水处理工艺指标控制及其意义PPT学习教案

1、会计学1水处理工艺指标控制及其意义水处理工艺指标控制及其意义2021-8-72控制浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要控制浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要的水质指标。由于构成浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的水质指标。由于构成浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的，并大都带有负电荷，所以不进行化学处理就不会沉降。的，并大都带有负电荷，所以不进行化学处理就不会沉降。在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。来降低水的浑浊度。 脱盐水原水进水浊度：进水脱盐水原水进水浊度：进水10mg/L10mg/L，出水，出水3m

2、g/L3mg/L。反渗透进水反渗透进水0.5mg/L0.5mg/L循环水循环水20mg/L20mg/L第1页/共44页 水中的悬浮物是指杂质颗粒直径在水中的悬浮物是指杂质颗粒直径在1010- -4 4mmmm以上的微粒。这类物质所以被称为悬浮以上的微粒。这类物质所以被称为悬浮物，是因为它们常常悬浮于水中。水发生物，是因为它们常常悬浮于水中。水发生浑浊现象，就是此类物质造成的。浑浊现象，就是此类物质造成的。 当水静置时，有些较轻的悬浮物会上当水静置时，有些较轻的悬浮物会上浮到水面，它们主要是动植物残骸分解所浮到水面，它们主要是动植物残骸分解所产生的有机物；有些较重的悬浮物则会下产生的有机物；有些

3、较重的悬浮物则会下沉，如泥砂、粘土等杂质。沉，如泥砂、粘土等杂质。2021-8-73悬浮物悬浮物第2页/共44页 悬浮物在水中不稳定，可以采用沉淀悬浮物在水中不稳定，可以采用沉淀、澄清、过滤等方法去除。、澄清、过滤等方法去除。污水进水（气化灰水污水进水（气化灰水100mg/L100mg/L）；出）；出水水50mg/L50mg/L。 水中悬浮物对水质的影响见下表。水中悬浮物对水质的影响见下表。2021-8-74悬浮物悬浮物第3页/共44页杂质名称杂质名称对水质的影响对水质的影响泥砂粘土1.使水浑浊，沉积于各配管装置系统的锅炉，热交换器中2.产生粘泥3.沉积于离子交换树脂中，影响离子交换，使其工作

4、交换容量下降藻类微生物1.使水产生色度，并有臭味2.产生粘泥某些有机物1.产生沉积2.污染离子交换树脂3.进入锅炉后，易使炉水起泡，从而产生汽水共腾现象，影响锅炉蒸汽品质2021-8-75第4页/共44页 水的硬度通常以水中钙、镁离子含量的多少来衡量。(水的硬度计算方法为：把水中钙离子和镁离子都看作钙离子，并将其质量折算成氧化钙的质量，把一升水中含有十毫克氧化钙的称作一度，以此类推) 2021-8-76硬硬 度度第5页/共44页 以碳酸钙浓度表示的硬度大致分为：075mg/L极软水75150mg/L软水150300mg/L中硬水300450mg/L硬水450700mg/L高硬水7001000m

5、g/L超高硬水1000mg/L特硬水 2021-8-77硬硬 度度第6页/共44页 硬水含有较多的多价金属离子，以及相应的阴离子。硬度又分永久性硬度和暂时硬度。 2021-8-78硬硬 度度第7页/共44页 碱度碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐(碳酸氢盐、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。以CaCO3计 。2021-8-79碱碱 度度第8页/共44页2021-8-710电电 导导第9页/共44页2021-8-711胶胶 体体胶体是指直径在0.0001-0.000001mm之间的微粒（肉眼是

6、无法看见的）。胶体是许多分子和离子集合物。天然水中的元机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多，因此常见的湖泊水呈黄绿色或褐色。第10页/共44页2021-8-712第11页/共44页2021-8-713水中的总铁含量包括胶态铁和亚铁离子两部分。胶态铁为三价铁，通常以氢氧化铁或铁氧化物的水合物呈胶体状态悬浮于水中。在循环水系统中，会沉积在水冷器表面上，形成黏着性强、难清除的污垢，并能导致垢下腐蚀。胶态铁在预处理混凝、沉淀过程中可被除掉一部分。亚铁离子为溶解性离子，在循环水系统中，能促进碳酸钙结晶并沉积

