项目一 课程导入一、城市污水组成及特征城市下水道系统收集到的各种污水,城市下水道系统收集到的各种污水,由由生活污水生活污水、工业废水工业废水和和雨水雨水三三部分组成城市污水的水质因不同的部分组成城市污水的水质因不同的城市、工业性质及所采用的排水体制城市、工业性质及所采用的排水体制等变化,但在主要方面具有等变化,但在主要方面具有生活污水生活污水的一切特征的一切特征污水的的主要性质与指标(一)污水的的主要性质与指标(一)v物理性质 水温、颜色、气味、氧化还原电位等v化学性质 酸碱度、化学/生化需氧量、化学毒物等v卫生学性质 致病微生物风险3v 有机物有机物v 天然物质天然物质:碳水化合物、蛋白质、脂类等碳水化合物、蛋白质、脂类等v 人工合成人工合成:染料、农药、杀虫剂、聚合物、各种持:染料、农药、杀虫剂、聚合物、各种持 久性有机物等久性有机物等v 无机物无机物v 氮、磷、硫化物、无机盐类等氮、磷、硫化物、无机盐类等病原体病原体v 细菌、真菌、病毒、原生动物细菌、真菌、病毒、原生动物干扰物干扰物v 激素、内分泌干扰素、药物等激素、内分泌干扰素、药物等4污水的水质指标(二)污水的水质指标(二)城市污水中污染物的分类城市污水中污染物的分类v需氧型污染物可生物降解有机物等可生物降解有机物等v毒物型污染物重金属、化学毒物、病原体等重金属、化学毒物、病原体等v富营养型污染物N、P营养物营养物v感观型污染物漂浮物、气味等漂浮物、气味等v其他污染类型5水质指标水质指标国际通用三大类指标:国际通用三大类指标:物理性指标物理性指标化学性指标化学性指标生物性指标生物性指标物理性水质指标物理性水质指标v水温 一般生活污水的水温为1020v色度 表色、真色v臭味v 来源:还原性硫、含氮化合物、挥发性有机物7物理性水质指标物理性水质指标v水温水温 一般生活污水的水温为一般生活污水的水温为10102020v色度色度 表色、真色表色、真色v臭味臭味v 来源:还原性硫、含氮化合物、挥发性有机物来源:还原性硫、含氮化合物、挥发性有机物8物理性水质指标物理性水质指标v氧化还原电位氧化还原电位(ORP)v 城市污水:约城市污水:约+100mvv 小于小于+40mv或为负,可能污水已发酵或有工业还原剂废水的大量或为负,可能污水已发酵或有工业还原剂废水的大量排入排入v 大于大于+300mv,可能有工业氧化剂的废水大量排入,可能有工业氧化剂的废水大量排入固体物质固体物质v 总固体(总固体(TS)v 悬浮固体(悬浮固体(SS)9悬浮固体悬浮固体(SS,Suspended Solids)水中固体物质的分类水中固体物质的分类10有机污染物指标有机污染物指标v化学需氧量(COD)水中的有机物在强氧化剂强氧化剂作用下被氧化为CO2和H2O所需的氧化剂量(折算为氧量)v五日生化需氧量(BOD5)水温为20的条件下,微生物微生物在5天内将水中的有机物氧化降解成无机物所消耗的溶解氧量v总有机碳(TOC)以碳含量表示的有机物含量11有机污染物指标有机污染物指标v化学需氧量化学需氧量(COD)水中的有机物在水中的有机物在强氧化剂强氧化剂作用下被氧化为作用下被氧化为CO2CO2和和H2OH2O所需的氧化剂所需的氧化剂量(折算为氧量)量(折算为氧量)五日生化需氧量(五日生化需氧量(BOD5)水温为水温为2020的条件下,的条件下,微生物微生物在在5 5天内将水中的有机物氧化降解天内将水中的有机物氧化降解成无机物所消耗的溶解氧量成无机物所消耗的溶解氧量总有机碳(总有机碳(TOC)以碳含量表示的有机物含量以碳含量表示的有机物含量12化学需氧量化学需氧量(COD,Chemical Oxygen Demand)强氧化剂:强氧化剂:v 重铬酸钾重铬酸钾o 氧化彻底,水中氧化彻底,水中90%90%以上有机物可被氧化以上有机物可被氧化o 包括还原性的无机物(亚硝酸盐、硫化氢、亚铁等)包括还原性的无机物(亚硝酸盐、硫化氢、亚铁等)v 高锰酸钾高锰酸钾 o 氧化不充分氧化不充分o 测定测定BODBOD时用于估计稀释倍数时用于估计稀释倍数o 应用于一些难以测定应用于一些难以测定CODCr CODCr 的特定废水的特定废水CODCrCODMn13生化需氧量生化需氧量(BOD,Bio-Chemical Oxygen Demand)BOD5的测定方法的测定方法14BOD5&BODuG每一种化合物都有较确定的每一种化合物都有较确定的BODBOD5 5/BOD/BODu u值值G对于生活污水:对于生活污水:BODBOD5 5/BOD/BODu u0.60.60.70.715有机污染物的氧化类型有机污染物的氧化类型P BOD5/COD0.45 易生化降解P BOD5/COD0.3 可生化降解P BOD5/COD0.3 生化性较差污染物类型S1S2S3S4生物氧化BOD可氧化可氧化难氧化难氧化化学氧化COD可氧化难氧化可氧化难氧化示例污染物碳水化合物、蛋白质、脂肪芳香烃、吡啶等间氨基酚类有机物和某些还原性无机物亚甲基溴16氮氮(Nitrogen)v 总氮(总氮(TN)v 氨氮(氨氮(NH4-N)v 凯氏氮(凯氏氮(TKN)v 亚硝酸盐氮(亚硝酸盐氮(NO2-N)v 硝酸盐氮(硝酸盐氮(NO3-N)53N203NH3、NH4有机氮有机氮NO2NO3 典型生活污水中,典型生活污水中,TNTN含量为含量为202085mg/L85mg/L,其中有机氮,其中有机氮303040%40%,氨氮,氨氮606070%70%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅0 05%5%17磷磷(Phosphate)?