工业废水处理措施.ppt

2021-6-2 1 工 业 废 水 处 理 INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT 2021-6-2 2 主 要 内 容一 、 工 业 废 水 处 理 概 论二 、 工 业 废 水 的 物 理 处 理 （ pHYSICALTREATMENT） 三 、 工 业 废 水 的 化 学 处 理（ CHEMICALTREATMENT）四 、 工 业 废 水 的 物 理 化 学 处 理（ pHYSICO-CHEMICALTREATMENT）五 、 工 业 废 水 的 生 物 处 理（ BIOLOGICALTREATMENT） 2021-6-2 3 第 一 部 分 、 工 业 废 水 处 理 概 论n一 、 工 业 废 水 （ Industrial Wastewater） 的 含 义 和 分 类n定 义 ： 指 工 业 企 业 各 行 业 生 产过 程 中 产 生 和 排 放 的 废 水 。n包 括 ： 生 产 污 水 （ 包 括 生 活 污 水 ）和 生 产 废 水 两 大 类 。 2021-6-2 4 生 产 污 水 （ Production Sewage） ： 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 ） 。u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 ） 2021-6-2 5 二 、 工 业 废 水 的 分 类 、 种 类 、指 标n （ 一 ） 分 类n 1， 按 行 业 的 产 品 加 工 对 象 ： 冶 金 、 造 纸 、 纺 织 、印 染 等 。n 2， 按 工 业 废 水 中 主 要 污 染 物 分 ：n 无 机 废 水 （ 电 镀 、 矿 物 加 工 ）n 有 机 废 水 （ 食 品 加 工 ） n 3， 按 废 水 中 污 染 物 的 主 要 成 分 ：n 酸 性 、 碱 性 、 含 酚 等 2021-6-2 6 另 外 还 可 以 根 据 处 理 难 易程 度 和 危 害 性 分 ：n （ 1） 易 处 理 危 害 性 小 的 废 水n （ 2） 易 生 物 降 解 无 明 显 毒 性 的 废水n （ 3） 难 生 物 降 解 又 有 毒 性 的 废 水 。 2021-6-2 7 （ 二 ） 工 业 废 水 造 成 环 境 污 染 的 种 类 ：u含 无 毒 物 质 的 有 机 废 水 和 无 机 废 水 的 污 染 ；u含 有 毒 物 质 的 有 机 废 水 和 无 机 废 水 的 污 染 ；u含 有 大 量 不 溶 性 悬 浮 物 废 水 的 污 染 ；u含 油 废 水 产 生 的 污 染 ；u含 高 浊 度 和 高 色 度 废 水 产 生 的 污 染 ；u酸 性 和 碱 性 废 水 产 生 的 污 染 ；u含 有 多 种 污 染 物 质 废 水 产 生 的 污 染 ；u含 有 氮 、 磷 等 工 业 废 水 产 生 的 污 染 。 2021-6-2 8 （ 三 ） .造 成 水 体 污 染 的 水 质 指 标u物 理 因 素 ： 总 固 体 含 量 （ TotalSolids） 悬 浮 性 固 体（ SuspendedSolid） +可 溶 性 固 体 （ SolubleSolid） ；温 度 （ temperature） ； 色 度 （ color） 。u化 学 因 素 ： 化 学 需 氧 量 （ ChemicalOxygenDemandCOD） ； 总 需 氧 量 （ TotalOxygenDemandTOD） ； 总 有 机 碳 （ TotalOrganicCarbonTOC） ；生 化 需 氧 量 （ Bio-chemicalOxygenDemandBOD） ； ph（ Hydrogen-ionConcentration） 值 ； 氮 的化 合 物 （ NitrogenCompound） ； 磷 的 化 合 物（ PhosphateCompound） ； 硫 化 合 物 （ SulfurCompound） ； 其 他 有 毒 有 害 的 无 机 化 合 物 ； 气 体 。 u生 理 或 生 物 因 素 ： 臭 气 （ Odor） ； 微 生 物（ Microorganism） 。 2021-6-2 9 二 工 业 废 水 污 染 现 状1.工 业 废 水 污 染早 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 。 2021-6-2 10 n 米 糠 油 事 件 ： 1968年 日 本 北 九 洲 市 、 爱 知 县 一带 生 产 米 糠 油 采 用 多 氯 联 苯 作 脱 臭 工 艺 中 的 热载 体 ， 由 于 生 产 管 理 不 善 ， 混 入 米 糠 油 ， 食 用后 中 毒 ， 患 病 者 约 13000人 ， 其 中 16人 死 亡 。