污水处理基本概念

1、环境中基本知识及环境中基本知识及污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序主要内容主要内容污水性质及污染指标污水性质及污染指标环境中常用名词简介环境中常用名词简介污水处理常用化学试剂简介污水处理常用化学试剂简介污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序1 污水性质及污染指标v物理性质及指标物理性质及指标v化学性质及指标化学性质及指标v各化学指标间关系各化学指标间关系v生物性质及指标生物性质及指标1 污水性质及污染指标1.1 物理性质及指标v指标内容 水温、色度、嗅味、固体含量等1 污水性质及污染指标1.1 物理性质及指标水温：对水的物理和化学性质及生物性质有直接影响，过低 （5）或

2、过高（40 ）会影响生物处理效果；色度：由悬浮固体、胶体或溶解性物质形成，悬浮固体形成的 色度表色，而胶体和溶解性固体形成的色度为真色；臭味：生活废水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成；工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成； 臭味主要有：胺类、氨、二元胺类、硫化氢、有机硫化物、甲基吲哚；1 污水性质及污染指标1.1 物理性质及指标v固体物质 按存在的形态：悬浮的、胶体的和溶解的； 按性质的不同：有机物、无机物和生物体； 按溶解性：溶解性固体（DS dissolved solid，过滤液在 105110下烘干残渣量）和悬浮固体（SS suspended solid ，滤渣在105110下烘干残

3、渣量） 按挥发性：挥发性悬浮固体（VSS，在600下将烘干固体灼烧后的减少重量）和非挥发性悬浮固体（NVSS，灼烧后的残留重量）1 污水性质及污染指标1.2 化学性质及指标v指标内容 酸碱度、碱度、COD、BOD、TOC、TOD、ThOD、TN、KN、NH3-N、TP等1 污水性质及污染指标1.2 化学性质及指标v酸碱度：pH表示，为氢离子浓度的负对数；v碱 度：污水中含有的能与强酸产生中和反应的物质，即H+的受体；主要包括：氢氧化钠碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度； 碱度=是表示水中OH-+CO32-+HCO3-H+；单位：mg/L CaCO3,其值大小代表此废水对外来酸碱的缓冲能力； 1 污

4、水性质及污染指标1.2 化学性质及指标v化学需氧量 COD ：化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所消耗的氧化剂的量，用氧量（mg/L）表示。 表示方式：CODCr或CODMnv生物需氧量 BOD： 水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量，用氧量（mg/L）表示。 表示方式：BOD5或BOD201 污水性质及污染指标1.2 化学性质及指标v总有机碳 TOC 水中所有有机污染物质的含碳量； 用碳量（mg/L）表示v总需氧量 TOD 水中有机物被燃烧所需的氧量，燃烧后分别产生CO2、H2O、NO2和SO2等； 用氧量（mg/L）表示v理论需氧量 ThOD 根据有机物的化学分子式计算出来的需氧量。

5、产物为： CO2、H2O、N2O3和SO2等； 用氧量（mg/L）表示1 污水性质及污染指标1.2 化学性质及指标vTN 即水中有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮之和；vKN 即凯氏氮，为有机氮和氨氮之和；vNH3-N 污水中存在的游离氨和离子状态的铵盐之和；1 污水性质及污染指标1.2 化学性质及指标vTP 有机磷和无机磷之和；v无机磷包括：正磷酸盐（PO43-）、偏磷酸盐（ PO43- ）、 磷酸氢盐（ HPO42- ）、磷酸二氢盐（ HPO4- ）等；v有机磷包括：葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸、磷肌酸等1 污水性质及污染指标1.3 各化学指标间关系vThODTODCODcrBOD5

6、TOCvTNKN NH3-N vTP=有机磷+无机磷1 污水性质及污染指标1.4 生物性质及指标v污水中微生物：以细菌和病毒为主；v污水生物学检测指标：大肠菌群数、大肠菌群指标、病毒、细菌总数； 大肠菌群数：每升水样中所含有的大肠菌群的数目； 大肠菌群指数：查出1个大肠菌群所需的最少水量； 病毒：测定方法有数量和蚀斑测定方； 细菌总数：大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数总和， 以每毫升水样中细菌菌落总数表示。2 环境中常用名词简介容积负荷 污泥负荷 有效水力停留时间 （HRT）污泥沉降比(SV) 污泥体积指数(SVI) 污泥浓度(MLSS) 微生物平均停留时间：即污泥龄 2 环境中常用名词简

7、介2.1 容积负荷 单位体积反应器每日接受的废水中污染物的量，一般考虑COD，常用单位：kgCOD/m3反应器d。 此值反应出处理同等废水所需的反应器的大小，与投资等关系较大。 2 环境中常用名词简介2.2 污泥负荷 单位时间内进入单位重量污泥污染物的量，一般考虑COD，常用单位：kgCOD/kg干污泥d。 此值反应出在同等反应器体积的情况下，所能处理的污染物量的多少，在不发生污泥膨胀或影响出水的前提下，此值偏高为好，如处理同等废水，此值高反应器体积也可相应减小；2 环境中常用名词简介2.3 有效水力停留时间 hydraulic retention time （HRT） 实际上进入反应器的废水

