环境科学与工程导论Chapter6水污染控制技术课件

环境科学与工程导论环境科学与工程导论环境科学与工程导论环境科学与工程导论吴锦华吴锦华 副教授副教授水污染控制工程水污染控制工程1 1水与水资源水与水资源 世界的水资源极其特点世界的水资源极其特点 水是地球上最丰富的化合物水是地球上最丰富的化合物约占地球外层五公里地壳中的约占地球外层五公里地壳中的50覆盖着地球覆盖着地球71的表面积的表面积其平均深度达到其平均深度达到3.8 km总量约有总量约有1.36109 km3 2 2地球上水资源及其存在状态分布地球上水资源及其存在状态分布3 3世界的水资源极其特点世界的水资源极其特点n不能被直接利用的海水占总水量的不能被直接利用的海水占总水量的97.2。n人类可以利用的人类可以利用的河水河水、淡水湖淡水湖及及浅层地下水浅层地下水，大约为总，大约为总水量的水量的0.2，约为，约为3106 km3。n由于世界各地的水文、气象条件的差异，地区和季节的由于世界各地的水文、气象条件的差异，地区和季节的不同，不同，水的分布也极不均衡水的分布也极不均衡。这造成一些地区严重缺水。这造成一些地区严重缺水。4 4我国的水资源及其污染现状我国的水资源及其污染现状（1 1）我国水资源的特点）我国水资源的特点1 1）总量大，人均量少）总量大，人均量少2 2）水量在地区上分布不平衡）水量在地区上分布不平衡3 3）水量在时程分配上很不均匀）水量在时程分配上很不均匀4 4）水土资源组合不相适应）水土资源组合不相适应5 5我国的水资源及其污染现状我国的水资源及其污染现状（2 2）我国的水污染现状）我国的水污染现状“局部有所改善，整体仍在恶化局部有所改善，整体仍在恶化”。p大大城城市市河河段段及及城城市市附附近近的的小小河河支支流流均均已已程程度度不不同同地地受受到到了了污污染染，严严重重的已成了臭水沟。的已成了臭水沟。p随着乡镇企业的发展和工业重心的转移，污染已有向农村、向内地转随着乡镇企业的发展和工业重心的转移，污染已有向农村、向内地转移的趋势，由地表水受污染向地下水受污染转移。移的趋势，由地表水受污染向地下水受污染转移。p我国的湖泊大多呈富营养化，面积也不断萎缩；近海水域亦因受污染我国的湖泊大多呈富营养化，面积也不断萎缩；近海水域亦因受污染而赤潮频发。而赤潮频发。6 6废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染 水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价值而外排，这种废弃水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价值而外排，这种废弃外排的水称为外排的水称为废水废水。“废水废水”是指废弃外排的水，强调废弃的一面。是指废弃外排的水，强调废弃的一面。“污水污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。因而用因而用“废水废水”一词统称所有排水比较合适。一词统称所有排水比较合适。7 7废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染据废水的来源生活废水（生活废水（domestic)工业废水工业废水(industrial)据污染物的化学据污染物的化学类别类别有机废水有机废水(organic)无机废水无机废水(inorganic）据废水的据废水的来源来源8 8废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染按废水产生按废水产生的工艺的工艺焦化废水焦化废水(coking)冶金废水冶金废水(metallurgical)制药废水制药废水(pharmaceutical)食品废水食品废水(food)印染废水印染废水(printing and dyeing)9 9废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染废废水水污污染染是是指指废废水水对对水水体体、大大气气、土土壤壤或或生生物物的的污污染染，这里这里废水是污染的原因废水是污染的原因。水水污污染染是是指指水水体体受受到到废废水水、废废气气、固固体体废废弃弃物物中中污污染染物物的的污污染染，这这里里水水体体是是受受害害者者。但但造造成成水水体体污污染染的的主主要要原原因是废水。因是废水。1010废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介 固体污染物固体污染物固体污染物是指废水中在固体污染物是指废水中在100C100C时不能蒸发的所有物质，时不能蒸发的所有物质，称为称为总固体总固体。