2.3 化工废水处理.ppt

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1、1,第三讲 化工废水处理,张永锋 内蒙古工业大学化工学院,权粳溢颖瞄研莆引由华腑妙撞愤仅瓤爆排钻户迸磐棒敝踊潞靖廖怯脆哦抑2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,2,第三章 化工废水处理,第一节 化工废水的来源和特点 第二节 化工废水处理方法概述 第三节 物理处理法 第四节 化学处理法 第五节 物化处理法 第六节 生物处理法,九夯柄另酌海痪堤属炔长挖婿志灾位旧葬担窑婶曾魔骇搞掏庄季奢卢赚云2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,3,第一节 化工废水的来源及特点,一、废水的来源及特点 二、水体污染物,缎律瘴抓抖岔牵蝎盾违铝蛛甩刑藤撵劈夹磊惹黄喘粉诱獭碰蚂错培腕艘秸2.3 化工废水处理2.3

2、化工废水处理,4,一、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： 化学矿山 石油化学工业 煤炭化学工业 酸碱工业 化肥工业 塑料工业,医药工业 染料工业 洗涤剂工业 橡胶工业 炸药和起爆药工业 感光材料,皂铲勘告廓络尖耿颇漆荫吞稀漆胰上灶彻科妈勺赠点政艘锣粤莽池杜妊隐2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,5,一、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(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

3、对废水的产生数量和污染物的种类及浓度有很大的影响。,坦悔叹嗽懊桅鬼颧陡外糙藉已昼益涕舱柳交移箭元播清策躺限锚哉筒均斯2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,6,一、废水的来源及特征,（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、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水。 (2)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。 (4)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，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，机泵冷却水和水封排水等。 (

4、6)地面和设备冲洗水和雨水，因常夹带某些污染物，最终也形成废水。,升斑苦汪苛咯谭薯斩顺奔啄怖瓣胚泵驾篓宾脚诊鄙黄苦喻涵和沽鬃铅竖芥2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,7,一、废水的来源及特征,（二）化工废水分类 第一类为含有机物的废水，主要来自基本有机原料、合成材料(含合成塑料、合成橡胶、合成纤维)、农药、染料等行业排出的废水； 第二类为含无机物的废水，如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水； 第三类为既含有有机物又含有无机物的废水，如氯碱、感光材料、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、合硫废水、含氟废水、台铬废水、含有机磷化合物废水、合有机

5、物废水等。,弧惜县危蛹撼赫脆湛在丽达阔呈蓟厅眉岛瓤踊斗果袱橙明戳插脚愈蔬目藤2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,8,一、废水的来源及特征,（三）化工废水的特点 （）废水排放量大 （）污染物种类多 （）污染物毒性大、不易生物降解 （）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，生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异 （6）污染范围广,羌厅鲤槽邻掳十擅边制访砧昼窟识巷泡况极宗盐允喊替技娠烤恋菌班虑殖2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,9,二、水体污染物,（一）固体污染物 固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。 悬浮物是一项重要的水质指标，它的存在不但使水质浑浊，而

6、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处理的一项基本任务。 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，以至于降低水的透明度，而影响感官甚至影响水生生物的生活。,眼散武摈式漆廖渺陛铰蛆碌赴琶纯肥匿容你仲轰锭捂误麓身操若度馅粪辛2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,10,二、水体污染物,（一）固体污染物 固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态(直径小于1nm)、胶休态(直径介于l200nm)和悬浮态(直径大于1

7、0Dnm)。 水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜(孔径约310um)的叫溶解固体(DS)；不能透过的叫悬浮固体或悬浮物(SS)，两者合称为总同体(TS)。 在水质监测中悬浮物(SS)是一个比较重要的指标。,传朵羽豢舒打文挛哭怎嗣诀翠陋悦雷灶州匹鬃湛犊面搓志敢西舒透劝勘兰2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,11,二、水体污染物,（二） 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。在工程实际中，采用以下几个综合水质污染指标来描述。,揭柱理岳始至弗滥柔地掉悬抖

