同济大学 工业废水 超强总结.docx

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同济大学工业废水超强总结

考试内容

第一讲总论

可持续发展的概念

即满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展

工业废水的特点

不同工业部门、生产工艺、设备条件、管理水平不同:

水量变化大；水质（污染物种类）变化大；排放规律不同；企业的具体情况差别大

城市污水特点：

第二讲清洁生产

讲座一清洁生产与清洁生产技术

清洁生产与三类清洁生产工具的概念

清洁生产：

无废工艺乃是这样一种工艺生产产品的方法,他能使所有的原料和能量在原料--生产--消费--二次原料的循环中得到最合理和综合的利用,同时对环境的任何作用都不至于破坏他的正常功能。

三类清洁生产工具：

从定义上说，清洁生产是是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

做清洁生产的方法很多，主要包括清洁生产审核、ISO1400环境管理体系、生态设计、环境管理会计、生命周期评价等。

其中清洁生产审核为最主要的方法，现在说的清洁生产一般都特指清洁生产审核。

企业做清洁生产审核主要的工作有资料收集、资料与车间实际对比、分析产物排污环节、实测、提出清洁生产方案、筛选和实施清洁生产方案。

使用的工具那就太多了，而且不同的行业也有所不同，不同统计的方法使用的工具也是不同的。

ISO14000和环境管理体系：

环境方针、规划、实施与运行、检查与纠正措施和管理评审；

清洁生产审计：

清洁生产审计是对企业现在的和计划进行的工业生产进行预防污染的分析和评估,是企业实施清洁生产的前提和核心：

；

产品生命周期评估：

对一个产品系统的生命周中输入，输出及潜在环境影响的汇编和评价。

清洁生产的主要内容与途径

清洁的能源

（1）常规能源的清洁生产;

（2）可再生能源和新能源的开发与利用;（3）各种节能技术的使用。

清洁的生产过程

（1）少用、不用有毒、有害的原料;

（2）中间产品的无毒无害;（3）减少生产与使用过程中的危险因素;（4）采用少废、无废的生产工艺;（5）采用高效的设备;（6）物料的再循环;（7）简单、可靠的控制。

清洁的产品

（1）低资源消耗的产品;

（2）采用二次资源作为原料的产品;（3）产品在使用过程中对人体和生态无危害;（4）易于回收、重复使用和再生的产品;（5）合理包装的产品;（6）具有合理使用功能（节水、节能）和寿命的产品;（7）报废后易于处理、处置。

低废高效处理

途径：

资源综合利用；改革产品体系；改革工艺和设备；必要的末端治理；组织厂内的物料循环；组织区域的清洁生产；加强管理

清洁生产技术的主要特征

1首要的目标是满足达标排放,不是提高企业的生产水平;

2核心是对污染物产生量大的工艺和设备的改造升级,不是污染物产量小的辅助工艺和设备

3以清洁生产审核为切入点，识别污染最严重的环节

4在打多少情况下，以移植其他行业成熟实用的先进技术为主要手段,不是从头开发新技术;

5研发重点是解决移植和集成过程中出现的技术难点,而不是基础理论、新材料、颠覆性技术等根本性问题;

6不产生新的难以解决的环境问题。

第三讲

第一节污染与标准

污染物种类（第一类、第二类；需举例）

第一类污染物：

会在环境或动物体内累积、对人体健康产生长期不良影响的污染物，如；重金属，类金属砷，放射性物质等共13类。

第二类污染物：

长远影响小于第一类污染物。

如pH值，SS，COD，BOD共26项

工业废水的排放标准

《中华人民共和国污水综合排放标准》

（GB8978-1996）

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

《上海市污水综合排放标准》（DB31/199-2009）

第一类污染物:


能在环境或动植物体内蓄积对人体健康产生长远不良影响者。


不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体功能类别,一律在车间或车间处理设施口采样,其最高允许排放浓度必须符合一定要求。

如:

总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、放射性物质等。

●第二类污染物
指长远影响小于第一类污染物质,在排污单位排放口采样时对其最高允许的排放浓度符合一定要求。


如:

pH、色度、悬浮物、化学需氧量、石油类、挥发酚、总氰化物、硫化物、氨氮等。

污染物排放总量控制

污染物排放申请登记

污染物排放许可证制度

第二节废水净化再生与利用

再用途径（几组概念）

（1）直接再用:

有意识、有目的地将再生水直接回用于需水部门

（2）间接再用:

排入地表水或地下水后,取水再用

●有控制再用:

地下水回灌与再用等


●无控制再用:

污水排放至地表水体后的再利用

再生水健康风险评价

●健康风险评价:

对可能使人体健康产生不利影响的事件发生概率进行描述与定量分析过程

●再生水健康风险评价:

对人群通过各种途径暴露于再生水中化学污染物和病原微生物所导致的潜在健康风险发生的概率、性质及程度进行定量评价的系统过程

方法：

风险识别；暴露评价；剂量反应关系；风险表征

第三节工业废水与城市污水合并处理

为何要合并处理

1.发挥规模效益—基建投资、运行费用降低,占地面积降低等;

2.大型污水处理厂技术力量、管理水平、技术改造及维修力量强;

3.水质,水量均匀化;


4.有毒有害物稀释后易降解无害化;

5.混合废水营养组分齐全,易处理。

水质要求

☐不含易燃,易爆污染物,不产生有毒有害气体;

☐不含会引起管道堵塞的固体物质、粘稠物质;


☐不含腐蚀性物质,pH值不得低于5.0;


☐污水温度不宜超过40°C;

☐不含危害生物处理,污泥处理处置的化学物质。

合并处理的纳管新、旧标准以及新标准中ABC等级限值之间的差异

CJ3082-1999与CJ343-2010比较

1.标准名称与编号:

污水排入城市下水道水质标准（3082）;污水排入城镇下水道水质标准（343）

2.等级划分:

是否在下水道末端建有污水处理厂;按照污水处理系统的类型进行3个等级的划分

3.指标数量:

35项;46项（增加了11项）

1.下水道末端采用再生处理时,排入城镇下水道的污水水质应符合A等级的规定2.下水道末端采用二级处理时,排入城镇下水道的污水水质应符合B等级的规定3.下水道末端采用一级处理时,排入城镇下水道的污水水质应符合C等级的规定

第四讲工业废水末端处理技术

调节池（水量/水质调节计算；不同类型调节池的特征）

地下式:

调节池池容较大,利用率不高,不可能挖得过深,面积较大

半地下式:

避免无效池容的浪费,但需水泵两级提升,增加了泵房、机电设备投资及运行费用。

地上式（高架）调节池:

以排放水位确定最低水位高度,高架水池,但水位的影响较大,出水流量将随着池内水位的波动而变化。

物理处理

化学处理（中和、氧化、沉淀法的原理与中和沉淀的计算）

中和：

中和处理的主要过程是酸碱反应生成盐和水的中和反应。

酸碱废水相互中和（调节，混合，废水呈中性或弱碱性）

投加药剂中和（碱性中和剂石灰&石灰乳）

过滤中和（废水通过具有中和能力的滤料进行中和反应。

过滤中和法仅适用于酸性废水的处理,特别适用于较洁净的废水。

当污水含有大量悬浮物、油脂、重金属盐时,易使滤池产生堵塞,而不宜采用。

优点:

操作简单,运行费用低,劳动条件好。

缺点:

不适合于高浓度酸性废水的中和。

）

氧化：

在氧化剂作用下，是反应发生电子转移，底物加氧或去氢，则可视为底物被氧化

有机物的氧化处理分为：

a.氯氧化主要用于氰化物、硫化物、酚、醛、醇、酮、油类的去除,及脱色、脱臭、杀菌防腐等

b.空气氧化利用空气中的氧作为氧化剂氧化分解废水中有害物质。

常用于处理易氧化的污染物,如S2-、Fe2+、Mn2+等

c.臭氧氧化可用于除臭、脱色、杀菌、除铁、除氰化物、除难降解有机物等。

（直接氧化，高臭氧低pH，选择性；羟基自由基氧化，低臭氧高pH，无选择性）

d.过氧化氢氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系称为Fenton试剂。

Fe2+催化下,H2O2产生氢氧自由基,引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的分解。

（多为预处理，与生物法连用）

e.高锰酸钾

沉淀：

投加化学药剂,使之与水中某些溶解性物质发生化学反应,生成难溶化合物,通过沉淀或气浮去除。

常用于汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的处理。

物化处理（吹脱/气提概念、工程运用范围及其注意事项；活性炭吸附单元构造及其工作原理、工艺特点、适用场合）

吹脱/汽提：

用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。

吹脱和汽提都属于气-液相转移分离法。

即将气体（载气）通入废水中,相互充分接触,使废水中的溶解气体和易挥发的溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。

常用空气或水蒸气作载气,习惯上把前者称为吹脱法,后者称为汽提法。

吹脱：

废水和空气接触,通过不断地更新气体以改变气相中的
浓度,使实际浓度始终小于该条件下的平衡浓度,废水中溶解的气体就不断地转入气相,从而净化废水。

对给定的物系,通过提高水温、使用新鲜空气或负压操作、增大气液接触面积和时间、减少传质阻力,可以达到降低液相中溶质浓度、增大传质速度的目的。

应用范围:

溶解于水中的气体,如H2S、CO2、NH3、HCN、丙烯腈等一类物质可用吹脱法加以去除。

注意事项：

1温度:

在一定压力条件下,气体在水中的溶解度随温度升高而降低,因此,升温有利于吹脱;

2气水比:

在一定范围内,空气量越大,气液两相在充分湍流条件下接触越充分,传质效果也越好;但空气量过大所需的动力费越高,还会发生液泛现象,使废水被气流带走,破坏操作。

3pH值:

只有以游离的气体形式存在才能被吹脱,而气体在水中的存在状态随不同pH值条件而改变。

如废水中游离H2S和HCN的含量随pH值的降低而升高,对含S2-和CN-的废水应在酸性条件下进行吹脱。

4油性物质和表面活性剂的影响。

汽提：

基本原理:

当水蒸气以气泡形式穿过水层时,水与气泡之间形成自由表面,液体就不断地向气泡内蒸发扩散。

当气泡上升到液面时就破裂而放出其中挥发性物质。

适用范围：

脱除废水中的挥发性溶解物质,如挥发酚、甲醛、苯胺、H2S、NH3等

注意事项：

1处理对象:

汽提法用于脱除废水中的挥发性溶解物质。

例如煤气厂、焦化厂废水中的酚主要是挥发性的苯酚与甲酚,可以采用汽提法;而页岩炼油厂、煤气发生站等产生的废水含不挥发酚较多,不宜用汽提法而可采用萃取法。

2汽提法成本较高,需考虑物质回收的经济性。

3汽提塔的填料和塔体应采用耐腐蚀材料或考虑防腐措施,特别是再生段采用热碱液喷淋时,腐蚀性很强。

4废水的预处理:

如废水中含油问题

5氧的影响:

高温条件下腐蚀性强;产生沉淀物沉积（如H2S氧化生成硫单质）;可用亚硫酸钠除氧。

生物处理（工业废水好氧、厌氧可生物降解性的概念；废水可生化性的判定方法）

好氧可生物降解性

工业废水中有机物好氧生物降解过程即有机物被微生物代谢过程。

包括:

Ø同化过程:

新细胞的合成
Ø异化过程:

溶解氧的消耗、H2O和CO2等的生成

1水质指标法
：

CODNB和CODNB/COD值越小,有机物的可生物降解性越好。

2生化呼吸线测试法

3氧利用速率测试法

厌氧可生物降解：

工业废水中有机物厌氧生物降解过程即有机物被微生物代谢过程。

包括:

Ø同化过程:

新细胞的合成


Ø异化过程:

有机酸、醇等低分子有机物（中间产物）和CH4、CO2、NH3、

多采用间歇式模型测试法测定相关指标,运用如下方法予以