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1、第4章 工业污水处理系统,本章内容,4.1 工业污水处理概论4.2 工业污水的预处理及基本处理工艺4.3 工业污水处理的方案与系统4.4 典型工业污水的处理工艺,4.1.1 工业污水的分类和特点4.1.2 工业污水的现状4.1.3 工业污水的污染源调查与处理方法选择4.1.4 工业污水的主要污染物与排放标准4.1.5 工业污水的处理方式4.1.6 工业污水的处理方法,4.1 工业污水处理概论,一、工业污水及其分类：,4.1.1 工业污水的分类和特点,1.工业污水(Industrial Wastewater)：指工业企业各行业生产过程中产生和排放的废水。生产污水(Production Sewag
2、e)：指在生产过程中所形成的，被有机或无机性生产废料所污染的废水(包括温度过高而造成热污染的工业废水)。生产废水(Production Wastewater)：指在生产过程中形成的，但未直接参与生产工艺，只 起辅助作用，未被污染物污染或污染很轻的水。（如冷却水）,2.工业污水的分类：,4.1.1 工业污水的分类和特点,(1)按产生污水的工业部门分：冶金工业污水化学工业污水煤炭工业污水石油工业污水纺织工业污水轻工业污水食品工业污水,(2)按产生污水的行业分：制浆造纸工业污水印染工业污水焦化工业污水啤酒工业污水乳品工业污水制革工业污水,4.1.1 工业污水的分类和特点,(3)按污染物性质分:有机污
3、水无机污水 重金属污水 放射性污水受热污染污水,(4)按主要污染物种类分：含酚污水含丙烯腈污水酸性污水碱性污水含铬污水含有机磷污水含锌污水,二、工业污水的特点:,4.1.1 工业污水的分类和特点,污染物的多样性-种类繁多，防治途径复杂；污染物的复杂性-成分复杂，单一的处理技术难以净化；污染的严重性-污染物浓度高，对环境有严重污染,含有多种有毒有害污染物，对人体健康危害大；污染物的行业性,一些种类的废水具有难降解性；处理工艺的复杂性-水质水量变化幅度大。,三、工业污水的危害:,4.1.1 工业污水的分类和特点,对水环境的危害：水质恶化、降低水体功能等级、改变水体用途、污染饮用水源对人类健康的危害
4、：难降解有机物可能会有“三致”作用、重金属可能在人体内富集对渔业的危害：降低捕鱼量、鱼种减少、鱼品质下降,4.1.2 工业污水的现状,一、工业污水污染现状,早期的“八大公害”：马斯河谷事件，多诺拉事件，洛杉矶光化学烟雾事件，伦敦烟雾事件,四日市哮喘事件，米糠油事件，水俣病事件，骨痛病事件。水环境日益污染严重工业生产的高投入、低产出、高消耗和低效率 我国淮河流域污染：每年有15108m3工业废水排入淮河流域（包括造纸、化肥、皮革、酿造等小企业排放的工业废水，年排放COD负荷达150104吨，致使流域内80%的干支河流变黑发臭，47.6%的河段不符合渔业用水标准。目前全国532条主要河流有82%受
5、到不同程度的污染，这些主要是由工业废水造成的；流经全国42个大城市的44条河流，有93%受到污染。,4.1.2 工业污水的现状,我国在60年代开始污染治理，到90年代已经修建了3万多套工业废水处理设施。但未能充分发挥效益。原因：(1)技术：由于设计和技术原因，导致处理效率低下，也缺少工业废水处理设计规范、严格的设计审核制度和资格审查制度，运行和维修存在困难。(2)管理：主管部门对工业废水处理设施缺乏了解：企业废水处理设施未纳入企业管理计划；基层环保人员业务能力和管理水平上层次低。(3)设备方面：环保设备厂技术弱，材料质量不过关，售后服务差，一旦设备损坏就放置。(4)污泥处理和处置：工业处理设施
6、中有10%的污泥，易造成二次污染。,二、工业污水处理现状,4.1.2 工业污水的现状,4.1.2 工业污水的现状,三、国内外水污染控制对策,1.我国的对策方针：“防治结合、以防为主、综合治理”对策：执行“三同时”和环境影响评价制度；制订规划，调整布局，环境补偿，技术改造；实施排污总量控制制度和征收排污费；鼓励对“三废”进行综合利用，使其资源化.,4.1.2 工业污水的现状,2.国外水污染控制对策(1)采用无害化生产工艺，不排或少排废水；(2)推广水的重复利用技术；(3)研究开发水处理新工艺、设备、材料；(4)重视污泥的处理、处置与利用；(5)重视水资源评价；(6)水污染防治由点源走向区域；(7
