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1、第三讲第三讲 化工废水处理化工废水处理张永锋张永锋内蒙古工业大学化工学院内蒙古工业大学化工学院1第三章第三章 化工废水处理化工废水处理第一节第一节 化工废水的来源和特点化工废水的来源和特点第二节第二节 化工废水处理方法概述化工废水处理方法概述第三节第三节 物理处理法物理处理法第四节第四节 化学处理法化学处理法第五节第五节 物化处理法物化处理法第六节第六节 生物处理法生物处理法2第一节第一节 化工废水的来源及特点化工废水的来源及特点一、废水的来源及特点一、废水的来源及特点二、水体污染物二、水体污染物3一、废水的来源及特征一、废水的来源及特征化学工业是一个多行业、多品种的工业部门：化学工业是一个多
2、行业、多品种的工业部门：l化学矿山化学矿山l石油化学工业石油化学工业l煤炭化学工业煤炭化学工业l酸碱工业酸碱工业l化肥工业化肥工业l塑料工业塑料工业医药工业医药工业染料工业染料工业l洗涤剂工业洗涤剂工业l橡胶工业橡胶工业l炸药和起爆药工业炸药和起爆药工业l感光材料感光材料4一、废水的来源及特征一、废水的来源及特征 化工废水是从每一种化工产品生产过程中排放出来的废水化工废水是从每一种化工产品生产过程中排放出来的废水(包括工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等包括工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等)。化学工业废水都是在化工生产过程中产生的。不同行业、不化学工业废水都是在化工
3、生产过程中产生的。不同行业、不同企业、不同原料、不同的生产方式和不同类型的设备、生产同企业、不同原料、不同的生产方式和不同类型的设备、生产管理的好与坏、操作水平的高与低都对废水的产生数量和污染管理的好与坏、操作水平的高与低都对废水的产生数量和污染物的种类及浓度有很大的影响。物的种类及浓度有很大的影响。5一、废水的来源及特征一、废水的来源及特征（一）化工废水的主要来源（一）化工废水的主要来源 (1)化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水。一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水。
4、(2)化学反应不完全而产生的废料。化学反应不完全而产生的废料。(3)化学反应中副反应过程生成的废水。化学反应中副反应过程生成的废水。(4)冷却水。冷却水。(5)一些特定生产过程排放的废水。如：焦炭生产的水力割焦排水，一些特定生产过程排放的废水。如：焦炭生产的水力割焦排水，蒸汽喷射泵的排出废水，蒸馏和汽提的排水与高沸残液，酸洗或蒸汽喷射泵的排出废水，蒸馏和汽提的排水与高沸残液，酸洗或碱洗过程排放的废水，溶剂处理中排出的废溶剂，机泵冷却水和碱洗过程排放的废水，溶剂处理中排出的废溶剂，机泵冷却水和水封排水等。水封排水等。(6)地面和设备冲洗水和雨水，因常夹带某些污染物，最终也形成地面和设备冲洗水和雨
5、水，因常夹带某些污染物，最终也形成废水。废水。6一、废水的来源及特征一、废水的来源及特征（二）化工废水分类（二）化工废水分类第一类第一类为含有机物的废水，主要来自基本有机原料、合成为含有机物的废水，主要来自基本有机原料、合成材料材料(含合成塑料、合成橡胶、合成纤维含合成塑料、合成橡胶、合成纤维)、农药、染料等、农药、染料等行业排出的废水；行业排出的废水；第二类第二类为含无机物的废水，如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、为含无机物的废水，如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水；硝酸及纯碱等行业排出的废水；第三类第三类为既含有有机物又含有无机物的废水，如氯碱、感为既含有有机物又含有无机物的
6、废水，如氯碱、感光材料、涂料等行业。光材料、涂料等行业。如果按废水中所含主要污染物分则有含氰废水、含酚废水、如果按废水中所含主要污染物分则有含氰废水、含酚废水、合硫废水、含氟废水、台铬废水、含有机磷化合物废水、合硫废水、含氟废水、台铬废水、含有机磷化合物废水、合有机物废水等。合有机物废水等。7一、废水的来源及特征一、废水的来源及特征（三）化工废水的特点（三）化工废水的特点（）废水排放量大（）废水排放量大（）污染物种类多（）污染物种类多（）污染物毒性大、不易生物降解（）污染物毒性大、不易生物降解（）废水中含有害污染物较多（）废水中含有害污染物较多（）化工废水的水量和水质视其原料路线，生产工艺方（
