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(2)节约用水(3)改革生产工艺(4)避免间断排出工业废水2.降低废水污染物的浓度
(1)改革生产工艺
(2)改进装置的结构和性能(3)废水进行分流(4)废水进行均和(5)回收有用物质(6)排出系统的控制,工业废水污染源调查,工业废水处理途径1.工业废水单独处理后排放
(1)COD、BOD很高,
(2)具有一定量的H2S、NH4有毒物质(3)含有强酸、强碱(4)可回收一些产品2.工业废水排入城市污水处理厂一同处理
(1)与城市污水性质大致相同
(2)无有毒有害类物质3工业废水预处理后进入城市污水处理厂
(1)可回收产品
(2)含少量可去除的有毒有害物质,污染源调查1.现场调查2.资料分析,废水的排放标准1国家标准污水综合排放标准2部级标准污水排入城市下水道水质标准3国家标准农田灌溉水质标准4国家标准渔业水质标准,工业废水处理原则:
1革新工艺、减少排污量2考虑回收利用3从全局出发,对污水妥善处理4采取先进技术,经济合理,1物理处理法利用物理作用去除污水中固体和胶体的污染物。
调节、离心分离、筛滤、沉淀、除油、过滤等2化学处理法利用化学反应的作用去除污水中有害物质。
中和、化学沉淀、氧化还原等3物理化学处理法利用物理化学作用去除污水中有害物质。
混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离等4生物处理法利用微生物的代谢作用使污水中有机物分解。
活性污泥、生物膜、氧化塘、污水灌溉、厌氧处理,废水处理方法:
废水处理方法的选择:
先易后难,先简后繁,第11章工业废水物理处理,11.1调节池11.2离心分离11.3除油11.4过滤,11.1调节池,一、调节目的1水质均和水量负荷不变,水质变化,以水质变化为曲线,求体积,需要搅拌设施。
2水量调节水质负荷不变,水量变化,以水量变化为曲线,设计池体积,不需要搅拌。
3水质水量均和调节水质水量都变化,需综合考虑。
二、调节池形式1水泵强制循环:
不需要安装特殊设备,简单易行,混合完全,运行费用高。
2空气搅拌:
混合完全,预曝气作用,有害物质和气体随曝气进入大气3机械搅拌:
混合较好,运行费用低,但易腐蚀需维护。
4.穿孔导流槽水质调节:
只能调节水质,不能调节水量。
(现已不用),三、容积计算,1排放的水质水量具有周期性变化t=n时
(1)池容积,qi均和周期逐时变化流量。
(2)出水浓度,c对应q的污染,2污水流量变化不是周期性,采用试算法。
(1)池容积,q平均污水量T水量变化时间总和,
(2)出水浓度,3利用沉淀池进行调节:
在沉淀池内进行水质水量调节(现已不用),11.2离心分离,一、理论基础物体高速旋转时产生离心力场,在离心力场内各质点将受到比本身重力大得多的离心力,这离心力的大小取决于物质的质量。
高速旋转的物体能产生离心力,含悬浮物的废水在高速旋转时由于悬浮物和废水的质量不同,因此受到的离心力大小也不同,质量大的被甩向外围,质量小的则留在内圈,废水和水中的悬浮物被分离。
二、离心分离设备1.根据离心力产生的方式将离心设备分为:
(1)用水流本身旋转产生离心力的旋流分离机:
压力式旋流分离机、重力式旋流分离机
(2)由设备本身旋转带动污水旋转的离心分离机:
2重力式旋流分离机:
常用的水力旋流沉淀池,污水沿切线方向流入,借进出水头差在池内旋转流动。
3压力式旋流分离机用于分离比重较大的悬浮物,设备由钢板制成,上部为直径D的园筒,下部为锥形体,污水沿着设备切线方向进入,在离心力作用下,水中悬浮物被甩向四周,并在重力作用下,下沉至底部排走。
分析:
1段:
水流的水平速度沿半径增大,在四周处最大,颗粒在离心力作用下,甩向四周,此区为加速区。