7、)水污染监测精确化、快速、连续、自动。,4.1.2 工业污水的现状,3.控制工业废水污染源的基本途径：(1)减少废水排出量：废水进行分流；节约用水；改革生产工艺；避免间断排出工业废水。(2)降低废水污染物的浓度：改革生产工艺，尽量采用不产生污染物的工艺；改进装置的结构和性能；废水进行分流；废水进行均和；回收有用物质；排出系统的控制。,一、污染源调查:,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,1.现场调查:查明工厂在正常和高负荷操作条件下的水量平衡状况记下所有用水工序,并编制每个工序的水量平衡表从各排水工序和总排水口取样进行水质分析确定排放标准,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择
8、,2.生产污水的水质水量调查:(1)调查步骤与方法深入工厂的每个车间,工段,进行实地考察,了解工艺流程测定各种设备的流量变化,所用流量计最好具有连续记录和累计的功能计算污水中含有的各种物质的浓度调查时应根据污水水质进行分类,根据污染程度确定排水体制和处理方法其它事项:某些有机物会加大地表水处理,影响饮用水和工业用水水源;重金属污染源;各工业排放污水混合后可能导致更严重的危害.,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,(2)分析资料,明确下列事项:能否通过改进工艺或设备减少污水量和降低浓度有无回收有用物质的可能有无可能将需处理污水和不需处理即可排放或利用的污水进行清浊分流.,4.1.3工业
9、污水的污染源调查与处理方法选择,1.处理技术:一级处理物理法或化学法处理二级处理生物法或化学混凝法去除可生物降解的溶解状态和部分胶体状态的有机污染物以降低污水中BOD和COD三级处理用物理化学法，生物法，化学法去除难以生物降解的有机物和P，S等可溶性无机污染物,二、工业污水处理技术:,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,2.处理方案的选择依据:污水水质水量及其变化规律处理厂(站)建设区的地理地质条件出水水质要求与处理程度工程投资和建成后的运行费用,多个方案对比，择优采用无资料可考，通过试验确定流程和工艺参数,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,3.处理方法的选择原则:达标是
10、前提；在达标的前提下，充分考虑成本；应综合分析处理成本；要应用成熟的工艺；要充分考虑工艺的可操作性；多采用自己已做过的工艺。,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,3.处理方法的选择:（1）污染物在废水中存在状态悬浮物粒径1100m沉淀、过滤等；胶体和溶解物胶体粒径1nm1m，溶解物粒径小于1nm利用特殊的物质使之凝聚或通过化学反应使其粒径增大到悬浮物的程度，或利用微生物或特殊的膜等将其分解或分离。（2）废水处理工艺流程设计 预处理（一级处理）+二级处理+三级处理的组合。,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,有机废水:.物理方法的选择含悬浮物时，用滤纸过滤，测定滤液的BOD5
11、、COD。若滤液中的 BOD5、COD 均在要求值以下，则可采用物理处理方法。.物化方法的选择直接过滤不达标，如加絮凝剂后过滤达标可采用絮凝沉淀。,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,确定废水的毒性如有毒性物质应针对毒物进行预处理。确定废水的可生化性好氧生物法一般当BOD/COD1/5，BOD1000 mg/L时，可用好氧生物法，但BOD的允许浓度是因污染物而异。厌氧法一般当BOD/COD0.2，或BOD1000 mg/L时，可先采用厌氧法后再加好氧生物法。根据设备投资和运行费用确定只好氧生的运行费用高，但投资和占地小。厌氧好氧的运行费用低，但投资和占地大。,.生物法的选择若滤液中的
12、 BOD5、COD仍高于要求值，则需考虑采用生物处理方法。,4.1.3工业污水的污染源调查与处理方法选择,无机废水:.含悬浮物时，需进行沉淀试验，若在常规的静置时间内达到排放标准时，则可采用自然沉淀法。.若在规定的静置时间内达不到要求值时，则需进行混凝沉淀试验。.当悬浮物去除后，废水中仍含有有毒物质时，可考虑采用调节pH值、化学沉淀、氧化还原等化学方法。.对上述方法仍不能去除的溶解性物质，为了进一步去除，可考虑采用吸附、离子交换等深度处理方法。,含油废水:首先做静置上浮试验分离浮油，静置后下清液达标的可采用隔油处理，不达标的可采用破乳后静置，达标可采用破乳隔油，不达标的可采用隔油后生化。,4.