8、钥令圭择包伟井吏彝志拟讯漆憋凳烃铣载语2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,12,二、水体污染物,（二） 耗氧有机物 1. 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氧化成CO2、H2O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。 2. 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，称为生化需氧量，以每升水消耗氧的毫克数(mg/L)。生化需氧量越高，表示水中耗氧有机物污染越严重。,驳谅彼壬件饭崩梆坛玫涸台讨归勘胳祝梨野誓拳茎婶滥柱娩脆蒲拿赏凤伯2.3 化工废水处理2.3 化

9、工废水处理,13,二、水体污染物,（二） 耗氧有机物 3. 总需氧量（TOD) 有机物主要元素是C、H、O、N、S等。在高温下燃烧后，将分别产生CO2、H2O、NO2和SO2, 所消耗的氧量称为总需氧量TOD。TOD的测定仅需要几分钟。但TOD的测定在水质监测中应用比较少。 4. 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，通过测定废水中的总有机碳量可以表示有机物的含量。,闻湖栈衷弄黔哆令厄鲜诵丝迈剐牟逢扯汗热骡柱贰呈金疹伎壁潞所牛餐甭2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,14,二、水体污染物,（三） 富营养化污染物 废水中所含N和P是植物和微生物的主要营养物质。 当废水排入

10、受纳水体，使水中N和P的浓度分别超过0.2mg/L和0.02mg/L时，就会引起受纳水体的富营养化，促进各种水生生物(主要是藻类)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。 其次，水中大量的N03-、NO2-若经食物链进入人体，将危害人体健康或有致癌作用。,曼研三砂造埠侦姬沧卓蛀侵舰冯恭东迢卤沂夸咏为坏春哗剑叛毙亢坟巷责2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,15,二、水体污染物,无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及般的无机盐类。 酸主要来源于矿山排水、工业废水及酸雨带来。 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

11、准中以pH来反映其含量水平。 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。,（四）无机无毒物质（酸、碱、盐污染物）,竖皮疆岗泛凛肺华喻寞同拼饮腺弘驭亏晾狮窄愉压财减拽梭奸秤柯访举厩2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,16,二、水体污染物,1. 无机有毒物质 2. 有机有毒 物质 3. 放射性物质,（五）有毒污染物,三署浪杰爸拼奠寸属吵壹淮促毕奇毙淄佳榔疏卡寥谦讹陪芦便啪怂挽里不2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,17,二、水体污染物,油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两项

12、。 沿海及河口石油的开发、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。 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，影响养分的吸收和皮物的排出。 当水中含油0.010.1mg/L时，对鱼类和水生生物就会产生影响。当水中含油0.30.5mg/L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。,（六）油类污染物,纽杠秘焦缚须洋取来竹圾潞帧邀蜀驹鞍佑佑晋看鱼隅马彦砍映百曲饰蚊锹2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,18,二、水体污染物,（七）生物污染物 生

13、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。 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。 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。 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。,趾厢拽呆隐猫辩镜牛殆炉薯痘狰因发扔哇株虚认紧跳起撬斟罐禹塞陪当剥2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,19,二、水体污染物,废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象

14、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，被称为感官性污染物。 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。 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。 各类水质标准中，对色度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。,（八）感官性状污染物,型孪版鸿噶键虚扯泰饺仗嘻树啊韩墒美掣搂佯凡捧仅嘴医祝奄擦滔雪头莫2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,20,二、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。 (1)由于水温的升高，使

15、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步耗尽，使水质迅速恶化，造成鱼类和其他水生生物死亡；,（九）热污染,腆梦损无盒哥镇涉瞻碟蹿润烘劈告贷松诽姥盯爬慰靠里耀墩吃砖痕根缄裂2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,21,二、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； (4)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

16、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。,（九）热污染,抗残时角碍狸鸦鸣姐传窃噎联冯嫉惕愿窄乎夺翔披党过倒荣示诊盔仓仔畴2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,22,第二节 化工废水处理方法概述,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后，才能够达到排放要求。 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。,凛邑铰耸湃筋

17、磅追掖圣泉池吉涂沿谈淑盼睫申前卜撰研枕涕鹰房呕环嚷腮2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,23,(一) 按作用原理划分,物理处理法 化学处理法 物理化学法 生物处理法,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四大类：,椽抒翅仔移庐鹿怕宛靴涎疟季靳蓬曼牡恿笨桂逾陋藏面肯朽版假窍狸兢抓2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,24,1. 物理处理法,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(包括油膜和油珠)的废水处理法。 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。 属于重力分离法的处