7、）化工废水的水量和水质视其原料路线，生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异法及生产规模不同而有很大差异（6）污染范围广）污染范围广8二、水体污染物二、水体污染物（一）固体污染物（一）固体污染物 固体污染物常用固体污染物常用悬浮悬浮物和物和浊度浊度两个指标来表示。两个指标来表示。悬浮物悬浮物是一项重要的水质指标，它的存在不但使水质浑浊，是一项重要的水质指标，它的存在不但使水质浑浊，而且易使管道及设备堵塞、磨损，干扰废水处理及回收设备的工而且易使管道及设备堵塞、磨损，干扰废水处理及回收设备的工作。由于大多数废水都有悬浮物，因此去除水中的悬浮物是废水作。由于大多数废水都有悬浮物，因此去除水中的悬浮物
8、是废水处理的一项基本任务。处理的一项基本任务。浊度浊度是对水的光传导性能的一种测量，其值可表征废水中的是对水的光传导性能的一种测量，其值可表征废水中的胶体和悬浮物的含量。主要是水体中含有泥沙、有机质胶体、微胶体和悬浮物的含量。主要是水体中含有泥沙、有机质胶体、微生物以及无机物质悬浮物和胶体物，产生的浑浊现象，以至于降生物以及无机物质悬浮物和胶体物，产生的浑浊现象，以至于降低水的透明度，而影响感官甚至影响水生生物的生活。低水的透明度，而影响感官甚至影响水生生物的生活。9二、水体污染物二、水体污染物（一）固体污染物（一）固体污染物 l固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态固体污染物在水中以三种状态
9、存在：溶解态(直径小于直径小于1nm)、胶休态、胶休态(直径介于直径介于l200nm)和悬浮态和悬浮态(直径大于直径大于10Dnm)。l水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜(孔径约孔径约310um)的叫溶解固体的叫溶解固体(DS)；不能透过的叫悬浮固体或；不能透过的叫悬浮固体或悬浮物悬浮物(SS)，两者合称为总同体，两者合称为总同体(TS)。l在水质监测中悬浮物在水质监测中悬浮物(SS)是一个比较重要的指标。是一个比较重要的指标。10二、水体污染物二、水体污染物（二）（二）耗氧有机物耗氧有机物 耗氧有机物种类繁多，组成复杂，因而难以分别对其进行定
10、耗氧有机物种类繁多，组成复杂，因而难以分别对其进行定量、定件分析。因而，没有特殊要求，一般不对它们进行单项定量、定件分析。因而，没有特殊要求，一般不对它们进行单项定量测定，而是利用其共性，间接地反映其总量或分类含量。在工量测定，而是利用其共性，间接地反映其总量或分类含量。在工程实际中，采用以下几个综合水质污染指标来描述。程实际中，采用以下几个综合水质污染指标来描述。11二、水体污染物二、水体污染物（二）（二）耗氧有机物耗氧有机物 1.化学需氧量（化学需氧量（COD)化学需氧量是指在酸性条件下，用强的化学氧化剂将有机物化学需氧量是指在酸性条件下，用强的化学氧化剂将有机物氧化成氧化成CO2、H2O
11、所消耗的氧量。以每升水消耗氧的毫克数表示所消耗的氧量。以每升水消耗氧的毫克数表示(mg/L)。COD值越高，表示水中有机污染物的污染越严重。值越高，表示水中有机污染物的污染越严重。2.生化需氧量（生化需氧量（BOD)在有氧条件下，由于微生物的话动，降解有机物所需的氧量，在有氧条件下，由于微生物的话动，降解有机物所需的氧量，称为生化需氧量，以每升水消耗氧的毫克数称为生化需氧量，以每升水消耗氧的毫克数(mg/L)。生化需氧量。生化需氧量越高，表示水中耗氧有机物污染越严重。越高，表示水中耗氧有机物污染越严重。12二、水体污染物二、水体污染物（二）（二）耗氧有机物耗氧有机物 3.总需氧量（总需氧量（T
12、OD)有机物主要元素是有机物主要元素是C、H、O、N、S等。在高温下燃烧后，等。在高温下燃烧后，将分别产生将分别产生CO2、H2O、NO2和和SO2,所消耗的氧量称为总需氧所消耗的氧量称为总需氧量量TOD。TOD的测定仅需要几分钟。但的测定仅需要几分钟。但TOD的测定在水质监测的测定在水质监测中应用比较少。中应用比较少。4.总有机碳总有机碳 总有机碳是近年来发展起来的一种水质快速测定方法，通过总有机碳是近年来发展起来的一种水质快速测定方法，通过测定废水中的总有机碳量可以表示有机物的含量。测定废水中的总有机碳量可以表示有机物的含量。13二、水体污染物二、水体污染物（三）（三）富营养化污染物富营养
13、化污染物 废水中所含废水中所含N和和P是植物和微生物的主要营养物质。是植物和微生物的主要营养物质。当废水排入受纳水体，使水中当废水排入受纳水体，使水中N和和P的浓度分别超过的浓度分别超过0.2mg/L和和0.02mg/L时，就会引起受纳水体的富营养化，促进各种水生时，就会引起受纳水体的富营养化，促进各种水生生物生物(主要是藻类主要是藻类)的活性，刺激它们的异常繁殖，并大量消耗水的活性，刺激它们的异常繁殖，并大量消耗水中的溶解氧，从而导致鱼类等窒息和死亡。中的溶解氧，从而导致鱼类等窒息和死亡。其次，水中大量的其次，水中大量的N03-、NO2-若经食物链进入人体，将危害若经食物链进入人体，将危害人