n 水 俣 病 事 件 ： 19531956年 日 本 熊 本 县 水 俣 市含 甲 基 汞 的 工 业 废 水 污 染 水 体 ， 使 水 俣 湾 海 域的 鱼 虾 和 贝 类 等 水 生 物 体 内 富 集 了 汞 和 甲 基 汞 ，人 食 用 后 ， 造 成 近 万 人 的 中 枢 神 经 疾 病 ， 其 中甲 基 汞 中 毒 患 者 283人 中 有 60余 人 死 亡 。n 骨 痛 病 事 件 ： 19551972年 ， 日 本 富 山 县 神 通川 流 域 锌 、 铅 冶 炼 厂 等 排 放 的 含 镉 废 水 污 染 了神 通 川 水 体 ， 两 岸 居 民 用 河 水 灌 溉 农 田 ， 使 稻米 和 饮 用 水 含 镉 而 中 毒 ， 患 者 约 130人 ， 其 中81人 死 亡 。 2021-6-2 11 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 15X108m3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 150X104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 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 。 2021-6-2 12 全 国 COD排 放 总 量 （ 万 吨 ）工 业 废 水 COD排 放 比 例 虽 然 下 降 ， 总 量 仍 然 很 大年 份 总 量 工 业 废 水 生 活 污 水1995 2233.2 1622.9（ 72.7%） 610.3（ 27.3%）1997 1757 1073（ 61.1%） 684（ 38.9%）1998 1499 806（ 53.8%） 693（ 46.2%）1999 1389 692（ 49.8%） 697（ 50.2%）2000 1445 704.5（ 48.8%） 740.5（ 51.2%） 2021-6-2 13 n 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 ：n （ 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 。n （ 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 。 2021-6-2 14 n（ 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 。n（ 4） 污 泥 处 理 和 处 置 ： 工 业 处 理设 施 中 有 10%的 污 泥 ， 易 造 成 二次 污 染 。 2021-6-2 15 三 、 国 内 外 水 污 染 控 制 对 策n 1， 我 国 的 对 策n 方 针 ： “ 防 治 结 合 、 以 防 为 主 、 综 合 治 理 ”n 对 策 ： 执 行 “ 三 同 时 ” 和 环 境 影 响 评 价 制 度 ；n 制 订 规 划 ， 调 整 布 局 ， 环 境 补 偿 ， 技术 改 造 ；n 实 施 排 污 总 量 控 制 制 度 和 征 收 排 污 费 ； n 鼓 励 对 “ 三 废 ” 进 行 综 合 利 用 ， 使 其资 源 化 2021-6-2 16 2， 国 外 水 污 染 控 制 对 策n （ 1） 采 用 无 害 化 生 产 工 艺 ， 不 排 或 少 排 废 水 ；n （ 2） 推 广 水 的 重 复 利 用 技 术 ；n （ 3） 研 究 开 发 水 处 理 新 工 艺 、 设 备 、 材 料 ；n （ 4） 重 视 污 泥 的 处 理 、 处 置 与 利 用 ；n （ 5） 重 视 水 资 源 评 价 ；n （ 6） 水 污 染 防 治 由 点 源 走 向 区 域 ； n （ 7） 水 污 染 监 测 精 确 化 、 快 速 、 连 续 、 自 动 。 2021-6-2 17 四 .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 。 （ 废 水 浓 度 超 过 规 定 ， 停 止 ） 2021-6-2 18 五 .废 水 的 排 放 标 准（ 1） 国 家 标 准 ： 污 水 综 合 排 放 标 准 GB8978-1996（ Integrated Wastewater Discharge Standard） 适 用 范 围 ： 适 用 于 现 有 单 位 水 污 染 物 的 排 放 管 理 ，以 及 建 设 项 目 的 环 境 影 响 评 价 、 建 设 项 目 环 境 保 护 设 施设 计 、 竣 工 验 收 及 其 投 产 后 的 排 放 管 理 。按 照 国 家 综 合 排 放 标 准 与 国 家 行 业 排 放 标 准 不 交 叉执 行 的 原 则 ， 除 以 下 的 工 业 水 外 ， 其 他 水 污 染 物 排 放 均执 行 本 标 准 。 新 增 国 家 行 业 水 污 染 物 排 放 标 准 的 行 业 ，按 其 适 用 范 围 执 行 相 应 的 国 家 水 污 染 物 行 业 标 准 ， 不 再执 行 本 标 准 。 