总固体总固体(total solid TS)(total solid TS)溶解性固体溶解性固体(dissolved solid，DS)悬浮性固体悬浮性固体(suspension solid，SS)实际区分二者是用特制的微孔滤膜（孔径实际区分二者是用特制的微孔滤膜（孔径0.45 0.45 mm）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截留的为悬浮性固体。留的为悬浮性固体。1111悬浮固体悬浮固体可沉降固体（可沉降固体（settleable)：能在能在2 2小时内靠重力沉降的固体小时内靠重力沉降的固体 难沉降固体难沉降固体(unsettleable)两小时内不能沉降的称为难两小时内不能沉降的称为难沉降固体沉降固体废水中固体污染物的多少用单位体积的水中废水中固体污染物的多少用单位体积的水中所含质量表示，即质量浓度，单位一般为所含质量表示，即质量浓度，单位一般为mg/L。使用中需要指明是哪一种固体。使用中需要指明是哪一种固体。1212废水中悬浮物含量的多少也可用废水中悬浮物含量的多少也可用浊度浊度(turbidity)表示表示 在水质分析中规定，在水质分析中规定，1 L水中含有水中含有1 mgSiO2所构成的所构成的浊度为一个浊度为一个标准浊度单位标准浊度单位，简称，简称1度度 悬悬浮浮物物的的危危害害主主要要是是造造成成沟沟渠渠、管管道道和和抽抽水水设设备备的的阻阻塞塞、淤淤积积和和磨磨损损；造造成成水水生生生生物物的的呼呼吸吸困困难难；造造成成给给水水水水源源浑浑浊浊；干干扰扰废废水水处处理理设设施施和和回回收收设设备的工作；有些悬浮物还有一定的毒性。备的工作；有些悬浮物还有一定的毒性。几几乎乎所所有有的的废废水水中中都都含含有有数数量量不不等等的的悬悬浮浮物物，因因此除去悬浮物是废水处理的一项基本任务。此除去悬浮物是废水处理的一项基本任务。1313废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介需氧污染物需氧污染物 需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有机物。机物。这类污染物的特点是数量大、成分复杂，所以很难分别这类污染物的特点是数量大、成分复杂，所以很难分别表示其含量。表示其含量。产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中的溶解产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。氧。需氧污染物用间接指标来衡量，常用的有需氧污染物用间接指标来衡量，常用的有BOD、COD、TOC和和TOD等。等。1414废水中的污染物分类及其危害简介废水中的污染物分类及其危害简介（1）生物化学需（耗）氧量（）生物化学需（耗）氧量（biochemical oxygen demand简简称称BOD）u表示在一定条件下（表示在一定条件下（20 C），单位体积废水中所含的有机），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。单位为物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。单位为mg（氧）（氧）/L（废水）。（废水）。u有有BOD5和和BOD20 之分，之分，BOD5最常用。最常用。u特点：特点：准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于指导实际生产和自动控制。指导实际生产和自动控制。1515废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介（2）化学耗氧量（chemicaloxygendemand简称COD）n用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物，用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的多少，单位仍为mg/L。n常用的氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4，分别用CODCr和CODMn表示。n特点：测定速度快，但与实际污染的程度有差距。1616废水中的污染物分类及其危害简介废水中的污染物分类及其危害简介（3）总需氧量（totaloxygendemand，TOD）和总有机碳（totalorganiccarbon，TOC）n在900下，以铂为催化剂，使水样汽化燃烧，然后测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；n在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量，从而确定出水样中碳元素的含量，称为总有机碳n特点：测定速度快，但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。nBOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特点和用途，在实际应用中应根据各自的特点和不同的情况选用！1717废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介有毒污染物有毒污染物 (toxic materials)(toxic materials)废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物有毒污染物 。特点：特点：急性中毒：急性中毒：初期效应十分明显，严重时会导致死亡初期效应十分明显，严重时会导致死亡 。慢性中毒：慢性中毒：初期效应不明显，但长期积累可引起突变、致畸、致死，甚初期效应不明显，但长期积累可引起突变、致畸、致死，甚至引起遗传畸变，这种效应不易察觉，但后果更严重，一旦发现，很难至引起遗传畸变，这种效应不易察觉，但后果更严重，一旦发现，很难在近期内处理，甚至不可逆转。在近期内处理，甚至不可逆转。1818（1）无机化学毒物(inorganic toxics)l无机化学毒物主要是指无机化学毒物主要是指重金属离子重金属离子、氰化物氰化物、氟化物氟化物和和亚硝酸盐亚硝酸盐等。等。l化学上一般把密度大于化学上一般把密度大于4的金属称为重金属（的金属称为重金属（heavy metals)。l水污染中所指的重金属主要是水污染中所指的重金属主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo、Ti等，最主要的是前五种。等，最主要的是前五种。1919重金属重金属(heavy metals)污染有如下特点：污染有如下特点：（a）毒毒性性以以离离子子状状态态最最大大，且且不不同同价价态态的的毒毒性性不不同同。如如Cr6+Cr3+，但，但As3+As5+；（b）很很难难被被生生物物降降解解，有有时时还还可可以以被被生生物物富富集集或或转转化化成成毒毒性性更更大大的的物物质质。据据研研究究，海海水水中中的的汞汞通通过过食食物物链可富集链可富集2万倍；万倍；（c）危害时间长，难消除。）危害时间长，难消除。（d）有些重金属是人体必须的元素。）有些重金属是人体必须的元素。2020（2）有机化学毒物（organic toxics)有机化学毒物有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有：农药（DDT、有机氯、有机磷等）酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。特点：这类物质的种类最多，性质最复杂这类物质的种类最多，性质最复杂。毒性大。毒性大。化学稳定性好。化学稳定性好。大多数难被生物降解且可以通过食物链富集，危害人体健康。大多数难被生物降解且可以通过食物链富集，危害人体健康。（3）放射性物质）放射性物质(radioactive matters)放射性物质主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。放射性物质主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。2121营养污染物营养污染物(nutrients)营养污染物主要是指植物和微生物生长过程中所需的营养物质，并非有毒，主要是氮和磷。这种由营养物质过多产生的污染称做富营养化污染(eutrophication)产生污染的原因：n当大量营养物质进入水体时，会使藻类大量繁殖，水面上积聚大量的动物和植物，这种现象在海洋中出现叫赤潮(redcurrent)，在湖泊中出现叫水华（waterbloom)。n当水中的生物大量死亡时会使水中的BOD值猛增，导致水中的溶解氧降低，影响水体功能，影响鱼类生存。2222232324242525生物污染物生物污染物(biological pollutants)生物污染物主要是指废水中的致病微生物(pathogens)和其他的有机体。n制革厂废水中常含有炭疽菌，制革厂废水中常含有炭疽菌，n医院污水中含有病原菌和病毒等。医院污水中含有病原菌和病毒等。n生活废水中含有可能引起肠道系统疾病的细菌和寄生生活废水中含有可能引起肠道系统疾病的细菌和寄生虫卵等。虫卵等。2626（1 1）细菌总数）细菌总数(total bacteria)(total bacteria)u细菌总数细菌总数是指是指1 1 mLmL水中所含有各种细菌的总数。水中所含有各种细菌的总数。（2 2）大肠菌数）大肠菌数(coliformscoliforms)u大大肠肠菌菌数数是是指指1 1 L L水水中中所所含含大大肠肠菌菌个个数数。由由于于大大肠肠菌菌在在外外部部环环境境中中的的生生存存条条件件与与肠肠道道传传染染病病的的细细菌菌、寄寄生生虫虫卵卵相相似似，而而且且大大肠肠菌菌的的数数量量多多，比比较较容容易易检检验验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。