13、1.5 工业污水的处理方式,含有重金属、放射性物质的废水会抑制生物的增长和活性，将污泥施于农田，会通过食物链富集，并最终进入人体。含有酸碱污染物的废水影响生物处理效果，腐蚀管道，危害渔业生产。含有有毒有害气体，如CO2、H2S、CS2、NH3含有不能或难以生物降解污染物的废水,一、单独处理:,4.1.5 工业污水的处理方式,除大型集中工业或工业区采用独立废水处理外，对大量的中、小型工业企业的工业废水，在单位内经必要的预处理后，再排入城市排水管道，与生活污水共同处理。,二、集中处理:,4.1.5 工业污水的处理方式,1.集中处理的优点：工程投资和运行费用低可发挥城市污水厂的规模效应可降低工业企业
14、的污水处理成本,提高企业经济效益有利于提高污水厂的管理效率和水平，还可节省管理人员与操作人员起均化水质，水量的作用，处理效果好；起营养均衡作用,4.1.5 工业污水的处理方式,2.集中处理预处理的要求：不得含有破坏城市排水管道的成分；大部分污染物能被微生物所降解，不存在抑制微生物代谢活动的物质；悬浮物浓度应达到一定的要求；不得超过含有毒害微生物成分的限量；污染物质浓度适中；水温一般要求在10-40左右。,工业污水处理的主要技术途径:,4.1.6 工业污水的处理方法,4.1.6 工业污水的处理方法,一、工业污水的物理处理:,应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法.废水经过物理处理过
15、程后并没有改变污染物的化学本性，而仅使污染物和水分离。均和调节隔滤法离心法澄清法,4.1.6 工业污水的处理方法,二、工业污水的化学处理:,应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。中和化学沉淀药剂氧化还原臭氧氧化电解光氧化法,4.1.6 工业污水的处理方法,三、工业污水的物理化学处理:,废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。混凝气浮吸附离子交换电渗析、
16、扩散渗析反渗透、超滤,4.1.6 工业污水的处理方法,三、工业污水的生物处理:,是利用微生物的代谢作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法。生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。好氧生物处理厌氧生物处理,4.2.1 工业污水的预处理工艺4.2.2 工业污水的基本处理工艺,4.2 工业污水的预处理及基本处理工艺,4.2.1 工业污水的预处理工艺,预处理的目的:将废水中对微生物有抑制、有毒害作用的有机物尽可能地削减、去除或转化为对
17、微生物无害或有利的有机物，以保证生化池中微生物能正常工作。在预处理过程中削减COD负荷，以减轻生化池的运行负担。预处理的工艺:均和调节(水质、水量调节）筛滤中和其它预处理（除油、除浮渣、降温等）,一、均和调节,4.2.1 工业污水的预处理工艺,调节的目的：适当缓冲有机物的波动以避免生物处理系统的冲击负荷；适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂投加量；当工厂间断排水时还能保证生物处理系统的连续进水；控制工业污水均匀向城市下水道的排放；避免高浓度有毒物质进入生物处理工艺。,调节构筑物-调节池,1.均量池均化水量；,4.2.1 工业污水的预处理工艺,2.均质池均化水质 对不同时间和不同来源地污水进行
18、混合，使流出水质较为均匀。,4.2.1 工业污水的预处理工艺,二、筛滤法,4.2.1 工业污水的预处理工艺,利用留有孔眼的装置，去除和回收不同类型和大小的悬浮物，如纤维、纸浆、藻类等，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。,三、中和法,4.2.1 工业污水的预处理工艺,1.酸碱废水的来源酸性废水：化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂几金属酸洗车间等；碱性废水：印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等。2.酸碱废水的处置 当酸或碱废水的浓度很高时，如在3%5%以上时，应考虑回用和综合利用的可能性；当浓度不高，如小于3%时，才考虑中和处理。,3.工业废水处理中，中和法的处理对象:
19、（1）在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其敏感，当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响；（2）在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定；（3）在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（如混凝、除磷等），要求废水pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持在6.5-8.5范围内，以保证处理构筑物内的微生物维持最佳活性。,4.2.1 工业污水的预处理工艺,4.中和药剂(1)酸性废水中和处理采用的中和药剂：石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等；(2)碱性废