2021-6-2 19 除 以 下 专 项 标 准 外 ：u 造 纸 工 业 造 纸 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 GB3544-92u 船 舶 执 行 船 舶 污 染 物 排 放 标 准 GB3552-83u 船 舶 工 业 船 舶 工 业 污 染 物 排 放 标 准 GB4286-84u 海 洋 石 油 开 发 海 洋 石 油 开 发 工 业 含 油 污 水 排 放 标 准 GB4914-85u 肉 类 加 工 工 业 肉 类 加 工 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 GB13457-92u 合 成 氨 工 业 合 成 氨 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 GB13458-92 u 钢 铁 工 业 钢 铁 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 GB13456-92u 航 天 推 进 剂 使 用 航 天 推 进 剂 水 污 染 物 排 放 标 准 GB14374-93u 磷 肥 工 业 磷 肥 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 GB15580-95u 烧 碱 、 聚 氯 乙 烯 工 业 烧 碱 、 聚 氯 乙 烯 工 业 水 污 染 物 排 放 标准 GB15581-95 2021-6-2 20 n 污 染 物 其 性 质 与 控 制 方 式 分 为 ：第 一 类 污 染 物 ： 指 总 汞 、 烷 基 汞 、 总 镉 、 总 铬 、 六价 铬 、 总 砷 、 总 铅 、 总 镍 、 苯 并 （ ） 芘 、 总 铍 、 总 银 、总 放 射 性 和 放 射 性 等 毒 性 大 、 影 响 长 远 的 有 毒 物 质 。第 二 类 污 染 物 ： 指 pH值 、 色 度 、 悬 浮 物 、 BOD5、COD、 石 油 类 等 。（ 2） 部 级 标 准 污 水 排 入 城 市 下 水 道 水 质 标 准 （ CJ18-86） 。标 准 规 定 如 下 ： A、 严 禁 排 入 腐 蚀 下 水 道 设 施 的 污 水 ； B、 严 禁 向 城 市 下 水 道 倾 倒 垃 圾 、 积 雪 、 粪 便 、工 业 废 渣 和 排 放 易 于 凝 集 堵 塞 下 水 道 的 物 质 ； 2021-6-2 21 C、 严 禁 向 城 市 下 水 道 排 放 剧 毒 物 质 （ 氰 化 物 ） 、易 燃 、 易 爆 物 质 （ 汽 油 、 醚 类 等 ） 和 有 害 气 体 ； D、 医 疗 卫 生 、 生 物 制 品 、 科 学 研 究 、 肉 类 加 工 等含 有 病 原 体 的 污 水 ， 必 须 经 过 严 格 消 毒 处 理 ， 除 遵 守 本标 准 外 ， 还 必 须 按 有 关 专 业 标 准 执 行 ； E、 放 射 性 污 水 向 城 市 下 水 道 排 放 ， 除 遵 守 本 标 准外 ， 还 必 须 按 放 射 防 护 规 定 （ 内 部 执 行 ） （ GBJ8-74） 执 行 ； F、 水 质 超 过 本 标 准 的 污 水 ， 不 得 用 稀 释 法 降 低 其浓 度 ， 排 入 城 市 下 水 道 。 2021-6-2 22 （ 3） 国 家 标 准 农 田 灌 溉 水 质 标 准 （ GB5084-92） 适 用 范 围 ： 适 用 于 全 国 以 地 面 水 、 地 下 水 和 处 理 后的 城 市 污 水 及 与 城 市 污 水 水 质 相 近 的 工 业 废 水 作 为 水 源的 农 田 灌 溉 用 水 ， 不 适 用 于 医 药 、 生 物 制 品 、 化 学 试 剂 、农 药 、 石 油 炼 制 、 焦 化 和 有 机 化 工 等 处 理 后 的 废 水 进 行灌 溉 。 废 水 排 入 渔 业 水 体 时 应 符 合 渔 业 水 质 标 准 （ 试 行 1979-03发 布 ） ； 废 水 排 入 海 洋 时 应 符 合 海 水 水 质 标 准 （ GB3097-83） 。 2021-6-2 23 六 、 工 业 废 水 处 理 方 法 概 述1.废 水 处 理 方 法 （ 1） 工 业 废 水 的 物 理 处 理 （ Physical Treatment） 定 义 ： 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 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 。 操 作 单 元 （ Operating Units） ： 调 节（ Adjust） 、 离 心 分 离 （ Centrifugal Separation） 、 除 油 （ Oil Elimination） 、 过 滤（ Filtration） 等 。 2021-6-2 24 （ 2） 工 业 废 水 的 化 学 处 理 （ Chemical Treatment）定 义 ： 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 称 为 化 学 处 理 。