城市污水中总磷(城市污水中总磷(TPTP)的构成)的构成v 总磷总磷C CTPTP颗粒性磷颗粒性磷X XTPTP溶解性磷溶解性磷S STPTPq颗粒性磷颗粒性磷XTPXTP无机磷无机磷X XMePMeP有机结合磷有机结合磷q溶解性磷溶解性磷S STPTP无机磷无机磷S SPOPO4 4S SF Fi iPSFPSFS SI Ii iPSIPSI无机磷无机磷S SPOPO4 4正磷酸盐聚合磷正磷酸盐聚合磷溶解磷溶解磷S STPTPSSPOPO4 4典型生活污水中,总磷含量为典型生活污水中,总磷含量为4 415mg/L15mg/L,其中有机磷约其中有机磷约35%35%左右,无机磷约为左右,无机磷约为65%65%左右左右18卫生学指标卫生学指标v病原体:病原体:病毒、病原菌、寄生虫(原生动物和蠕虫)病毒、病原菌、寄生虫(原生动物和蠕虫)v目前采用的水质指标:目前采用的水质指标:v 粪大肠菌群(个粪大肠菌群(个/L/L)v 总大肠菌群(个总大肠菌群(个/L/L)v 细菌总数(个细菌总数(个/L/L)v 贾第虫胞囊(个贾第虫胞囊(个/L/L)v 隐孢子虫卵囊(个隐孢子虫卵囊(个/L/L)19分组讨论分组讨论 以自己的亲身接触或经历,来发表自己的想法、如与自己生活最近的污水类型、污水污染的危害等。
二二 废水排放标准废水排放标准 S 水环境标准是国家为了维护水环境质量,控制水污水环境标准是国家为了维护水环境质量,控制水污染,保护人群健康、社会财富和生态平衡,按照法染,保护人群健康、社会财富和生态平衡,按照法定程序制定的,是保护水环境相关的各种技术规范定程序制定的,是保护水环境相关的各种技术规范的总称它是环境标准的一种,是水污染防治法规的总称它是环境标准的一种,是水污染防治法规的重要组成部分,具有法律性质的技术规范的重要组成部分,具有法律性质的技术规范S 我国现行水环境标准,可分为我国现行水环境标准,可分为“五类三级五类三级”五类,即水环境质量标准、即水环境质量标准、水污染物排放标准、水污染物排放标准、水环境基水环境基础标准、水监测分析方法标准和水环境质量标准样础标准、水监测分析方法标准和水环境质量标准样品标准五类三级,即品标准五类三级,即国家标准国家标准、行业标准行业标准和和地方地方标准标准典型的生活污水水质示例典型的生活污水水质示例指标指标浓度(浓度(mg/L)指标指标浓度(浓度(mg/L)高高中中低低高高中中低低固体固体(TS)1200720350可生物降解部分可生物降解部分750300200溶解性总固体溶解性总固体850500250溶解性溶解性375150100非挥发性非挥发性525300145悬浮性悬浮性375150100挥发性挥发性325200105总氮总氮854020悬浮物悬浮物(SS)350220100有机氮有机氮35158非挥发性非挥发性755520游离氮游离氮502512挥发性挥发性27516580亚硝酸盐亚硝酸盐000可沉降物可沉降物20105硝酸盐硝酸盐000生化需氧生化需氧(BOD5)400200100总磷总磷1584溶解性溶解性20010050有机磷有机磷531悬浮性悬浮性20010050无机磷无机磷1053总有机碳总有机碳29016080氯化物(氯化物(Cl)20010060化学需氧化学需氧(COD)1000400250碱度(碱度(CaCO3)20010050溶解性溶解性400150100油脂油脂15010050悬浮性悬浮性 600200150国内部分城市污水处理厂设计进水水质国内部分城市污水处理厂设计进水水质序号序号污水处理厂污水处理厂BOD5CODcrSSTNNH3-NTP1郑州王新庄污水处理厂郑州王新庄污水处理厂1503502203042厦门污水处理厂厦门污水处理厂1803502003昆明第三污水处理厂昆明第三污水处理厂1503602504064青岛海泊河污水处理厂青岛海泊河污水处理厂8001500110012105包头污水处理厂包头污水处理厂2305003006西安北石桥污水处理厂西安北石桥污水处理厂180400255327上海石洞口污水处理厂上海石洞口污水处理厂20040030050304.5水污染物排放标准水污染物排放标准序序号号标准编号标准编号标准名称标准名称替代标准或备注替代标准或备注1GB 