所以把大肠菌数作为生物污染指标。2727感官污染物感官污染物(scenery shock)废水中的异色、混浊、泡沫、不良气味等会引起人们感官上不快的污染物称为感官污染物（1）色泽和色度(color)色泽是指废水的颜色种类，通常用文字描述，如：废水呈深蓝色、棕黄色、浅绿色、暗红色等。色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度有两种表示方法：一是采用铂钴标准比色法，规定在1L水中含有氯铂酸钾（K2PtCl6）2.491mg及氯化钴（CoCl26H2O）2.00mg时，也就是在1L水中含铂1mg及钴0.5mg时所产生的颜色深浅为1度；二是采用稀释倍数法，即将废水稀释，用把废水稀释到接近无色时所需的稀释倍数表示色度。2828（2）臭和味(odor)臭和味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯气味等。臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类，用强、弱等字样表示臭的强度。比较准确的定量方法是臭阈法，即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的强度。2929酸碱污染物酸碱污染物(acid and base)主要是指进入水体的主要是指进入水体的无机酸和碱无机酸和碱，它们影响水体的，它们影响水体的pHpH值值 。废水中酸碱污染物的多少常用废水的废水中酸碱污染物的多少常用废水的pHpH值值表示。浓度高时也用酸或表示。浓度高时也用酸或碱的碱的质量分数质量分数表示。表示。3030油类污染物油类污染物(oil and grease)指比水轻能浮在水面上的液体物质，多指油类。指比水轻能浮在水面上的液体物质，多指油类。废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为mg/Lmg/L。它不溶于水，进入水体后会在水面上形成薄膜，影响氧气的溶入，它不溶于水，进入水体后会在水面上形成薄膜，影响氧气的溶入，降低水中的溶解氧。降低水中的溶解氧。3131热污染物热污染物(temperature)由于废水的温度过高引起的危害称为热污染。热污染可以破坏废水的生物处理过程，影响水中生物的生存，加速水体富营养化的进程等。3232废水水质控制废水水质控制 废水水质控制就是采取一定的技术措施，使废水中污染物的浓度降低到规定的水平。目的有三个：（a a）满足废水再用（循环再用或接续再用）对水质要求；）满足废水再用（循环再用或接续再用）对水质要求；（b b）满足有价物质回收工艺对水质的要求；）满足有价物质回收工艺对水质的要求；（c c）满足废水排放对水质的要求。）满足废水排放对水质的要求。3333废水水质控制废水水质控制废水水质废水水质n不同的行业、不同目的的废水有相应的要求，n即废水排放标准和水体中允许的标准。n值得指出的是我国目前大多为浓度标准，即只规定排放废水中污染物的允许浓度，而没有规定允许的排放总量，这是不合理的。应同时由排放总量的要求。3434废水水质控制废水水质控制控制废水污染的途径控制废水污染的途径（1）改革生产工艺，严格控制污染源（2）加强废水处理技术的研究（3）对不同的废水要分别处理，即要先处理后排放（4）加强有关法律法规的制订和实施（5）加强宣传教育提高全民的环境意识 3535废水水质控制废水水质控制废水处理方法简介废水处理方法简介 按废按废水中水中污染污染物的物的除去除去方式方式分离处理分离处理(separation)：通过各种方通过各种方法使污染物从废水中分离出来，一法使污染物从废水中分离出来，一般不改变污染物的化学本性般不改变污染物的化学本性 转化处理转化处理(transformation)：通过通过化学或生物化学的方法，使废水化学或生物化学的方法，使废水中的污染物转化为无害的物质，中的污染物转化为无害的物质，或是转化为易于分离的物质然后或是转化为易于分离的物质然后再分离再分离。稀释处理稀释处理(dilution)3636按按处处理理的的程程度度一级处理一级处理(primary)：也叫也叫初级处理初级处理，该过程只能除去废水中的大颗粒的该过程只能除去废水中的大颗粒的悬浮物及漂浮物，很难达到排放标悬浮物及漂浮物，很难达到排放标准。准。二级处理二级处理(secondary)(secondary)：一般可以一般可以除去细小的或呈胶体态的悬浮物除去细小的或呈胶体态的悬浮物及有机物，一般能达到排放标准。及有机物，一般能达到排放标准。三级处理三级处理(tertiary)(tertiary)，也称也称高级高级(advanced)(advanced)处理：处理：进一步除去废进一步除去废水中的胶体及溶解态的污染物，水中的胶体及溶解态的污染物，一般可达到回用的目的。一般可达到回用的目的。