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 ；操 作 单 元 （ OperatingUnits） ： 中 和（ Neutralization） 、 化 学 沉 淀 （ Chemical Precipitation） 、 药 剂 氧 化 还 原 （ Chemical Oxidation Reduction） 、 臭 氧 氧 化 (Ozone Oxidation )、 电 解 (Electrolysis)、 光 氧 化 法(Photo- Oxidation)等 。 2021-6-2 25 （ 3） 工 业 废 水 的 物 理 化 学 处 理 （ Physic-chemical Treatment） 定 义 ： 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 称 为物 理 化 学 处 理 。 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 。 操 作 单 元 （ OperatingUnits） ： 混 凝（ Coagulation） 、 气 浮 （ Floatation） 、 吸 附(Adsorption)、 离 子 交 换 (Ion Exchange)、 电 渗析 (Electro-dialysis)、 扩 散 渗 析 (Diffusion Dialysis)、 反 渗 透 (Reverse Osmosis)、 超 滤(Ultra Filtrate)等 。 2021-6-2 26 （ 4） 工 业 废 水 的 生 物 处 理 （ Biological Treatment） 定 义 ： 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 称 为 生 物 处 理 。 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 。 操 作 单 元 （ OperatingUnits） ： 好 氧 生 物 处 理(Aerobic Biological Treatment)、 厌 氧 生 物 处理 (Anaerobic Biological Treatment). 2021-6-2 27 表 2各 种 污 染 物 处 理 技 术 的 基 本 方 法项 目方 法 悬 浮 物 溶 解 的 无 机 物 溶 解 的 有 机 物 微 生 物物 理 法 筛 滤 法 、 自 然 沉降 、 自 然 上 浮 、粒 状 介 质 过 滤 、超 滤 、 微 滤 、 混凝 气 浮 、 混 凝 沉降 电 渗 析 、 反 渗透 、 曝 气 、 萃取 、 离 子 交 换 、吸 附 萃 取 、 活 性 炭吸 附 超 过 滤化 学 法 酸 碱 中 和 、 氧化 还 原 湿 式 氧 化 、 曝气 、 氧 化 、 焚烧 加 氧 、加 氯生 化 法 甲 烷 消 化 法 、 活 性 污 泥 法 、 生 物膜 法 、 氧 化 塘 法 、污 水 灌 溉 生 物 硝 化 、 生物 反 硝 化 甲 烷 发 酵 法 、活 性 污 泥 法 、生 物 膜 法 、 氧化 塘 法 、 污 水灌 溉 2021-6-2 28 2.现 代 污 水 处 理 程 度 划 分 ：（ 1） 一 级 处 理 ， 主 要 去 除 污 水 中 呈 悬 浮 状 态 的 固 体 污 染物 质 ， 物 理 处 理 法 大 部 分 只 能 完 成 一 级 处 理 的 要 求 。 经过 一 级 处 理 后 的 污 水 ， BOD一 般 可 去 除 30%左 右 ， 达 不到 排 放 标 准 。 一 级 处 理 属 于 二 级 处 理 的 预 处 理 。（ 2） 二 级 处 理 ， 主 要 去 除 污 水 中 呈 胶 体 和 溶 解 状 态 的 有机 污 染 物 质 （ BOD、 COD） ， 去 除 率 可 达 90%以 上 ，使 有 机 污 染 物 达 到 排 放 标 准 。（ 3） 三 级 处 理 ， 是 在 一 级 、 二 级 处 理 后 ， 进 一 步 处 理 难降 解 的 有 机 物 、 磷 和 氮 等 能 够 导 致 水 体 富 营 养 化 的 可 溶性 无 机 物 等 。 主 要 方 法 有 生 物 脱 氮 除 磷 法 ， 混 凝 沉 淀 法 ，砂 滤 法 ， 活 性 炭 吸 附 法 ， 离 子 交 换 法 和 电 渗 析 法 等 。 