分中阴离子的不同，可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度（又称为暂时硬度）是钙、镁的重碳酸盐硬度和碳酸盐硬度的总和，而非碳酸盐硬度（又称为永久硬度）是钙、镁的强酸盐硬度的总和。硬水：一般当水的硬度大于8度（德国度）时，则称为硬水。水按硬度大小的分类，见下表： 水按硬度大小的分类情况总硬度/德国度0448816163030水的性质很软水软水中等硬度硬水很硬水硬度mg/LCaOmg/LCaCO3德国度法国度H+mmol/L(0.5mmol/L)28502.85.0硬度和盐度的划分标准：见下表硬度和盐度的划分标准硬度mol/L盐度mg/L极硬水4.59.0 （H+mol/L）高

14、盐水1000硬水3.04.56.09.0次高盐水5001000中硬水1.53.03.06.0中盐水200500软水0.51.51.03.0低盐水100200极软水0.51.0极低盐水50000mg/L3、碱度碱度：是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。碱度和硬度的关系：碱度硬度 以H+物质的浓度计碱度=硬度 即HCO3 =1/2(Ca2+Mg2+)碱度1000 mg/L时，慎用（4）生物流化床 1970年后用于高效生物处理工艺（两相、三相）。 特点：容积负荷高，耐冲击微生物活性强传质效果好适用高浓度有机废水预处理，低BOD水深度处理。第二节 处理方法一、预处

15、理 筛除（格栅、筛网） 沉砂 除油 水质水量调节二、物理分离 沉淀（重力去除） 澄清（将絮凝反应和澄清过程合为一体） 气浮 过滤 离心分离磁分离三、膜分离与离子交换 电渗析 反渗透 超滤 离子交换四、化学处理与消毒 混凝 化学沉淀 中和及PH调节 化学氧化与还原电解 活性炭吸附 消毒五、活性污泥法按运行方式可分为： 推流式活性污泥 完全混合式 分段曝气活性污泥 吸附再生活性污泥 延时曝气活性污泥高负荷活性污泥 浅层、深层曝气 纯氧曝气 氧化沟 SBR工艺六、生物膜法 生物滤池 生物转盘 生物流化床 生物接触氧化工艺七、厌氧生物处理普通消化接触 厌氧生物滤池和复合反应床 UASB升流厌氧反应器

16、厌氧流化床/膨胀床 水解反应器八、自然净化处理稳定塘好氧、缺氧、厌氧土地处理动植物净化第三节、水处理各工艺单元介绍一、预处理废水的预处理是以去除废水中大颗粒污染物质和悬浮在废水中的油脂类物质为目的的处理方法。 1、筛除设备 （1）、筛除设备的作用一般安装在废水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻处理负荷。 （2）、分类 按形状分为：平面格栅和曲面格栅 格栅 按栅条间隙分为：粗格栅、中格栅、细格栅 筛除设备 按栅渣清除方式分为：人工格栅、机械格栅、水力格栅筛网 按孔眼大小分为：粗筛网、细筛网 按工作方式分为：固定筛和旋

17、转筛各种格栅的样式及部件名称（见废水卷第280282页） （3）、格栅的设计计算（见废水卷第282285页）2、沉砂池 （1）、沉砂池的作用从废水中分离密度较大的无机颗粒物。它一般设在污水处理的前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 （2）、分类沉砂池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池。各种沉砂池的样式及部件名称（见废水卷第286290页）（3）、沉砂池的设计计算（见废水卷第285290页）3、除油 （1）油的分类废水中的油按其存在形式可分为乳油、分散油、乳化油和溶解油四类。 （2）除油

18、设备与装置 除油设备可分为油水分离设备、撇油器、污油脱水设备。常用的油水分离设备包括隔油池、除油罐、混凝除油罐、粗粒化除油罐、聚结斜板除油罐、格雷维尔除油器、气浮除油装置。隔油池常用的有平流式隔油池、平行板式隔油池、倾斜板式隔油池、小型隔油池。 各种隔油池的样式及部件名称（见废水卷第292298页） （3）隔油池的设计计算（见废水卷第298301页）4、水质水量调节水质水量波动越大，过程参数难以控制，处理效果越不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。在废水处理系统前，设置均化调节池，用以进行水量水质的均化，以保证废水处理的正常进行。（1）废水处理设施中调节作用的目的a) 提供对有机负荷的缓冲能力

