绪论LOGOContents掌握工业废水分类与废水性质掌握工业废水中存在的主要污染物及其对环境的危害掌握工业废水检测方法及主要检测指标了解工业废水处理方法5234学习目标1了解水资源状况与主要水问题制药废水处理工艺流程格栅原水调节池二沉池厌氧生物处理好氧生物处理过滤出水印染废水处理工艺气浮池过滤出水沉淀池活性污泥处理生物膜处理厌氧—好氧处理生物铁法处理调节池格栅原水啤酒废水两级接触氧化处理出水二沉池格栅原水集水井中间沉淀池精致筛网接触氧化池接触氧化池污(废)水分类与界定名称污(废)水分类与界定污水是生活污水、工业废水和被污染的雨水的总称生活污水是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水工业废水是在工业、企事业生产过程中用过的水,它可以分为生产污水与生产废水两类生产污水是指在生产过程中形成,并被生产原料、半成品或成品废水污染,也包括热污染(指生产过程中产生的,水温超过60度的水)生产废水是指在生产过程中形成,但未直接参与生产工艺,未被生产原料、半成品、成品污染或只是温度稍有上升的水被污染的雨水主要是指初期雨水,由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物城市污水是指生活污水与生产污水(或经工业企业局部处理后的生活污水)的混合污水工业废水的分类与性质污水工业废水生活污水被污染的雨水生产废水生产污水城市污水冷却水工业废水污染物来源分类主要来源酸化工、矿山、钢铁、有色金属冶炼、机械、电镀工业等碱化纤、制碱、造纸、印染、皮革、电镀工业及石油炼厂等汞及其化合物氯碱、炸药、汞制剂农药、化工、仪表、电镀、汞精炼工业等镉及其化合物金属矿山、冶炼、电镀、化工、金属处理、电池、特种玻璃工业六价铬及其化合物矿山、冶炼、电镀、化工、金属处理、电池、特种玻璃工业等砷及其化合物矿石处理、制药、冶炼、化工、玻璃、涂料、农药、化肥工业等酚焦化、煤气、煤油、合成树脂、化工、染料、制药工业氰化物焦化、煤油、电镀、金属清洗、有机玻璃、丙烯腈合成、煤油工业及黄金工业铅及其化合物冶炼、化工、农药、汽油防爆、含铅油漆、搪瓷工业等分类主要来源油煤油、机械、食品加工、油田、天然气加工工业硫化物化工、皮革、煤油、焦化、染色、黏胶纤维、煤油、油田、天然气加工工业游离氯造纸、织物漂白、化工工业等有机磷、有机氯农药、化工工业等多氯联苯电力、塑料、润滑油工业等放射性物质原子能工业、放射同位素实验室、医院、武器生产等工业废水分类按工业废水中所含主要污染物的性质分类按行业的产品加工对象分类废水中所含污染物的主要成分造纸废水纺织印染废水炼焦煤气废水制革废水冷却废水农药废水化学肥料废水等有机废水无机废水酸性废水碱性废水含酚废水含镉废水含铬废水含锌废水含汞废水含氟废水有机含磷废水含放射性废水冶金废水工业废水中的主要污染物及其危害行业废水中主要有害物质焦化厂酚、氰化物、硫化物、砷、游离氯、苯类、焦油、吡啶等钢铁厂酚、氰化物、锗、吡啶等石油化工厂石油、氰化物、砷、酸、碱、吡啶、酮类、芳烃类化纤厂二氧化硫、磷、丙烯、乙二醇、氨类、酮类等化肥厂酰、氰化物、苯、铜、汞、氟、碱、氨等农药厂各种农药、苯、氯醛、氯仿、氯苯、砷、氟、铅、酸、磷等化工厂汞、砷、铅、氰化物、萘、苯、硫化物、硝基化合物、酸、碱等电镀厂氰化物、铬、锌、铜、铝、镍等合成橡胶厂氯丁二烯、二氯丁烯、丁间二烯、二甲苯、铜、苯、乙醛等Clicktoedittitlestyle行业废水中主要有害物质造纸厂碱、木质素、氰化物、砷、硫化物等发电厂酚、硫、锗、铜等电池厂汞、锌、酚、焦油、甲苯、氰化物、锰等有色冶金厂氰化物、氟化物、硼、锰、铜、锌、铅、镉、锗纺织厂硫化物、硝基苯、纤维素、洗涤剂、砷等皮革厂硫化物、碱、砷、铬、洗涤剂、甲酸、醛、油脂等制药厂汞、砷、铬、苯、硝基苯等油漆厂酚、苯、甲醛、铅、锰、铬、镉等树脂厂甲酚、甲醛、汞、苯乙烯、氯乙烯、苯脂类等玻璃厂油、酚、苯、烷烃、锰、镉、铜、硒等锌铅长硫化物、铅、镉、铜、锌、锗染料厂及印染厂各种染料和纤维素这些污染物根据对环境所造成的危害不同,大致可划分为需氧污染物、固体污染物、优先污染物、感官污染物、营养性污染物、难降解物质、油类污染物、生物污染物、酸碱污染物、和热污染等几类(一)需氧污染物废水中凡是能通过生物化学或化学作用而消耗水中溶解氧的物质,统称为需氧污染物绝大多数需氧污染物是有机物,无机物主要有Fe、Fe2+、S2-、CN-、等。