工业废水处理工程第九章有机污染课件

1、寂静的春天“人类已经失去了预见和自制的能力，它将随着毁灭地球而完结。” 阿尔伯特史怀泽前言 副总统阿尔戈尔（2007年的诺贝尔和平奖颁发给努力于环保事业的阿尔戈尔 ）1993 1997当这本书的片断出现在纽约人中时，马上有一群人指责作者是歇斯底里、极端的。即使现在，当向那些以环境为代价获取经济利益的人问起此类问题时，你依然能够听见这种谩骂。当这本书开始广为传颁时，反抗的力量曾是多么可怕。 那完全是一场激烈的、有财政保障的反击战，但不是对一位政治候选人，而是针对一本书和它的作者。 书出版两年后，她逝世于乳腺癌。具有讽刺意味的是，新的研究有力地证明了这一疾病与有毒化学品的暴露有着必然联系。 科学革

2、命早期留下的陈腐观念：人（当然是指人类中的男性）是万物的中心和主宰者，科学史就是男人的统治史最终，达到了一个近乎绝对的状态。 卡逊坚持自然的平衡是人类生存的主要力量。然而，当代化学家、生物学家和科学家坚信人类正稳稳地控制着大自然。 来自获利的企业集团的谴责是可以估计到的，但是美国医学协会也站在了化工公司一边。自寂静的春天出版以来，仅农场用的农药就加倍到每年11亿吨，危险的化学药品的生产增长了400。 我们自己禁止使用了一些农药，但我们仍然生产，然后出口到其他国家。 我们正遭受着暴露的化学药品的全面污染。动物实验已经证明它们极具毒性，很多情况下它们的效果还会积累。这种侵害在出生时或出生前就开始了

3、。如果不改变我们的方法，这种侵害会贯穿整个生命历程，没有人知道结果会怎样，因为我们未曾有过这样的经历。 环境保护署于1970年成立了，这在很大程度上是由于蕾切尔卡逊所唤起的意识和关怀。 杀虫剂工业中的大部分强硬派人士都成功地推迟了寂静的春天中所呼吁的保护性措施的施行。令人吃惊的是，这些年来，国会依然宠爱这些工业。规范杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂的法规的标准比食品和医药的法律宽松得多，国会故意让它们难以实施。在制定杀虫剂的安全标准时，政府不仅考虑它们的毒性，还考虑它们所带来的经济效益。 农业产量的增加（也可以通过其他办法来提高），是以癌症、神经疾病等的潜在增长为代价的。新型杀虫剂，即使毒性很强，如果效

4、果比现有的稍好一点，也会得到允许。现有的体制是浮士德式的交易牺牲长远利益，获得近期利益。优势给了那些阻止修改法律的人。简言之，她大胆地断定，杀虫剂问题会因为政治问题而永远存在；清除污染最重要的是澄清政治。 1992年，我们国家共用了22亿磅杀虫剂，这等于人均8磅。1988年，环保署报告说32个州的地表水已经被74种不同的农业化学药品污染了，其中包括除莠剂阿特拉津（Atrazine） 密西西比河流域的农田每年要喷洒7000万吨农药，而150万磅流入供2000万人饮用的水中。 由于其他原因，DDT和PCBs在美国真正被禁用了。模仿雌性激素的杀虫剂又大量出现了，而且还在增加。仅在美国，在此种激素类杀

5、虫剂泛滥的20年来，睾丸癌的发生率已经增长了50。这个数据就意味着，由于某种尚未弄清的原因，世界范围内的精子数己下降了50。 长时间以来，我们对孩子规定的对农药残余物的忍耐水平超过了他们应有水平的几百倍。动物和人类的再生系统发生巨大的无法预知的变化的征兆，但现有的有关危险性评估的法律并没有考虑到杀虫剂的潜在有害影响。在80年代，综合病虫治理（IPM）就确实地被宣布为异端。环保署禁止出版有关它的东西，综合病虫治理方法的证明书被宣布为非法。改变一个其产品和利润以污染为代价的体制是很艰难的。老子和庄子深刻地顿悟到文化对人的异化以及这种异化所导致的人类与自然界的疏离，从而构想出依据理性的引导复归于自然

6、之“道”的理想出路。 人类知识的基础和是否能给人以幸福 未来科学必定要以伦理道德为最高目标 人类行为的合理性包括合目的性和合规律性两个方面，人文为合目的性提供基础，而科学则为合规律性提供基础。文化价值是人类世代相传的经验结晶的观念部分，其基本价值决定人们的生活目标和社会目标。 -董光璧中国传统文化对未来科学的意义第九章 有机污染物 9.1 概述早期，有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。 1828年人工合成尿素 。自从20世纪以来，人类开始致力于合成和生产自然界中没有的有机化合物 。每年大约有300种左右的化合物投入生产 有机物或其中间产物在生产过程中 、最终也会进入环境中 。油类、酚类化