19、，防止生物处理系统负荷的急剧变化b) 控制PH值。以减小中和作用的化学品的用量c) 减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额d) 当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水e) 控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化f) 防止高浓度有毒物质进入生物处理系统 （2）均化调节池的类型 均化是用以尽量减小污水处理厂进水水量和出质波动的过程。均化池分水量均化池和水质均化池。 各种均化池的样式及部件名称（见废水卷第302305页） （3）均化池的设计计算（见废水卷第306310页）二、物理分离 1、沉淀池 （1）、沉淀沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒物从水

20、中去除的操作。 （2）、分类按在废水处理流程中的位置分为：初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池和二次沉淀池的适用条件及设计要点见废水卷第311页表2-2-1沉淀池按水流方向分为：平流式、竖流式、辐流式三种。每种沉淀池均包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。沉淀池各种池型的优缺点和适用条件见废水卷第312页表2-2-2（3）、沉淀池的样式及部件名称、设计计算（见废水卷第312327页）2、澄清池（1）基本原理在澄清池中，沉泥被提升起来并使之处于均匀分布状态，在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层。原水在澄清池中由下向上运动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性

21、泥渣层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性泥渣层租留下来，使水获得澄清。（2）、分类澄清池的工作效率取决于泥渣悬浮层的活性与稳定性。澄清池基本上可分为泥渣悬浮型澄清池、泥渣循环型澄清池二类。各种澄清池的优缺点和适用条件见废水卷第329页表2-2-10各种澄清池的样式及部件名称（见废水卷第327328页） （3）澄清池的设计计算（见废水卷第329333页）3、气浮（1）、气浮是在水中通入或产生大量的微细气泡，使其附着在悬浮颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使它浮在水面，从而获得固液分离的方法。（2）、分类气浮方式可分为散气气浮法、溶气气浮法与电解气浮法。各种气浮的样式及部件名称、

22、工艺特点见（废水卷第334338页） （3）气浮的设计计算（见废水卷第338347页）4、过滤（1）类型 按滤速分为：慢滤池、快滤池、高速滤池；按水流经滤床的方向可分为：上向流、下向流、双向流、辐射流、水平流和从“细到粗”或从“粗到细”等类型；按滤料可分为：砂、煤、煤-砂、多层混和滤料和陶粒滤料、纤维球滤料、硅藻土、漂浮滤料等类型；按水流性质分为:压力流和重力流等。各种滤池特性及适用范围见废水卷第347页表2-2-21（2）设备和装置滤池本身包括滤料层、承托层、配水系统、集水渠和洗砂排水槽五个部分。滤床分为单层滤床、双层滤床和三层滤料滤池，见废水卷第351页图2-2-54。双层及多层滤料滤池的

23、设计参数见废水卷第353页表2-2-26滤料的特性：粒径与级配、机械强度、密度和孔隙率、比表面积、盐酸可溶率。（3）滤池的设计计算（见废水卷第356359页）（4）滤池的反冲洗各类滤池的滤料必须定期进行清洗。这主要是因为：在过滤过程中，原水中的悬浮物被滤料表面吸附并不断在滤料层中积累，由于滤层孔隙被污物堵塞，过滤水头损失不断增加。过滤时由于水头损失增加，水流对吸附在滤料表面的污物的剪切力变大，使有些颗粒在水流的冲击下移到下层滤料中去，最终会使水中的悬浮物含量上升，水质变差，到一定程度需要清洗滤料，以便恢复滤料层的纳污能力。污水中的悬浮物中含有大量有机物，长期滞留在滤层中会发生厌氧腐败现象。有关

