《城市水工程运行与管理 教学课件 ppt 作者 肖利萍 于洋第15章 污水处理概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市水工程运行与管理 教学课件 ppt 作者 肖利萍 于洋第15章 污水处理概述（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城市水工程运行与管理 电子教案,第15章 污水处理概述,污水主要包括生活污水和工业废水。,15.1 城市污水概况,15.1.1 城市污水的来源与组成,1.生活污水 生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施(饭店、宾馆、影剧院、体育场、机关、学校、商店等)和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。 2.工业废水 工业废水是工业生产过程中排出的水。它来自工厂的生产车间与厂矿。由于生产的工艺、原材料、使用设备以及用水条件等的不同，工业废水的性质千差万别。,相比较于生活污水，工业废水水质、水量差异大，通常具有污染物浓度高、毒性大等特点，不易通过一种通用技术或工艺来处理。往往
2、要求其在厂内处理到一定程度后才允许排入到城市下水道。 3.城市污水 城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，它是一种包括生活污水、工业废水和城市融雪、降雨水的混合污水。 正是由于城市污水是一种混合污水，各座城市之间的城市污水的水质存在一定差异，主要决定于工业废水所占比例的大小，也受到城市规模、居民生活习惯、气候条件及下水道系统形式的影响。,城市污水的性质特征主要与人们的生活习惯、气候条件、生活污水与生产废水所占的比例以及所采用的排水体制等因素有关。下面就城市污水的一般物理性质、化学性质、生物性质以及污染指标分述如下。,15.2 城市污水的性质与污染指标,1.污水的物理性质及指标 表示污水物理性
3、质的主要指标是水温、色度、臭味、氧化还原电位、固体含量及泡沫。 （1）水温 一般在1020,（2）色度 城市污水的正常颜色为灰褐色，但当污水中的溶解氧降低至零，污水所含有机物腐烂，则水色转呈黑褐色并有臭味。生产污水的色度视工矿企业的性质而异，差别极大，如印染、造纸、农药、焦化、冶金及化工等的生产污水，都有各自的特殊颜色。绿色、蓝色和橙色通常是由于电镀工厂废水造成的，而红色、蓝色和黄色则多为印染废水造成，白色则是洗衣废水造成的。色度往往给人以感观不悦。,（3）臭味 生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。 臭味大致有鱼腥臭胺类，氨臭，腐肉臭，腐蛋臭，腐
4、甘蓝臭，粪臭以及某些生产污水的特殊臭味。正常的城市污水具有发霉的臭味。 臭味给人以感官不悦甚至会危及人体生理健康，引起呼吸困难，倒胃胸闷，呕吐等。故臭味也是污水物理性质的主要指标 。,（4）氧化还原电位 正常的城市污水具有约+100mV的氧化还原电位，小于+40mV的氧化还原电位或负值氧化还原电位说明污水已经厌氧发酵或有工业还原剂大量排入。氧化还原电位超过+300mV，表示有工业氧化剂废水大量排入。 （5）固体含量 城市污水中的固体物质，按存在的物理形态不同可分为悬浮固体SS、胶体和溶解固体DS三种；按其性质的不同可分为：有机物、无机物与生物体三种。固体含量用总固体量作为指标(英文缩写为TS)
5、，即把一定量水样在105110烘箱中烘干至恒重，所得的重量即为总固体量。,2.污水的化学性质及指标 污水中的污染物质，按化学性质可分为无机物与有机物。 1 无机物及指标 无机物包括酸碱度、氮、磷、无机盐类及金属离子等。,（1）酸碱度 酸碱度用pH值表示。pH值等于氢离子浓度的负对数。 pH=7时，污水呈中性；pH7时，数值越大，碱性越强。 城市污水的pH值呈中性，一般为6.57.5。pH值的突然大幅度变化，不论是升高还是降低，通常是由于工业废水的大量排入造成的。,(2)氮、磷 1)氮及其化合物 污水中的含氮化合物有四种：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。四种含氮化合物的总量称为总氮(TN，以