20、水中和处理采用的中和药剂：盐酸和硫酸。,4.2.1 工业污水的预处理工艺,酸性中和剂的单位消耗量,碱性中和剂的单位消耗量,4.2.1 工业污水的预处理工艺,5.中和方法中和方法的选择应考虑：含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量及其变化规律；首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能加以利用；本地区中和药剂和滤料（如石灰石、白云石等）的供应情况；接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件，后续处理（如生物处理）对pH值的要求等。酸性废水的中和方法:酸性废水与碱性废水相互中和、药剂中和、过滤中和碱性废水的中和方法：碱性废水与酸性废水相互中和、投酸中和、烟道气中和,4.2.1 工业污
21、水的预处理工艺,四、其它预处理法,4.2.1 工业污水的预处理工艺,1.油及浮渣的去除油：动物、植物、矿物油-重力式隔油池(去浮油和重油)、气浮池（去乳化油）浮渣：各种油脂、蜡类、游离脂肪酸、钙镁的皂类-撇除装置。,4.2.1 工业污水的预处理工艺,含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业企业。肉类加工、牛奶加工、洗衣房、汽车修理车间等废水中都含有很高的油、油脂。(1)漂浮油:粒径一般大于100m，易浮于水面，形成油膜或油层,占含油废水中含油量的60%-80%,易于从废水中分离；(2)分散油:油珠粒径一般为10-100m，以微小油珠悬浮于水中，不稳定，静置一定时
22、间后往往形成浮油；(3)乳化油:油珠粒径小于10m；一般为0.1-2m，往往因水中含有表面活性剂使油珠成为稳定的乳化液；(4)溶解油:油珠粒径比乳化油还小，有的可小到几nm，呈溶解状态,溶解度约为5-15mg/L,4.2.1 工业污水的预处理工艺,除油装置:1.隔油池：是利用油类自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油和重油。常用的有平流隔油池、平板式隔油池和斜板隔油池。2.除油罐：可去除浮油和分散油。含油废水通过进水管配水室的配水支管和配水头流入除油罐内，在罐内废水自上而下缓慢流动，靠油水的密度差进行油水分离，分离出的废油浮至水面，然后流入集油槽，经过出油管流出。废水则经集水头、集水干管、中心柱
23、管和出水总管流出罐外。3.气浮除油：去除乳化油。废水或一部分沉淀池出水用压缩空气加压到0.34-4.8MPa，使溶气达到饱和。当此被压缩过的气液混合物被置于正常大气压下的气浮设备中时，微小的气泡即从溶液中释放出来。油珠即可在这些小气泡作用下上浮，结果使这些物质附着在或包裹在絮状物中。气-固混合物上升到池表面，即被撇出。澄清的液体从气浮池的底部流出，其中一部分要循环流回至加压室。,4.2.1 工业污水的预处理工艺,2.降温热污染源：冷却水，生产过程污水降温设备：冷却水池，冷却塔（先去除污水中油脂和悬浮物50-100mg/L）3.厌氧酸化水解处理对象:含难生物降解有机污染物的工业污水,如印染污水、
24、焦化污水4.化学法水解酸性水解法：酸性条件下，硫代磷酸酯水解成二烷基磷酸，再水解为正磷酸和硫化氢，使有机物部分去除，并降低污水毒性碱性水解法：有机磷在碱性条件下，不稳定，易水解，被部分去除，从而降低污水的毒性,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,一、化学沉淀法,向废水中投加某种化学物质（沉淀剂），使它和水中某些溶解物质产生反应，生成难溶于水的盐类沉淀下来，从而降低水中这些溶解物质的含量。处理对象：含汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟、砷 等含金属离子的有毒化合物的废水。分类：根据使用的沉淀剂的不同，可分为：氢氧化物沉淀法（石灰法）硫化物沉淀法碳酸盐沉淀法钡盐沉淀法,1.氢氧化物沉淀法 采用氢氧
25、化物作沉淀剂使工业废水中的许多重金属离子生成氢氧化物沉淀而得以去除的方法。氢氧化物沉淀与pH值有很大的关系，金属氢氧化物的生成条件和存在状态与溶液的pH值有直接关系。此外，有些金属如 Zn、Pb、Cr、Al等的氢氧化物为两性化合物，如 pH值过高，它们会重新溶解。如：,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,2.硫化物沉淀法 工业废水中的许多重金属离子可以形成硫化物沉淀而得以去除。由于大多数金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的要小得多，采用硫化物可使重金属得到较完全的去除。常用的沉淀剂:硫化氢、硫化钠、硫化钾等。重金属离子的浓度和pH有关，随着pH值增加而降低。虽然硫化物法比氢氧化物法可更完全地去