14、体健康或有致癌作用。人体健康或有致癌作用。14二、水体污染物二、水体污染物v无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及般的无机盐类。般的无机盐类。v酸主要来源于矿山排水、工业废水及酸雨带来。酸主要来源于矿山排水、工业废水及酸雨带来。v碱性废水主要来自碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业碱性废水主要来自碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业的废水。酸碱废水的水质标准中以的废水。酸碱废水的水质标准中以pH来反映其含量水平。来反映其含量水平。v酸性废水和碱性废水可相互中和产生各种盐类；酸性、碱性废水酸性废水和碱性废水可相互中和产生各种盐类；酸性、碱性废水亦可与
15、地表物质相互作用，生成无机盐类。所以，酸性或碱性污亦可与地表物质相互作用，生成无机盐类。所以，酸性或碱性污水造成的水体污染必然伴随着无机盐的污染。水造成的水体污染必然伴随着无机盐的污染。（四）无机无毒物质（酸、碱、盐污染物）（四）无机无毒物质（酸、碱、盐污染物）15二、水体污染物二、水体污染物1.无机有毒物质无机有毒物质2.有机有毒有机有毒 物质物质3.放射性物质放射性物质（五）有毒污染物（五）有毒污染物16二、水体污染物二、水体污染物v 油类污染物包括油类污染物包括“石油类石油类”和和“动植物油动植物油”两项。两项。v沿海及河口石油的开发、油轮运输、炼油工业废水的排故、内沿海及河口石油的开发
16、、油轮运输、炼油工业废水的排故、内河水运以及生活废水的大量排放等，都会导致水体受到油污染。河水运以及生活废水的大量排放等，都会导致水体受到油污染。v油类污染物能在水面上形成油膜，影响氧气进入水体，破坏了油类污染物能在水面上形成油膜，影响氧气进入水体，破坏了水体的复氧条件。它还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表，水体的复氧条件。它还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表，影响养分的吸收和皮物的排出。影响养分的吸收和皮物的排出。v当水中含油当水中含油0.010.1mg/L时，对鱼类和水生生物就会产生影时，对鱼类和水生生物就会产生影响。当水中含油响。当水中含油0.30.5mg/L时，就会产生石油气味，不适合
17、时，就会产生石油气味，不适合饮用。同时，油污染还破坏了海滩休养地、风景区的景观等。饮用。同时，油污染还破坏了海滩休养地、风景区的景观等。（六）油类污染物（六）油类污染物17二、水体污染物二、水体污染物（七）生物污染物（七）生物污染物q生物污染物质是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病生物污染物质是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。虫卵和病毒。q未污染的天然水中的细菌含量很低，水中的生物污染物主要来自未污染的天然水中的细菌含量很低，水中的生物污染物主要来自生活污水、医院污水和屠宰肉类加工、制革等工业废水。主要通生活污水、医院污水和屠宰肉类加工、制革等工业废水。主要通过动
18、物和人排泄的粪便中含有的细菌、病菌及寄生虫类等污染水过动物和人排泄的粪便中含有的细菌、病菌及寄生虫类等污染水体，引起各种疾病传播。体，引起各种疾病传播。q如生活污水中可能能有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢庆、脑炎的如生活污水中可能能有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢庆、脑炎的病毒和细菌以及蛔虫卵和钩虫卯等。病毒和细菌以及蛔虫卵和钩虫卯等。q生物污染物污染的特点是数量大、分布广、存活时间长、繁殖速生物污染物污染的特点是数量大、分布广、存活时间长、繁殖速度快，必须予以高度重视。度快，必须予以高度重视。18二、水体污染物二、水体污染物q 废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽然没废水中能引起异色、
19、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽然没有严重的危害，但也引起人们感官上的极度不快，被称为感官性有严重的危害，但也引起人们感官上的极度不快，被称为感官性污染物。污染物。q如印染废水污染往往使水色变红或其他染料颜色，炼油废水污染如印染废水污染往往使水色变红或其他染料颜色，炼油废水污染可使水色黑褐等。可使水色黑褐等。q对于供游览和文体活动的水体而首，感官性污染物的危害则较大。对于供游览和文体活动的水体而首，感官性污染物的危害则较大。q各类水质标准中，对各类水质标准中，对色度色度、臭味臭味、浊度浊度、漂浮物漂浮物等指标都作了相等指标都作了相应的规定。应的规定。（八）感官性状污染物（八）感官性状污染物19
