学习 | 关于水污染控制工程的一些要点(一)

水污染控制工程要点

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一、污水水质和污水出路

1.1 污水的类型与特征:

类型特征
生活污水以有机污染为主(恶臭;富营养化;各种疾病;危害)
工业废水排放量大、污染范围广、排放方式复杂;恢复困难
初期雨水初期地表径流;成分复杂;冲淋水
城镇污水包括生活污水、工业废水和雨水;成分性质复杂、影响因素多

1.2 污水的物理性指标

指标特征
温度热污染——溶解氧量减少;缺氧或水体恶化
色度金属化合物/有机化合物
嗅和味还原性硫和氮的氧化物、挥发性有机物、氯气
固体物质(TS)溶解物质、悬浮固体物质(挥发性物质、固定性物质)

固体物质(TS)=溶解物质(DS)+悬浮固体物质(SS)=溶解物质(DS)+挥发性物质(VS)+固定性物质(FS)

1.3 污水的化学性指标

有机物

1.3.1 生化需氧量(BOD)
  水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量;间接反映了水中可生物降解的有机物量。

1.3.2 化学需氧量(COD)
  用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需要的氧化剂量;化学需氧量越高,表示水中其污染物越多。

1.3.3 总有机碳(TOC)
  包含水样中所有有机污染物的含碳量;是评价水样中有机污染物的一个综合参数。

1.3.4 总需氧量(TOD)
  当有机物全部被氧化时,碳被氧化为二氧化碳,氢氮及硫被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等,此时需氧量称为总需氧量(TOD)。

同一水样
CODcr>CODmn>BODu>BOD20>BOD5

无机物

1.3.5 植物营养元素(N、P)
  过多的N、P进入水体,易导致水体富营养化

1.3.6 重金属
  汞(水俣病)、镉(骨痛病)

  主要危害:生物毒性,抑制微生物生长,使蛋白质凝固;逐级富集至人体,影响人体健康

1.3.7 无机性非金属有害有毒物

1.3.8 pH和碱度
  一般要求处理后污水的pH在6~9之间。
  pH发生变化,消灭或抑制水体中生物的生长,妨碍水体自净,还可腐蚀船舶。

1.4 污水的生物性指标

1.4.1 细菌总数
  **饮用水:< 100 CFU;
  医院排水:< 500 CFU;**

1.4.2 大肠菌群
  **饮用水:< 3个/L;
  泳池:< 1000个/L;**
  城市排水:< 10000个/L;

1.4.3 病毒

1.5 水体自净

1.5.1 物理净化
  稀释、扩散、沉淀、挥发
1.5.2 化学净化
  氧化、还原、分解
1.5.3 生物净化
  水中微生物对有机物的氧化分解作用

1.6 氧垂曲线(溶解氧下垂曲线)

  水体收到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的过程,称为氧垂曲线。

1.7 水环境质量标准

类型主要适用于
Ⅰ类源头水,国家自然保护区
Ⅱ类集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵区等
Ⅲ类集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区
Ⅳ类一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区

二、污水的物理处理

2.1 格栅的作用

  用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物

2.2 格栅分类

2.2.1 按形状
  平面格栅、曲面格栅

2.2.2 按栅条净间隙
  粗格栅:50~100mm
  中格栅:10~40mm
  细格栅:1.5~10mm
  超细格栅:0.5~1.0mm

2.2.3 按清渣方式
  处理流量较小或栅渣较少时:人工清渣
  栅渣量 > 0.2 m3/d 时机械清渣

2.3 格栅安装角度

  一般与水平面成30°~60°倾角

2.4 过栅水头损失

  一般为0.1~0.15 m
  为避免格栅前涌水,故将后槽下降h2作为补偿
  格栅后渠比前渠低 10~15 cm

2.5 筛网的作用

  用于废水处理短小纤维的回收
  采用细筛网格网代替初沉池,既可以节省占地,又可以保留有效的碳源

2.6 沉淀类型

沉淀类型适用;实例
自由沉淀悬浮固体浓度不高时;砂粒在沉砂池中的沉淀
絮凝沉淀悬浮颗粒浓度不高时;化学混凝沉淀及活性污泥在二沉池中间段的沉淀
区域沉淀(成层沉淀)悬浮颗粒浓度较高(5000mg/L以上);二沉池下部污泥重力浓缩池的开始阶段
压缩沉淀高浓度悬浮颗粒;二沉池污泥斗中污泥浓缩过程污泥重力浓缩池