2021-6-2 29 n3， 清 洁 生 产 与 污 染 预 防污 染 控 制 的 两 种 模 式 ：终 端 治 理 (End-of-pipeControl)污 染 预 防 (PollutionPrevention)与 清 洁 生 产 (CleanerProduction) 2021-6-2 30 终 端 治 理 不 小 的 效 果 ， 仍 将 是 一 个 重 要 方 面资 源 和 能 源 未 充 分 利 用只 能 减 少 排 放 、 不 能 阻 止 产 生污 染 物 转 移 而 不 是 消 除耗 能 耗 资 、 多 无 附 加 经 济 效 益 2021-6-2 31 污 染 预 防 与 清 洁 生 产“ 废 物 最 小 化 ” 、 “ 无 废 工 艺 ” 、 “ 零 排 放 ”“ 绿 色 化 学 ” 、 “ 环 境 无 害 化 学 ” 、 “ 环 境 友 好设 计 ” 等GreenChemistry,EnvironmentalBenignChemistry,EnvironmentalFriendlyTechnology,DesigningChemistryfortheEnvironment,BenignbyDesign-AlternativeSyntheticDesignforPollutionControl90初 联 合 国 环 境 署 在 全 球 推 动 清 洁 生 产 概 念 2021-6-2 32 清 洁 生 产什 么 叫 清 洁 生 产 ？ 中 国 21世 纪 议 程 -中 国 21世 纪 人 口 、 环 境与 发 展 白 皮 书 中 指 出 ： “ 所 谓 清 洁 生 产 ，是 指 既 可 满 足 人 们 的 需 要 又 可 合 理 使 用 自然 资 源 和 能 源 并 保 护 环 境 的 实 用 生 产 方 法和 措 施 ， 其 实 质 是 一 种 物 料 和 能 耗 最 少 的人 类 生 产 活 动 的 规 划 和 管 理 ， 将 废 物 减 量化 、 资 源 化 和 无 害 化 ， 或 消 灭 于 生 产 过 程之 中 。 同 时 对 人 体 和 环 境 无 害 的 绿 色 产 品的 生 产 亦 将 随 着 可 持 续 发 展 进 程 的 深 入 而日 益 成 为 今 后 产 品 生 产 的 主 导 方 向 。 ” 2021-6-2 33 联 合 国 环 境 规 划 暑 的 完 善 后 定 义为 ：n 指 将 整 体 预 防 的 环 境 战 略 持 续 应 用 于 生 产 过 程 、 产品 和 服 务 中 ， 以 增 加 生 态 效 率 和 减 少 人 类 及 环 境 的风 险 。n 因 此 ， 清 洁 生 产 的 含 义 为 ：n 对 生 产 过 程 ： 要 求 节 约 原 材 料 和 能 耗 ， 淘 汰 有 毒 原材 料 ， 减 降 所 有 废 弃 物 的 数 量 和 毒 性 ； n 对 产 品 ： 要 求 减 少 从 原 材 料 提 炼 到 产 品 最 终 处 置 的全 生 命 周 期 的 不 利 影 响 ：n 对 服 务 ： 要 求 将 环 境 因 素 纳 入 设 计 和 所 提 供 的 服 务中 。 2021-6-2 34 n 例 1， 工 艺 改 革 ： 熄 焦 水 改 气水 熄 焦 ：浪 费 热 源 （ 1000 100 )焦 炭 质 量 降 低 （ 强 度 ）产 生 大 量 废 水 （ 含 酚 、 氰 、 氨 ）干 熄 焦 ： 冷 氮 气 “ 气 浴 ”升温后的氮气经热交换器产生蒸气进入热力管网（成了清洁能源）节水，消灭废水，减少粉尘 2021-6-2 35 n 例 2,“以 废 治 废 ” :钢 厂 焦 化 废 水 与 烟 道 气含 氨 的 焦 化 废 水 自 上 而 下 从 雾 化 器 顶 部 喷下 ， 含 SO2的 高 温 烟 道 气 则 从 雾 化 器 底 部 送入 ，两 者 化 合 生 成 硫 酸 铵 （ 化 肥 ）热 量 被 利 用 ， 水 被 雾 化 蒸 发n 例 3， 用 复 合 改 性 矿 物 纤 维 替 代 部 分 植 物 纤维 （ 40： 60） 造 纸 ， 不 改 变 造 纸 设 备 ， 减轻 黑 液 污 染 。 （ 云 南 非 金 属 矿 产 应 用 所 ） 2021-6-2 36 表 3我 国 20002020年 工 业 废 水 防 治 战 略 目 标 的 预 测 和 建 议规 划 年 COD生产 量104t/a COD削 减 量104t/a/占 百 分 数（ %） COD排 放 量104t/a/占 百 分 数（ %） 工 业 废水 排 放量108m3/a 排 放 的 工业 废 水COD平 均浓 度 mg/L预测 2000 1759.0 622.0/35.4 1137.0/64.6 382.02010 2331.0 1289.0/55.3 1042.0/44.7 5000.02020 2993.0 2162.0/72.2 831.0/27.8 598.0建 议 2000 791.5/45.0 967.5/55.0 336.2 288.02010 1352.0/58.0 979.0/42.0 386.7 253.2020 2162.0/72.2 861.0/27.8 425.4 195.3 2021-6-2 37 4.废 水 处 理 方 法 的 选 择（ 1） 污 染 物 在 废 水 中 存 在 状 态悬 浮 物 粒 径 1100 m沉 淀 、 过 滤 等 ； 胶 体 和 溶 解 物 胶 体 粒 径 1nm100 m， 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 。 2021-6-2 38 n 预 处 理 的 目 的 ：u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 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 。