3737废水的废水的一级处一级处理方法理方法重力分离法重力分离法(gravity separation)阻力截留法阻力截留法(retaining)稀释法稀释法(dilution)中和法中和法(neutralization)沉降法沉降法(sedimentation)上浮法上浮法(floating)格栅截留格栅截留(bar screen)筛网截留筛网截留(screen)粒状介质过滤粒状介质过滤(granular media filtration)3838废废水水的的二二级级处处理理方方法法气浮法气浮法(air flotation)混凝法混凝法(coagulation)萃取法萃取法(solvent extraction)氧化还原法氧化还原法(oxidize-reduction)电解法电解法(electrolysis)生物法生物法(biotreatment)吹脱法吹脱法(air stripping)汽提法汽提法(steam stripping)好氧法好氧法(aerobic)厌氧法厌氧法(anaerobic)3939废废水水的的三三级级处处理理方方法法吸附法吸附法(adsorption)膜分离法膜分离法(membrane)磁过滤法磁过滤法(magnetic filtration)离子交换法离子交换法(ion exchange)超过滤超过滤(ultrafiltration)反渗透反渗透(reverse osmosis)电渗析电渗析(electrodialysis)4040城市废水处理的一般流程城市废水处理的一般流程废水废水格栅格栅沉砂池沉砂池沉淀池沉淀池生物生物处理处理二次二次沉淀池沉淀池三级三级处理处理污泥污泥处理处理垃圾垃圾处理处理沉渣沉渣处理处理污泥污泥浓缩浓缩一级处理出水一级处理出水沉渣沉渣处理处理二级处理出水二级处理出水部分污泥回流三三级级处处理理出出水水4141废水的预处理废水的预处理Preliminary Treatment4242废水的预处理调节(equalization)调节的目的废水的流量和污染物的含量是随时间变化的。调节的目的是减少和控制废水水质及流量的波动，以便为后续处理提供最佳条件。4343某工业废水流量随时间变化曲线某工业废水流量随时间变化曲线时间时间 废废水水流流量量4444生活废水流量随时间变化曲线生活废水流量随时间变化曲线时间时间/点钟点钟3 30 00.050.050.10.10.150.150.20.20 04 48 81212161620202424废水流量废水流量/(m/(m/s)/s)4545调节的具体目的：（a）适当缓冲有机物的波动以避免生物处理系统中的冲击负荷；（b）适当控制pH值或减小中和需要的化学药剂量；（c）削减进入物理化学处理系统的高峰流量并使加药率能与进水相适应；（d）当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水；（e）控制废水向城市管道系统的排放量，使废水负荷分配比较均匀；（f）避免高浓度有毒废水进入生物处理厂；（g）调节由于季节的变化而引起的流量变化。4646调节的方式调节的方式调节的主要方式是设置废水调节池(equalizationbasin)。按调节池的位置，调节方式可分为在线调节(onlineequalization)与离线调节(offlineequalization)两种：4747废水的在线调节示意图废水的在线调节示意图 去处废水除调计量理厂杂物节池控制 泵站在线调节流程可以大幅度地调节废水的成分和流量，但能源消耗大。4848废水离线调节示意图废水离线调节示意图 废废水水除除杂杂物物溢溢流流设设施施调调节节池池泵泵站站计量计量与控制与控制去去水水处处理理厂厂调节能力较差可以节省能源4949实际调节池布置示意图（在线）实际调节池布置示意图（在线）出水量保出水量保持不变持不变调节池水位变化以调节池水位变化以适应来水量的变化适应来水量的变化5050调节池的搅拌装置：目的：保证充分均和，避免固体的沉淀。通过搅拌和曝气也可使还原性物质氧化。使某些可溶性气体通过吹脱而减少。方法：常用的搅拌方法有机械曝气法、扩散空气法及涡轮式搅拌器等。最常用的是装设淹没式搅拌器。5151废水浓度的调节废水浓度的调节目的：如果废水的流量变化不大，仅是污染物的浓度变化较大，可用另一种调节方式。方式：最常见的浓度调节池可称异程式调节池，浓度调节池也称为均质池。这种调节池为常水位，重力流，在调节池中水流每一质点的流程则由短到长，都不相同，再结合进出水槽的布置，使前后时程的水得以相互混合，取得随机均质的效果。5252带折流墙的调节池带折流墙的调节池出出水水5353圆型调圆型调节池节池返回目录返回目录隔隔墙墙5454格栅与筛滤作用：筛滤的目的是去除废水中粗大的悬浮物和杂物(detritus)，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。分类：n筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板。n由平行的棒和条构成的称为格栅(barscreen)；n由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网(screen)。