7、，在采用磷系水稳剂时，有可能生成黏结性很强的磷酸亚铁污垢，还是铁细菌繁殖的营养源。一般对补充水总铁含量要求0.20.5mg/L。循环水中的总铁指标0.5mg/L。脱盐水反渗透进水总铁0.05mg/L第12页/共44页2021-8-714碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐（bicarbonate，碳酸氢盐，下同）、碳酸盐和氢氧化物组成的，通常称之为总碱度。其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式，是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。第13页/共44页2021-8-7

8、15PH值 是指溶液中氢离子的浓度对数的负数 PH=logH+ 反应溶液的酸碱。PH值分为014范围，一般从07属酸性，从714属碱性，7为中性。第14页/共44页2021-8-716NH3-N 是指以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。危害：由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响;导致水体富营养化，进而造成一系列的严重后果。第15页/共44页2021-8-717敞开式循环冷却水系统中由于蒸发，系统中的水会愈来愈少，而水中的矿物质和离子含量就会愈来愈浓。为了使水中的含盐量维持在一定的浓度，必须补充新鲜水，排出浓缩

9、水。在操作中通常会用浓缩倍数控制水的含盐量。循环冷却水本身的节水主要体现在浓缩倍数上，高浓缩倍数比低浓缩倍数节水，但这不是说浓缩倍数越高越好，因为浓缩倍数大于5则节水效果不明显，而且对水处理带来很大的难度并且在经济上也需要更多的花费，根据目前工厂运行的情况浓缩倍数多在5左右，工业循环冷却水处理规范中的浓缩倍数由3提高到5。第16页/共44页浓缩倍数项目浓缩倍数项目1.50 1.50 2.00 2.00 3.00 3.00 4.00 4.00 5.00 5.00 6.00 6.00 7.00 7.00 10.00 10.00 循环水量（循环水量（m m3 3/h/h）10000100001000

10、0100001000010000 1000010000水温差水温差TT（）10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 排污水量排污水量B B（m m3 3/h/h）320.00 16080.00 53.30 40.00 32.00 26.70 17.80 补充水量补充水量M M（m m3 3/h/h）480 320240213.3 200 192.0186.7177.8 排污水量占循环水量排污水量占循环水量的百分比（的百分比（% %）320 160 80 53.340 32 26.7 17.8 补充水量占循环水量补充水量占循环水量的百分比（的

11、百分比（% %）480 320240213.3 200 192186.7 177.8 2021-8-718第17页/共44页2021-8-719腐蚀速度又称腐蚀速率或腐蚀率，敞开式循环冷却水系统换热器碳钢管壁腐蚀率0.075mm/a，不锈钢和铜0.075mm/a现在用SI制表示腐蚀速率的单位：mm/a以前用mpy密尔/年，表示的年腐蚀速率(MPY),1密耳（1mils)0.0254mm第18页/共44页2021-8-720污垢热阻值污垢热阻值表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，单位为K/W循环水系统的污垢热阻值3.4410-4m2k/w第19页/共44页2021-8-72

12、1生物黏量不大于生物黏量不大于3mL/m3mL/m3 3。第20页/共44页2021-8-722生物黏量不大于生物黏量不大于3mL/m3mL/m3 3。第21页/共44页2021-8-723异养菌和自养菌 自养菌（无机营养型）能直接利用无机物如空气中二氧化碳及无机盐类作为营养来源，合成细胞所需要的碳源，微生物。异养菌是利用环境中的有机碳化合物进行氧化发酵得到细胞所需要的营养物。异养菌宜小于1105个/mL。 第22页/共44页2021-8-724异养菌和自养菌 自养菌（无机营养型）能直接利用无机物如空气中二氧化碳及无机盐类作为营养来源，合成细胞所需要的碳源，微生物。异养菌是利用环境中的有机碳化

13、合物进行氧化发酵得到细胞所需要的营养物。异养菌宜小于1105个/mL。 第23页/共44页2021-8-725循环冷却水中，以异养菌的生长繁殖最快，数量也最多。它代表水中大部分细菌的数量，一般以异养菌的数量代表水中细菌总量。 微生物在循环冷却水系统中大量繁殖，会使循环冷却水颜色变黑，发生恶臭，并形成大量黏泥沉积于冷却塔和换热设备内，隔绝了药剂对金属的保护作用，降低了冷却塔的冷却效果和设备的传热效率，同时还对金属设备造成严重的垢下腐蚀，微生物对循环冷却水系统的危害较之水垢、电化腐蚀来说更为严重，因此控制微生物的危害是首要的。循环冷却水中生物黏泥量的多少直接反映出系统中微生物的危害程度，因此生物黏

