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1、Treatmentofindustrialoutletwater 前言 工业废水的处理虽然早在十九世纪末已经开始 并且在随后的半个世纪进行了大量的试验研究和生产实践 但是由于许多工业废水成分复杂 性质多变 至今仍有一些技术问题没有完全解决 本课题就以下工业废水处理方法进行一下分析探讨 知道这样倾倒工业废水 知道后果将会是什么么 总论 工业废水是指工业生产过程中产生的废水 污水和废液 其中含有随水流失的工业生产用料 中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物 随着工业的迅速发展 废水的种类和数量迅猛增加 对水体的污染也日趋广泛和严重 威胁人类的健康和安全 因此 对于保护环境来说 工业废水的处理比城
2、市污水的处理更为重要 主要工业废水特点与处理方法1 农药废水特点 1 污染物浓度较高 化学需氧量 COD 以及许多生物难以降解的物质 2 毒性大 废水中除含有农药和中间体外 还含有酚 砷 汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质 3 有恶臭 对人的呼吸道和粘膜有刺激性 水质 水量不稳定 农药废水的处理方法有活性炭吸附法 湿式氧化法 溶剂萃取法 蒸馏法和活性污泥法等 2 食品工业废水特点 1 漂浮在废水中固体物质 如菜叶等 2 悬浮在废水中的物质有油脂等 3 溶解在废水中的等 4 原料夹带的泥砂及其他有机物等 5 致病菌毒等 食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外 一般均宜采用生物处理 3
3、造纸工业废水特点 洗浆时排出废水称为黑水 黑水中污染物浓度很高 BOD高达5 40g L 含有大量纤维 无机盐和色素 漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质 抄纸机排出称为白水 其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料 造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率 减少用水量和废水排放量 同时也应积极探索各种可靠 经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法 4 印染工业废水 1 回收利用 废水可按水质特点分别回收利用 碱液回收利用 通常采用蒸发法回收 染料回收 2 无害化处理 物理处理法有沉淀法和吸附法等 化学处理法有中和法 混凝法和氧化法等 生物处理法有活性污泥 生物转盘 生物转筒和生物接
4、触氧化法等 5 冶金废水特点 冶金废水的主要特点是水量大 种类多 水质复杂多变 污染物按废水来源和特点分类 主要有冷却水 酸洗废水 洗涤废水 除尘 煤气或烟气 冲渣废水 炼焦废水以及由生产中凝结 分离或溢出的废水等 处理方法 1 发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺 新技术 如用干法熄焦 炼焦煤预热 直接从焦炉煤气脱硫脱氰等 2 发展综合利用技术 如从废水废气中回收有用物质和热能 减少物料燃料流失 3 根据不同水质要求 综合平衡 串流使用 同时改进水质稳定措施 不断提高水的循环利用率 4 发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术 如用磁法处理钢铁废水具有效率高 占地少 操作管理方便
5、等优点 工业废水的水质监测 基本知识水的物理指标测定金属化合物的测定非金属无机物的测定有机化合物的测定 基本知识 水质分析水质指标水质标准水样分析及项目方法水样的采集和保存方法 水质分析 水质的优劣 直接影响工业产品的质量和设备的使用 直接影响农作物的生长及质量 关系到人类的健康和整个生态的平衡等 因此 对生活饮用水 工农业用水等各种用途的水都必须进行水质分析 水质分析是根据水质指标和水质标准 用其要求的分析技术对水中杂质进行的分析 水质分析是工业分析和环境分析等的重要组成部分 水质指标 水质指标是表示谁的质量好坏的技术指标 主要有水的物理指标 化学指标及生物指标 根据用水要求和杂质的特性而定