5555格栅格栅位置：格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处。分类：按形状按形状曲面格栅曲面格栅(curve bar screen)(curve bar screen)：筛网呈弧状：筛网呈弧状平面格栅（平面格栅（flat bar screen)flat bar screen)：筛网呈平面：筛网呈平面5656格栅格栅 按栅条的间隙按栅条的间隙粗粗(coarse)格栅（格栅（50-100mm）按筛余物清理方式分按筛余物清理方式分人工清理人工清理(manually cleaned screen)机械清理机械清理(mechanically cleaned screen)细细(fine)格栅（格栅（3-10mm）中中(medium)格栅（格栅（10-40mm）5757人工清渣格栅示意图人工清渣格栅示意图格栅格栅操作平台操作平台滤水板滤水板5858移动式伸缩臂机械格栅示意图移动式伸缩臂机械格栅示意图耙斗耙斗格栅格栅行走轮行走轮59596060筛网筛网筛网的孔的形状和大小与格栅不同，最常用的使用金属丝编织成的方孔筛网。作用是除去粒度更小的悬浮物。分类分类振动筛网振动筛网(vibration screen)水力筛网水力筛网(hydraulic screen)转鼓式筛网转鼓式筛网(drum screen)转盘式筛网转盘式筛网(disc screen)微滤机微滤机(micro filtration)6161振动筛网示意图振动筛网示意图6262水力筛网构造示意图水力筛网构造示意图水水筛余物筛余物进水管进水管不透水部分不透水部分63636464筛余物的处置筛余物的处置收集的筛余物(screenings)运至处置区填埋(landfill)或与城市垃圾一起处理。当有回收利用价值时，可送至粉碎机或破碎机被破碎后再用。对于大型水处理系统，也可采用焚烧的方法彻底处理。6565中和中和概述概述酸性废水有的含无机酸(如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢氰酸等)，有的含有机酸(如醋酸、甲酸、柠檬酸等)。碱性废水中含有碱性物质，如苛性钠、碳酸钠、硫化钠及胺类等。酸性废水的危害程度比碱性废水要大。u酸含量大于35的高浓度含酸废水，常称为废酸液；u碱含量大于13的高浓度含碱废水，常称为废碱液。u废酸液、废碱液往往要采用特殊的方法回收其中的酸和碱。u酸含量小于35或碱含量小于l3的低浓度酸性废水与碱性废水常采用中和法处理。6666中和中和酸碱废水按pH值的不同可分为以下几类：强酸性废水pH106767中和中和酸碱废水的来源：酸性废水主要来源于化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等。碱性废水主要来源于印染厂、造纸厂、炼油厂和金属加工厂等。6868中和中和中和处理中和处理(neutralization)适用于废水处理中的下列情适用于废水处理中的下列情况：况：（a）废水排入受纳水体前，其pH值指标超过排放标准。这时应采用中和处理，以减少对水生生物的影响；（b）工业废水排入城市下水道系统前，为避免对管道系统造成腐蚀；（c）废水在排入前进行中和，要比与其它废水混合后的大量废水进行中和经济的多。（d）化学处理或生物处理之前。对生物处理而言，需将处理系统的pH维持在6.58.5范围内，以确保最佳的生物活力。对化学处理而言，也需要在一定的pH范围内才能取得好的处理效果。6969中和中和酸碱中和过程酸碱中和过程酸碱盐水或HOH-H2O酸碱废水的中和处理酸碱废水的中和处理（1）酸碱废水相互中和（2）酸性废水的中和处理1）药剂中和法特点：药剂中和法能处理任何浓度、任何性质的酸性废水，对水质和水量波动适应性强，中和药剂利用率高。7070中和中和主要的药剂：主要的药剂：石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。此外，作为综合利用，也可以用碱性废渣、废液作为中和剂，如电石渣液、废碱液等。最常用的是石灰(CaO)。中和方式：干法中和湿法中和：7171石灰湿法添加时石灰乳制备流程示意图石灰消化槽，浓度为40%-50%石灰乳液槽，制成浓度为5%-10%的石灰乳石灰投加槽，其中有溢流堰，保持液面恒定，并能调节流量泵，输送流量要大于需要量7272分步中和工艺示意图 进水进水出水出水石灰乳石灰乳搅拌7373碱性废水的中和处理利用酸性废水中和；加酸中和；利用烟道气进行中和。烟道气中的CO2含量可高达24，此外有时还含有SO2和H2S，故可用来中和碱性废水。用烟道气中和碱性废水一般在喷淋塔中进行。7474喷淋塔示意图该法的优点是以废治废，投资省，运行费用低；缺点是出水中的硫化物、耗氧量和色度都会明显增加，还需进一步处理。