汙水處理培訓教材

2021-03-04 09:58:14 字數 4894 閱讀 3305

一. 基本概念

1.ph氫離子濃度指數的數值俗稱「ph值」。表示溶液酸性或鹼性程度的數值,即所含氫離子濃度的常用對數的負值。如果某溶液所含氫離子的濃度為每公升0.

00001克,它的氫離子濃度指數就是5。氫離子濃度指數一般在0-14之間,當它為7時溶液呈中性,小於7時呈酸性,值越小,酸性越強;大於7時呈鹼性,值越大,鹼性越強。通常ph值是乙個介於0和14之間的數,當ph<7的時候,溶液呈酸性,當ph>7的時候,溶液呈鹼性,當ph=7的時候,溶液呈中性,但在非水溶液或非標準溫度和壓力的條件下,ph=7可能並不代表溶液呈中性,這需要通過計算該溶劑在這種條件下的電離常數來決定ph為中性的值。

如373k(100℃)的溫度下,ph=6為中性溶液。

2.酸度:一般把中和100克試樣中的酸性物質需要的oh-的物質的量n(oh-)用毫摩爾作單位的數值稱為酸度。

從本質上來看,用樣品中的質量摩爾濃度b(h+)表達更為明確。si單位為:摩爾/千克。

3.鹼度:鹼度是指水中吸收質子的能力,水中鹼度的形成主要是由於重碳酸鹽、碳酸鹽及氫氧化物的存在,硼酸鹽、磷酸鹽和矽酸鹽也會產生一些鹼度。此外還有有機鹼等。

4.濁度:濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度。

水中的懸浮物一般是泥土、砂粒、微細的有機物和無機物、浮游生物、微生物和膠體物質等。水的濁度不僅與水中懸浮物質的含量有關,而且與它們的大小、形狀及折射係數等有關。濁度可用比濁法或散射光法進行測定。

我國一般採用比濁法測定,將水樣和用高嶺土配製的濁度標準溶液進行比較測濁度不高,並規定一公升蒸餾水中含有1毫克二氧化矽為乙個濁度單位。對不同的測定方法或採用的標準物不同,所得到的濁度測定值不一定一致。濁度的高低一般不能直接說明水質的汙染程度,但由人類生活和工業生活汙水造成的濁度增高,表明水質變壞。

5.化學需氧量cod(chemical oxygen demand):是在一定的條件下,採用一定的強氧化劑處理水樣時,所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的乙個指標。

水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此,化學需氧量(cod)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。

化學需氧量越大,說明水體受有機物的汙染越嚴重。

6. bod(biochemical oxygen demand的簡寫):生化需氧量或生化耗氧量。

表示水中有機物等需氧汙染物質含量的乙個綜合指示。它說明水中有機物由於微生物的生化作用進行氧化分解,使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。其單位ppm成毫克/公升表示。

其值越高說明水中有機汙染物質越多,汙染也就越嚴重。為了使檢測資料有可比性,一般規定乙個時間週期,在這段時間內,在一定溫度下用水樣培養微生物,並測定水中溶解氧消耗情況,一般採用五天時間,稱為五日生化需氧量,記做bod5。數值越大證明水中含有的有機物越多,因此汙染也越嚴重。

生化需氧量的計算方式如下: bod(mg / l)=(d1-d2) / p 其中d1:稀釋後水樣之初始溶氧(mg / l), d2:

稀釋後水樣經 20 ℃ 恆溫培養箱培養 5 天之溶氧(mg / l), p=【水樣體積(ml)】 / 【稀釋後水樣之最終體積(ml)】; 生化需氧量和化學需氧量的比值能說明水中的有機汙染物有多少是微生物所難以分解的。微生物難以分解的有機汙染物對環境造成的危害更大。