u在 预 处 理 过 程 中 削 减 COD负 荷 ， 以 减 轻 生 化 池 的 运 行 负担 。n 生 化 处 理 后 的 深 度 处 理 一 般 是 针 对 生 化 出 水 中 的 污 染 物达 不 到 国 家 规 定 的 排 放 标 准 而 设 计 的 ， 以 确 保 处 理 出 水达 标 排 放 。 2021-6-2 39 （ 3） 废 水 处 理 方 法 的 确 定可 参 考 已 有 的 相 同 工 厂 的 工 艺 流 程 确 定 。 若 无 资料 可 参 考 时 ， 可 通 过 试 验 确 定 。有 机 废 水 .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 ， 则 可 采 用 物 理处 理 方 法 ， 在 悬 浮 物 的 去 除 同 时 ， 也 能 将 BOD5、 COD一道 去 除 。 .若 滤 液 中 的 BOD5、 COD高 于 要 求 值 ， 则 需 考 虑 采 用生 物 处 理 方 法 。 进 行 生 物 处 理 试 验 时 ， 确 定 能 否 将 BOD5、COD同 时 去 除 。 .若 经 生 物 处 理 后 COD不 能 降 低 到 排 放 标 准 时 ， 就 要 考虑 采 用 深 度 处 理 。 2021-6-2 40 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 答 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 ， 再 进 行 分 离 乳 化 油的 试 验 。 2021-6-2 41 第 二 部 分 、 工 业 废 水 的 物 理 处 理一 、 调 节 池 （ 调 节 水 量 和 水 质 的 构 筑 物 ）1.调 节 池 的 类 型（ 1） 均 量 池 均 化 水 量 ； 实 际 是 一 座 变 水 位 的贮 水 池 ， 来 水 为 重 力 流 ， 出 水 用 泵 抽 。 池 中 最 高水 位 不 高 于 进 水 管 的 设 计 水 位 ， 水 深 一 般 为 2米左 右 ， 最 低 水 位 为 死 水 位 。 主 要 设 计 因 素 ： 生 产 周 期 （ 自 测 或 厂 方 提 供 ） ； 确 定 泵 的 设 计 流 量 ； 不 拘 形 式 。 2021-6-2 42 （ 2） 均 质 池 均 化 水 质 ； 均 化 池 中 水 流 每 一质 点 的 流 程 则 由 短 到 长 ， 都 不 相 同 ， 再 结 合进 出 水 槽 的 配 合 布 置 ， 使 前 后 时 程 的 水 得 以相 互 混 合 ， 取 得 随 机 均 质 的 效 果 。 2021-6-2 43 （ 3） 均 化 池 既 均 量 ， 有 均 质 ； 在 池 中 设 置 搅 拌 装置 ， 出 水 泵 的 流 量 用 仪 表 控 制 。 如 采 用 表 面 曝 气 机或 鼓 风 曝 气 时 ， 除 可 使 悬 浮 物 不 致 沉 淀 和 出 现 厌 氧情 况 外 ， 还 可 以 有 预 曝 气 的 作 用 ， 能 改 进 初 沉 效 果 ，减 轻 曝 气 池 负 荷 。（ 4） 间 歇 式 均 化 池 当 废 水 水 量 规 模 较 小 时 ， 可 设间 歇 式 贮 水 池 ， 即 间 歇 贮 水 、 间 歇 运 行 的 均 化 池 ，池 可 分 为 两 或 三 格 ， 交 替 使 用 。 池 中 设 搅 拌 装 置 。这 种 池 型 效 果 最 好 。（ 5） 事 故 池 为 防 止 水 质 出 现 恶 性 事 故 ， 或 发 生 破坏 污 水 处 理 厂 运 行 的 事 故 时 ， 设 置 所 谓 事 故 池 ， 贮留 事 故 排 水 ， 这 是 一 种 变 相 的 均 化 池 。 事 故 池 的 进水 阀 门 一 般 是 自 动 控 制 ， 否 则 无 法 及 时 发 现 事 故 。这 种 池 平 时 保 证 泄 空 备 用 。 2021-6-2 44 2.调 节 池 的 计 算（ 1） 均 量 池均 量 池 贮 水 量 通 常 只 占 总 水 量 的 10%20%左 右 。 Ti iitq0 )/) )/3330 hmTQ ht hmq hT mW tqQii TiTWT iiT 内 废 水 的 平 均 流 量 （在 周 期 时 段 （ 量 （在 时 段 内 废 水 的 平 均 流 ）排 放 周 期 （ ）废 水 总 容 积 （ 2021-6-2 45 （ 2） 均 质 池均 质 池 的 均 匀 混 合 形 式 ： 水 泵 强 制 循 环 ； 空 气 搅 拌或 机 械 搅 拌 ； 穿 孔 导 流 槽 引 水 ； 均 质 沉 淀 调 节 池 ； 折 流式 调 节 池 。 （ 经 验 值 ）实 际 容 积 附 加 系 数 ， 的 污 染 物 浓 度相 应 于 时 流 量 为 出 水 浓 度 均 质 周 期 内 的 逐 时 流 量 均 质 池 容 积 7.0 /,/, /, )()( 331 1 21 21 LmgqC LmgC hmq mWC WorWorqW iii tt WqC tt qtt qtt i ii ii 2021-6-2 46 二 、 离 心 分 离1.