26、除重金属离子，但是由于它的处理费用较高，硫化物沉淀困难，常常需要投加凝聚剂以加强去除效果，因此，采用得并不广泛，有时仅作为氢氧化物沉淀法的补充方法使用。此外，在使用过程中还应注意避免造成硫化物的二次污染问题。,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,3.碳酸盐沉淀法 金属离子的碳酸盐的溶度积很小，对于高浓度的重金属废水，可以用投加碳酸钠的方法加以回收。如：含锌废水、含铜废水、含铅废水 化学反应如下：,4.钡盐沉淀法 主要用于处理含六价铬的废水。沉淀剂：碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、氢氧化钡等。以碳酸钡为例：BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-为了提高除铬效
27、果，应投加过量的碳酸钡，反应时间应保持25-30min。投加过量的碳酸钡会使出水中含有一定数量的残钡。在回用前可用石膏法去除：CaSO4+Ba2+BaSO4+Ca2+,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,5.铁氧体沉淀法 废水+硫酸亚铁+碱 铁氧体晶粒 空气,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,二、药剂氧化还原法,利用溶解于废水中的有毒物质，在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质，把它转化为无毒无害的新物质的方法。处理目的：剧毒或有毒 无毒、低毒氧化法处理对象:脱色、脱臭、消毒、去重金属离子、氰等无机污染物和酚、醇、酮等有毒有害有机污染物还原法处理对象：含铬、
28、含汞废水,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,1.药剂氧化法作用：主要去除废水中的氰化物、硫化物、酸、醇、油类污染物及脱色、脱嗅、杀菌等。分类:空气氧化法氯氧化法:主要杀菌，常用于医院废水处理，（最早用液氯，现用二氧化氯替代）臭氧氧化法:印染废水、含氰废水、含酚废水处理。光氧化法:可以解决有毒害但无法生物降解的物质。(1)激化氧化法：以臭氧、过氧化氢、氧和空气作为氧化剂，将氧化作用和光化学辐射相结合，产生氧化能力很强的自由基。(2)光催化氧化法：在水溶液中加入一定量的半导体催化剂，在紫外线辐射下产生强氧化能力的自由基。常用的氧化剂：空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、二氧化氯、漂白粉、次氯酸钠、三氯
29、化铁等.,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,2.药剂还原法向废水中投加还原剂，氧化废水中的有毒有害物质，使其转变为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。作用：主要处理含铬、含汞废水。例：硫酸亚铁石灰法除铬废水中的六价铬主要以两种形式存在：铬酸根CrO42-和重铬酸根CrO72-在水中：2CrO42-+2H+CrO72-+H2O pH4时，主要以CrO72-存在投加硫酸亚铁时：Cr6+Cr3+（还原）Fe2+Fe3+(氧化)在投加石灰，使pH为7.5-9.0，可生成Cr(OH)3+Fe(OH)3 常用的还原剂：硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫、硼氢化钠等。,4.2.2 工业污水的
30、基本处理工艺,黄石市无机盐厂,三、蒸汽汽提法与空气吹脱法,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,1.蒸汽汽提法 将蒸汽通入汽提塔，使污水中易挥发的物质被上升蒸汽夹带出汽提塔，从而达到去除污水中挥发性污染物的方法，多用于处理含酚废水、含硫废水等。,2.空气吹脱法 将空气通入吹脱设备（吹脱池、吹脱塔），使污水中挥发性物质（如NH3、H2S、CO2等）被空气带出。eg.国内某厂酸性废水经过石灰石滤料中和后，废水中产生大量的游离CO2,pH值为4.2-4.5，不能满足生物处理的要求，此时选用该法。,四、气浮法,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,将水、污染物质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒子
31、，或者附有表面活性物的亲水性污染粒子，有选择地从废水中吸附到气泡上，以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程,是一种固液和液液分离的方法。,1.具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮2.处理对象：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,3.气浮分类:A、电解气浮法：有竖流式和平流式装置。B、散气气浮法：扩散板曝气气浮：压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。叶轮气浮法：适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水.C、溶气气浮法：根据气泡析出时所处的压力不同，分为：溶气真空气浮和加压溶气气浮D、生
