同濟大學 工業(yè)廢水 超強總結

1、考試內容第一講 總論可持續(xù)發(fā)展的概念即滿足當代人的需求,又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發(fā)展工業(yè)廢水的特點不同工業(yè)部門、生產工藝、設備條件、管理水平不同:水量變化大；水質(污染物種類)變化大；排放規(guī)律不同；企業(yè)的具體情況差別大城市污水特點：第二講 清潔生產講座一 清潔生產與清潔生產技術清潔生產與三類清潔生產工具的概念清潔生產：無廢工藝乃是這樣一種工藝生產產品的方法,他能使所有的原料和能量在原料- 生產-消費-二次原料的循環(huán)中得到最 合理和綜合的利用,同時對環(huán)境的任何作用都不至于破壞他的正常功能。三類清潔生產工具：從定義上說，清潔生產是是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先

2、進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。做清潔生產的方法很多，主要包括清潔生產審核、ISO1400環(huán)境管理體系、生態(tài)設計、環(huán)境管理會計、生命周期評價等。其中清潔生產審核為最主要的方法，現在說的清潔生產一般都特指清潔生產審核。企業(yè)做清潔生產審核主要的工作有資料收集、資料與車間實際對比、分析產物排污環(huán)節(jié)、實測、提出清潔生產方案、篩選和實施清潔生產方案。使用的工具那就太多了，而且不同的行業(yè)也有所不同，不同統(tǒng)計的方法使用的工具也是不同的。ISO14000和環(huán)境管理體系：

3、環(huán)境方針、規(guī)劃、實施與運行、檢查與糾正措施和管理評審；清潔生產審計：清潔生產審計是對企業(yè)現在的和計劃進行的工業(yè)生產進行預防污染的分析和評估,是企業(yè)實施清潔生產的前提和核心：；產品生命周期評估：對一個產品系統(tǒng)的生命周中輸入，輸出及潛在環(huán)境影響的匯編和評價。清潔生產的主要內容與途徑清潔的能源 (1)常規(guī)能源的清潔生產; (2)可再生能源和新能源的開發(fā)與利用; (3)各種節(jié)能技術的使用。清潔的生產過程 (1)少用、不用有毒、有害的原料; (2)中間產品的無毒無害; (3)減少生產與使用過程中的危險因素; (4)采用少廢、無廢的生產工藝; (5)采用高效的設備; (6)物料的再循環(huán); (7)簡單、可靠

4、的控制。清潔的產品 (1)低資源消耗的產品; (2)采用二次資源作為原料的產品; (3)產品在使用過程中對人體和生態(tài)無危害; (4)易于回收、重復使用和再生的產品; (5)合理包裝的產品; (6)具有合理使用功能(節(jié)水、節(jié)能)和壽命的產品; (7)報廢后易于處理、處置。低廢高效處理途徑：資源綜合利用；改革產品體系；改革工藝和設備；必要的末端治理；組織廠內的物料循環(huán)；組織區(qū)域的清潔生產；加強管理清潔生產技術的主要特征1 首要的目標是滿足達標排放,不是提高企業(yè)的生產水平; 2 核心是對污染物產生量大的工藝和設備的改造升級,不是污染 物產量小的輔助工藝和設備3 以清潔生產審核為切入點，識別污染最嚴重

5、的環(huán)節(jié)4 在打多少情況下，以移植其他行業(yè)成熟實用的先進技術為主要手段,不是從頭開發(fā)新技術;5 研發(fā)重點是解決移植和集成過程中出現的技術難點,而不是基礎理論、新材料、顛覆性技術等根本性問題;6 不產生新的難以解決的環(huán)境問題。第三講第一節(jié) 污染與標準污染物種類（第一類、第二類；需舉例）第一類污染物：會在環(huán)境或動物體內累積、對人體健康產生長期不良影響的污染物，如；重金屬，類金屬砷，放射性物質等共13類。第二類污染物：長遠影響小于第一類污染物。如pH值，SS，COD，BOD共26項工業(yè)廢水的排放標準中華人民共和國污水綜合排放標準(GB 8978-1996)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB 1891