离 心 分 离 原 理 定 义 ： 利 用 高 速 旋 转 的 物 体 产 生 的 离 心 力 场 以 分 离 废水 中 的 悬 浮 固 体 的 处 理 方 法 。 原 理 ： 是 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 。 当 离 心 分 离 设 备 中 分 离 颗 粒 密 度 大 于 介 质 密 度 时 ，分 离 颗 粒 被 沉 除 在 离 心 设 备 的 最 外 侧 ； 而 当 颗 粒 密 度小 于 介 质 密 度 时 ， 分 离 颗 粒 被 “ 浮 上 ” 在 离 心 设 备 最 里面 ， 因 此 离 心 设 备 包 括 离 心 沉 降 和 离 心 浮 上 两 种 。 2021-6-2 47 设 m和 m0分 别 为 废 水 和 固 体 颗 粒 的 质 量 ， 旋 转 半 径 为 r,角速 度 为 w,则 悬 浮 固 体 的 离 心 力 为 ： Fc=(m-m0)w2r悬 浮 固 体 的 重 力 为 ： Fg=(m-m0)g悬 浮 固 体 的 离 心 力 与 重 力 之 比 为 ：a=Fc/Fg=w2r/g将 w=2n/60代入则a=Fc/Fg rn2/900a称为分离因素，其影响因素有：（1）n，a，分离效果好；（2）r ,a ,分离效果好；（3）密度差（颗粒与水）越大，分离效果越好；（4）颗粒直径与分离效率有关。 2021-6-2 48 2.离 心 分 离 设 备（ 1） 离 心 机是 依 靠 一 个 可 以 随 转 动 的 圆 筒 （ 又 称 转 鼓 ） ，在 外 借 传 动 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 。离 心 机 脱 水 的 一 般 效 果 见 表 4。 2021-6-2 49 表 4离 心 机 脱 水 的 一 般 效 果污 泥 种 类 原 污 泥 干 固体 浓 度 % 分 离 液 悬物 浓 度 % 泥 饼 干 固体 浓 度 % 固 体 回收 率 % 预 处 理初 次 沉 淀 污 泥 3.83 0.49 35.0 88.0 不 需 要初 次 沉 淀 与 活 性 污 泥 混 合 3.61 0.06 20.0 98.2 化 学 调 节初 次 沉 淀 与 活 性 污 泥 混 合 4.6 0.25 41.3 95.5 热 处 理初 次 沉 淀 与 腐 殖 污 泥 混 合 9.57 0.05 22.9 99.2 化 学 调 节初 次 沉 淀 与 腐 殖 污 泥 混 合 4.8 0.08 58.2 98.4 热 处 理初 次 沉 淀 经 消 化 8.8 1.44 30.0 88.0 不 需 要 初 次 沉 淀 与 活 性 污 泥 经 消 化 3.5 0.30 20.0 93.0 化 学 调 节初 次 沉 淀 与 腐 殖 污 泥 经 消 化 2.79 0.44 22.0 86.0 化 学 调 节初 次 沉 淀 与 腐 殖 污 泥 经 消 化 8.5 1.15 37.9 89.0 化 学 调 节活 性 污 泥 2.19 0.55 19.6 74.2 化 学 调 节活 性 污 泥 8.2 0.84 38.8 92.0 热 处 理 2021-6-2 50 （ 2） 水 力 旋 流 器水 力 旋 流 器 有 压 力 式 和 重 力 式 两 种 。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 ， 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 。 2021-6-2 51 3离 心 分 离 设 备 的 应 用 （ 北 京 制 呢 厂 洗 毛 废 水 处 理 流 程 ）回槽水回槽水回槽水 （二道提油）洗 毛 水 除渣器 分离机 分离机 分离机 羊毛脂 （一道提油）沉 淀 箱 溢流回水槽 沉砂 2021-6-2 52 三 除 油1.除 油（ 1） 含 油 废 水 的 来 源含 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 。在 一 般 的 生 活 污 水 中 ， 油 脂 占 总 有 机 质 的10%， 每 人 每 天 产 生 的 油 脂 可 按 0.015kg估算 。 2021-6-2 53 （ 2） 废 水 中 的 油 类 的 分 类浮 油 ： 油 珠 粒 径 较 大 ， 一 般 大 于 100m， 易 浮于 水 面 ， 形 成 油 膜 或 油 层 ；分 散 油 ： 油 珠 粒 径 一 般 为 10100m， 以 微 小油 珠 悬 浮 于 水 中 ， 不 稳 定 ， 静 置 一 定 时 间 后 往 往形 成 浮 油 ；乳 化 油 ： 油 珠 粒 径 小 于 10m； 一 般 为 0.12m， 往 往 因 水 中 含 有 表 面 活 性 剂 使 油 珠 成 为稳 定 的 乳 化 液 ；溶 解 油 ： 油 珠 粒 径 比 乳 化 油 还 小 ， 有 的 可 小 到 几nm， 是 溶 于 水 的 油 微 粒 。 