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1、水处理工程学习资料 The learning materials of Water treatment works 制作人：夏雨 2016年1月30日 学习资料 2016/01/30 目 录 水处理基础 行业分类 废水特点及工艺 常用设备介绍 前沿与创新 2016/01/30 水处理基础 常用指标 指标讲解1 指标讲解2 1 CODcr:化学需氧量； BOD5:五日生化需氧量； SS：悬浮物； NH3-N:氨氮； TP：总磷； pH：水的酸碱性； 色度、动植物油、石油 类等 2 COD（ Chemical Oxygen Demand ）:是以化学方法测 量水样中需要被氧化的还原性 物质的量。废
2、水、废水处理厂 出水和受污染的水中，能被强 氧化剂氧化的物质（一般为有 机物）的氧当量，氧的质量浓 度（mg/l)表示；该指标也作 为有机物相对含量的综合指标 之一。 3 BOD（Biochemical oxygen demand）:是水体中的好氧 微生物在一定温度下将水中 有机物分解成无机质，这一 特定时间内的氧化过程中所 需要的溶解氧量。其值越高 ，说明水中有机污染物质越 多，污染也就越严重。 2016/01/30 方法 BOD/COD的比率反映出了 污水的生物降解能力，一般 比值0.3时，污水生化性较 好，比值0.3时生化性较差。 水处理基础 指标讲解3 指标讲解4 指标讲解5 1 SS
3、 （Suspended solids) ： 指悬浮在水中的固体物质， 包括不溶于水中的无机物、 有机物及泥砂、黏土、微生 物等。其含量是衡量水污染 程度的指标之一。悬浮物是 造成水浑浊的主要原因。水 体中的有机悬浮物沉积后易 厌氧发酵，使水质恶化。 2 NH3-N（ 氨氮）:指水中以游 离氨（NH3）和铵离子（NH4+ ）形式存在的氮。氨氮是水体 中的营养素，可导致水体富营 养化，是水体中的主要好氧污 染物，对鱼类及某些水生生物 有毒害。 pH:一般要求出水pH在6-9之 间，过高或过低都会对水体环 境造成影响。 3 TP（总磷）:主要来源为生 活污水、化肥、有机磷农药 及近代洗涤剂所用的磷酸
4、盐 增洁剂等。过量磷是造成水 体污秽异臭，使湖泊发生富 营养化和海湾出现赤潮的主 要原因。 石油、动植物油：它隔绝了 水体与大自然氧气的交换， 会使水质发生改变，进一步 的加大了水体恶化。 2016/01/30 水处理基础 物理法 化学法 生物法 1 格栅：去除大块悬浮物 隔油：去除水中油脂类 气浮：去除水中悬浮物 沉淀：去除水中沉淀物 吸附 萃取 砂炭滤 膜过滤 离子交换 2 混凝反应：化学反应 电解法：电化学方法 铁碳微电解：电化学方法 中和反应：化学反应 氧化还原：化学反应 臭氧氧化：化学反应 芬顿反应：高级氧化 3 厌氧生物处理工艺： 水解酸化池、普通厌氧消化 池、厌氧接触法、厌氧滤池
5、 、升流式厌氧污泥床反应器 （UASB）、厌氧流化床以及 EGSB反应器、IC反应器等 好氧生物处理工艺： SBR、A/A/O、氧化沟、生物 接触氧化、活性污泥法、生 物滤池、AB法、CASS法等 2016/01/30 常用处理方法 行业分类 u 城市杂用水用于冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等 u 工业回用水用于工业冷却用水，洗涤用水、锅炉补给水、工艺与产品用水等 u 景观回用水用于观赏性景观环境用水及娱乐性景观环境用水 u印染废水 u屠宰废水 u喷涂废水 u啤酒废水 u城镇污水 u医疗废水 u学校废水 u餐饮废水 生活污水 工业废水 中水回用 2016/01/30 u发酵
6、废水 u食品加工废水 u泡菜废水 u制药废水 u电镀废水 u皮革废水 u化工废水 u 含有较高的有机物 以及氮磷等无机物； 相对于工业废水， 水质稳定，浓度低。 含有病原性微生物； 水量波动大，和病床 使用情况息息相关 生活污水 城镇 污水 Characteristics 餐饮 废水 学校 废水 医疗 废水 油脂类及植物油类 等有机物含量高； 排放有一定规律， 排放瞬间流量大 污水量具有明显的 间歇性，小时变化系 数较大； 浓度低，可生化性 较好。 常规工艺 2016/01/30 主体设备及配图 碳钢一体化设备：占地面积小，方便运 输与安装，可以根据业主需求，放于地上或 地下。特点： 抗冲击负