8978-1996污水综合排放标准污水综合排放标准2GB 3552-1983船舶污染物排放标准船舶污染物排放标准3CJ 3082-1999 污水排入城市下水道水质标准污水排入城市下水道水质标准 城建行业排放标准城建行业排放标准 4CJ/T 3025-1993 城市污水处理厂污水污泥排放标准城市污水处理厂污水污泥排放标准 城建行业排放标准城建行业排放标准 5SH 3099-2000石油化工给水排水水质标准石油化工给水排水水质标准石油行业排放标准石油行业排放标准6DB 31/199-1997上海市污水综合排放标准上海市污水综合排放标准7DB 21/59-1989辽宁省沿海地区污水排入海域标准辽宁省沿海地区污水排入海域标准我国城市污水处理情况我国城市污水处理情况B全国500个城市生活污水集中处理率平均为32.33%B其中生活污水处理率为0的城市有160个B全国仍有一半以上的城市没有污水处理厂 25污水处理原则污水处理原则 经济、高效、易于控制26三三 污水处理方法分类污水处理方法分类物理方法物理方法化学方法化学方法生物方法生物方法通过物理作用,以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮通过物理作用,以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状态物质的污水处理方法状态物质的污水处理方法 通过化学反应和传质作用分离、去除废水中溶解、胶通过化学反应和传质作用分离、去除废水中溶解、胶体状态污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法体状态污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法 通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、胶体以及通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶解、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、无害的物质的污水处理方法物质的污水处理方法 包括筛滤、沉淀、上浮、过滤等包括筛滤、沉淀、上浮、过滤等 物理化学方法物理化学方法包括中和、混凝、化学氧化还原等包括中和、混凝、化学氧化还原等 利用物理化学作用去除污水中的污染物质利用物理化学作用去除污水中的污染物质 包括吸附法、离子交换、膜分离法等包括吸附法、离子交换、膜分离法等 活性污泥法、生物膜法、厌氧生包括物处理法等活性污泥法、生物膜法、厌氧生包括物处理法等 27城市污水处理分级城市污水处理分级v 一级处理一级处理物理处理、机械处理物理处理、机械处理 功能功能 调节水量水质;去除颗粒物质;减轻后续单元的负荷;方法方法 格栅、沉砂、沉淀、气浮、除油、中和、调节。
处理效果处理效果 BOD去除率约30%;SS去除率约50v 二级处理(生化处理)二级处理(生化处理)功能功能 去除胶体性和溶解性有机物;方法方法 生物法 处理效果处理效果 BOD去除率约85%95%;SS去除率约90v 三级处理三级处理 功能功能 进一步去除二级处理出水中残存的SS、有机物,或氮磷等无机营 养物;脱色、灭菌;作为污水的深度处理,满足污水再生利用的目的方法方法 混凝、过滤、活性炭吸附、膜分离、臭氧氧化、氯消毒、人工强 化自然处理28高碑店城市污水处理高碑店城市污水处理四四 污水处理现状污水处理现状S 全国每年排出城市污水450 500亿吨,其中生活 污水250300亿吨,工业污水150200亿吨,几乎 使全国所有河流均受污染S 全国共只有污水处理厂400余座,日处理能力为 2534万m3S 污水处理率25%.每年近300亿m3污水直接排 放,水环境的污染量大大超过水体自净能力污水处理发展预测污水处理发展预测S 从2000年至2020年,我国每年新建的城市污水 处理厂处理能力将达到每天300400万吨S 2010年城市入管网污水处理率达到47%,2015年 达到70%S 中小型污水处理厂将是城市污水处理事业的主力军。
五、污水处理厂职业技能要求五、污水处理厂职业技能要求 从根本上讲,废水处理工废水处理工必须做到“四懂四会”,即懂污水处理的基本知识,懂污水处理厂内各构筑物的作用和管理方法,懂污水处理厂内各种管道的分布和使用方法,懂污水处理系统分析化验指标的含义及其应用;会合理配水配泥,会合理调度空气,会正确回流与排放污泥,会排除运行中的常见故障六、分组实践六、分组实践 分组进行污水常规水质指标检测色度、浊度、分组进行污水常规水质指标检测色度、浊度、pHpH值、值、CODCOD、BODBOD、BOD/CODBOD/COD、氨氮、总磷等指标的测、氨氮、总磷等指标的测定。