32、化气气浮法：生物产气，化学产气等,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,(1)布气气浮法：利用机械剪切力，将混合于水的空气粉碎成小气泡。,按粉碎气泡方式的不同，分为：水泵吸水管吸气气浮；射流气浮；扩散板曝气气浮:压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。叶轮气浮。适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水.,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,(2)溶气气浮法：使空气在一定的压力作用下，溶解于水并到达过饱和状态，再减至常压释放，空气便以微小气泡的形式逸出。根据气泡析出时所处的压力不同，分为：溶气真空气浮和加压溶气气浮A.溶气真空气浮:常压空气溶于水，负压析出。整
33、个气浮池在负压下操作，空气溶解容易，动力设备和电能消耗少;所有设备均要密封在气浮池内，构造复杂，生产中使用不多。B.加压溶气气浮加压条件下，空气的溶解度大，能提供足够的微气泡，确保气浮效果。减压释放，产生气泡不仅微细（20-100），粒径均匀，密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小。特别适合于疏松絮凝体，细小颗粒的固液分离。工艺设备和流程较为简单，便于管理维护。对回流加压，处理效果显著、稳定，节约能耗。,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,加压溶气气浮工艺的三种形式：,部分溶气法：省电，溶气罐小。但若溶解空气多，需加大压力,全溶气法：电耗高但气浮池容积小。,加压溶气气浮工艺的组成：空气饱和设备、
34、空气释放器、气浮池(圆形,矩形),回流加压溶气法：适用于SS高的原水，但气浮池容积大。,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,4.气浮法在废水处理中的应用 含油废水(石油化工、机械加工、食品工业废水)造纸厂白水回收纤维；染色废水等 毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高）,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,五、电解法,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,利用电解的原理，使污染物质在电解过程中沉积于电极表面或沉淀下来或生成气体来处理废水的方法。电解槽的结构形式：(1)回流式 优点：水流沿极板折流前进，流程长，有利于离子扩散，电解槽容积利用率高。缺点：施工和检修困难。(2)翻腾式
35、 极板悬挂，水流顺着板面前进，减少漏电。,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,电解处理法的作用：(1)氧化作用 电解产生O2，可以氧化有机物和无机物。(2)还原作用 电解产生H2，可以还原某些物质，如脱色。(3)混凝作用 失去电子的金属离子易水解生成羟基络合物。(4)浮选作用 产生气体，以微气泡形式逸出，使杂质上浮。,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,六、离子交换法,利用离子交换树脂中交换基团上的H+、Na+、OH-等离子与污水中需去除（或回收）的阴、阳离子进行交换，使污水得到净化的方法。在工业污水处理中的应用：重金属离子废水的净化处理分离提纯有用离子，如金，银等浓缩离子性物质用作催化剂、脱
36、水剂和吸附剂,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,七、吸附法,利用多孔固体物质（吸附剂）表面吸附污水中一种或多种污染物质，使污水得以净化的方法，多用于脱除微量污染物的深度处理，以及用常规方法难以奏效的污染物的净化。静态吸附动态吸附（固定床、移动床、流化床）特点：处理程度高、应用范围广、适应性强、可以再生重复使用。应用：染料化工废水处理；铁路货车洗刷废水处理；火药（TNT）化工废水处理；含汞废水。,某染料厂染料废水的处理,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,利用特殊膜（离子交换膜、半透膜）的选择透过性，对水（或气体）中的某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法