6、8-2002 )上海市污水綜合排放標準 （DB31/199-2009）第一類污染物:能在環(huán)境或動植物體內蓄積對人體健康產生長遠不良影響者。不分行業(yè)和污水排放方式,也不分受納水體功能類別,一律在車間或車間處理設施口采樣,其最高允許排放濃度必須符合一定要求。 如:總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、 放射性物質等。l 第二類污染物指長遠影響小于第一類污染物質,在排污單位排放口采樣時對其 最高允許的排放濃度符合一定要求。如:pH 、色度、懸浮物、化學需氧量、石油類、揮發(fā)酚、總氰 化物、硫化物、氨氮等。污染物排放總量控制 污染物排放申請登記污染物排放許可證制度第二節(jié) 廢水凈化再生與利用

7、再用途徑（幾組概念）(1)直接再用:有意識、有目的地將再生水直接回用 于需水部門(2)間接再用:排入地表水或地下水后,取水再用 l 有控制再用:地下水回灌與再用等l 無控制再用:污水排放至地表水體后的再利用再生水健康風險評價l 健康風險評價:對可能使人體健康產生不利 影響的事件發(fā)生概率進行描述與定量分析過程l 再生水健康風險評價:對人群通過各種途徑暴露于再生水中化學污染物和病原微生物所導致的潛在健康風險發(fā)生的概率、性質及程度進行定量評價的系統(tǒng)過程方法：風險識別；暴露評價；劑量反應關系；風險表征第三節(jié) 工業(yè)廢水與城市污水合并處理為何要合并處理1. 發(fā)揮規(guī)模效益基建投資、運行費用降低, 占地面積降

8、低等;2. 大型污水處理廠技術力量、管理水平、技術 改造及維修力量強;3. 水質,水量均勻化;4. 有毒有害物稀釋后易降解無害化; 5. 混合廢水營養(yǎng)組分齊全,易處理。水質要求p 不含易燃,易爆污染物,不產生有毒有害氣體; p 不含會引起管道堵塞的固體物質、粘稠物質;p 不含腐蝕性物質,pH值不得低于5.0;p 污水溫度不宜超過40°C;p 不含危害生物處理,污泥處理處置的化學物質。合并處理的納管新、舊標準以及新標準中ABC等級限值之間的差異CJ 3082-1999與CJ 343-2010比較1. 標準名稱與編號:污水排入城市下水道水質標準(3082); 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準(

9、343)2. 等級劃分:是否在下水道末端建有污水處理廠;按照污水 處理系統(tǒng)的類型進行3個等級的劃分3. 指標數量:35項;46項(增加了11項)1. 下水道末端采用再生處理時,排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質應符合A等級的規(guī)定 2. 下水道末端采用二級處理時,排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質應符合B等級的規(guī)定 3. 下水道末端采用一級處理時,排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質應符合C等級的規(guī)定第四講 工業(yè)廢水末端處理技術調節(jié)池（水量/水質調節(jié)計算；不同類型調節(jié)池的特征）地下式:調節(jié)池池容較大,利用率不高,不可能挖得過深, 面積較大半地下式:避免無效池容的浪費,但需水泵兩級提升,增加了泵房、機電設備投資及運行費用。地上式

10、(高架)調節(jié)池:以排放水位確定最低水位高度,高架水池,但水位的影響較大, 出水流量將隨著池內水位的波動而變化。物理處理化學處理（中和、氧化、沉淀法的原理與中和沉淀的計算）中和：中和處理的主要過程是酸堿反應生成鹽和水的中和反應。酸堿廢水相互中和（調節(jié)，混合，廢水呈中性或弱堿性）投加藥劑中和（堿性中和劑石灰&石灰乳）過濾中和（廢水通過具有中和能力的濾料進行中和反應。過濾中和法僅適用于酸性廢水的處理,特別適用于較潔凈的廢水。當污水含有大量懸浮物、油脂、重金屬鹽時,易使濾池產生堵塞,而不宜采用。優(yōu)點:操作簡單,運行費用低,勞動條件好。 缺點:不適合于高濃度酸性廢水的中和。）氧化：在氧化劑作用下