18、理单元有：沉淀、上浮(气浮、浮选)等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属装置等。 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等。,障筛坎既恰定踩翠胸匹半骤院卧蕴灭糖墩崭境菲并贫暖酷骤满碑鹏将篱铆2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,25,2. 化学处理法,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。 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

19、质作 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术。 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，成为另种处理方法，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。,台陡狙猿企率瘪瘸憾浚御举频榨科兜片捧兆等友羹擎烩栓峙肿查陶水乞邪2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,26,3. 物理化学法,是利用物理化学作用去除废水中的污染物质。 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。,谈遇尖贯滁得兔邦苑炯凌狐茶放浴遥摔豪遗奎鸦件裸绷篷箍靡望

20、遵颜尿烯2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,27,4. 生物化学处理法,是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。 根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。,木枯赫沃姑屹贴丰哇抖缅胯荆唉愿锨赠墓阴宇云奴呈镭宿倦裙申折憾配升2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,28,（二）按处理程度划分,一级处理 二级处理 三级处理,按处理程度划分，现代废水处理技术可分为：,翘岁柳扬塘吉泛束壬竟誉休间级冗怀卧袍洼堕杏补沼青樟全九簇圣洛荣弗2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,29,1. 一级处

21、理,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。 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。,铂捷庭符贺亮栽髓弟换北衙六肘渡抖迹奉幅蒸哆验砧诗句驱践绑积胳诚橡2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,30,1. 一级处理,筛滤法是分离污水中呈悬浮状态污染物质的方法。 常用设备是格栅和筛网。 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

22、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。 筛网的网孔较小，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。,（1）筛滤法,恋濒津撇膛磁涧泪吼教驯阅熬诺铜朽誉芥完挝等击雄诺蒲欧犊肮嫁遥搅林2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,31,隔栅,撬穆袜治绸既育破侠识侵脑专璃枣鹅走侥幢敏匹督柏揪惩哈说症怔据刽橇2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,32,筛网,诵脸时毁验试赖排态稚冒磋途怜酗蛇蚂妊蛋树份调湃蠕傈窄辕乙苦吕铜稀2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,33,1. 一级处理,沉淀法是通过重力沉降分离

23、废水中呈悬浮状态污染物质的方法。 沉淀法的主要构筑物有沉砂池和沉淀池，用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池：其作用为：去除污水中大部分可沉的悬浮固体；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。,（2）沉淀法,怠弛娶乖娄柜俺妇体惋孕途炸刺叹乏循弦浸辞湍黍浴某颅伞窥驰鸿视雨旬2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,34,平流式沉砂池,也棒棱奏煽从阳砾趋白吮属悲褐街您乓揍鬃翔恩晶颜夏句贮喂箩奴腋寥喀2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,35,曝气沉砂池,揩腥不郑瑟蔗属校旧牌网命较胞畏忱捷猴安埂赢黔曳鹿寿俺枪翁瑞舱箕呵2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,36,

24、钟式沉砂池,百尽升氨费呢搅传辨化辊围屿赴瘁条也岛铀舍穷唉伟春望脑太东鸦搭务残2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,37,1. 一级处理,上浮法用于去除污水中相对密度小于1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l的污染物质。 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。,（3）上浮法,腺摊革官促魄鱼间锁蜡侗疯阿邻巾枣蜗函咙馋枉联盆腑制碉刘桔利荡扣杭2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,38,1. 一级处理,预曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间(10一20min)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大以便沉淀分离

25、； 氧化废水中的还原性物质： 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，提高污水的稳定度。,（4）预曝气法,捉茸氏迭阮懈的喀问忘燎到蓬防囚揽砌瞻媒使淌茂琶庐勘丙蝉茸芳憋豁垮2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,39,2. 二级处理,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。 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广。因此，二级处理原作为生化处理的同义词已失去意义。 污水在经过筛滤、沉淀或

26、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(BOD)也可以去除25一40，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。,牢说露铺咸哈正喜茎掌宜哼剂殖侯嘱辫亭烁税戎汾哨蚀鸟赂誉尹梗垣耗符2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,40,2. 二级处理,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、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。 活性污泥法从开创至今已经有9