37、。应用：海水淡化、纯水制造、污水深度处理及回用有用物质等。优点：分离效率高、操作简单、无需投加药剂，处理后水质可回用缺点：膜需定期清洗，清洗排出液和处理产生的浓缩液需处置，电耗大，处理成本高。,八、膜分离法,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,在有氧气条件下,利用好氧细菌和兼氧细菌分解污水中有机污染物为无机物的处理方法。氧化分解:一部分被微生物吸收的有机物氧化分解成简单无机物，同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能源。同化合成:一部分有机物则作为其生长繁殖所需要的构造物质，合成新的原生质。,九、好氧生物处理法,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,2）原生质的同化合成（以氨为氮源）：,3）原
38、生质的氧化分解（内源呼吸）：,1）有机物的氧化分解（有氧呼吸）：,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,好氧处理法降解有机污染物的基本条件：有充足的氧气供微生物好氧代谢有必要的营养物质（C、N、P）和环境条件（温度、pH值）以维持微生物正常代谢微生物、污染物、氧三者充分混合接触，使处理过程有好的传质效果和高的特殊化反应速率,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,工业污水好氧处理前需进行的预处理：投加生活污水或尿素，磷酸氢二钠等营养物质采用化学处理，物理化学处理等方法去除污水中对微生物生长有抑制作用的有毒有害物。微生物以待处理的工业污水进行驯化,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,好氧生物处理工艺的
39、分类：活性污泥法：普通活性污泥法；延时活性污泥法；氧化沟：SBR反应器：生物膜法：接触氧化池;生物滤池;生物转盘;生物流化床.,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,好氧生物处理的目的：去除污水中溶解性或胶态有机污染物与缺氧、厌氧工艺联合使用，去除污水中氮或磷当用厌氧生物处理高浓度有机污水时，常需在其后串联好氧生物处理法，以降低出水有机物浓度，使其达标排放,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,在无分子氧条件下，利用厌氧细菌分解污水或生物污泥中的有机污染物，使其转化为CH4、H2O、CO2、NH3等。从而降低污水中有机污染物浓度，或使生物污泥得到稳定化，无害化。,十、厌氧生物处理法,4.2.2 工
40、业污水的基本处理工艺,有机物（CnHaObNc）厌氧消化过程：,厌氧污泥实际上是以厌氧细菌为主而构成的微生物生态系统。绝对厌氧菌：只要有氧存在就不能繁殖的细菌兼性厌氧菌:是不论氧存在与否都能增长的细菌,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,1.处理对象：食品工业废水、制浆造纸污水、棉布精炼污水等高浓度有机污水低浓度有机污水，如城市污水2.处理过程：水解发酵阶段产氢、产乙酸阶段产甲烷阶段,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,3.处理工艺类型：三阶段的厌氧分解在同一构筑物内进行二相厌氧消化：三个阶段在两个消化池中进行(消化池总容积较小、能耗较低、运行管理较方便),4.2.2 工业污水的基本处理工艺,
41、4.厌氧生物处理的特征：A.应用范围广。好氧适用低浓度废水，厌氧可直接处理高浓度废水B.有机容积负荷高，能量需求低，还可以产生能量C.污泥产量极低D.对水温的适应范围较为宽广E.能够被降解的有机物多F.厌氧处理启动时间较长G.处理出水水质较差，后需串联好氧生物处理H.对pH值较为敏感I.处理过程机理较为复杂。它是多种不同性质的微生物协同工作的过程，远比好氧复杂,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,5.厌氧生物处理方法：普通厌氧消化池厌氧接触工艺上流式厌氧污泥床反应器厌氧生物滤池厌氧流化床厌氧生物转盘,4.2.2 工业污水的基本处理工艺,厌氧生物处理与好氧生物处理的区别:A.处理对象不同B.起作
42、用的微生物群不同C.对环境条件要求不同D.能量需求不同E.反应速率不同 F.产物不同,4.3 工业污水处理的方案与系统,工业废水种类繁多，水量水质变化大，不同行业甚至同一行业，废水排放的水量水质都会不同，所以工业废水处理方案的选择应有针对性，必须通过现场调研与技术路线可行性试验，才能提出科学、合理的废水处理方案。,4.3 工业污水处理的方案与系统,一、工业污水处理方案的设计,4.3工业废水处理的方案与系统,1.当地的自然条件地形 地质 气候等2.当地的社会条件原材料 水资源 电力供应等3.废水的水量 4.工程建设及运行费用5.设施操作方便,二、工业废水处理方案的优化,4.3工业污水处理的方案与
43、系统,1.技术路线可行性实验2.最佳工艺条件的确定3.药剂选择4.设备的选用5.多方案的技术经济比较,三、工业废水处理方案的评审,4.3工业废水处理的方案与系统,评审原则：1.排污企业污染现状和治理目标是否明确2.先进技术是否成熟3.总体方案是否科学清污分流、高浓度废水单独预处理、回收利用 4.技术路线是否可行5.经济核算是否合理6.处理方案是否产生二次污染,案例分析：,4.3工业废水处理的方案与系统,对该废水处理方案的评价为：（1）处理标准要求高，废水的COD3000mg/l，要求出水小于110mg/l，去除率为96.3%。一段生物处理难以实现，故应考虑多级处理；（2）升流式厌氧污泥床（UA