7、荷的能力强；具有脱氮除磷能 力；出水水质稳定，污泥产量少并易于处 理；潜水泵中可设于设备之中，减少工程 投资。 2016/01/30 附属设备及配图 回转式格栅（前期预处理，拦截来水悬浮物） 人工栅网（前期预处理，拦截来水悬浮物） 前处理部分污泥处理部分 板框压滤机（用于后期污泥脱水处理） 叠罗脱水机（用于后期污泥脱水处理） 2016/01/30 附属设备及配图 弹性填料（用于微生物附着，挂膜） 微孔曝气器（用于鼓风或曝气） 悬混曝气器（用于鼓风或曝气） 悬浮球形填料（用于微生物附着，挂膜） 生化处理部分 2016/01/30 附属设备及配图 加药设备PE（PAC,PAM，加酸，加碱等） 砂炭
8、滤罐（用于进一步水质深度处理） MBR膜反应器（深度处理） 加药设备 加药设备不锈钢（PAC,PAM，加酸，加碱等） 深度处理 2016/01/30 水量大，生化性 差； 有机物浓度高， 成分复杂，色度深 且多变，pH变化大 ，属于难处理废水 水质水量变化大，有 机物含量高，生化性好 ，固体悬浮物高； 含有大量的血废、油 脂、毛、肉屑、内脏杂 物未消化食物，粪便等 废物并带血红色的血腥 味。 工业废水 印染 废水 Characteristics 喷涂 废水 发酵 废水 屠宰 废水 种类多，水质因使 用的材料而异; 排放无规律，除部 分水洗水连续溢流排 放外，涂装线废水或 废液多为间歇集中排 放
9、。 属于高难度有机废水， 含有丰富的蛋白质，氨基 酸，维生素，糖类及微量 元素； 具有高浓度、高悬浮物 、高粘度、疏水性差、难 降解的特性。 啤酒 废水 主要成分是糖类和蛋白质， 属于中高浓度可生物降解的有 机废水，不含有毒物质； 污水中大量的有机物极易腐 败，排入水体中易对水体环境 造成危害。 制药 废水 成分复杂、有机物含 量高、毒性大、色度 深和含盐量高，特别 是生化性很差，且间 歇排放，属难处理的 工业废水。 2016/01/30 水质因生产工艺而异 ，主要来源于渡件漂洗 水，废槽液，设备冷却 水和冲洗地面水等； 含有铬、镍、镉、氰 、酸、碱等，生化性非 常差。 碱性大、色度浓、耗 氧
10、量高、悬浮物多，并 且含有较多的硫化物和 铬等有毒物质； 间歇排放，水质水量 波动大。 工业废水 电镀 废水 Characteristics 食品 废水 化工 废水 皮革 废水 COD、BOD含量较高， 典型的高浓度有机污水 ，污染性较强，生化性 较好； 间歇性排放，水质波 动大。 极高的COD、高盐 度、对微生物有剧毒 因生产产品的不同 ，水质不同，但整体 生化性较差。 屠宰废水 2016/01/30 附属设备及配图 涡凹气浮机（去除悬浮物） 气浮机 浅层气浮机（去除悬浮物） 2016/01/30 发酵废水 Process 啤酒废水 泵 集水池 调节池 泵 絮凝沉淀 一体化设备 IC配水池
11、IC反应器 泵 厌氧沉淀 池 污泥回流剩余污泥 A/O池 二沉池泵 污泥回流 清水池 泵 出水达标排放 污泥浓缩 池 污泥脱水外运 剩余污泥 鼓风机 进 水 2016/01/30 附属设备及配图 IC厌氧反应器原理 IC厌氧反应器 沼气气柜 IC厌氧反应器 2016/01/30 印染废水 Process 铁碳微电解：铁碳微电解法是基于化学原理，将两种具有不同电极电位的金属或金属和非金属直接接触在一起，浸没 在传导性的电解质溶液中，形成原电池，利用其周围形成的电场效应，使溶液中的胶体粒子向相反电荷的电极移动， 进行附聚并沉积到电极上，同时电极反应生成的产物能与溶液中的许多物质起化学反应，达到去除
12、污染物的目的。 2016/01/30 Process 喷涂废水 Fenton反应： H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基（OH），并引发更多的其他自由基，从而引发一系列的链反应，使废水中的 难降解有机物发生部分氧化、使废水中的有机物CC键断裂，最终分解成H2O、CO2，使CODCr降低。 2016/01/30 附属设备及配图 铁碳微电解 铁碳芬顿反应 芬顿氧化塔 2016/01/30 Process 制药废水 综合调节池： 作用：将高低浓度分质处理后，在此处综合调 节，降低后续处理难度及处理成本； MBR膜反应器： 以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池， 在生物反应器中保持高活性污泥浓度