8、在反应器内的平均停留的时间，意义为反应器的有效容积除以单位时间的进水量，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。2 环境中常用名词简介2.4 污泥沉降比(SV) 污泥体积指数(SVI) 污泥沉降比：是指曝气池中混合液沉淀30min后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。因为各种活性污泥都是沉淀30min后，一般可接近最大的密度，所以以30min作为测定SV的标准时间。 污泥体积指数：简称污泥指数（SI），指曝气池混合液经30min沉淀后1g干污泥所占的湿污泥体积（以ml计）SVI可用下式表示： SVI(mL/g)=SV(mL/L)/MLSS(g/L)2 环境中常用名词简介2.5 污泥

9、浓度(MLSS) 指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的重量，常用MLSS表示。其单位常用“g/L”或“mg/L”。 它的大小和曝气池容积成反比；2 环境中常用名词简介2.6 微生物平均停留时间(MCRT) 即微生物在曝气池中的平均停留时间，又称污泥龄，单位：d； MCRT与HRT的关系： MCRTHRT3 污水处理常用化学试剂简介v聚合氯化铝（聚合氯化铝（PAC）v聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAM）v氢氧化钠（氢氧化钠（NaOH） v硫硫 酸（酸（H2SO4） v盐盐 酸（酸（HCl） 3 污水处理常用化学试剂简介3.1 聚合氯化铝（PAC） Polyaluminium Chloride，PA

10、C，又称聚铝、碱式氯化铝； 分子式：Al2(OH)nCl6-nxH2Om，式中m10，n=3-5； 是一种配位化合物型的无机高分子化合物，固体呈无色至黄色树脂状，易潮解；溶液为无色或黄褐色透明液体。易溶于水并发生水解，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学现象。3 污水处理常用化学试剂简介3.2 聚丙烯酰胺（PAM） 是一种玻璃状固体。容易吸水，吸水速度随衍生物离子特性的区别而不同。 聚丙烯酰胺溶于水，也溶于醋酸、乙二醇、甘油和胺等有机溶剂。 长期受热分解，分解温度在200以上。在无氧条件下，210 炭化为黑色粉末。 聚丙烯酰胺本身没有毒性。只有当吸入量大于千分之五时因肠胃粘膜对营

11、养的吸收被粘阻而有害。聚丙烯酰胺中残留的丙烯酰胺单体有毒，食品应用要严格控制。项目指标非离子型阴离子型阳离子型外观白色或微黄色粉粒白色或微黄色粉粒白色或微黄色粉粒含量 %909090分子量(万)300-1400300-1900300-1200游离单体 0.50.50.5水溶速度(小时)1-50.5-10.5-1水解度% 55-30阳离子度5-303 污水处理常用化学试剂简介3.2 聚丙烯酰胺（PAM）3 污水处理常用化学试剂简介3.3 氢氧化钠（NaOH） 俗名苛性钠 纯净的氢氧化钠是白色的固体，极易溶解于水，它的水溶液有涩味和滑腻感。氢氧化钠在空气中易潮解。溶液及固体都具有腐蚀性，如不小心接

12、触，应用大量水冲洗。 工业用碱浓度一般在30%左右，密度在1.3g/cm3。3 污水处理常用化学试剂简介3.4 硫酸（H2SO4） 纯品为无色、无臭、透明的油状液体；工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。为无机强酸，腐蚀性很强。 相对密度：98%硫酸为1.8365(20)，93%硫酸为1.8276(20)。 熔点10.35。沸点338。 有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。 3 污水处理常用化学试剂简介3.5 盐酸（HCL） 分子量：36.46 含量：工业级 36。 外观与性状： 无色或微黄

13、色发烟液体，有刺鼻的酸味。 熔点()： -114.8 (纯) 沸点()： 108.6 (20%) 相对密度(水=1)：1.20 主要用途：重要的无机化工原料，广泛用于染料、医药、食品、印染、皮革、冶金等行业。 4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序v水样的采集和保存水样的采集和保存v国家标准测定方法国家标准测定方法4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.1 水样的分类v综合水样 不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合起来所得到的样品；v瞬时水样 适用于组成较稳定或在相当长的的时间和相当大的空间范围内变化不大的水体；v混合水样 在同一采样点

14、上于不同时间所采集的顺时样的混合样；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.1 水样的分类v 平均污水样 平均比例混合水样：依据流量大小，按比例混合的某个排污 口不同时间的污水样； 瞬时综合水样：依据流量大小，按比例混合的几个排污 口同一时间的污水样；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.2 水样的采集频次v监督性监测 一般排污单位每年不少于1次；重点排污单位每年2-4次；抽查性检测由各级环境保护行政主管部门确定；v企业自控监测 工业污水按生产周期和生产特点确定监测频次。一般每个生产周期不得少于3次；4