6、N计)。有机氮很不稳定，容易在微生物的作用下，分解成其他三种。在无氧的条件下，分解为氨氮；在有氧的条件下，先分解为氨氮，再分解为亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。 凯氏氮(KN)是指有机氮与氨氮之和。凯氏氮指标可以用来作为判断污水在进行生物法处理时氮营养是否充足的依据。生活污水中凯氏氮含量约40mg/L (其中有机氮约15mgL ，氨氮约25mgL)。 可见总氮与凯氏氮之差值，约等于亚硝酸盐氮与硝酸盐氮的值。凯氏氮与氨氮之差值，约等于有机氮。,2)磷及其化合物 污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。 生活污水中有机磷含量约为3mg/L，无机磷含量约7mg/L。 (3)硫酸盐与硫化物 污水中的硫酸盐用硫
7、酸根SO42-表示。生活污水的硫酸盐主要来源于人类排泄物；工业废水如洗矿、化工、制药、造纸等，含有较高硫酸盐，浓度可达15007500mg/L。 污水中的SO42-，在缺氧的条件下，由于硫酸盐还原菌、反硫化菌的作用，被脱硫、还原成H2S。 污水中的硫化物主要来源于工业废水和生活污水。 硫化物在污水中的存在形式有硫化氢(H2S)，硫氢化物(HS-)与硫化物(S2-)。硫化物属于还原性物质，要消耗污水中的溶解氧，并能与重金属离子反应，生成金属硫化物的黑色沉淀。,(4)氯化物 生活污水中的氯化物主要来自人类排泄物。工业废水(如漂染工业、制革工业等)以及沿海城市采用海水作为冷却水时，都含有很高的氯化物
8、。氯化物含量高时，对管道及设备有腐蚀作用；若灌溉农田，会引起土壤板结；氯化物浓度超过4000mg/L时对生物处理法中的微生物有抑制作用。 (5)非重金属无机有毒物质 非重金属无机有毒物质主要是氰化物(CN)与砷(As)。 1)氰化物 污水中的氰化物主要来自电镀、焦化、高炉煤气、制革等工业废水，含氰浓度约在20-80mg/L之间。氰化物是剧毒物质，氰化物在污水中的存在形式是无机氰及有机氰化物。 2)砷化物 污水中的砷化物主要来自化工、有色冶金、焦化、皮革等工业废水。,砷化物在污水中的存在形式是无机砷化物(如亚砷酸盐AsO2-，砷酸盐AsO43-)以及有机砷。对人体的毒性排序为有机砷亚砷酸盐砷酸盐
9、。砷会在人体内积累，属致癌物质(致皮肤癌)之一。 (6)重金属离子 重金属指原子序数在2183之间的金属或相对密度大于4的金属。污水中重金属离子主要有汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、铁(Fe)、锰(Mn)等。上述重金属离子在微量浓度时有益于微生物、动植物及人类；但当浓度超过一定值后，即会产生毒害作用，特别是汞、镉、铅、铬、砷以及它们的化合物称为“五毒”。,2 有机物 生活污水所含有机物主要来源于人类排泄物及生产活动产生的废弃物、动植物残片等，主要成分是碳水化合物、蛋白质尿素及脂肪。食品加工、饮料等工业废水中有机物成分与生活污水基本
10、相同。其他工业废水所含有机物种类繁多。 有机物按被生物降解的难易程度，可分为两类4种： 第一类是可生物降解有机物，可分为两种： 可生物降解有机物，对微生物无毒害或抑制作用； 可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。第二类是难生物降解有机物，也可 分为两种： 难生物降解有机物，对微生物无毒害或抑制作用 ； 难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。,上述两类有机物的共同特点是都可被氧化成无机物。第一类有机物可被微生物氧化；策二类有机物可被化学氧化或被经驯化、筛选后的微生物氧化。 由于有机物种类繁多，现有的分析技术难以区分并定量但可根据上述都可被氧化这一共同特性，用氧化过程所消耗的氧量作
