污水处理厂基础知识培训内容.pdf
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1、. . word 教育资料 污水处理基础知识 1、污水 人类在生活和生产活动中, 要使用大量的水。 水在使用过程中会受到不同程 度的污染,被污染的水称为污水。污水也包括降水。 按照来源不同,污水可分为生活污水、工业废水和雨水。 生活污水是人类日常生活中用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处 排出的水,来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中生活间, 生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等,还 含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污水需经处理后才能 排入水体、灌溉农田或再利用。 工业废水在工业生产中排出的污水,来自车间和矿场。由于生产类别、
2、工艺 过程和使用原材料不同,工业废水的水质繁杂多样。其中如冷却水,只受轻度 污染或只是水温增高,稍做处理即可回用,它们被称为生产废水。而使用过程 中受到较严重污染的水, 其中大多有危害性, 如含有大量有机物的; 含氰化物、 汞、铅、铬等有毒物质的;含合成有机化学物质的;含放射性物质的等等。另 外也有物理性状十分恶劣如有臭味、有色、产生泡沫等。这些称为生产污水, 大多需经适当处理后才能排放或回用。生产污水中所含有毒有害物质往往是宝 贵的原料,应尽量回收利用。 降水是指在地面上流泄的雨水、冰雪融化水。这类水虽然较清洁,但径流量 大,若不及时排除, 会造成对人类生活、 生产的巨大影响。 降水一般不需
3、处理, 可直接排入水体,但初降的雨水可携带大量地面上、屋顶上积存的污染物,并 可能带有工厂排放出的有毒有害粉尘,污染程度较重的也要经过处理后排放。 . . word 教育资料 一般情况下,污水都需经过处理再排放, 但对于处理程度的要求可有所不同。 如进人受纳水体或土地、大气的,因环境具有一定的自净能力,在自净能力范 围以内的,即环境容量允许的, 可充分利用环境容量而减低对处理水平的要求; 对于回收利用,也可按回收后用水的水质要求来确定处理水平。以此来求得最 好的环境效益、社会效益和经济效益。 2、水质指标 21物理指标 (1)悬浮固体 水质中的悬浮固体是指水样通过孔径为0.45 m 的滤膜,截
4、留在滤膜上并于 103105烘干至恒重的物质质量,简称SS ,单位是 mg/L。 (2) 浊度 水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都 可以使水体变得混浊而呈现一定浊度,浊度是在外观上判断水是否被污染的主 要特征之一。在水质分析中规定:1L水中含有 1mgSiO2 所构成的浊度为一个标准 浊度单位,简称 1度。 (3) 臭和味 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。 (4) 温度
5、温度也是一项重要指标, 水温的变化对废水生物处理有很大影响,水温通常 . . word 教育资料 用刻度为 0.1 的温度计测定。水温要在现场测定。 (5) 色泽和色度 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 ) 2.49lmg 及氯 化钴 (CoCl26H2O )2.00mg时,也就是在 1L水中含铂( Pt)1mg 及钴(Co)0.5mg时所 产生的颜色深浅为 1度 (1o) ; 二是采用稀释倍数
6、法, 将废水按一定的稀释倍数, 用水稀释到接近无色时的稀释倍数。 2.2 化学指标 (1)生物化学需氧量 BOD 简称生化需氧量,简写为BOD ,是污水的重要污染指标之一。污水中大多含 有有机物。有机污染对水体污染、自净都有很大的影响,是污水处理的主要对 象,在污水处理及环境保护领域内被广泛使用。 生化需氧量是指在一定的温度、时间条件下,微生物在分解、氧化水中有机 物的过程中,所消耗的游离氧数量,单位为mg L。在BOD 的测量中,通常规定 使用20、5天的测试条件,并将结果以氧的mg/L表示,记为五日生化需氧量, 符号BOD 5。有机物生物降解的过程,可分为两个阶段。第一阶段,有机物在好氧