6、 水质标准 水质标准是水质指标要求达到的合格范围 是对生活饮用水 工农业用水等各种用途的水中污染物质的最高容许浓度或限量阈值的具体限制和要求 是水的物理 化学和生物学的质量指标 对饮用水主要考虑对人体健康的影响 其水质标准中除有物理 化学指标外 还有微生物指标 对工业用水主要考虑是否影响产品质量或易于损害容器及管道 其水质标准中多数无微生物限制 工业用水的要求也还因行业特点或用途的不同而不同 例如 锅炉用水要求悬浮物 氧气 二氧化碳含量要少 硬度要低 水样分析及项目方法 在实际水质分析中 根据水的来源及用途 选择水质指标项目 标准 按标准规定的分析方法进行分析 现代分析化学的各种方法在水质分析
7、中应用情况如下 水样的采集和保存方法 1 水样的采集 1 采样量 水样量根据欲测项目的多少而不同 采集2 3L即可满足通常水质理化分析的需要 若测定苯并芘等项目 则需采集10L水样 2 采样量和采样方法 硬质玻璃瓶 聚乙烯瓶 或桶 单层采样器 急流采样器 双层采样器 此外 还有直立式采水器 塑料手摇采样器 电动采样器及自动采样器等 水样的采集和保存方法 水样的采集和保存方法 3 采样器点的布设 从排放口采样 从水路中采样 利用自动采水器采样 4 水样采集的时间和频率 一般 工业废水的采样时间应尽可能选择在开工率 运转时间及设备等正常状况时 并且至少以调查一个操作口作为一个变化单位 根据废水排放
8、的具体情况 确定采样的时间间隔 工业废水采集的基本类型可分为瞬时水样和混合水样 对于生产工艺和过程连续 恒定 废水中组分及浓度随时间变化不大的工业废水 一般采用瞬时取样的方法 等时混合水样 等比例混合水样测其浓度即为平均浓度 用以衡量该排污口的水质 水样的采集和保存方法 5 采样记录 采样时要现场认真填写采样记录 污水样品采集的记录内容如下 水样的采集和保存方法 2 水样的保存各种废水水样 从采集到分析这段时间内 由于物理 化学和生物作用会发生各种变化 因此 采样和分析间隔的时间应尽可能缩短 某些项目的测定 应现场进行 不能尽快分析的水样 则应根据不同监测项目的要求 采取适宜的保存方法 常用的
9、水样保存方法有冷藏法 冷冻法和化学试剂加入法 水样的采集和保存方法 1 冷藏法和冷冻法 冷藏温度一般是2 5 冷冻温度为 20 以抑制微生物活动 减缓物理挥发和化学反应速率 2 加入化学试剂法 根据待测水样的测定项目 在水样中加入适当的试剂 以避免待测组分在存放过程中发生变化 常见水质分析项目对存放水样容器的要求和水样保存方法如下 水的物理指标测定 色度浊度矿化度电导率 色度 铂钴标准比色法 方法原理 用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列 与水样进行目视比色 确定水样的色度 如水样浑浊 则放置澄清 也可用离心法或用孔径为0 45滤膜过滤以去掉悬浮物 但不能用滤纸过滤 因滤纸可吸附部分溶解于水的颜色
10、仪器 50mL比色管 5mL吸量管 10mL吸量管 1000mL容量瓶试剂 铂钴标准溶液测定步骤标准色列的配置 取12支比色管 配制为色度依次为5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60和70度 密封保存 水样的测定 1 分取50 0mL澄清透明水样于比色管中 如水样色度较大 可酌情少取水样 用水稀释至50 0mL 2 将水样与标准色列进行目视比较 记下与水样色度相同的铂钴标准色列的色度 浊度 目视比浊法 将水样与用硅藻土配制的浊度标准液进行比较 规定相当于1mg一定粒度的硅藻土在1000ml水中所产生的浊度为1度 先配制浊度原液 再配制标准系列 然后将水样与标准系列在黑色
11、底板上由上而下垂直观察进行目视比色 水样浊度超过100度时 用无浊度水稀释后测定 矿化度 矿化度是指水中所含无机矿物成分的总量 用于评价水中总含盐量 是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一 该项指标一般只用于天然水 水的矿化度通常以1升水中含有各种盐分的总克数来表示 g L 根据矿化度的大小 水可分为以一下五种 淡水小于1g L弱咸水1 3g L咸水3 10g L强咸水10 50g L卤水大于50g L矿化度的测定方法有重量法 电导法 阳离子加和法 离子交换法 比重计法等 矿化度的测定 重量法 1 测定原理 水样经过滤去除漂浮物及沉降性固体物 放在称至恒重的蒸发皿内蒸干 并用过氧化氢去除有机物