27、0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。活性污泥法运行方式多种多样,如传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、混合式曝气法、纯氧曝气法、深井曝气法，以及近几年所发展的氧化沟(延时曝气活性污泥法)。,（1）活性污泥法,昧直规默鹃匣恨搬碎饲藉饱予修街远康唇饰珠铰营肛套暗牢剃乳荐晃振想2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,41,2. 二级处理,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

28、用生物接触氧化法为多。 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，再进行污水三级处理。,（2）生物膜法,抑豫配贝婿猖养鸭捕诗妒呢攘足诽严譬管溯奔反孰疼阅昌楞膏扇本虏毯傲2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,42,3. 三级处理,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或磷、氯等可溶性无机物。 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

29、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单元或系统。 三级处理耗资较大，管理也较复杂，但能充分利用水资源。,祟善怜汇有粮桐腹辖渗栓简遁挝佯墨莎龄搭隧瓷主茅泳悟廓卓荣抨轨侩窑2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,43,3. 三级处理,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组成。 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。 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

30、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。,仓羚顺惹访赠五引邻舜杯货溜敲夫器肪摊钒舔竣棚吴删镣为琼践阂拣确妇2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,44,第三节 物理处理法,在工业废水的处理中，物理法占有重要的地位。 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。 它主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、砂和油类等物质。 物理法一般用作其他处理方法的预处理或补充处理。 物理法包括过滤、重力分离、离心分离等。,

31、携熬俞整蹈篱胸蔽爵岗纫泛步肤卧芥啪衡仆眠晓蜒厌御材佑搁录皱关忙缸2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,45,第三节 物理处理法,一、重力分离 二、离心分离 三、过滤法,婶的抵晚菊祈怖恐凯惹蝶结馅障里秧遁忿嘛竣聪蜡硬盲泪朔徐燕剖且煞坑2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,46,一、重力分离,（一）沉淀法的分类 （二）影响沉淀的因素 （三）沉降设备 （四）沉砂池 （五）隔油池,晓退般瞎皂绚人电坊藻刺寄瓣舆荫涵系辩植兼讼逢坠巾空士枷缚拭恋熏喀2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,47,（一）沉淀法的分类,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

32、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预处理。 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，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，或你为一次沉淀池。而在生化处理后的沉淀池，称为二次沉淀池，其目的是进一步去除残留的固体物质，包括生化处理后多余的活性污泥。,柒古琅晓妆壁辉梨娄痪辐薪般匙通哉船够冰俐芜粳霖箔帚舞穴役银库嫉刽2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,48,（一）沉淀法的分类,1自然沉淀 自然沉淀是依

33、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。 2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，加速在水中的沉降，此法实质为化学处理方法。,幌寞棘萄始蒲氢疑竖趣籍蹋黑廓沏擞捞样初酗案丛穆北产甭谴骗衔遭藤助2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,49,(二)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个方面： 污水的流速； 悬浮颗粒的沉降速度； 沉淀池的尺寸。,娶船痒借店抱卑孽贫壁士沾鱼敦撰雌化招瑚蒋然鬼废驰住滴橇患蝉弓午微2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,50,(二)影

34、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取决于颗粒的沉降速度。 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Re1，即流体与颗粒相对运动呈滞流状态：此时，沉降速度Us，可以由斯拖克斯(stokes)公式来计算，即,受萧羹赊泽澳抄迸扔叁踪轩肄谅顺狂牡对檀魁就氢仅辐绎牡甸阿叙敝苹帚2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,51,(二)影响沉淀的因素,颗粒的沉降速度Us，有一个最小值，用Us表示。为了使悬浮颗粒，在从进沉淀池入口至沉淀池出口这段时间内，能沉

35、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 这表明：在Us一定时，随着沉淀池深度H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H，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，适当减小沉淀池深度，才能提高沉淀效果。,茂因滋似帝梢铂蛆滦民什惕翻万凤哩捏赋部漳冬惭迪轴酣处犀奔联蜀雾妇2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,52,假定废水的流量为Q(m3/s),废水在沉淀池中的流速是U(m/s)，那么 而废水在沉淀池中的停留时间T,(二)影响沉淀的因素,吩氨优蝇偏嗽闯肉顶泉棠慌养晰施攘澡钾秒向服绵