7. sv:汙泥沉降比(sv)是指曝氣池混合液在1000ml量筒中,靜置沉澱30分鐘後,沉澱汙泥與混合液之體積比(%)。

因為汙泥沉降30分鐘後,一般可達到或接近最大密度,所以普遍以此時間作為該指標測定的標準時間。也可以15分鐘為準。

8. mlss混合液懸浮固體:是指單位體積汙泥含有的幹固體重量,或幹固體佔汙泥重量的百分比。

用重量法測定,以g / l 或mg / l 表示。該指標也稱為懸浮物濃度(mlss)。

9. mlvss-混合液揮發性懸浮固體濃度(mixed liquor volatile suspended solids)的簡寫。本想指標所表示的是混合液活性汙泥中有機性固體物質部分的濃度。

相對於mlss而言,在表示活性汙泥活性部分數量上,本項指標在精度方面進了一步。

10. 汙泥回流比。 其中q:進水流量,m3/h,qr:回流流量,m3/h

11. hrt 水力停留時間。 (h)其中v:曝氣池體積,m3 q:進水流量,m3/h

12. 汙泥負荷。 ;

q:進水流量,m3/h

ci:進水cod濃度mg/l

bi:進水bod濃度mg/l

mlss:汙泥濃度 mg/l

v:曝氣池體積,m3

13. 容積負荷

q:進水流量,m3/h

ci:進水cod濃度mg/l

bi:進水bod濃度mg/l

v:曝氣池體積,m3

14. 汙泥齡。(h 或 d)是指在曝氣池中工作著的活性汙泥與每日排放的剩餘汙泥量之比值,系統穩定執行時,剩餘汙泥量也就新增長的汙泥量,因此,汙泥齡也是新增長的汙泥在曝氣池中平均停留時間,或者是汙泥增長一倍平均所需要的時間。

15.f/m: 營養物或者有機物與微生物的比值(f/m),是活性汙泥增長速率,有機物去除速率,氧利用速率、汙泥的凝聚吸附效能等的重要因素。實際應用上,其是以bod-汙泥負荷率表示的。

活性汙泥:向生活汙水中注入空氣進行曝氣,並持續一段時間以後,汙水即生成一種絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構成,它易於沉澱分離,並使汙水得到澄清,這就是活性汙泥。

《二》 工藝介紹

一.調節池

高濃度廢水調節池:v=11*6*4.5(m3),有效容積為253 m3,為半地下混凝土結構 。

儲存一車間來苯乙酸**母液和樹脂再生廢水,水力停留時間為24小時,原液如未經苯乙酸**,cod約為60000mg/l左右,經**後可達25000~30000mg/l。

低濃度廢水調節池:v=10*6*3.5(m3),目前主要為生產真空幫浦迴圈水等其他廢水,水量不足時可加消防水,溫度不夠時可開啟冷凝水。

水力停留時間為12小時,有效容積為180 m3,地下混凝土結構。

作用:調節池可以克服汙水排放的不均勻性,均衡調節汙水的水質、水量、水溫的變化,儲存盈餘、補充短缺,使生物處理設施的進水量均勻,從而降低汙水的不一致性對生物處理設施的衝擊性影響。同是,酸性廢水和鹼性汙水還可以在調節池內互相進行中和調節。

同時,若結合曝氣可以防止水中懸浮物的沉積及出現厭氧情況,還可使汙水中的bod5值下降,減輕曝氣池負荷。

混合方式: 本站使用空氣攪拌,在池底設穿孔管,壓縮空氣通過穿孔管對池內水流產生攪拌作用。

二. 微電解:

本站所用微電解罐:v=d1.0*2.5 m3,所用填料為3~8mm,含炭約為2%~4%鐵屑,水流方向為自下而上,一般情況下一用一備。hrt由進水量不同而不同。

1.基本原理:微電解法是利用金屬腐蝕原理,形成原電池對廢水進行處理的良好工藝,又稱內電解法、鐵屑過濾法等。該法具有適用範圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護方便等優點,並使用廢鐵屑為原料,也不需消耗電力資源,具有「以廢治廢」的意義,使得該工藝技術自誕生開始,即在美、蘇、日等國家引起廣泛重視,已有很多的專利,並取得了一些實用性的成果。