13、，提高生 物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地 面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量 。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备 截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物 反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至 800010,000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可 延长至30天以上。 2016/01/30 附属设备及配图 管式膜 MBR膜反应器 平板膜膜组件及安装 2016/01/30 中水回用 常用工艺 MBR工艺：膜生物反应器 RO工艺：（DTRO与OCRO）反渗透 ED工艺：电渗析 应用范围 2016/01/30 工艺说明及配图 MBR工艺: MBR又称膜生物反应器（M
14、embrane Bio- Reactor）,是一种由活性污泥法与MBR膜分离技 术相结合的新型水处理技术。 由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传 统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度 接近于零，细菌和病毒被大幅去除，可以直接 作为非饮用市政杂用水进行回用。 MBR对各种高浓度有机废水与难降解废水的 COD，NH3-N.SS，浊度等都达到良好的去除效果 。 MBR出水养鱼 MBR安装图 2016/01/30 工艺说明及配图 RO工艺: （1）DTRO 碟管式反渗透（DTRO）是反渗透的一种形 式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其 核心技术是碟管式膜片膜柱。 特点： 预处理简单，进膜组的
15、废水SDI可达20； 系统适应性强，在较高COD,SS,氨氮时也 可以正常运行； 寿命长，组件结垢少，污染轻，易清洗 ； 系统紧凑灵活，占地面积小，便于运输。 DTRO示意图 DTRO安装图 工艺说明及配图 RO工艺: （2）OCRO 管网式反渗透膜（OCRO)是一款专门用于高 浓度、高盐度废水处理的反渗透产品。 它结合 了卷式膜组件（Spiral wound）和开放式通道 （Open Channel）两方面设计的优势。 特点： 设备占地更小，工程造价降低； 高脱盐率且性能稳定，使得产品水水质更好 ， 达到更高的用水指标； 特殊的流体水力设计，改善了污堵和结垢趋 势； 开放式流道设计，易清洗，
16、易恢复； 相对于DTRO，无水流改道，使得模块压力降 更小，降低能耗； 密封数量少，使得维护更容易。 OCRO安装图 2016/01/30 工艺说明及配图 ED工艺： 将溶液置于直流电场中，它所含的带电离子 就向带相反电荷的电极移动。如果在溶液中装 设离子交换树脂膜将溶液隔开成几部分，这些 膜会选择性地让某些离子通过，而将另一些离 子阻挡住。 应用： 和离子交换法联合使用，制取蒸馏水、高纯 水、超纯水，这种制水方法可节约酸碱8090% ，避免树脂的频繁再生，并大大降低制水成本 。 联合其他不同的处理单元，可制成满足电子 、医药、食品、化工等更高档次的行业用水。 电镀、电子等工业废水（液）中Au、Ag、Cu 等贵重金属的回收及废水回用。 ED原理图 ED安装图 2016/01/30 前沿与创新 2016/01/30 有待咨询各方面专家及同行，现有掌握工艺都是比较成 熟工艺，上边介绍中有 2016/1/30