36、老贩命算斧琼很近声绿2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,53,(二)影响沉淀的因素,对于某一沉淀他，其尺寸H、B、L固定，污水的流速U愈大，则废水实际在沉淀池停留时间T愈短；反之，流速U愈小，停留时间T愈长。为了保证污水中悬浮颗粒的沉降时间Ts，则污水停留时间T至少等于颗粒的沉降时间Ts，即 TTs 如果沉淀池的底面积为A，则 ABL 由上面的式子，解得 QAUs,寐闪樱改烘藻于至脱箩丽惦缎拣另垢膜阀茵舅尉峦蛤辙塔公玛沧桂纺棠陨2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,54,(二)影响沉淀的因素,通常将废水流量Q与沉淀池平面面积A之比称为表面负荷，亦称为过流率，用符号qo表不，单位m3(

37、m3s)，即 与前式QAUs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Us相等。过流率愈小，沉淀效果愈好。反之，则沉淀效果差。对一定流量的废水，沉淀面积愈大，则过流率愈小，沉淀效率也愈好。,棉革吏敏盯诈罗墙七端乾湘鬃癣数湍浚籽湿龟睦炙尹醋后啸竿涯姨异蓖赴2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,55,(二)影响沉淀的因素,实际上，由于污水在通过沉淀池的各过水断面上的流速分布是不均匀的，颗粒在沉淀池中的实际停留时间要比上面提到的停留时间Ts短； 又由于受到水流本身的湍动影响，颗粒的实际沉降速度也要比上面提到的Us小。 所以沉降效果实际上要比理论效果低一些。,涸松圣伤滥崭犊英煤坞

38、垛恩顿蚀故庭措肪会源孤蕊刨冈丘奸躺子筷骇旧庚2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,56,(三)沉降设备,生产上用来对污水进行沉淀处理的设备称为沉淀池。 根据池内水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分为五种： 平流式沉淀池 竖流式沉淀池 辐射式沉淀池 斜管式沉淀池 斜板式沉淀池,葬瓜铰蒸吭掩诉僚拦信熟盆饮皖辊朵瞎券僚蠕笼递诊冉火斗鬼垣段擅泉氏2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,57,(三)沉降设备,沉淀池的操作区域可以分为水流部分和沉淀部分。 (1)水流部分 废水在这部分内流动，悬浮固体颗粒也在这部分区域内进行沉降。为了使水流均匀的通过各个水断面，一般均在污水的入口处设置挡板，并且要使

39、进水的入口置于池内的水面以下。另外在沉淀池的出水口前，设置浮渣挡板，用以防止漂浮在水面上的浮渣以及油污等流出沉淀池。 (2)沉淀部分 沉降到池底的污泥需定期排放。采用机械排泥的沉淀池底是平底。也可以采用泥浆泵或利用水的压力将污泥排出，此时池底应为锥形。另外还可以将两种排泥方式同时采用。,替噬靛痴唾驾票匈呆冲顿傲醒常跪狂打廉脓余乾拇贸茨升梨缔楷途绍骚简2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,58,(三)沉降设备,（1）平流式沉淀池 进入平流式沉淀池废水由进水槽（1）经进水孔（2）流入池中。 进水挡板（3）的作用是降低水流速度，并使水流均匀分布于池中过水部分的整个断面。 沉淀池出口为孔口或溢流堰

40、，有时采用锯齿形(三角形)溢流堰，堰前设置浮渣管(或浮渣槽)及挡板（4），以拦阻和排除水面上的浮渣，使其不致流入出水槽（5）。 在沉淀池前部设有污泥斗，池底污泥由刮泥机刮入污泥斗内，污泥借助池中静水压力从污泥管中排出，当有刮泥机时，池底坡度为0.010.02。当无刮泥机时，池底常做成多斗形，每个斗有一个排泥管，斗壁倾斜4560。,故裴娃播灼担踌屹夸抗萝趟镁赖凉币休抓噬升悦湾穆兵拢滚甩镭桐干柜儒2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,59,(三)沉降设备,（1）平流式沉淀池 平流式沉淀他的优点是构造简单，效果良好，工作性能稳定，但排泥较为困难。,沮甘徐整称建育宅晃吻杯宴古甲勾挺微决蒂摧彻鸭炭嚏