該工藝是在20世紀7o年代應用到廢水治理中的,而我國從2o世紀8o年代開始這一領域的研究,也已有不少文獻報導。特別是近幾年來,進展較快,在印染廢水、電鍍廢水、石油化工廢水及含砷含氰廢水的治理方面相繼有研究報導,有的已投入實際執行。微電解反應器內的填料主要有兩種:

一種為單純的鐵刨花;另一種為鑄鐵屑與惰性碳顆粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混台填允體。兩種填料均具有微電解反應所需的基本元素:fe和c。

低電位的fe與高電位的c在廢水中產生電位差,具有一定導電性的廢水充當電解質,形成無數的原電池,產生電極反應和由此所引起的一系列作用,改變廢水中汙染物的性質,從而達到廢水處理的目的。

1.1電極反應

陽極(fe):

陰極(c):

當有o2時:

由上述反應的標準電極電位e0可知,酸性充氧條件下電極反應的e0最大,有o2存在得情況下電極反應進行得最快,該反應不斷消耗廢水中的h +,使其ph值上公升。因此,ph低、酸度大時,氧的電極電位提高,微電池的電位差加大,促進了電極反應的進行。這從理論上解釋了酸性廢水微電解反應效果較好的原因。

1.2 氧化還原反應

1.2.1 鐵的還原作用

鐵是活潑金屬,在酸性條件下可使一些重金屬離子和有機物還原為還原態,

鐵的還原作用使廢水中重金屬離子轉變為單質或沉澱物而被除去,使一些大分子染料降解為小分子無色物質,具有脫色作用,同時提高了廢水的可生化性。

1.2.2 氫的氧化還原作用

電極反應中得到的新生態氫具有較大的活性。能與廢水中許多組分發生氧化還原作用,破壞髮色、助色基團的結構,使偶氮鍵破裂、大分子分解為小分子、硝基化台物還原為胺基化合物,達到脫色的目的。一般地,[h]是在fe2+的共同作用下將偶氮鍵打斷、將硝基還原為胺基。

1.3 電化學附集

當鐵與碳化鐵或其間形成乙個小的原電池,將在其周圍產生乙個電場,許多廢水中存在著穩定的膠體如印染廢水,當這些膠體處於電場下時將產生電泳作用而被附集。

1.4 物理吸附

在弱酸性溶液中,鐵屑豐富的比表面積顯出較高的表面活性,能吸附多種金屬離子,能促進金屬的去除,同時鐵屑中的微碳粒對金屬的吸附作用也是不可忽視的。而且鑄鐵是一種多孔性的物質,其表面具有較強的活性,能吸附廢水中的有機汙染物,淨化廢水,特別是加入煙道灰等物質時,其很大的比表面積和微晶表面上含有大量不飽和鍵和含氧活性基團,在相當寬的ph值範圍內對染料分子都有吸附作用。

1.5 鐵的混凝沉澱

在酸性條件下,用鐵屑處理廢水時,會產生fe2+和fe3+ 。fe2+和fe3+是很好的絮凝劑,把溶液ph調至鹼性且有o2存在時,會形成fe(oh)2和fe(oh)3很好的絮凝劑,發生絮凝沉澱。生成的fe(oh)3 是膠體絮凝劑,它的吸附能力高於一般藥劑水解得到的fe(oh)3吸附能力。

這樣,廢水中原有的懸浮物,通過微電池反應產生的不溶物和構成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。

1.6 鐵離子的沉澱作用

在電池反應的產物中,fe2+和fe3+也將和一些無機物發生反應生成沉澱物而去除這些無機物,以減少其對後續生化工段的毒害性。如s2-、**-等將生成fes、fe3[fe(**)6]2、fe4[fe(**)6]3等沉澱而被去除。

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