20、二、水体污染物二、水体污染物 废水温度过高而引起的危害，称为热污染。热电厂等的冷却废水温度过高而引起的危害，称为热污染。热电厂等的冷却水是热污染的主要来源。这种废水直接排入天然水体，可引起水水是热污染的主要来源。这种废水直接排入天然水体，可引起水温升高，产生的主要危害有以下几点。温升高，产生的主要危害有以下几点。(1)由于水温的升高，使水中的溶解氧减少，相应的亏氧量随由于水温的升高，使水中的溶解氧减少，相应的亏氧量随之减少，故大气中的氧向水中传送的速率减慢；另一方面，水温之减少，故大气中的氧向水中传送的速率减慢；另一方面，水温的升高会导致生物耗氧速度的加快，促使水体中的溶解氧进的升高会导致生物
21、耗氧速度的加快，促使水体中的溶解氧进步步耗尽，使水质迅速恶化，造成鱼类和其他水生生物死亡；耗尽，使水质迅速恶化，造成鱼类和其他水生生物死亡；（九）热污染（九）热污染20二、水体污染物二、水体污染物 (2)由于水温的升高，加快藻类繁殖，从而加快水体的富营养由于水温的升高，加快藻类繁殖，从而加快水体的富营养化进程；化进程；(3)由于水温的升高，导致水体中的化学反应加快，使水体中由于水温的升高，导致水体中的化学反应加快，使水体中的物化性质如离子浓度、电导串、腐蚀性发生变化，可能导致对的物化性质如离子浓度、电导串、腐蚀性发生变化，可能导致对管道和容器的腐蚀；管道和容器的腐蚀；(4)由于水温的升高，加速
22、细菌生长繁殖，增加后续水处理的由于水温的升高，加速细菌生长繁殖，增加后续水处理的费用。如取该水体作为给水源，则需要增加混凝剂和氯的投加量，费用。如取该水体作为给水源，则需要增加混凝剂和氯的投加量，且使水中的有机氯含量增加。且使水中的有机氯含量增加。（九）热污染（九）热污染21第二节第二节 化工废水处理方法概述化工废水处理方法概述v 废水中的污染物质是多种多样的，所以往往不可能用一种处废水中的污染物质是多种多样的，所以往往不可能用一种处理单元就能够把所有的污染物质去除干净。一般一种废水往理单元就能够把所有的污染物质去除干净。一般一种废水往往需要通过由几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理往需要
23、通过由几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理后，才能够达到排放要求。后，才能够达到排放要求。v采用哪些方法或哪几种方法联合使用需根据废水的水质和水采用哪些方法或哪几种方法联合使用需根据废水的水质和水量、排放标准、处理方法的特点、处理成本和回收经济价值量、排放标准、处理方法的特点、处理成本和回收经济价值等，通过调查、分析、比较后决定，必要时，耍进行小试、等，通过调查、分析、比较后决定，必要时，耍进行小试、中试等试验研究。中试等试验研究。22(一一)按作用原理划分按作用原理划分 l物理处理法物理处理法l化学处理法化学处理法l物理化学法物理化学法l生物处理法生物处理法 针对不同污染物质的特征，发展
24、了各种不同的废水处理方法，针对不同污染物质的特征，发展了各种不同的废水处理方法，特别是对化工废水的处理，这些处理方法可按其作用原理划分为特别是对化工废水的处理，这些处理方法可按其作用原理划分为四大类：四大类：231.物理处理法物理处理法l通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质质(包括油膜和油珠包括油膜和油珠)的废水处理法。的废水处理法。l根据物理作用的不问，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤根据物理作用的不问，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截流法等。截流法等。l属于重力分离法的处理单元有：沉淀、上浮属于重力分离
25、法的处理单元有：沉淀、上浮(气浮、浮选气浮、浮选)等，相等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属装置等。装置等。l离心分离法本身就是离心分离法本身就是种处理单元，使用的处理装置有离心分离种处理单元，使用的处理装置有离心分离机和水旋分离器等，筛滤戴流法截留和过滤两种处理单元，前者机和水旋分离器等，筛滤戴流法截留和过滤两种处理单元，前者使用的处理设备足隔栅、筛网，而后者使用的砂滤池和微孔滤池使用的处理设备足隔栅、筛网，而后者使用的砂滤池和微孔滤池等。等。242.化学处理法化学处理法l是通过化学反应和传质作用来分离、去除废
26、水中呈溶解、胶体是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。l在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等：而以传质作是：混凝、中和、氧化还原等：而以传质作l用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗折和反渗透等。后两种处理单元又统称为膜处理技换以及电渗折和反渗透等。后两种处理单元又统称为膜处理技术。术。l其中运用传质作用的处