44、SB）具有容积负荷高、运行成本低等优点，是高浓度有机废水处理的有效装置，UASB剩余污泥量少，且性质稳定，易脱水，还可节省污泥处理费用；（3）最后采用混凝沉淀处理可防止生物膜脱落导致的SS和COD超标，进一步降低好氧处理出水的SS和COD，确保出水能达标排放。,4.3工业废水处理的方案与系统,4.4 典型工业污水的处理工艺,4.4.1 含油污水处理工艺,一、含油污水来源:,石油、石油化工、焦化、煤气发生站、油轮压舱水、食品工业,炼油厂污水：含油污水含硫污水含碱污水循环系统排水,污水中含酚、氨、硫醇及油等污染物，有特殊油臭味，还含有多环芳香族化合物、芳胺类和芳烃硝基化合物及焦油等对人体致癌的物质
45、。,机械加工含油污水：生产过程中污水跑冒滴漏污水车间冲刷地坪，设备的污水,四种存在状态并存，以乳化油为主，乳化液污水呈碱性,4.4.1 含油污水处理工艺,油对处理工艺设备的影响大于3050mg/L时，对生化有影响；对监控设备的传感器有影响；对过滤介质的寿命有影响。,4.4.1 含油污水处理工艺,二、含油污水单元处理技术:,处理技术的选择：浮油、分散油-重力隔油、气浮除油或粗粒化分离乳化油-化学混凝法，电解法，膜分离法含其它有机物的含油污水-上述处理方法+生物处理设施,4.4.1 含油污水处理工艺,1.浮油和分散油的单元处理技术(1)重力分离法:小型隔油池:处理150m的浮油,水量小于5m3/h
46、的污水平流式隔油池:100-150m.分离油,沉淀悬浮固体.构造简单,维护容易,使用方便,但池体大,占地面积多.斜板隔油池:分离60-80m油珠(分离效率80%),4.4.1 含油污水处理工艺,(2)离心分离法:利用油水密度差通过离心作用将其分离.旋流分离器(50m)利用快速旋转所产生的离心力使含有悬浮固体（或乳状油）的废水进行高速旋转，由于悬浮固体和废水的质量不同，因而所受到的离心力也将不同，质量大的悬浮固体，被甩到废水的外侧，质量轻的作向心运动，集中于离心设备最里面。离心设备包括离心沉降和离心浮上两种。,4.4.1 含油污水处理工艺,离心机 依靠一个可以随转动的圆筒（又称转鼓），在外借传动
47、设备驱动下产生高速旋转，其中液体也随同旋转，由于其中不同密度的组分产生不同的离心力，从而达到分离的目的。离心机设备紧凑、效率高，但设备复杂，只适用于处理小批量的废水、污泥脱水、很难用一般过滤法处理的废水和分离回收废水中的有用物质，如从洗羊毛废水中回收羊毛脂。,水力旋流器压力式水力旋流器是含悬浮物的废水在水泵或其他外加压力的作用下，以切线方向进入旋流器后发生高速旋转，在离心力作用下，固体颗粒物被抛向器壁，并随旋流下降到锥形底部出口。澄清后的废水或含有较细微粒的废水，则形成螺旋上升的内层旋流，由上端中央溢流管排出。重力式水力旋流器是水流在分离器内的旋转靠进出口的水位差压力。废水从切线方向进入器内，
48、造成旋流，在离心力和重力作用下，悬浮颗粒甩向器壁并向器底水池集中，随时水得到净化。主要应用于废水的澄清和浓缩处理，以及高浊度河水的预处理，以代替庞大的预沉池。,4.4.1 含油污水处理工艺,2.乳化液的单元处理技术,(1)化学处理法:关键:破乳、油水分离破乳工艺：混凝法、盐析法、酸化法、综合法油水分离法：吸附法、沉淀法、溶气气浮法、粗粒化法、光催化氧化法(2)超滤法 利用超滤膜(孔径0.01-0.1m)截留微小油珠.不但可除油,还可除COD(乳化液污水中表面活性剂能透过超滤膜,但吸附在油珠上的表面活性剂或活性分子相互聚结成胶束能被超滤膜截留.,4.4.1 含油污水处理工艺,3.溶解油的单元处理
49、技术,4.4.1 含油污水处理工艺,三、含油污水处理组合工艺:,1.重力隔油-气浮-生化处理组合工艺,工艺特点:处理水可补充到工业用水系统回用作为深度处理的活性炭吸附系统造价较高,活性炭再生工艺复杂,运行费用较高,4.4.1 含油污水处理工艺,2.隔油-二级气浮-A/O组合工艺,工艺特点:有机物和氨氮去除效果好污水处理系统运行平稳,抗冲击负荷能力强,产生污泥量少,4.4.1 含油污水处理工艺,3.化学破乳-两级气浮-生物接触氧化组合工艺,工艺描述:调节池-撇浮油泵前加聚合硫酸铁,并用NaOH调pH值,而后进入一级反应池一级反应池在慢速搅拌下加入聚丙烯酰胺,充分破乳,流入一级气浮池进行泥水分离.
50、一级出水含油量较高,影响后续处理,故采用二级混凝气浮中间调节池-保证生物处理连续进水生化处理采用生物接触氧化工艺-去除胶态和溶解性BOD,4.4.1 含油污水处理工艺,4.调节隔油-微滤-超滤组合工艺,工艺描述:调节隔油池-去除大部分混在乳化油中的浮油,并调节水质水量微滤器-去除原污水中的颗粒杂质,保护超滤膜超滤器-聚乙烯乙二醇膜超滤处理后污水中的污染物乳化油,细菌及杂质均被去除,而保留了主要原料表面活性剂,防腐剂,杀菌剂等.,4.4.1 含油污水处理工艺,4.4.2 食品污水处理工艺,一、食品污水的来源及特点:,来源:肉类加工污水油脂污水乳制品污水酿酒污水制糖污水柠檬酸污水,特点:水质,水量