2.7 沉砂池

2.7.1 目的
  去除污水中泥沙、煤渣相对密度较大无机颗粒,以免影响后续处理构筑物的正常运行

2.7.2 常用形式
  平流式沉砂池
  曝气沉砂池
  旋流式沉砂池

2.8 沉淀池

  分离悬浮固体的一种常用处理构筑物
2.8.1 分类
  平流式沉淀池
  竖流式沉淀池
  辐流式沉淀池

2.8.2 竖流式沉淀池
  污水从下向上,流速为 v
  悬浮颗粒的三种运动状态(颗粒沉速 u ):
  ①当u > v时,以u-v的差值向下沉淀,颗粒得以去除;
  ②当u = v时,处于随即状态,不下沉也不上升;
  ③当u < v时,不能沉淀,会被上升水流带走

当颗粒属于自由沉淀类型时,其沉淀效果(在相同的表面水力负荷条件下):
  竖流式沉淀池的去除率平流式沉淀池

当颗粒属于絮凝沉淀类型时,有利于颗粒的沉淀

2.9 哈真浅池理论

  把沉淀池水平分为n层,处理能力提高n倍
  实际应用时,把水平隔板改为在沉淀池设置倾角为α斜板或斜管α通常采用60°

2.10 提高沉淀池沉淀效果的有效途径

  增设斜流式沉淀池
  对污水进行曝气搅动
  回流部分活性污泥

2.11 油

  形态:
  可浮油——呈悬浮状态,> 100μm
  细分散油——呈分散状态,10~100μm
  乳化油——呈乳化状态,< 10μm
  溶解油——呈溶解状态,5~15mg/L

可浮油、细分散油——重力分离法;
乳化油——气浮法、电解法;

2.12 气浮法

2.12.1 定义
  将空气中以微小气泡形式同入水中,使微小气泡与水中的悬浮的颗粒黏附,形成水-气-颗粒 三相混合体系,颗粒粘附上气泡后,密度小于水即上浮水面,从水中分离,形成浮渣层

2.12.2 适用对象
  **分离颗粒密度接近或小于水的细小颗粒。

2.12.3 基本条件
  细微气泡——足量;
  悬浮状态——能形成;
  黏附作用——可与悬浮物质产生;

2.12.4 应用领域
  A——含油污水的油水分离;
  B——有用物质的回收;
  C——工业废水的预处理;
  D——泥水分离(代替二沉池);
  E——剩余污泥的浓缩;

2.12.5 气浮法分类
产生细微气泡的方法分:
  电解气浮法;溶解空气气浮法;分散空气气浮法。

溶解空气气浮法
  在一定压力下,让空气溶解在水中,然后在减压条件下析出溶解空气,形成空气泡。
  溶解空气气浮法,根据气泡析出时所处压力的不同,可分为真空气浮法加压溶气气浮法

加压溶气气浮法
  目前常用的气浮处理方法
  该方法是使空气在加压的条件下溶解于水,然后通过将压力降至常压而使过饱和溶解的空气细微气泡形式释放出来。

2.13 气固比

  a=A/S
  减压释放的气体总量 / 原水悬浮固体总量

  气固比选用涉及原水水质、出水要求、设备、动力等因素。

  对无资料显示:一般取值0.005~0.06
  悬浮固体浓度不高时,取下限:如0.005~0.006
  悬浮固体浓度较高时,可选上限:如气浮用于剩余污泥浓缩时,气固比一般取0.03~0.04

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已有 9 条评论

细菌总数在《城镇饮用水卫生Biao准》中的定义单位为CFU(Colony-Forming Units),翻译为“个”不台合适。官方:单位体积中的细菌群落总数

XIANG_BLQ' XIANG_BLQ' 回复 @重生少年
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有道理,受教

XIANG_BLQ' XIANG_BLQ' 回复 @重生少年
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测试

同一水样:TOD > CODcr > BOD20 > BOD5 > CODmn,这个是u是搞错了?CODmn应该是在cr后面啊?

XIANG_BLQ' XIANG_BLQ' 回复 @重生少年
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我刚刚去查了资料就是这个

COD(Chemical Oxygen Demand)化学需要量,BOD(BiochemicalOxygen Deman)生物需氧量,其实你想污水中微生物氧化的只是一部分有机物,还有相当一部分有机物是微生物难以利用的,但是化学氧化的话就比较简单粗暴了,你也可以理解为氧化性更强.


我学习到的顺序是:TOD>CODcr>CODmn>BODu>BOD20>BOD5>TOC.你的资料是什么?是不是搞错了。

XIANG_BLQ' XIANG_BLQ' 回复 @重生少年
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现在就是CODmn的问题,我刚刚又去查了一下,还有文献认为CODmn与BOD无大小关系。CODmn虽然是含氮有机化合物不容易被氧化,但是还是比生化需氧量大是吧?

环境工程大佬? 我是给排水的,看着这笔记真熟悉。

XIANG_BLQ' XIANG_BLQ' 回复 @重生少年
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给排水工程师吗?你才是大佬哟。