2段:
水平速度沿半径增大后减小,在1/2R处,V最大,分离出的颗粒沿四周下滑,此区为分离区。
3段:
水平速度为零,颗粒在重力作用下沉淀浓缩,此区为沉淀区。
优点:
体积小,单位容积处理能力高,用料少易安装。
缺点:
四壁易磨损,需动力。
其中:
m、m0分别为颗粒和污水的质量。
v旋转圆周或速度。
r旋转半径。
n转速。
三.离心力计算,分析:
1)当r1.0m时,n500转分,280当r1.0m时,n1800转分,3600。
2)在离心力场中,离心力对固体颗粒的作用远远超过重力,可强化颗粒的分离速度。
3)分离因素,净化效果,可除的颗粒直径d。
1离心场中,颗粒受到离心力F的大小:
2颗粒在水中受到的重力:
3离心力与重力之比分离因素,表示在离心力场中,颗粒所受到的离心力大于重力的倍数。
含油废水的来源,11.3除油,油的状态,油污染对环境的危害,含油废水侵入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分及肥料均不能渗入土中,破坏土层结构,不利于农作物的生长,甚至导致农作物枯死。
含油废水排入水体后将在水面上产生油膜,阻碍大气中的氧向水体转移,使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。
在滩涂上还会影响养殖和利用。
含油废水排入城市沟道,对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响。
除油池计算,1除油池构造
(1)平流式除油池污水从池一端流入,从另一端流出,比重小于1的浮油上浮,水面设集油管,可去除油珠不低于100150。
大型隔油池应设置刮油刮泥机,以及时排油及排除底泥。
隔油池的池底构造与沉淀池相同。
表面一般设置盖板,冬季保持浮渣的温度,从而保持它的流动性,同时可以防火与防雨。
特点:
构造简单,便于运行管理,油水分离效果稳定。
平流式隔油池可去除的最小油滴直径为100150m,相应的上升速度不高于0.9mm/s。
平流式隔油池的设计与平流式沉淀池基本相似,按表面负荷设计时,一般采用1.2m3/(m2h);
按停留时间设计时,一般采用2h。
(2)斜板式除油池根据浅池理论,池内设斜板,间距2050mm,水流向下流动,油珠向上浮动,异向分离,泥渣滑向池底,可去除60油珠,停留时间短。
斜板隔油池与小型自动撇油隔油池,2除油池的计算理论基础:
最小油珠上浮速度用斯笃克斯公式:
u静止水中,直径d油珠的上浮速度,分别为水、油珠的密度,d上浮最小油珠,粘滞系数g重力加速度。
(1)按油珠上浮速度计算(较准确),除油池面积A表面积、Q流量、u上浮速度、修正系数过流断面U水平流速池长(否则会出现断流、异重流的现象)H池水深,
(2)按污水停留时间计算(计算方便),除油池容积t停留时间(1.5-2.0小时)过水断面池格数b格宽、h水深长度L3.6vt,当油和水相混,又有乳化剂存在时,乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜,这时油和水就不会分层,而呈一种不透明的乳状液。
当分散相是油滴时,称水包油乳状液;
当分散相是水滴时,则称为油包水乳状液。
乳化油及破乳方法,乳化油的主要来源,破乳的基本原理:
破坏液滴界面上的稳定薄膜,使油、水得以分离。
投加换型乳化剂:
投入适量“换型剂”后,在水包油(或油包水)乳状液转型为油包水(或水包油)乳状液过程中,存在着一个转化点,这时的乳状液非常不稳定,油水可能形成分层。
投加盐类、酸类:
可使乳化剂失去乳化作用。
投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂:
如异戊醇,从两相界面上挤掉乳化剂而使其失去乳化作用。