12、 然后在105 110 下烘干至恒重 将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度 2 干扰及消除 采用加碳酸钠 并提高烘干温度和快速称重的方法处理以消除高矿化度水样中含有的大量钙 镁的氯化物 在105 110 下烘干至恒重 将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度 矿化度计算公式为 M W W0 WN VW 蒸发皿及残渣的总质量g W0 蒸发皿质量g WN Na2CO3质量g V 水样体积L 电导率 电导率由于水中含有各种溶解盐类 并以离子的形态存在 水的导电能力的强弱程度 即为电导度S 电导度反映了水中含盐量的多少 是水的纯净程度的重要指标 水越纯净 含盐量越少 电阻越大 电导度越小 超纯水几乎不能导电
13、电导率测量单位为S cm 10 6时 S cm 10 3时mS cm 水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比 而且固体量浓度越高 电导率越大 电导率的测量电导率仪有两种测量方法 电流分析法和电位分析法 电流分析是在两个电极间施以已知电压 V 再测量期间的电流 根据V I R R为电阻 测得电流量愈高 电导率值愈大 电阻与两极间距离和它们的表面面积有关 这些特性值会随电解反应产生的盐分或其他特质沉积而随时改变 电流分析法较适用于低总固体溶解量的测量 一般最高值为1g l 大约是2000 S cm 常见电导率测定仪 金属化合物的测定 水的硬度汞 铜 铅 铬 镉 水的硬度 水的硬度是反映水中钙 镁
14、盐特性的一种质量指标 可分为暂时硬度和永久硬度 水的总硬度 暂时硬度和永久硬度的总合 水的硬度的测定方法 1 EDTA滴定法 GB7477 1987 2 原子吸收分光光度法 GB11905 1987 水的硬度 EDTA滴定法 本方法适用于地下水和地面水中钙和镁的总量的测定 不适用于含盐高的水的测定 测定的最低溶度为0 05mmol L 1原理 标定EDTA溶液常用的基准物有Zn ZnO CaCO3 Bi Cu MgSO4 7H2O等 用Zn作基准物可以用铬黑T EBT 作指示剂 在NH3 H2O NH4Cl缓冲溶液 pH 10 中进行标定 其反应如下 滴定前 Zn2 In ZnIn 纯蓝色 酒
15、红色 终点前 Zn2 Y4 ZnY2 终点时ZnIn Y4 ZnY2 In 酒红色 纯蓝色 水的硬度 原子吸收分光光度法 本标准方法适用于地下水 地面水和废水中钙镁的测定 将试液喷入火焰中 使钙 镁原子化 在火焰中形成基态原子特征谱线产生选择性吸收 选用4227nm共振线的吸收测定钙 用285 2nm共振线的吸收峰的吸收测定镁 由测得的试样吸光度和标准溶液的吸光度进行比较 确定试样中被测元素溶度 注意点 原子吸收法测定钙镁的主要干扰有铝 硫酸盐 磷酸盐及硅酸盐等 会抑制钙 镁的原子化 产生干扰可加入锶 镧或其他释放剂消除干扰 火焰条件直接影响测定的灵敏度 必须选择合适的乙炔量和火焰高度 试样需
16、检验是否有背景吸收 如有背景吸收予以校正 汞Mercury5d106s2 汞及其化合物属于剧毒物质 特别是有机汞化合物 由食物链进入人体 引起全身中毒 天然水含汞极少 地表水汞污染的主要来源是贵金属冶炼 食盐电解制钠 仪表制造 农药 军工 造纸 氯碱工业 电池生产及医院等行业排放的污水 Hg 冷原子吸收法 在硫酸 硝酸介质及加热下 用KMnO4和过硫酸钾和过硫酸钾溶液将水样消解 或在20 以上 0 6 2mol L 1的酸性介质中用KBrO3和KBr混合溶液消解 使试样中的汞化合物全部转化为二价汞 用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂 再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞 利用汞易挥发的特点 在室温下通入空气或氮气流将其气化 载入冷原子吸收测汞仪 测量在 max为253 7nm处吸光度 与汞标准溶液的吸光度进行比较定量 Hg 冷原子荧光法 将水样中的汞离子还原为汞原子蒸气 吸收235 7nm的紫外光后 激发而产生特征共振荧光 用冷原子荧光测汞仪测量吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光被激发后所发射的特征荧光强度 在一定的测量条件下和较低的浓度范围内 荧光强度与汞的浓度成正比 Hg 双硫腙分光光度法 水