27、理单元具有化学作用，而同时又有与之其中运用传质作用的处理单元具有化学作用，而同时又有与之相关的物理作用，所以也可以从化学处理法中分离出来，成为相关的物理作用，所以也可以从化学处理法中分离出来，成为另另种处理方法，称为物理化学法，即运用物理和化学的综合种处理方法，称为物理化学法，即运用物理和化学的综合作用使污水得到净化的方法。作用使污水得到净化的方法。253.物理化学法物理化学法l是利用物理化学作用去除废水中的污染物质。是利用物理化学作用去除废水中的污染物质。l主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、气提法和主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、气提法和吹脱法等。吹脱法等。264.生物
28、化学处理法生物化学处理法l是通过微生物的代谢作用，使废水中呈是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细溶液、胶体以及微细悬浮状态悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的废水的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。处理方法。l根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物好氧生物处处理法和理法和厌氧生物厌氧生物处理法。处理法。27（二）按处理程度划分（二）按处理程度划分v一级处理一级处理v二级处理二级处理v三级处理三级处理 按处理程度划分，现代废水处理技术可分为：按处理程度划分，现代废水处理技术可分为：281.一级处理
29、一级处理l去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节废水去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节废水pH、减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。、减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。l污水经一级处理后，一般达不到排放标准。所以一般以一级处污水经一级处理后，一般达不到排放标准。所以一般以一级处理为预处理，以二级处理为主体，必要时再进行三级处理，即理为预处理，以二级处理为主体，必要时再进行三级处理，即深度处理，使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。深度处理，使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。291.一级处理一级处理l 筛滤法是分离污水中筛滤法是分
30、离污水中呈悬浮状态污染物质呈悬浮状态污染物质的方法。的方法。l常用设备是常用设备是格栅格栅和和筛网筛网。l格栅格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污水处理场或泵站的进口处，以防止管道、机械设备以及其他装理水处理场或泵站的进口处，以防止管道、机械设备以及其他装理的堵塞。格栅的清渣，可常用人工或机械力法，有的是用磨碎机的堵塞。格栅的清渣，可常用人工或机械力法，有的是用磨碎机将栅渣磨碎后，再投人格栅下游，以解决栅渣的处置问题。将栅渣磨碎后，再投人格栅下游，以解决栅渣的处置问题。l筛网筛网的网孔较小，主要用以滤除废水中的纤维、纸浆等
31、细小悬浮的网孔较小，主要用以滤除废水中的纤维、纸浆等细小悬浮物，以保证后续处理单元的正常运行和处理效果。物，以保证后续处理单元的正常运行和处理效果。（1）筛滤法）筛滤法30隔栅隔栅31筛网筛网321.一级处理一级处理l沉淀法是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态污染物质的方法。沉淀法是通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态污染物质的方法。l沉淀法的主要构筑物有沉淀法的主要构筑物有沉砂池沉砂池和和沉淀池沉淀池，用于一级处理的沉淀，用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池：其作用为：池，通称初级沉淀池：其作用为：去除污水中大部分可沉的去除污水中大部分可沉的悬浮固体；悬浮固体；作为化学或生物化学处理的预处理，以减