7575重力沉降法沉降的基本原理沉降试验和沉降曲线沉淀池及其设计计算不溶态污染物的不溶态污染物的分离技术分离技术767677777878中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水进水出水出水排泥排泥7979沉降的基本原理沉降动力学沉降动力学:颗粒受力情况分析颗粒受力情况分析8080 式中：式中：As运动方向的面积Cd牛顿无因次阻力系数：Cd=f(Re)s颗粒沉降速度当受力平衡时，沉速变为s（最终沉降速度）8181对于球形颗粒：对于球形颗粒：层流区（层流区（stokes区）区）:紊流区（牛顿区）紊流区（牛顿区）过渡流区（艾伦区）过渡流区（艾伦区）8282粒状介质过滤粒状介质过滤Granular Medium Filtration8383粒状介质过滤过滤是使含悬浮物的废水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同，可将过滤分为下列四类：格筛过滤（screen）微孔过滤(microfiltration)膜过滤(membranefiltration)深层过滤(depthfiltration)8484过滤过程的分类：(1)格筛过滤。过滤介质为栅条或滤网，用以去除粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等。其典型设备有格栅、筛网和微滤机。(2)微孔过滤。采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂(如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。定型的商品设备很多。(3)膜过滤。采用特别的半透膜作过滤介质，在一定的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具有选择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。主要设备有反渗透、超过滤和电渗析等。8585（4）深层过滤。采用颗粒状滤料(granularmedia)，如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙，废水穿过一定深度的滤层，水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤(precoatfiltration)过程，这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。8686过滤在水处理中的作用：在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求；在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段；作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。8787深层过滤的基本过程深层过滤的基本过程过滤过程分为过滤(filtration)和反洗(backwash)两个过程。过滤过程是废水由上到下通过一定厚度的由一定粒度的粒状介质组成的床层，由于粒状介质之间存在大小不同的孔隙，废水中的悬浮物被这些孔隙截留而除去。滤料滤料废水废水过滤水过滤水8888到一定程度时过滤不能进行，需要进行反洗。反洗是通过上升水流的作用使滤料呈悬浮状态，滤料间的孔隙变大，污染物随水流带走，反洗完成后再进行过滤。所以深层过滤过程是间断进行的。滤料滤料反洗废水反洗废水反洗水入口反洗水入口返回目录89899090919192929393混凝混凝Coagulation9494混凝原理和用途混凝原理和用途混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体微粒（colloidalmatters)，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。混凝是通过向废水中投加混凝剂(coagulant)，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集(aggregation)成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。混凝法是废水处理中常采用的方法。可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。混凝法还能改善污泥的脱水性能。9595废水废水混凝剂混凝剂L L混合混合L反应反应L沉降沉降L（澄（澄清）清）出水出水污泥污泥混凝的工艺过程混合目的是使混凝剂尽混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要短时快与水混合，需要短时间高强度搅拌间高强度搅拌反应阶段的目的是使药剂与水中反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。