14、量的控制是非常重要的。 第24页/共44页2021-8-726余氯是指氯投入水中后，除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量外，还剩下了一部分氯量，这部分氯量就叫做余氯。余氯有三种形式： 1 总余氯：包括游离性余氯和化合性余氯。2 游离性余氯：包括HOCl及OCl-等。 3 化合性余氯：包括NH2Cl、NHCl2、NCl3及其它氯胺类化合物。 第25页/共44页2021-8-727余氯的作用是余氯可以判断氧化性杀菌剂的投加量是否合理，从而间接知道杀菌控制的好不好,保证持续杀菌，也可防止水受到再污染。但如果余氯量超标，可能会加重水中酚和其它有机物产生的味和臭，还有可能生成氯仿等

15、有三致作用的有机氯代物。循环水回水管网末端：余氯循环水回水管网末端：余氯0.2-1.0mg/L0.2-1.0mg/L反渗透进水：反渗透进水：余氯余氯0.05mg/L0.05mg/L，理想数据为，理想数据为0.0.第26页/共44页2021-8-728TDS（总溶解固体）指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份，一般情况下，电导率越高，盐份越高，TDS越高。在无机物中，除开溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。第27页/共44页2021-8-72

16、9 总含盐量=阳离子+阴离子 总阳离子=K+ + Na+ + Ca2+ + Mg2+ + Fe2+ + Fe3+ + Mn2+ + Ba2+ + Sr2+等 总阴离子=HCO3- + Cl- + SO42- + NO3- + NO2- + H2SiO3 + 游离CO2等电导率与TDS、含盐当量转换关系表电导率与电导率与TDSTDS、含盐当量转换关系表、含盐当量转换关系表第28页/共44页2021-8-730 CL- 氯离子是天然水中普遍存在的腐蚀阴离子。氯离子有极高的极性促进腐蚀反应，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙腐蚀和孔蚀，特别是对奥氏体不锈钢造成腐蚀开裂，危害很大，能

17、使水冷器在短期内报废。不锈钢300 mg/L，碳钢700mg/L第29页/共44页2021-8-731 TOC：总有机碳，是以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。 第30页/共44页2021-8-732 TOC：总有机碳，是以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。 第31页/共44页2021-8-733 COD：化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量，水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物亚铁盐等。由于下列原因，COD值一般高于BOD值：（1）无机物的氧化；（2）耐生物降解有机物的氧化。一

18、般循环水中的COD50mg/L，处理后的污水40mg/L 第32页/共44页2021-8-734 COD：化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量，水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物亚铁盐等。由于下列原因，COD值一般高于BOD值：（1）无机物的氧化；（2）耐生物降解有机物的氧化。一般循环水中的COD50mg/L，处理后的污水40mg/L 第33页/共44页2021-8-735BOD: （生化需氧量）是指在有氧的条件下，水中微生物分解有机物的生物化学过程中所需溶解氧的质量浓度。为了使BOD检测

19、数值有可比性，一般规定一个时间周期，并测定水中溶解氧消耗情况，一般采用五天时间，称为五日生化需氧量，记做BOD5，经常使用五日生化需氧量。BOD数值越大证明水中含有的有机物越多，因此污染也越严重。第34页/共44页2021-8-736DO：溶解氧，溶解在水中的分子态的氧。第35页/共44页2021-8-737SV：污泥沉降比，指反应池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分数。一般控制指标30%第36页/共44页2021-8-738SV：污泥沉降比，指反应池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分数。一般控制指标30%第37页/共44页2021-8-739SVI-污

20、泥容积指数。指的是反应池混合液经30分钟沉淀后，1g干污泥所占的湿污泥体积。SVI=(SV30X10)/MLSS, SVI如果过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。SVI过高，说明污泥结构松散，难以分离，即将发生膨胀或已经发生膨胀。第38页/共44页2021-8-740一般来说70SVI100，沉降性能较好，SVI100，沉降性能一般，SVI200，沉降性能差。SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。SVI过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。第39页/共44页2021-8-741一般来说70SVI100，沉降性能较好，SVI100，沉降性能一般，SVI200，沉降性能差。SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附