15、污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.2 水样的采集频次v调查性监测 生产周期在8h以内的，1次/1h；生产周期在8h以外的，1次/2h；但每个生产周期采样次数不小于3次；v其他 对于污染治理、环境科研、污染源调查和评价等工作中的污水监测，其采样频次可以根据工作方案要求另行确定；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.3 水样的保存v导致水样变化的因素v生物因素v化学因素v物理因素4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.3 水样的保存v水样的保存方法v冷藏或冷冻 样

16、品在4冷藏或将水样迅速冷冻，贮存于暗处，可以抑制生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度；v加入化学保存剂 控制溶液pH值；加入抑制剂；加入氧化/还原剂等4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.1 水样的采集和保存4.1.3 水样的保存v水样的保存条件 不同监测项目样品的保存条件各不相同， 见 表1 水样的保存和容器洗涤4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法vpH的测定的测定v化学需氧量的测定化学需氧量的测定v氨氮的测定氨氮的测定v总氮的测定总氮的测定v总磷的测定总磷的测定v总有机碳的测定总有机碳的测定v色度的测定色度的测定v悬浮物的测定悬浮物

17、的测定4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.1 pH的测定v测定方法 pH的测定 玻璃电极法GB 6920-86v注意事项v初次使用前，必须在蒸馏水中浸泡一昼夜以上，平时也应浸泡在蒸馏水（饱和氯化钾溶液）中以备随时使用；v玻璃电极不要与强吸水溶剂接触太久，且不能与玻璃杯及硬物相碰在强碱溶液中使用应尽快操作，然后用水洗净；v玻璃膜沾上油污时，应先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸馏水洗净。4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.1 pH的测定v注意事项v甘汞电极在使用时，注意电极内要充满氯化

18、钾溶液， 应无气泡，防止断路；不能倒置，导致溶液溢出；vpH测定的准确性取决于标准缓冲液的准确性。酸度计用的标准缓冲液，要求有较大的稳定性，较小的温度依赖性。v测定前后都要用蒸馏水冲洗，然后用滤纸轻轻吸干，切勿用织物擦抹；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.2 化学需氧量的测定v测定方法化学需氧量的测定重铬酸盐法 GB 11914-89v注意事项v水样中应加入硫酸汞屏蔽氯离子的干扰，空白样中同样加入；a)对于COD50mg/L时，应该用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液，回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液；4 污染指标测定的规范化程

19、序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.2 化学需氧量的测定v注意事项vCODcr的测定结果应保留三位有效数字；v每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化；v回流冷凝管不能用软质乳胶管，否则容易老化、变形、冷却水不畅通；v用手摸冷却水时不能有温感，否则测定结果偏低；c)滴定时不能激烈摇动锥形瓶，试液不能溅出水花，否则影响结果；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.3 氨氮的测定v测定方法 氨氮的测定纳氏试剂比色法 GB 7479-87v注意事项v水样带色或浑浊以及含其他一些物质时，应采用絮凝沉淀法

20、或蒸馏法消除干扰；a)纳氏试剂中碘化汞与碘化钾比例对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.3 氨氮的测定v注意事项v滤纸中场含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中案的玷污；c)所用水均为无氨水；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.3 总氮的测定v测定方法总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 GB 11894-89总氮的测定气相分子吸收光谱法 HJ-T 1992005v注意事项玻璃具塞比色管的密合性要好；使用压力蒸汽消毒

21、器时，冷却后放气要缓慢；使用民用压力锅时，要充分冷却后可揭开锅盖，以免比色观赛蹦出；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.3 总氮的测定v注意事项v玻璃器皿可用10%盐酸浸洗，用蒸馏水冲洗后再用无氨水冲洗；v使用高压蒸汽消毒器时，应定期校核压力表；使用民用压力锅时，应检查橡胶密封圈，使不致漏其而减压；b)在测定悬浮物较多的水样时，在过硫酸钾氧化后可能会出现沉淀，此时可吸取氧化后的上清液进行比色测定；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.4 总磷的测定v测定方法总磷的测定钼酸铵分光光度法 GB 11893

22、-894 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序水 样消 解总 磷0.45m 膜过滤可溶性正磷酸盐可溶性总磷酸盐消 解v4.2 国家标准测定方法v4.2.4 总磷的测定过硫酸钾消解法硝酸-硫酸消解法硝酸-高氯酸消解法4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.4 总磷的测定v注意事项v如试样中色度影响测定，需做补偿校正；v室温低于13时，可在2030 水浴中显色15min；v操作所用的玻璃器皿，可用（1+5）盐酸浸泡2h，或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗；a)比色皿用后以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻，以除去吸附的钼蓝有机色；4 污染指标测定的规范化程序污染指标测定的规范化程序4.2 国家标准测定方法4.2.5 总有机碳的测定v测定方法总有机碳（TOC）的测定非色散红外线吸收法 GB 13193-91 v注意事项v所用水均为无二氧化碳蒸馏水；a)按仪器说明规定，定期更换二氧化碳吸收剂、高温燃烧管中的催化剂和低温反应管中的