7、微生物作用下被降解,转化为CO 2、H2O 和NH3。在自然条件下,一般 1020天可以 完成。第二阶段是 NH 3转化为硝酸盐的硝化反应,大约需百日可以完成。在第一 阶段完成后,已不影响环境卫生,因此,水体只要保持第一阶段需要的氧,就 可达到卫生要求。测定第一阶段污水降解的需氧量,需要20天,时间太长,一 . . word 教育资料 般都以五日为测定生化需氧量的标准,写为BOD 5。而以第一阶段所需 20天时间, 近似地认为是完全生化需氧量,写为BOD 20。,生活污水的 BOD5约为BOD20的70。 (2)化学需氧量 COD 在一定条件下, 采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量
8、,即为 化学需氧量,写为 COD 。是污水水质的重要指标之一。化学需氧量越大,说明水 体受有机物的污染越严重。 常用的氧化剂有重铬酸钾和高锰酸钾。我国规定的废水检验标准采用重铬酸 钾作为氧化剂, 在酸性条件下进行测定, 所以有时记作“CODcr ”,单位为 mg/L。 测定COD 采用的是强氧化剂, 对大多数的有机物可以氧化到85%-95% 以上,所 以,同一种水质的 COD 一般高于 BOD ,其间的差值能够粗略地表示不能为微生物 所降解的有机物。对于一定的废水而言,一般说来,COD BOD 20BOD5。 BOD 5/COD 指标是 5日生化需氧量与化学需氧量的比值,是污水可生化降解性 的
9、指标。这一比值可反映污水可生化降解性的功能。通常以 BOD 5/COD=0.3为污水 可生化降解的下限。 (3)总需氧量 TOD 由于有机物主要组成元素是C 、H 、O 、N、S等,当被氧化后,分别产生CO 2、 H 2O 、NO2和SO2,所消耗的氧量称为总需氧量 TOD 。TOD 更接近于理论需氧量值。 TOD 的测定原理是:向氧含量已知的氧气流中注入一定数量的水样,并将其 送入以铂钢为触媒的燃烧管中,在900的高温下燃烧,水样中的有机物即被氧 化,消耗掉氧气流中的氧,剩余氧量可用电极测定并自动记录。氧气流原有氧 量减去剩余氧量即总需氧量TOD 。可见 TOD 的值大于 COD 值。TOD
10、 的测定仅需几分 钟。 . . word 教育资料 从以上看出: TOD CODcr BOD (4)总有机碳 TOC 总有机碳 TOC 是目前在国内、外开始广泛使用的表示污水被有机物污染的综 合指标。它所显示的数值是污水中有机物的总含碳量。测定原理是:先将水样 酸化,通过压缩空气吹脱水中的无机碳酸盐,排除干扰,然后向氧含量已知的 氧气流中注入一定数量的水样,并将其送入以铂钢为触媒的燃烧管中,在900 的高温下燃烧,用红外气体分析仪测定在燃烧过程中产生的CO 2量, 并自动记录, 再折算出其中的合碳量,就是总有机碳TOC 值。测定时间仅需几分钟。 (5)有机氮:有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿
11、素等含氮有机物总量 的一个水质指标。 若使有机氮在有氧的条件下进行生物氧化,可逐步分解为 NH3 、 NH4+ 、NO2- 、NO3- 等形态, NH3 、NH4+ 称为氨氮, NO2- 称为亚硝酸氮, NO3- 称为 硝酸氮,这几种形态的含量均可作为水质指标,分别代表有机氮转化为无机物 的各个不同阶段。总氮(TN )则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水 质指标。 (6)PH 值:是指水中氢离子浓度的大小,在数值上等于氢离子的负对数, 即: PH=-lgH +=lg1/H+ PH 值是废水的重要水质指标之一。 废水呈酸性或呈碱性, 一般都是用 PH 值来 表示。当 PH=7 时,水呈中性
12、;当 PH 7时,水呈酸性;当 PH 7时,水呈碱性。 PH 值的测定通常根据电化学原理采用玻璃电极法。 (7)溶解氧( DO ) 溶解于水中的分子氧。 一般以每升水所含氧的毫克数表示。水中溶解氧饱和 . . word 教育资料 含量与水温、大气压力和水的化学组成有密切关系。在一个大气压条件下,0 的蒸馏水中溶解氧达到饱和时的氧含量为14.6mgL,在20时则为 9.1mgL。 海水中溶解氧含量约为淡水的80% 。溶解氧是鱼类和好氧菌生存和繁殖所必须的 物质。溶解氧低于 4 mg L时,鱼类则难以生存。当水源被有机物污染后,由 于好氧菌氧化有机物,从而消耗了水中的溶解氧,如果不能从空气中及时补