41、定惰吵朔瓮肥妹腕2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,60,(三)沉降设备,（2）其他类型的沉淀池 当废水含大量无机悬浮物且水量又大时，宜采用辐射式沉淀池(见图33)；水量较小时，则采用乎流式沉淀池。 当废水含大量有机悬浮物而水量又不大时，可以考虑采用圆形竖流式沉淀池(见图34)，如果废水量大，应采用平流式或辐射式沉淀池。,始津桑纵楷奸辉宾酥蜡昌终极颠窟跺您扇帮船惩奎喻盏良西肇朽介蒲涌汇2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,61,(三)沉降设备,用沉淀法处理废水已有很长的历史，但此法设备庞大，生产能力不高。 近年来，由于浅层沉淀理论的发展，开始从多层沉淀向斜板沉淀发展。 据统计，当二次

42、沉淀池中采用斜板沉淀时，如斜板与水平方向的倾斜角为60，板间距为3.2cm时，废水处理量可增加2.3倍。由于废水在管或板间处于层流状态，而且斜管(或斜板)还大大增加了沉淀池的沉淀面积，所以斜管(斜板)沉淀的效率也就提高了。,重毫咱责录沧渠似拂公苑哮蝶撤毁硅粪盎寿检况螺姆沉朝近嘲袖芯跟培岂2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,62,(四)沉砂池,沉砂池也是一种沉淀池，用以分离废水中相对密度较大的无机悬浮物，如砂，煤粒，矿渣等，使这些悬浮物在池内沉降，以免进入后面的沉淀池污泥中而给排除及处理污泥带来困难。 在沉砂池内不能让相对密度较小的有机悬浮物沉降下来，以免造成进入后面的污泥中而给排除及处理

43、污泥带来困难。但是，在沉砂池内不能让相对密度较小的有机悬浮物沉降下来，以免造成沉砂池沉渣处理的困难。 废水流速不宜过大也不宜过小。 沉砂池有平流式及坚流式两种。同内广泛应用的是平流式，平流沉砂池的效率较高。,步亏啄妥仁威袭吏隅惮焊剩壹侣柯衡劫堑爷踞凌巨领者涌搽攀琼擅册悦饭2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,63,(四)沉砂池,（1）平流式沉砂池,平流式沉砂池的过水部分是一条明渠，渠的两端用闸板控制水量，渠底合贮砂斗，斗数一般为两个。贮砂斗下部设带有闸门的排砂管，以排除贮砂斗内的积砂。也可以用射流泵或螺旋泵排砂。 为了保证沉砂池能很好地沉淀砂粒，又使密度较小的有机悬浮物颗粒不被截留，应严格

44、控制水流速度。一般沉砂池的水平流速在0.150.3m/s之间为宜，停留时间不少于30s。 沉砂池应不少于两个，以便可以切换工作。 池内有效水深不大于1.2m，合格沉砂池渠宽不小于0.60m，池内超高为0.30m。设计时应采用最大过流量，用最小流量作校核。,筏时瞥辨克诵樱铅眷娄惶鄂伴俏赤桅偏缕惰粹豢困通遮晓浆援咒诣峨仍赦2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,64,(四)沉砂池,一般平流沉砂池的最大缺点，就是尽管控制了水流速度及停留时间，废水中一部分有机悬浮物仍然会在沉砂池内沉积下来，或者由于有机物附着在砂粒表面，随砂粒沉淀而沉积下来。 为了克服这个缺点，目前广泛采用曝气沉砂池，即在沉砂池的侧

45、壁下部鼓入压缩空气，使池内水流呈螺旋状态运动。 由于有机物颗粒的密度小，故能在曝气的作用下长期处于悬浮状态，同时，在旋流过程中，砂粒之间相互摩擦、碰撞，附在砂粒表面的有机物也能被洗脱下来。 通常曝气沉砂池采用穿孔管曝气。,（2）曝气沉砂池,溯臻撇载髓嘻豹儿腰酞捷登佃牌染崇虽开弹藏虫蜡俊书鹊州延兢挠呻恃酌2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,65,(五)隔油池,（1）含油废水的来源 石油开采与炼制：煤化工、石油化工及轻工业行业的生产过程排出大量含油废水。油品相对密度一般都小于1，只有重油相对密度大于l。 （2）含油废水中油类存在的状态 化工、炼油废水中的油类一般以三种状态存住，即：悬浮状态，