7、合物、农药、染料、表面活性剂9.2 油（1）游离态 （2）机械分散态。 （3）化学稳定的乳化油 （4）“溶解态”油 （5）固体附着油 9.2.1含油废水来源石油工业 金属工业 ：钢材制造、金属加工食品加工 ：屠宰、清洗、副食品加工毛纺业中9.2.2 含油废水对环境的危害 土壤农作物 天然水体 ：光、热、氧、温度城市排水系统 人体98年以后的建设单位，最高允许排放浓度对应于一、二、三类标准分别为5、10、20ppm。 9.2.3 含油废水处理方法 首先采用初级处理把浮油和水及乳化油分离，然后再采用二级处理技术破坏油水乳液并分离剩余油。任何一种油水分离技术的处理效果，均与油在水中的形态和其他废水成

8、分有关。9.2.3.1初级处理技术 利用油脂与水之间相对密度差异而达到油水分离目的的技术。 重力隔油池、立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐 （1）重力隔油池 ：将含油废水置于池中进行油水重力分离，然后撇去废水表面的油脂。油脂经过收集后可以回收 、焚烧。图9-1 平流式隔油池结构示意图1配水槽；2布水隔墙；3挡油板；4进水阀；5排渣阀；6链带式刮油刮泥机；7集油管；8集水槽；9排泥管图 9-2 集油管结构示意图（2）立式除油罐 立式除油罐均采用下向流方式，一般具有较大池深，这不仅可以提高除油效率，也是含油废水处理重力流程所需要的。70年代中期，立式除油罐也引进了斜板技术，利用立式除油罐的高度

9、，在罐内沉降区加设波纹斜板从而形成所谓的立式斜板除 油罐，这种除油罐集立式除油罐与斜板隔油池的优点于一体，大大提高了除油效率，可基本去除水中的浮油和分散油。（3）粗粒化聚结器 粗粒化聚结器是利用粗粒化材料的聚结性能，使细小的油粒在其表面聚附成较大油粒，在浮力和水流冲击下，粒径增大的油粒脱离粗粒化材料表面而上浮。 利用粗粒化聚结器可去除水中粒径在10m以上的分散油和浮油。 粗粒化聚结材料大致分为天然矿石和人工有机材料两类，目前应用较多的聚结材料有聚氨脂泡沫、聚丙烯泡沫、聚乙烯和聚氯乙烯，以及不锈钢填料等。 9.2.3.2 二级处理技术 各种二级处理都是专门用于破坏经初级处理后的油水乳浊液，采用物

10、理、化学、电解等方法进行破乳，并把破乳后的油从水相中分离出来。 破乳方法：投加换型乳化剂 投加盐类、酸类 投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂 搅拌、震荡、转动 过滤 改变温度 目前所用的化学破乳剂通常是钙、镁、铁、铝的盐类或无机酸。有的含油废水亦可用碱(NaOH)进行破乳 9.2.3 含油废水处理方法 常见的二级处理方法 ：A凝聚过滤法B混凝破乳法 C. 气浮法D超滤法 E化学处理法 F. 电解法生物处理技术 极性油脂（可溶于水形成溶解性油）可以被微生物降解，在出水中含量可降低至28mg/L；非极性油（不溶于水的乳化油或较大的油滴）或者通过初级处理工艺采用物理方法去除，或者被微生物吸附，随

11、剩余污泥一起排出。 脂肪族链烃 脂环烃9.3 酚单环酚：苯酚 二元酚 ：甲酚 多元酚 ：腐植酸 、丹宁和木质素 9.3.1 含酚废水来源酚可从煤焦油中提取回收，但现在大量的酚是用合成方法制造的 石油 炼焦 木材加工 化学合成 粪便和含氮有机物在分解 表9-1 工业废水的含酚浓度废水种类含酚浓度（mg/L）废水种类含酚浓度（mg/L）炼焦（a）低温炭化10008000（a）回收酚后的废液9001000（b）高温炭比8001000（b）焦炉流出液35250石油精炼2000煤的炭化酚醛树脂生产80020009.3.2 含酚废水的危害对人体来说，酚类属高毒物质。 苯酚或大多数氯代酚可能对人体并没有致癌

12、或致畸作用，但对各种细菌和酵母菌有显著的致突变作用。甲基衍生物是致癌和致突变的，而多数硝基酚无致癌性而有致突变性。表9-29.3.3 含酚废水处理方法 通常将质量浓度为500 mg/L的含酚废水，称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、汽提吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在30 mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。 9.3.3.1 高浓度含酚废水 汽提法 :可用水蒸气在100左右通入废水将酚吹出，然后用15NaOH作化学吸收 或吹脱萃取法：用萃取剂把苯酚从废