13、充 消耗的氧,则水中溶解氧不断减少, 甚至接近于零。 此时厌氧菌就会大量繁殖, 使有机物腐败,水产生臭气。在静止的水中,水面的氧靠扩散作用进入水层, 因此,湖、塘水溶解氧含量与深度成反比。在流动的水中,湍流使氧迅速进入 水中,湍流越大,氧溶解于水中的速度越快。 2.3 生物指标 作为水质的生物指标主要有细菌总数、大肠菌数、病原菌和病毒等。 (1)细菌总数:细菌总数是指 1毫升水中所含有各种细菌的总数。在水质分 析中,是把一定量水接种于琼脂培养基中,在37条件下培养 24小时后,数出 生长的细菌菌落数,然后计算出每毫升水中所含的细菌数。 (2)大肠菌数:大肠菌数是指 1升水中所含大肠菌个数。由于
14、大肠菌在外部 环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似,而且大肠菌的数量多, 比较容易检验,所以把大肠菌数作为生物污染指标。 3、 污水处理 污水处理就是采用各种技术与手段,将污水中所含的污染物质分离去除、回 收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化。 现代污水处理技术按原理可分为物理处理法,化学处理法和生物化学处理法 三类。 . . word 教育资料 物理处理法:利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。方法有: 筛滤法,沉淀法,上浮法,气浮法,过滤法和反渗透法等。 化学处理法;利用化学反应的作用, 分离回收污水中处于各种形态的污染物 质(包括悬浮物、溶解物及胶体等)。主要
15、方法有中和、混凝、电解、氧化还 原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产污 水。 生物化学处理法: 是利用微生物的代谢作用便污水中呈溶解、胶体状态的有 机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类,即利用好氧微生物 作用的好氧法和利用厌氧微生物作用的厌氧法。前者广泛用于处理城市污水及 有机性生产污水,其中有活性污泥法和生物膜法两种;后者多用于处理高浓度 有机污水与污水处理过程中产生的污泥。 城市污水与生产污水中的污染物是多种多样的,往往需要采用几种方法的组 合,才能去除不同性质的污染物与污泥,达到净化的目的。 现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和
16、三级处理。 一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的同体污染物质,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 一般只去除 30% 左右, 达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 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(即BOD , COD ) , 去除率可达 90% 以上,使有机污染物达到排放标准的要求。 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。三级处理也常叫 . . word 教育资料 做深度处
17、理。 4、活性污泥法的基本原理: 4.1 活性污泥的组成: 在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥,活性污泥是由具有活性的微生物、 微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能为生物所降解的有机物和无 机物组成,其中微生物是活性污泥的主要组成部分。 活性污泥微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体 相结合所组成的一个生态系。 细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心,是微生物的最主要成分, 污水 中有机物的性质决定那些种属的细菌占优势,含蛋白质的污水有利于产碱杆菌 属和芽孢杆菌属,而醣类污水或烃类污水则有利于假单孢菌属。在一定的能量 水平(即细菌的活动能力)下,大部分细菌构成了活
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