搅拌、振荡、转动:
通过剧烈的搅拌、振荡或转动,使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。
过滤:
如以粉末为乳化剂的乳状液,可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。
改变温度:
改变乳化液的温度来破坏乳化液的稳定。
某些乳化液必须投加化学药剂破乳,如钙、镁、铁、铝的盐类或无机酸、碱、混凝剂等。
破乳方法简介,11.4过滤,一、过滤:
使污水通过滤料组成的多孔介质,以截留水中的悬浮物质,达到处理的目的。
二、滤网1.滤网:
污水中含有的细小悬浮物,不能用格栅去除,也难用沉淀方法去除,可采用小孔眼的滤网截留,回收。
2.筛网通常用金属丝或化学纤维编制而成。
3.其形式有转鼓式、转盘式、振动式、转帘带式和固定式倾斜筛多种。
4.筛孔尺寸可根据需要,一般为0.151.0mm。
5.旋转式滤网,污水从外侧流入内侧,悬浮物被截留,然后用刮刀刮下运走。
6.优:
效率高,可回收有用的物质。
缺:
易堵塞。
三、滤池,滤池去除微量悬浮物,常用于污水深度处理。
1滤池过滤机理。
1)机械筛滤作用把滤料层作为筛子,某些粒径大于孔隙尺寸的杂质被截留,孔隙变小一些,于是后续的细小悬浮杂质也可被截留。
2)沉淀作用把滤料看作层层叠叠起来的多层沉淀池。
利用巨大的沉淀面积截留水中微小粒子。
3)絮凝作用把滤料作为接触吸附介质,介质紧密排列,水在介质中流动时,杂质被吸附在介质表面并成长为大颗粒,巨大的表面积产生强烈的吸附能力。
2滤料:
石英砂、无烟煤、陶粒、聚丙烯球、炉灰渣、烟道灰、焦炭、电化学滤料。
3截留杂质规律从接触絮凝作用考虑,杂质与滤料接触,被滤料表面分子间力吸附絮凝,同时水力冲刷可使絮凝杂质脱落向下层移动,被下层滤料截留。
在过滤周期将终止时,表层滤料最细,吸附表面张力最大,截留的杂质最多,表层孔隙逐渐被杂质阻塞,尽管下层滤料还未发挥应有作用,但周期已终止,导致出现双层滤料,表层的滤料粒径大一些,截留的杂质多一些。
4构造污水滤料和给水滤料有许多相同之处,与给水滤料的不同之处如下:
(1)滤料粒径大,强度高,耐腐蚀,成本低。
(2)抗冲击性负荷,出现双层滤料。
(3)运行周期长。
(4)运行方式分为正向流和反向流。
可截留污水中微小的悬浮颗粒,滤布采用尼龙布和金属网,孔隙小于100,悬浮物去除率7590,滤后水中悬浮物小于5mg/L。
四.微滤机,第12章工业废水的化学处理,12.1中和12.2化学沉淀12.3药剂氧化还原12.4臭氧氧化12.5电解12.6其他氧化还原法,污水的化学处理:
是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。
处理对象:
主要是污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。
常用的化学处理方法:
中和法、化学沉淀法和氧化还原法等。
12.1中和1.酸和碱反应生成盐和水称为中和反应2.酸碱废水的产生酸性污水化工厂、化纤厂、电镀厂,金属加工厂等酸性污水PH14,腐蚀性强,改变水体的PH值,影响水生植物。
碱性污水印染厂、造纸厂、炼油厂的碱性污水PH1014,腐蚀危害小于酸性水,影响水生植物。
3.酸碱污水在浓度高时3%5以上,应考虑回收和综合利用,制造硫酸亚铁、硫酸铁、在浓度不高时方可采用处理的方法。
4.中和剂:
酸性污水的中和剂:
苏打NaCO3和苛性钠NaOH具有组成均匀,易于贮存,反应迅速,易溶于水,但价格较高。
石灰Ca(OH)2来源广泛,价格便宜。
石灰石CaCO3,白云石CaCO3MgCO3是开发的石料,在产地价格便宜,可以作为一种中和材料,主要用于滤床使用