11、为有机物总量的综合指标，进行定量。具体有： 生物化学需氧量或生化需氧量(Chemical Oxygen Demand,英文缩写为BOD)。 化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,英文缩写为COD)。 总需氧量(Total Oxygen Demand，英文缩写为TOD)。 总有机碳(Total Organic Carbon，英文缩写为TOC)。,水质比较稳定的污水，BOD5、COD、TOD和TOC之间，有一定的相关关系，数值大小的排序为TODCODCrBODuBOD5TOC。生活污水的BOD5/COD的比值约为0.40.65，BOD5/TOC的比值约为1.01.6。工业废水的
12、BOD5/COD的比值，决定于工业性质，变化极大，如果该比值0.3，被认为可采用生化处理法；0.3不宜采用生化处理法；0.25难生化处理。 难生物降解有机物不能用BOD作指标，只能用COD、TOC或TOD等做指标。,3.污水的物理性质及指标 城市污水既包括人们生活中排出的洗浴、粪尿等，也包括公共设施如医院中排出的用过的水，还包括一些食品工业如屠宰厂排出的工业废水。这些排出的污废水都有可能带来大量的细菌、病毒、致病菌和虫卵。由于病菌种类繁多，对每一种病菌进行分析又十分复杂，因此在城市污水的卫生学分析中，通常采用最有代表性的检测分析指标大肠菌群数（大肠菌群值）、大肠菌群指数、病毒及细菌总数来指示污
13、水的生物性质。 （1）大肠菌群数（大肠菌群值）与大肠菌群指数 （2） 病毒 （3）细菌总数 用大肠菌群数、病毒及细菌总数3个卫生指标来评价污水受生物污染的严重程度就比较全面。,我国自1989年12月通过中华人民共和国环境保护法以来，环境保护立法工作有了很大进展，国家推出了预防为主防治结合污染者出资治理以及强化环境管理三大政策，先后又颁布了10余部环保法律，涉及水、海洋、大气、土壤等，其中与城市污水直接相关的是中华人民共和国水污染防治法和中华人民共和国水法。随着水污染防治法与水法的不断完善，国家与地方部门又制定了较详细的水环境标准，作为城市水污染控制和水环境保护工作者进行规划、设计、管理、监督的
14、原则。,15.3 水污染控制法规与标准,15.3.1 我国的环境保护法,15.3.2 我国水环境质量标准,我国已有的水环境质量标准有： 地表水环境质量标准（GB38382002） 地下水质量标准（GB/T14848-93） 渔业水质标准(GBll60789) 景观娱乐用水水质标准V(GBl294191) 农业灌溉水质标准(GB 508492) 这些标准详细说明了各类水体中污染物的允许最高含量，以便保证水环境质量。详见附录3、4、7、8、9。,15.3.3 污水排放标准,水体是国家的宝贵资源，必须严格保护，免受污染。因此当污水需要排入水体时，应先处理到允许其排入水体的程度，故我国有关部门，以水资
15、源的科学理论为指导，将生态标准、经济可能、社会要求三者并重，综合平衡，全面规划，充分考虑可持续发展，有重点、有步骤地控制污染源，保护水体，从而制定了污水的各种排放标准。可分为一般排放标准与行业排放标准两类。 一般排放标准有： 工业“三废”排放试行标准(GBJ 473) 污水综合排放标准(GB8978-96) (详见附录10) 农用污泥中污染物控制标准(GB 428484)等。,有关污水排放的行业标准涉及各类工业，如： 制革工业水污染物排放标准(GB 354983) 石油炼制工业水污染物排放标准(GB355183) 电影洗片水污染物排放标准(GB355383) 医院污水排放标准(GBJ 4883
16、) 石油化工水污染物排放标准(GB 4281一84) 造纸工业水污染物排放标准(GB 354492) 纺织染整工业水污染物排放标准(GB428792) 钢铁工业水污染物排放标准(GB 1345692) 肉类加工工业水污染物排放标准(GB 1345792) 合成氨工业水污染物排放标准(GBl345892) 等可作为规划、设计、管理与监测的依据。,15.4 排水工程综述,15.4.1 城市排水系统,在城市和工业企业中，应当有组织地、及时地排除上述废水和雨水，否则可能污染和破坏环境，甚至形成公害，影响生活和生产，以及威胁人民健康。排水的收集、输送、处理和排放等设施以一定方式组合成的总体，称为排水系统。排水系统通常由管道系统（或称排水管网）、污水处理系统（即污水处理厂）、排放和重复利用系统组成。 排水管网系统：包括污水和废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物（如检查井、跌水井、水封井、雨水口等）等。 污水处理系统