24、计算（见废水卷第360364页） 5、离心分离 （1）离心分离处理废水使利用快速旋转所产生的离心力使废水中的悬浮颗粒进行分离。 （2）分类离心设备分为：旋转分离器和离心机。（3）各种离心机的样式及部件名称、设计计算见（废水卷第365370页） 6、磁分离（1）磁分离技术就是有效的利用磁力，克服与其抗衡的重力、惯性力、粘滞力或利用磁力和重力，使颗粒凝聚后沉降分离（磁凝聚）。（2）各种磁分离装置的原理、图形、特点见（废水卷第370375页） 三、膜分离与离子交换四、化学处理与消毒五、活性污泥法六、生物膜法七、厌氧生物处理工艺八、废水自然净化处理第四节 常见符号及其含义A厌氧（缺氧）O好氧A/O厌氧

25、好氧A2/O厌氧缺氧好氧A2/O2二级厌氧二级好氧AB吸附生物降解工艺SBR序批式活性污泥法 特点：工艺简单不设二沉无污泥回流耐冲击不设调节池反应好，处理效果好除水水质好操作灵活污泥沉降好不产生污泥膨胀自动化 缺点：需滗水器、电动阀，冲击排水。MSBR自动运行序批式活性污泥法UASB升流式厌氧反应器AF生物滤池工艺DAF压力溶气气浮IAF散气气浮CAF涡凹气浮BAF曝气生物滤池MBR膜生物反应器RO反渗透 特点：运行压力高110MPa 良好的截面性能，将大多无机离子去除 长期饮用不利健康UF超滤 特点：可截留大部分是浮物、胶体、细菌相当于传统工艺技术，易于实现压力低，水量大UF可分离大分子胶体

26、、蛋白质微粒。MF微滤 NF纳滤 特点：具有松散的表面结构，要求进水几乎不含浊度，仅适用于地下水处理可去除大部分硬度 出水对管网有腐蚀。EDI连续电渗析ED电渗析DAT需氧池IAT间歇曝气池PAC聚碱式氯化铝PFS聚合硫酸铁PAM高分子絮凝剂 第五节 典型的几种方法的特点和设计参数一、厌氧生物处理： 1）过程 二阶段（水解酸化、气化） 三阶段（液化、乙酸化、气化） 四阶段（水解、酸化、乙酸化、甲烷化）2）条件温度：低温发酵 （1020，30天）；中温发酵（3238，7天）；高温发酵（5055，三天）PH 6.87.2 COD:N:P=800:5:13）种类 化粪池 厌氧生物滤池 厌氧接种池 U

27、ASB 厌氧流化床分段式厌氧反应器二、好氧活性污泥法 1、传统活性污泥法 1912年开始 2、间歇曝气活性污泥法 1930年开始 3、完全混合型活性污泥法 4、浅层曝气活性污泥法 5、深层曝气深中曝气 深层曝气1960开始，深中曝气 1970年开始。 6、高负荷曝气 变型曝气 MLSS 300500mg/L 7、克劳斯法 厌氧出水，上清液加入回流水中 8、延时曝气 不设二沉池，调节池 19401950年 9、接触稳定法 10、氧化沟 卡罗塞氧化沟 1960年代 荷气DHV公司，1980年BMTS合建式氧化沟 11、纯氧曝气 12、活性炭生物滤池 13、吸附生物降解工艺 1970年14、SBR工

28、艺第四章、各类水有效氯消耗量参考值饮用水深井水 0.51.0 mg/L 地表水 1.02.0 mg/L医院污水2040 mg/L工业循环水510 mg/L泳池水25 mg/L生活污水510 mg/L电镀废水CN水1：1其他杀菌去味510 mg/L生产1g有效氯耗用0.65g氯酸钠，1.3g盐酸，折合人民币0.004元 总 结：当BOD/COD0.4 生化性好，可考虑生化工艺；BOD/COD在0.20.4生化性较差，BOD/COD0.2 生化性差，必须设调节池调节BOD/COD比，调节PH，再考虑生化工艺；当废水COD1000 mg/L时可做可不做水解；当废水是COD10000 mg/L时，要做完全厌氧。