32、轻后续作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理工艺的负荷和提高处理效果。处理工艺的负荷和提高处理效果。（2）沉淀法）沉淀法33平流式沉砂池平流式沉砂池34曝气沉砂池曝气沉砂池35钟式沉砂池钟式沉砂池361.一级处理一级处理l上浮法用于去除污水中相对密度小于上浮法用于去除污水中相对密度小于1的污染物，或通过的污染物，或通过投加药剂、加压溶气等措施去除相对密度稍大于投加药剂、加压溶气等措施去除相对密度稍大于l的污染的污染物质。物质。l在一级处理工艺中，主要是用于去除污水中的油类及悬在一级处理工艺中，主要是用于去除污水中的油类及悬浮物质。浮物质。（3）上浮法）上浮法371.一级处理一级处理 预
33、曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间预曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间(10一一20min)的曝气。其作用为：的曝气。其作用为：可产生自然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变可产生自然絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变大以便沉淀分离；大以便沉淀分离；氧化废水中的还原性物质：氧化废水中的还原性物质：吹脱污水中溶解的挥发物；吹脱污水中溶解的挥发物；增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。度。（4）预曝气法）预曝气法382.二级处理二级处理l 污水通过一级处理后，再加处理，用以除去污水中大量有机污染污水
34、通过一级处理后，再加处理，用以除去污水中大量有机污染物，使污水进一步净化的工艺过程。相当长时间以来，主要把生物物，使污水进一步净化的工艺过程。相当长时间以来，主要把生物化学处理作为污水二级处理的主体工艺。化学处理作为污水二级处理的主体工艺。l近年来，采用化学或物理化学处理法作为二级处理主体工艺，并随近年来，采用化学或物理化学处理法作为二级处理主体工艺，并随着化学药剂品种的不断增加，处理设备和工艺的不断改进而得到推着化学药剂品种的不断增加，处理设备和工艺的不断改进而得到推广。因此，二级处理原作为生化处理的同义词已失去意义。广。因此，二级处理原作为生化处理的同义词已失去意义。l 污水在经过筛滤、沉
35、淀或上浮等一级处理之后，可以有效地去除污水在经过筛滤、沉淀或上浮等一级处理之后，可以有效地去除部分悬浮物，生化需氧量部分悬浮物，生化需氧量(BOD)也可以去除也可以去除25一一40，但一般不，但一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氧化物、硫化能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氧化物、硫化物等有毒物质，不能达到污水排放标准。因此需要进行二级处理。物等有毒物质，不能达到污水排放标准。因此需要进行二级处理。392.二级处理二级处理l废水生物化学处理中的主要处理方法。以污水中有机污染物作为废水生物化学处理中的主要处理方法。以污水中有机污染物作为底物，在有氧的条件下，对各种微
36、生物群体进行混合连续培养，底物，在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，形成活性污泥。利用这种活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、形成活性污泥。利用这种活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用过程，去除废水中有机污染物，从而得到净化。分解和沉淀等作用过程，去除废水中有机污染物，从而得到净化。l活性污泥法从开创至今已经有活性污泥法从开创至今已经有90年的历史，目前己成为有机工业年的历史，目前己成为有机工业废水和城市污水最有效的生物处理法，应用非常普遍。活性污泥废水和城市污水最有效的生物处理法，应用非常普遍。活性污泥法运行方式多种多样法运行方式多种多样,如如传统活性污泥法传统
37、活性污泥法、阶段曝气法阶段曝气法、生物吸生物吸附法附法、混合式曝气法混合式曝气法、纯氧曝气法纯氧曝气法、深井曝气法深井曝气法，以及近几年所，以及近几年所发展的发展的氧化沟氧化沟(延时曝气活性污泥法延时曝气活性污泥法)。（1）活性污泥法）活性污泥法 402.二级处理二级处理l 生物膜法是使废水通过生长在固定支承物表面的生物膜，利用生物膜法是使废水通过生长在固定支承物表面的生物膜，利用生物氧化作用和各相之间的物质交换，降解废水中有机污染物的生物氧化作用和各相之间的物质交换，降解废水中有机污染物的方法。用这种方法处理废水的构筑物有生物滤他、生物转盘和生方法。用这种方法处理废水的构筑物有生物滤他、生物