13、水中萃取出来，萃取苯酚后的废水进入后续的生化处理工艺和活性炭吸附等进一步处理至达标排放。而萃取的苯酚再采用碱与苯酚反应，生成酚钠沉淀下来，沉淀再与二氧化碳发生中和，从而回收到苯酚。萃取剂 9.3.3.2 中等浓度含酚废水 苯酚矿化过程 生物法 注意事项：1、废水中不得含焦油及其他油类物质，如果有，则要求预先除油；2、含酚废水要有充足的溶解氧；3、生物处理受有机负荷和水力负荷冲击的影响较大。醋酸甲酸顺丁烯二酸反丁烯二酸 2,4-己二烯二酸-羰基戊二酸CO2H2O苯醌苯酚邻苯二酚对苯二酚哈尔滨工业大学 崔柏艳，20059.3.3.3 低浓度含酚废水 氯氧化法臭氧氧化 吸附 磺化煤装塔 大孔吸附树脂

14、法 活性炭9.4 农药废水 -有机氯、有机磷2008年中国农药行业调研报告2006年 129.6万吨 ；2007年1-10月 140.3万吨 预计2008年全国农药需求量1万吨以上的品种有敌敌畏、乙草胺、硫酸铜、草甘膦、杀虫双、敌百虫，0.51万吨的品种有辛硫磷、多菌灵、代森类、杀虫单、丁草胺、莠去津、氧乐果、甲基硫菌灵、毒死蜱、2,4-D丁酯、乐果、晶体石硫合剂、乙酰甲胺磷。 杀虫剂 杀螨剂 除草剂 杀鼠剂 在农作物和家畜所处的环境中，大约有5万种真菌，能引起1500种病害；全世界大约有3万种杂草，其中1800种以上可造成经济上的损失；此外，还有1万种昆虫能产生各种危害。 如果不使用农药，全

15、世界粮食总产量的50将会被各种病、虫和杂草所吞噬。使用了农药，则可挽回其损失的15。 吕氏春秋-任地上田弃亩，下田弃圳（在高田里，将作物种在沟里，而不种在垄上，；在低田里，将作物种在垄上，而不种在沟内）。五耕五耨，必审以尽。其深殖之度，阴土必得，大草不生，又无螟蜮。今兹美禾，来兹美麦。是以六尺之耜，所以成亩也；其博八寸，所以成圳也；耨柄尺，此其度也；其（耨）博六寸，所以间稼也。地可使肥，（又）不可使棘。人肥必以泽，使苗坚而地隙，人耨必以旱，使地肥而土缓。1976年，时省下放干部曹荣生和金奎浩专程从湖南、江西引进南优2号等杂交稻种子在县农科所试种1.199亩，亩产501.9公斤。同年在桐琴果园试

16、种12.05亩，这批杂交晚稻，经过精心培育，也获得了大丰收，平均亩产达到了402公斤，比当时普遍种植的晚粳良种“红58”每亩增产91.5公斤，增产达到了29.47%。杂交稻亩产突破400公斤，这在当时普遍亩产只有三百多斤的年代，引起了全县的轰动，也引起了县委领导的重视。而杂交晚稻也因为其优势明显，根系发达、生长旺盛、分蘖率高、穗型大、结实率高等诸多优点，受到了农民的普遍欢迎。为了扩大种植面积，农业部门迅速组织技术力量赴海南繁种制种，为大面积推广提供种子。 1961年，黄烈文从浙江农业大学农学系种子专业毕业之后，分配到了县农业局从事种子工作。1976年，黄烈文在县壶山镇星光大队蹲点时，培育了一种

17、叫“四梅大穗”的优良品种。 9.4.1 废水来源 水体中农药主要来源于农药制造厂、加工厂向水体排放的废物和废水；人们在农业生产和林业防护中使用的农药及农药药具的洗涤废水等。9.4.2 危害 水体中农药不仅对靶标生物发生作用，对非靶标生物也同样产生直接或间接的影响，它能影响生物多样性，改变生态系统的结构和功能。大多数的有机氯农药均属于环境激素类物质 除草剂 ：两年鼠产生甲状腺肿瘤和其它肿瘤 9.4.3 处理方法 对于有机磷废水主要有氧化法，水解法，吸附法，生化处理。臭氧氧化 水解法 碱解有机磷酸盐酸解无机正磷酸盐中和、沉淀、混凝吸附法 生化法 9.4.3 处理方法 对于有机氯农药废水，主要采用焚烧法和吸附法。焚烧法 ：高浓度有机氯农药废水 炉温800-1000，最高1200，以保证有机氯完全燃烧，而不是形成中间体。焚烧-烟气碱中和法（ 800-1000）