因而在一般情况下,需氧污染物专指有机物。大多数受纳水体需要保持最小溶解氧,需氧有机物的存在会限制受纳水体的代谢能力,因此工业废水排放标准对此是有限的。由于有机物种类繁多,现有的分析技术难以将各种工业废水中的有机物加以全面定性与定量,在水质表征中常采用的综合水质污染指标来描述,主要包括生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总需氧量(TOD)。(二)固体污染物固体污染物是以悬浮物、胶状物和溶解状化合物三种状态存在于水中。水中呈悬浮状态的物质称为悬浮物,是指粒径大于100nm的杂质。这种悬浮物的存在,造成水质显著浑浊。其中密度较大的颗粒多数是泥沙类的无机物,经静置会自然沉降,密度较小的颗粒多数为动植物腐败而产生的有机物,浮在水面上。悬浮物还包括浮游生物(如蓝藻类、硅藻类)及微生物与菌泥。密度与水相近且细度较小的颗粒,常在水中飘动,静置也难以沉降,造成水质浑浊。水中悬浮固体的沉降会使静止河段正常水的生命缩短,而含有机固体的淤泥层由于分解而使水中溶解氧的消耗,同时释放出有害气体。水中固体污染物粒径介于1—10nm之间的杂质,称为胶体状杂质。称为胶体状杂质多数是黏土性无机胶体和高分子有机物胶体。高分子有机物胶体的分子量很大,一般是水中的植物残骸经腐烂降解的产物,如腐植酸,腐殖质多聚醣等。黏土性无机胶体是造成水质浑浊的主要原因。胶体状杂质具有两种特性:一是单位容积胶粒的总表面积很大往往吸附大量离子而带有电性,使胶体团粒之间产生电性排斥力而不能互相集聚在一起,颗粒无法自行增大下沉,所以始终稳定在胶体状态;二是当光线照射到胶体将被散射而导致水体呈浑浊。水中固体污染物粒径小于1nm的物质主要是一些低分子的化合物,这种杂质不会使水变浑浊。(三)优先污染物由于工业生产过程中涉及的化学污染物种类繁多,世界各国都筛选出了一些毒性强、难降解、停留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制,称为优先污染物。美国环境保护局(EPA)于1976年率先公布了129种优先污染物,同时给出了它们的最大允许量优先污染物监测的最佳方案要点是:1、根据优先污染物的理化性质及生物效应,如溶解性、降解性、挥发性在辛醇/水二元溶剂中的分配系数、归宿等,将129中优先污染物分为10大类;2、根据优先污染物的长效性及生物积累性,将优先污染物分为五级;3、根据分类分级数据,选定并推荐优先监测采样的环境要素。我国在进行研究和参考国外经验的基础上也提出了水中优先控制污染物黑名单68种(四)感官污染物感官污染物如颜色与浊度。虽然颜色和浊度对大多数水的应用并不是十分有害,但这在表观上使人不愉快。目前,某此工业废水如纸浆和造纸业还没有经济有效地去除方法。(五)营养性污染物氮和磷是水中营养性污染物,是引起水体富营养化的主要原因,会导致某些单一藻类的疯长,因此对于湖、库及景观水体等受纳水体,应限制氮磷的排放。(六)难降解物质难降解物质难于被微生物降解,这些难降解物质还对水生生物有毒。特别是存在于纺织工业废水中的难降解含氮化合物。(七)油类污染物油类污染物主要是“石油类”和“动植物油类”有机化合物。水体含油达0.01mg/L即可使鱼肉带特殊性气味而不能食用当水中含油0.01—0.1mg/L对鱼类和水生生物生长就会产生影响。当水中含石油类物质达0.3—0.5mg/L,就会产生气味而不适合饮用。油类污染物在水面上形成油膜,隔绝大气与水面,破坏了水体的复氧条件,破坏正常的充氧环境导致水体缺氧;油膜附于鱼鳃上使鱼类呼吸困难,甚至窒息死亡;当鱼类产卵期时,在含油废水的水域中孵化鱼苗多数幼鱼畸形,生命力低弱,易于死亡。