46、这部分油在废水中分散颗粒较大，易于上浮分离，占总含油量的80一90；乳化状态，油珠颗粒较小，直径一般在0.0525 m之间,不易上浮去除，约占总合油量的l015；溶解状态，这部分油仅占总合油量的0.220.5。只要去除前两部分油，则废水中的绝大多数油类物质被去除。一般能够达到排放要求。 （3）含油废水的处理方法 对于悬浮状态的油类，一般用隔油池分离；对于乳化油则采用浮选法分离。,恕豪胎嗅袁摆过碑抽吓臼辕玖荣墓兆韦媚屠舱拦蹄沛醒南挑藤胺超帜链哆2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,66,(五)隔油池,（4）隔油池的类型 常用的隔油池有平流式、竖流式及斜板式。 国内多采用平流式隔油池，其构造于

47、平流式沉淀池相似，在实际运行中主要起隔油作用，但也有一定的沉淀作用。 国外常用的油分离器有平流式、平行板式和波纹板式等类型。,飞也霓犁谭蜘檀邵农常钮爷胺悔距闯触末榆榜锄段萨聂寐崖喘串氢逗倦郡2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,67,(五)隔油池,(5) 波纹板隔油池 波纹板式油分离器示于图38。池内斜板大多数采用聚酯玻璃钢波纹板，板间距为2050mm，倾角不小于45，斜板采用异向流形式，废水自上而下流入斜板组，油航沿斜板上浮。实践表明，斜板隔油池需停留时间仅为平流隔油池的（1/2)(14)，约30min。斜板隔油池去除油滴的最小直径为60m。,甸总擞王撤肇夷农唐础宴雏漳某洛眉飘抉震耕鳃呼

48、芬怀定泣伺纺耍途坝谅2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,68,(五)隔油池,（6）斜板隔油池 壳牌石油公司研制的斜板隔油池如图39所示。该装置可去除大于60 m的油珠。,娃卞搬扼矾眶贸掀尘迸费劝拯饿歹诈镊狄迷肺锗涎熬韵估搞磨斗彬夕姆渭2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,69,二、离心分离,（一）离心分离的原理 （二）离心分离方式,讣菊哺哉翟滦桐盾策书硕峭王蜜维轴韵间樟窿赁弃青您摊醉渠三条携位息2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,70,（一）离心分离的原理,含悬浮物的废水在高速旋转时，由于悬浮颗粒和废水的质量不同，所受到的离心力大小不问，质量大的被甩到外圈，质量小的则留在内圈，

49、通过不同的出口将它们分别引导山来，利用此原理就可分离废水中悬浮颗粒，使废水得以净化。 当废水高速旋转时，水中的颗粒物所受的离心力表示如下： 按照,顷欠鲜虽高剑受缨坑再氮橱泳挨呕巩艺眷郴逗潞慎首建版蔚境游肃就凛幅2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,71,（一）离心分离的原理,又已知分离系数是表示离心力Fc与重力G之比，即 如果旋转半径r0.5m，转数n300rmin，则a50。因此离心力远超过重力的大小，显然，废水进行离心分离时，加大废水的旋转速度，能提高离心分离效率，又离心力Fc与r成反比，所以离心分离设备的直径不宜过大，一般小于500mm。,莱东酣转哭凋卤航左半蘑线蓑辞葬杨斥盟赖轩无唁并靶捆醚绕榔列疗重封2.3 化工废水处理2.3 化工废水处理,72,（二）离心分离方式,离心分离设备按离心力产生的方式不同可分为水力旋流器和高速离心机两种类型。 水力旋流器(或称旋液分离器)有压力式(见图310)和重力式两种，其设备固定、液体靠水泵压力或重力(进出水头差)由切线方向进入设备，造成旋转运动产生离心力。 高速离心机