2021-6-2 54 （ 3） 除 油 装 置隔 油 池 ： 是 利 用 油 类 自 然 上 浮 法 分 离 、 去 除 含 油 废 水 中 可浮 油 。 常 用 的 有 平 流 隔 油 池 、 平 板 式 隔 油 池 和 斜 板 隔 油 池 。 各 自的 特 性 见 表 5。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 管 和 出 水 总 管 流 出 罐 外 。气 浮 除 油 ： 废 水 或 一 部 分 沉 淀 池 出 水 用 压 缩 空 气 加 压 到0.344.8MPa， 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 。 2021-6-2 55 表 5平 流 式 、 平 板 式 和 倾 斜 板 式 隔 油 池 的 特 性 比 较项 目 平 流 式 平 板 式 倾 斜 板 式除 油 效 率 % 6070 7080 7080占 地 面 积 （ 处 理 量 相同 时 ） 1 1/31/4可 能 除 去 的 最 小 油 滴粒 径 m 100150 60 60最 小 油 滴 的 浮 上 速度 mm/s 0.9 0.2 0.2分 离 油 的 去 除 方 式 刮 板 及 集 油 管 集 油 利 用 压 差 自 动 流 入 管 内 集 油 管 集 油泥 渣 除 去 方 式 刮 泥 机 将 泥 渣 集 中 到泥 渣 斗 用 移 动 式 的 吸 泥 软 管 或刮 泥 设 备 排 除 重 力 排 泥平 行 板 的 清 洗 没 有 定 期 清 洗 定 期 清 洗 防 火 防 臭 措 施 浮 油 与 大 气 相 通 ， 有着 火 危 险 ， 臭 气 散 发 表 面 为 清 水 ， 不 易 着 火 ，臭 气 也 不 多 有 着 火 危 险 ，臭 气 比 较 少附 属 设 备 刮 油 刮 泥 机 卷 扬 机 、 清 洗 设 备 及 装平 行 板 用 的 单 轨 吊 车 没 有基 建 费 低 高 较 低 2021-6-2 56 （ 4） 隔 油 池 的 计 算按 油 粒 上 浮 速 度 计 算 法 ：表 6值 与 速 度 比 （ v/u） 的 关 系 注 ： V为 水 流 流 速 ； 设 计 上 浮 速 度 U可 由 废 水 静 浮 试 验 确 定或 按 经 验 公 式 计 算 。 hmu hmQ mAA uQ / 6,/32油 珠 的 设 计 上 浮 速 度 ， 见 表动 状 况 有 关池 容 积 利 用 率 和 水 流 紊 系 数 ， 该 值 与对 隔 油 池 表 面 积 的 修 正 废 水 设 计 流 量 ， 隔 油 池 表 面 积 ， v/u 20 15 10 6 3 1.74 1.64 1.44 1.37 1.28 2021-6-2 57 斯 笃 克 斯 公 式 ： LmgS scmg sPacmd cmg scmdu du SS OW OWg /95.0 0.1/ . /, /)( 24 24104 8.0104 2 3218 废 水 中 悬 浮 物 浓 度 ， 值 可 取， ，的 颗 粒 碰 撞 的 阻 力 系 数 考 虑 废 水 悬 浮 物 引 起 系 数 ， 一 般 取废 水 油 珠 非 圆 形 的 修 正 重 力 加 速 度 ， 水 的 绝 对 粘 滞 性 系 数 ， ，可 上 浮 最 小 油 珠 的 粒 径 ，分 别 为 水 与 油 珠 的 密 度 的 油 珠 的 上 浮 速 度 ，静 止 水 中 ， 直 径 为 2021-6-2 58 隔 油 池 的 过 水 断 面 面 积 ：隔 油 池 每 个 格 间 的 有 效 水 深 和 池 宽 比 （ h/b） ， 宜 取0.30.4。 有 效 水 深 一 般 为 1.52.0M。隔 油 池 的 长 度 L为 ：隔 油 池 每 个 格 间 的 长 宽 比 L/b， 不 宜 小 于 4.0。 ）（ 一 般 为但 不 宜 大 于一 般 取 流 速 ，废 水 在 隔 油 池 中 的 水 平 过 水 端 面 面 积 ， smmsmmuv hmv mAAc vQc /52/15,15 ,/2 hL uv)( 2021-6-2 59 按 废 水 的 停 留 时 间 计 算 法 ： mmh hhHH vtLL mh mb nn smmv AA hht hmQ QtWW hbA vQcc c 4.06.3 2, ,: /, 0.25.1/. 6.33 超 高 ， 一 般 不 小 于池 水 面 以 上 的 池 壁 ：隔 油 池 建 筑 高 度 ：隔 油 池 的 有 效 长 度 。数 不 得 小 于按 规 定 ， 隔 油 池 的 格 间隔 油 池 工 作 水 深 隔 油 池 每 个 格 间 的 宽 度隔 油 池 格 间 数 流 速废 水 在 隔 油 池 中 的 水 平 ：隔 油 池 的 过 水 面 积 ， 一 般 取停 留 时 间 ，废 水 在 隔 油 池 内 的 设 计 隔 油 池 设 计 流 量 ， ：隔 油 池 的 总 容 积 2021-6-2 60 (4)污 油 的 脱 水浮 油 的 含 油 率 一 般 为 40%50%。 主 要 的 油 水 分 离 方式 有 带 式 除 油 机 、 脱 水 罐