造条件，需要低强度长时间搅拌。许多因素影响反应过程许多因素影响反应过程L澄清的目的是使所澄清的目的是使所生成的絮体与水分生成的絮体与水分离，完成净化过程离，完成净化过程9696混凝剂与助凝剂混凝剂与助凝剂凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。凝聚(coagulation)是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程；絮凝(flocculation)则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程；混凝（coagulation-flocculation）则包括凝聚与絮凝两种过程。97971.1.混凝剂混凝剂9898水处理对混凝剂的要求：混凝效果好；对人类健康无害；价廉易得；使用方便。目前常用的混凝剂按化学组成可分为无机盐类和有机高分子类。99991）三氯化铁(ferricchloride)无水物、结晶水物和液体，其中常用的是FeCl36H2O，极易溶于水。优点：形成的矾花沉降性好，处理低温水或低浊度水效果比铝盐好，适宜的pH值范围较宽；缺点：处理后的水的色度比铝盐的高，腐蚀性大。10100 02）硫酸亚铁(ferrous sulfate)FeSO47H2O是半透明绿色晶体，易溶于水，在水温2O时溶解度为21。硫酸亚铁离解出的Fe2只能生成最简单的单核络合物，因此，不如三价铁盐混凝效果好。残留在水中的Fe2会使处理后的水带色，Fe2与水中的某些有色物质作用后，会生成颜色更深的溶解物。因此，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。10101 13）硫酸铝(aluminum sulfate,alum)工业产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。工业产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的粗制硫酸铝的Al203含量不少于含量不少于14.516.5，不溶杂质，不溶杂质含量不大于含量不大于2430。优点：价格较低，使用方便，混凝效果好。优点：价格较低，使用方便，混凝效果好。缺点：当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。缺点：当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。由于杂质含量高，所以渣量大。由于杂质含量高，所以渣量大。10102 24）聚合氯化铝(poly-aluminum chloride,PAC)聚合氯化铝是一种高分子混凝剂，简称PAC(poly-aluminiumchloride)其化学式可写为Al2(OH)nCl6-nm，式中n可取1到5中间的任何整数，m为10的整数。这个化学式实际是指m个Al2(OH)nCl6-n单体的聚合物。聚合氯化铝中OH与Al的比值对混凝效果有很大关系，一般可用碱化度B表示：B=0H100/3Al，例如n4时，碱化度B=4/（32）100=66.7。一般要求B为4060。10103 35）聚合硫酸铁(poly-ferric sulfate,PFS)化学式为Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m优点：投加剂量小，絮体生成快，对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少。它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的无机高分子聚合物，且作用机理也颇为相似。10104 4(2)有机高分子类混凝剂(polyelectrolytes)分类：高分子混凝剂分为天然和人工两种，其中天然高分子混凝剂的应用远不如人工的广泛，主要原因是电荷密度小，分子量较低，且容易发生降解而失去活性。根据高分子聚合物所带基团能否离解及离解后所带离子的电性，有机高分子混凝剂可分为阴离子型(anionic)、阳离子型(cationic)和非离子型(nonionic)10105 5CH2CHCONH2n其中其中 n 称为聚合度称为聚合度10106 610107 7混凝混凝剂的剂的水力水力调制调制设备设备10108 8混凝剂的压缩空气调制混凝剂的压缩空气调制10109 9混凝剂的机械调制设备返回目录11110 0混合反应沉淀过滤消毒原水加药澄清池预处理方法预处理方法：预沉淀、生物过滤等深度处理方法深度处理方法：吸附、氧化、膜过滤等给水处理方法给水处理方法常规方法常规方法：11111 1p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日