油类污染物还会附着于土壤颗粒表面和动植物体表,影响氧气吸收与废物排汇,妨碍通风和光合作用,使水稻蔬菜减产甚至绝收。我国工业废水处理现状与发展趋势工业废水是世界范围内水污染的主要原因。工业生产过程的各个环节都可产生废水,如冷却水、洗涤废水、水力选矿废水、水力除渣废水、生产浸出液等。工业废水的特点是水质和水量因生产品种、工艺和生产规模等的不同而有很大差别。即使在同一工厂,各车间废水的数量和性质也会有很大差异;生产同种产品的工业企业,其废水的质和量也因工艺过程、原料、药剂、生产用水的质量等条件不同而相差很大。钢铁厂、焦化厂排出含酚和氰化物等废水,化工、化纤、化肥、农药等厂排出含砷、汞、铬、农药等有害物质的废水。造纸厂可排出含大量的有机物的废水,动力工业等排出的高温冷却水可造成热污染而恶化水体的理化性质。对水体污染影响较大的工业废水主要来自冶金、化工、电镀、造纸、印染、制革等企业。目前我国工业废水处理存在的主要问题(一)工业废水处理技术特别复杂(二)工业废水处理技术水平有限(三)我国经济还不是很发达,不仅废水难处理,对经济贡献大的高产污企业还会继续存在(四)工业园区废水处理问题(五)“负效应”问题(六)市场混乱问题(七)规模效应问题(八)行业模式问题(九)零排放误区(十)排放标准难落实、监管不严问题发展趋势(1)清洁生产技术,改革生产工艺。如电路板的蚀刻液在线循环技术、表面处理的电镀液在线循环技术、清洁制浆造纸与综合利用技术(2)过程控制技术,强化污染物排放控制。节能、节水、节约原材料的技术,有价物质回收与资源化综合利用技术,废水循环利用与再生回用技术等。如木薯酒精废水处理技术路线、啤酒废水处理技术。(3)末端治理技术是关键工艺。物化/生化集成化复合处理技术;精细高速的过滤分离技术及新型滤料等高效固液分离技术装备;高效低能耗的污泥消化和浓缩、脱水与干化、焚烧技术和设备;高强度、抗污染的超滤、纳滤膜等硬体膜材料、膜组件、膜组器;化学催化氧化、还原技术和高效氧化剂、还原剂与高效催化剂;超临界、声波催化、电解催化、光催化等催化氧化技术;高效厌氧、产沼成套装置与沼气纯化、压缩技术工业废水的水质监测由于工业废水具有排放量大,污染范围广,排放方式复杂,有间歇排放,有连续排放,有规律排放和无规律排放等,污染物种类繁多,浓度波动幅度大,污染物质毒性强,危害大,污染物排放后迁移变化规律差异大等,因此需要通过监测分析为控制废水污染指标达标排放提供科学依据。工业废水污染指标无机物污染指标病毒、细菌、大肠杆菌等污染指标固体含量污染指标有机物污染指标生物污染指标水温污染指标色度污染指标臭味污染指标工业废水污染指标物理污染指标化学污染指标工业废水样品的采集(一)采样点布设工业废水的采样必须考虑废水的性质,随着测定要求不同采样点的布设应有所差异,只有固定采样点位才能对不同时间所采集的样品进行比对。对某些工业废水(个别工厂不经稀释就直接排放)某些组分的含量很难确定,还需要专门研究,例如含石油或润滑油、高悬浮固体含量、强酸废水、易燃液体或气体的废水。不同行业的废水排入同一公共管道时,为了采集到符合要求的样品,要在充分混合区采样。从工厂排出的废水中含有生活污水时,采样时所选采样点要避开这类污水。当废水从排放口排放到公共水域时采样点布设在厂、矿的总排污口;车间或工段的排污口。在评价污水处理设施时,要在设施前后都布设采样点。当废水以水路形式排到公共水域时,为了不使公共水域的水倒流进排放口,应设适当的堰,从堰溢流中取样。对于用暗渠排放废水的地方,也要在排放口内,公共水域的水不能倒流的地点采样。在排污管道或渠道中采样时应在具有湍流状况的部位采集,并防止异物进入水样。当采用自动采水器采样时,应把自动采水器的采水用配管沉到采样点的适当深度(一般在中心部分),配管的尖端附近装上2mm筛孔的耐腐蚀的筛网,以防止杂质进入配管及泵内。由于筛孔容易堵塞以及泵易黏附油脂类物质和悬浮物,所以要定期清洗。1、采样时间与频率采样时间和采样周期的选择是一个复杂的问题,主要取决于排放时间间隔要短,