38、转盘和生物接触氧化池以及最近发展起来的悬浮载体流化床，目前采用生物接触氧化池以及最近发展起来的悬浮载体流化床，目前采用生物接触氧化法为多。物接触氧化法为多。l 污水二级处理可以去除污水中大量污水二级处理可以去除污水中大量BOD和悬浮物，在较大程度和悬浮物，在较大程度上净化了污水，对保护环境起到了上净化了污水，对保护环境起到了定作用。但随着污水量的不定作用。但随着污水量的不断增加，水资源的日益紧张，需要获取更高质量的处理水，以供断增加，水资源的日益紧张，需要获取更高质量的处理水，以供重复使用或补充水源。为此，需要在二级处理基础上，再进行污重复使用或补充水源。为此，需要在二级处理基础上，再进行污水
39、三级处理。水三级处理。（2）生物膜法）生物膜法 413.三级处理三级处理l 污水三级处理又称污水深度处理或高级处理。为进一步去除二污水三级处理又称污水深度处理或高级处理。为进一步去除二级处理未能去除的污染物质，其中包括微生物未能降解的有机物级处理未能去除的污染物质，其中包括微生物未能降解的有机物或磷、氯等可溶性无机物。或磷、氯等可溶性无机物。l三级处理是深度处理的同义词，但二者又不完全一致。三级处理是深度处理的同义词，但二者又不完全一致。l三级处理是经二级处理后，为了从废水中去除某种特定的污染物三级处理是经二级处理后，为了从废水中去除某种特定的污染物质，如磷、氯等，而补充增加的一项或几项处理单
40、元；至于深度质，如磷、氯等，而补充增加的一项或几项处理单元；至于深度处理则往往是以废水回收、复用为目的，在二级处理后所增设的处理则往往是以废水回收、复用为目的，在二级处理后所增设的处理单元或系统。处理单元或系统。l三级处理耗资较大，管理也较复杂，但能充分利用水资源。三级处理耗资较大，管理也较复杂，但能充分利用水资源。423.三级处理三级处理l完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物(主要是难以生物降解主要是难以生物降解的有机物的有机物)、除病毒和病原菌、除悬浮物和除矿物质等单元过程、除病毒和病原菌、除悬浮物和除矿物质等单元过程组成。组成。l根据三级处理出水的具体
41、去向，其处理流程和组成单元是不同的。根据三级处理出水的具体去向，其处理流程和组成单元是不同的。l如果为防止受纳水体富营养化，则采用除磷和除氮的三级处理；如果为防止受纳水体富营养化，则采用除磷和除氮的三级处理；如果为保护下游饮用水源或浴场不受污染，则应采用除磷、除氮、如果为保护下游饮用水源或浴场不受污染，则应采用除磷、除氮、除毒物、除病菌和病原菌等三级处理；如直接作为城市饮用水以除毒物、除病菌和病原菌等三级处理；如直接作为城市饮用水以外的生活用水，如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地带外的生活用水，如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地带等用水，其出水水质要求接近于饮用水标准。等用水，其出
42、水水质要求接近于饮用水标准。43第三节第三节 物理处理法物理处理法v在工业废水的处理中，物理法占有重要的地位。在工业废水的处理中，物理法占有重要的地位。v与其他方法相比，物理法具有设备简单、成本低、管理方便、与其他方法相比，物理法具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点。效果稳定等优点。v它主要用于去除废水中的它主要用于去除废水中的漂浮物漂浮物、悬浮固体悬浮固体、砂砂和和油类油类等物等物质。质。v物理法一般用作其他处理方法的预处理或补充处理。物理法一般用作其他处理方法的预处理或补充处理。v物理法包括物理法包括过滤过滤、重力分离重力分离、离心分离离心分离等。等。44第三节第三节 物理处理法
43、物理处理法一、重力分离一、重力分离二、离心分离二、离心分离三、过滤法三、过滤法45一、重力分离一、重力分离（一）沉淀法的分类（一）沉淀法的分类（二）影响沉淀的因素（二）影响沉淀的因素（三）沉降设备（三）沉降设备（四）沉砂池（四）沉砂池（五）隔油池（五）隔油池46（一）沉淀法的分类（一）沉淀法的分类q从化工废水中除去悬浮固体的方法，一般常采用沉淀法。此法是从化工废水中除去悬浮固体的方法，一般常采用沉淀法。此法是利用固体与水两者相对密度差异的原理，使固体和液休分离，这利用固体与水两者相对密度差异的原理，使固体和液休分离，这是对废水预先进行净化处理的方法之一，被广泛采用作为废水的是对废水预先进行净化
44、处理的方法之一，被广泛采用作为废水的预处理。预处理。q例如例如对化工废水进行生化处理之前，为保证生化处理顺利进行，对化工废水进行生化处理之前，为保证生化处理顺利进行，先要从废水中除去砂粒固体颗粒杂质以及一部分有机物质，以减先要从废水中除去砂粒固体颗粒杂质以及一部分有机物质，以减轻生化装置的处理负荷。因此，在生化处理前，废水先要通过沉轻生化装置的处理负荷。因此，在生化处理前，废水先要通过沉淀池进行沉淀，设备在生化处理之前的沉淀池，称为淀池进行沉淀，设备在生化处理之前的沉淀池，称为初级沉淀池初级沉淀池，或你为一次沉淀池。而在生化处理后的沉淀池，称为或你为一次沉淀池。而在生化处理后的沉淀池，称为二次
