污水处理基本概念基础知识培训教材

环境中基本知识及污染指标测定的规范化程序成都化工研究设计院2009年10月主要内容污水性质及污染指标环境中常用名词简介污水处理常用化学试剂简介污染指标测定的规范化程序1污水性质及污染指标物理性质及指标化学性质及指标各化学指标间关系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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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（DSdissolvedsolid，过滤液在105~110℃下烘干残渣量）和悬浮固体（SSsuspendedsolid，滤渣在105~110℃下烘干残渣量）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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酸碱度：pH表示，为氢离子浓度的负对数；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/LCaCO3,其值大小代表此废水对外来酸碱的缓冲能力；1污水性质及污染指标1.2化学性质及指标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CODMn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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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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。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TN即水中有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮之和；KN即凯氏氮，为有机氮和氨氮之和；NH3-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TP有机磷和无机磷之和；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（H2PO4-）等；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ThODTODCODcrBOD5TOCTNKNNH3-NTP=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污水中微生物：以细菌和病毒为主；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hydraulicretentiontime（HRT）实际上进入反应器的废水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聚合氯化铝（PAC）聚丙烯酰胺（PAM）氢氧化钠（NaOH）硫酸（H2SO4）盐酸（HCl）3污水处理常用化学试剂简介3.1聚合氯化铝（PAC）PolyaluminiumChloride，PAC，又称聚铝、碱式氯化铝；分子式：[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m，式中m≤10，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水样的采集和保存国家标准测定方法4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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；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；混合水样在同一采样点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4.1水样的采集和保存4.1.1水样的分类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4.1水样的采集和保存4.1.2水样的采集频次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；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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；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4.1水样的采集和保存4.1.3水样的保存导致水样变化的因素A.生物因素B.化学因素C.物理因素4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水样的保存方法A.冷藏或冷冻样品在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；B.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4.1水样的采集和保存4.1.3水样的保存水样的保存条件不同监测项目样品的保存条件各不相同，见水样的保存和容器洗涤.doc4.1水样的采集和保存4.1.3水样的保存水样的保存条件不同监测项目样品的保存条件各不相同，见水样的保存和容器洗涤.doc4污染指标测定的规范化程序4.2国家标准测定方法pH的测定化学需氧量的测定氨氮的测定总氮的测定总磷的测定总有机碳的测定色度的测定悬浮物的测定4污染指标测定的规范化程序4.2国家标准测定方法4.2.1pH的测定测定方法《pH的测定玻璃电极法——GB6920-86》注意事项a)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；b)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；c)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4.2国家标准测定方法4.2.1pH的测定注意事项d)甘汞电极在使用时，注意电极内要充满氯化钾溶液，应无气泡，防止断路；不能倒置，导致溶液溢出；e)pH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。f)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4.2国家标准测定方法4.2.2化学需氧量的测定测定方法《化学需氧量的测定——重铬酸盐法GB11914-89》注意事项a)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；b)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