11、，是反應發(fā)生電子轉移，底物加氧或去氫，則可視為底物被氧化有機物的氧化處理分為：a.氯氧化 主要用于氰化物、硫化物、酚、醛、醇、酮、油類的去除,及脫色、脫臭、殺菌防腐等b.空氣氧化 利用空氣中的氧作為氧化劑氧化分解廢水中有 害物質。常用于處理易氧化的污染物,如S2-、 Fe2+、Mn2+等c.臭氧氧化 可用于除臭、脫色、殺菌、除鐵、除氰化物、 除難降解有機物等。（直接氧化，高臭氧低pH，選擇性；羥基自由基氧化，低臭氧高pH，無選擇性）d.過氧化氫 氧化氫與催化劑Fe2+構成的氧化體系稱為 Fenton試劑。 Fe2+催化下,H2O2產生氫氧自由基,引發(fā)和傳播自由基鏈反應,加快有機物和還原性物質的

12、分解。（多為預處理，與生物法連用）e.高錳酸鉀沉淀：投加化學藥劑,使之與水中某些溶解性物質發(fā)生 化學反應,生成難溶化合物,通過沉淀或氣浮去除。常用于汞、鉛、銅、鋅、六價鉻、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的處理。物化處理（吹脫/氣提概念、工程運用范圍及其注意事項；活性炭吸附單元構造及其工作原理、工藝特點、適用場合）吹脫/汽提：用于脫除水中溶解氣體和某些揮發(fā)性物質。吹脫和汽提都屬于氣-液相轉移分離法。即將氣體(載氣) 通入廢水中,相互充分接觸,使廢水中的溶解氣體和易 揮發(fā)的溶質穿過氣液界面,向氣相轉移,從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,習慣上把前者稱為吹脫法, 后者稱為汽提法。吹脫：廢

13、水和空氣接觸,通過不斷地更新氣體以改變氣相中的濃度,使實際濃度始終小于該條件下的平衡濃度,廢水中溶解的氣體就不斷地轉入氣相,從而凈化廢水。對給定的物系,通過提高水溫、使用新鮮空氣或負壓操 作、增大氣液接觸面積和時間、減少傳質阻力,可以達到降低液相中溶質濃度、增大傳質速度的目的。應用范圍:溶解于水中的氣體,如H2S、CO2、NH3、 HCN、丙烯腈等一類物質可用吹脫法加以去除。注意事項：1 溫度:在一定壓力條件下,氣體在水中的溶解度隨溫度升 高而降低,因此,升溫有利于吹脫;2 氣水比:在一定范圍內,空氣量越大,氣液兩相在充分湍 流條件下接觸越充分,傳質效果也越好;但空氣量過大所 需的動力費越高,

14、還會發(fā)生液泛現象,使廢水被氣流帶走, 破壞操作。3 pH值:只有以游離的氣體形式存在才能被吹脫,而氣體在 水中的存在狀態(tài)隨不同pH值條件而改變。如廢水中游離 H2S和HCN的含量隨pH值的降低而升高,對含S2-和CN- 的廢水應在酸性條件下進行吹脫。4 油性物質和表面活性劑的影響。汽提：基本原理:當水蒸氣以氣泡形式穿過水層時,水與氣泡之間形成自由 表面,液體就不斷地向氣泡內蒸發(fā)擴散。當氣泡上升到液 面時就破裂而放出其中揮發(fā)性物質。適用范圍：脫除廢水中的揮發(fā)性溶解物質,如揮發(fā)酚、甲醛、苯胺、H2S、NH3等注意事項：1 處理對象:汽提法用于脫除廢水中的揮發(fā)性溶解物質。 例如煤氣廠、焦化廠廢水中的