45、沉淀池二次沉淀池，其目的是进一步去除残留的其目的是进一步去除残留的固体物质固体物质，包括生化处理后多余的活，包括生化处理后多余的活性污泥。性污泥。47（一）沉淀法的分类（一）沉淀法的分类 1自然沉淀自然沉淀 自然沉淀自然沉淀是依靠废水中固体颗粒的自身重量进行沉降。此种是依靠废水中固体颗粒的自身重量进行沉降。此种仅对较大颗粒，以达到去除的目的，是属物理方法。仅对较大颗粒，以达到去除的目的，是属物理方法。2混凝沉淀混凝沉淀 混凝沉淀混凝沉淀的基本原理是在废水中投入电解质作为混凝剂，使的基本原理是在废水中投入电解质作为混凝剂，使废水中的微小颗粒与混凝剂能结成较大的胶团，加速在水中的废水中的微小颗粒与
46、混凝剂能结成较大的胶团，加速在水中的沉降，此法实质为化学处理方法。沉降，此法实质为化学处理方法。48(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素 影响废水或称污水悬浮颗粒沉降效率的主要因素有三影响废水或称污水悬浮颗粒沉降效率的主要因素有三个方面：个方面：污水的流速污水的流速；悬浮颗粒的沉降速度悬浮颗粒的沉降速度；沉淀池的尺寸沉淀池的尺寸。49(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素 在一定的污水流速下，对一定大小的沉淀池其沉降效率主要在一定的污水流速下，对一定大小的沉淀池其沉降效率主要取决于颗粒的取决于颗粒的沉降速度沉降速度。自由沉降颗粒的沉降速度，与颗粒的形状以及颗粒与流体间自由沉降颗粒的沉降速度，与颗
47、粒的形状以及颗粒与流体间的相对运功情况有关。通常是用雷诺数的相对运功情况有关。通常是用雷诺数Re的大小，来判断颗粒的大小，来判断颗粒在水中沉降的相对运动流动类型，对于球形颗粒：在水中沉降的相对运动流动类型，对于球形颗粒：一般雷诺数一般雷诺数Re1，即流体与颗粒相对运动呈滞流状态：此，即流体与颗粒相对运动呈滞流状态：此时，沉降速度时，沉降速度Us，可以由斯拖克斯，可以由斯拖克斯(stokes)公式来计算，即公式来计算，即50(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素 颗粒的沉降速度颗粒的沉降速度Us，有一个最小值，用，有一个最小值，用Us表示。为了使悬表示。为了使悬浮颗粒，在从进沉淀池入口至沉淀池出口
48、这段时间内，能沉降到浮颗粒，在从进沉淀池入口至沉淀池出口这段时间内，能沉降到池底，必须保证悬浮颗粒在沉淀池中有一定的停留时间。即池底，必须保证悬浮颗粒在沉淀池中有一定的停留时间。即 这表明：在这表明：在Us一定时，随着沉淀池深度一定时，随着沉淀池深度H的减少，沉淀时间的减少，沉淀时间Ts可以缩短。但是必须保持沉淀他有一定的深度可以缩短。但是必须保持沉淀他有一定的深度H，才能防止已，才能防止已沉淀的颗粒再被水的流动所扰动，而不重新被水带出沉淀池。所沉淀的颗粒再被水的流动所扰动，而不重新被水带出沉淀池。所以，只有在保证池底沉淀物不受水流冲击和扰动的情况下，适当以，只有在保证池底沉淀物不受水流冲击和
49、扰动的情况下，适当减小沉淀池深度，才能提高沉淀效果。减小沉淀池深度，才能提高沉淀效果。51假定废水的流量为假定废水的流量为Q(m3/s),废废水在沉淀池中的流速是水在沉淀池中的流速是U(m/s)，那么那么而废水在沉淀池中的停留时间而废水在沉淀池中的停留时间T(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素52(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素 对于某一沉淀他，其尺寸对于某一沉淀他，其尺寸H、B、L固定，污水的流速固定，污水的流速U愈大，则愈大，则废水实际在沉淀池停留时间废水实际在沉淀池停留时间T愈短；反之，流速愈短；反之，流速U愈小，停留时愈小，停留时间间T愈长。为了保证污水中悬浮颗粒的沉降时间愈长。为
50、了保证污水中悬浮颗粒的沉降时间Ts，则污水停留，则污水停留时间时间T至少等于颗粒的沉降时间至少等于颗粒的沉降时间Ts，即，即 TTs 如果沉淀池的底面积为如果沉淀池的底面积为A，则，则 ABL 由上面的式子，解得由上面的式子，解得 QAUs53(二二)影响沉淀的因素影响沉淀的因素通常将废水流量通常将废水流量Q与沉淀池平面面积与沉淀池平面面积A之比称为之比称为表面负荷表面负荷，亦，亦称为称为过流率过流率，用符号，用符号qo表不，单位表不，单位m3(m3s)，即，即 与前式与前式QAUs比较可知，在同一沉淀池内，过流率的大小，比较可知，在同一沉淀池内，过流率的大小，与颗粒的最小沉降速度与颗粒的最小