15、酚主要是揮發(fā)性的苯酚與甲 酚,可以采用汽提法;而頁巖煉油廠、煤氣發(fā)生站等產生 的廢水含不揮發(fā)酚較多,不宜用汽提法而可采用萃取法。2 汽提法成本較高,需考慮物質回收的經濟性。3 汽提塔的填料和塔體應采用耐腐蝕材料或考慮防腐措施,特別是再生段采用熱堿液噴淋時,腐蝕性很強。4 廢水的預處理:如廢水中含油問題5 氧的影響:高溫條件下腐蝕性強;產生沉淀物沉積(如 H2S氧化生成硫單質);可用亞硫酸鈉除氧。生物處理（工業(yè)廢水好氧、厭氧可生物降解性的概念；廢水可生化性的判定方法）好氧可生物降解性工業(yè)廢水中有機物好氧生物降解過程即有機物被微生 物代謝過程。包括: Ø 同化過程:新細胞的合成Ø

16、; 異化過程:溶解氧的消耗、H2O和CO2等的生成1 水質指標法：CODNB和CODNB/COD值越小,有機物的可生物降解性越好。2 生化呼吸線測試法 3 氧利用速率測試法厭氧可生物降解：工業(yè)廢水中有機物厭氧生物降解過程即有機物被微生物代謝過程。包括:Ø 同化過程:新細胞的合成Ø 異化過程:有機酸、醇等低分子有機物(中間產物)和CH4、CO2、NH3、多采用間歇式模型測試法測定相關指標,運用如下方法予以評價:1 CODBD評價法 2 比甲烷產率和比二氧化碳產率評價法 3 產氣量評價法第五講 金屬制品加工廢水污染防治第六講 紡織工業(yè)廢水污染防治第七講 食品工業(yè)廢水污染防治講座

17、二 制漿造紙廢水污染防治水質特點（紡織、制糖、制漿造紙廢水污染物與生產流程之間的關系）紡織： 水量大;濃度大;水質波動大;處理難度大;有機污染為主;可能含有有毒有害物質。工藝：紡織工藝（紡紗；織造）；染整工藝（印花；染色；整理）（印花，染色，漂白）造過程坯布上面的漿料（均為有機廢水；主要為人工合成有機物及部分天然有機物；一定量難生物降解有機物）退漿、煮煉、漂白、絲光等工藝廢水稱為前處理水,堿性強,濃度高;染色、印花等工序產生廢水稱染色廢水,濃度較低,可生化性差。制糖： 一般無毒性；有機污染嚴重、大量懸浮物；廢水水質因原料、制品種類區(qū)別較大；制糖工業(yè)生產季節(jié)性強，一般在每年的秋季到冬季；高濃度有

18、機廢水，水量大，污染十分嚴重；BOD5/COD較高，約為0.5，可生化性較好。制漿：清潔生產技術（紡織印染；制漿造紙）紡織：改革工藝、革新設備原料替代（轉移印花新工藝，涂料染色新工藝，酶法退漿，采用高效活性染料）資源綜合利用（超濾法回收染料，絲光淡堿回收技術）加強生產管理制漿：1、先進的技術工藝和裝備; 2、生產過程中提高水的重復利用率; 3、成熟適用的回收利用技術(余壓、余熱等綜合利用); 4、發(fā)展高得率紙漿和廢紙漿造紙,節(jié)約纖維資源。末端治理技術（含氰廢水處理；紡織印染、制漿造紙廢水處理工藝流程；控制硫酸鹽還原對高濃度有機廢水厭氧生物處理影響的技術原理與途徑；碳氮硫同步去除工藝）1）含氰廢水處理：酸化曝氣-堿液回收（含氰廢水投加硫酸，生成HCN；HCN以曝氣吹出，再用堿液回收） 汽提吸收法（蒸汽將廢水中的氰化氫蒸出,使其與碳酸鈉、鐵屑接觸,生成黃血鹽）（NaCN+Fe(CN)2-Na4Fe(CN)6）堿性氯化法（氰酸鹽CNOCO2，H2O）受PH影響大，先加堿pH>10，加氯氧化,再加酸，pH降至7.58，繼續(xù)加氯氧化。2）紡織廢水處理工藝流程：預處理：調節(jié)、中和生物處理：活性污泥法（棉紡印染，可生化性好）生物接觸氧化法、生物