废水处理第一章

高，有毒物含量少，易造成富营养化
•
•
•
治理措施：
原料先行处理 废渣水综合利用
二、水体主要污染物及其来源


（一）按性质分：
有机无毒物：碳水化合物、脂肪、蛋白质
有机有毒物：有机农药、多环芳烃
无机无毒物：酸碱及无机盐
无机有毒物：重金属、氰化物、氟化物
（二）按来源分
生活污水： 工业废水： 降水：
水污染对水生生物的危害

当人类向水中排放污染物时，一些有益的 水生生物会中毒死亡，而一些耐污的水生生物 会加剧繁殖，大量消耗溶解在水中的氧气，使 有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处，或者死 亡。

水污染对工农业生产的影响：

一是使工业设备受到破坏，严重影响产品质 量。 二是使土壤的化学成分改变，肥力下降， 导致农作物减产和严重污染。 三是使城市增加生活用水和工业用水的 污水处理费用。

柠檬酸工业污染现状：
每生产一吨柠檬酸，约产生2.4吨渣石膏 （ caso4)，且含有少量柠檬酸和菌丝体，少量用 于铺路，大多堆积厂内外。 发酵菌丝：生产一吨柠檬酸，产生0.25吨菌 丝，菌丝蛋白质含量低（4%），PH值5—6，做 饲料不好。 废中和液和洗糖水。
•
发酵行业废水特点：有机物、悬浮物含量
（三）按种类分 1.需氧污染物： 2.植物营养物： 3.有毒物质： 4.油类
5.酸碱及无机盐
6.色度：
7 病原微生物
8.热污染第二ຫໍສະໝຸດ 水体污染的防治措施 一、控制水体污染的基本原则和途径
基本原则：加强生产管理，禁止跑冒滴
漏；清洁生产，节约资源；综合利用，减 少污染负荷；加强治理，达标排放。

4.生物法 特点：利用微生物的代谢作用氧化、分 解、吸附废水中的可溶性及部分不溶性有机 物，转化为无害物质 。 水体自净
自然条件 好氧处理 人工条件 土壤自净 活性污泥法
生物法
自然条件 厌氧处理
生物膜法 高温堆肥 厌氧塘
人工条件——化粪池、消化池
第三节 废水常用监测项目
一、生物化学需氧量 （Biochemical Oxygen Demand)
气浮法(air flotation) 混凝法(coagulation) 萃取法(solvent extraction)
氧化还原法(oxidize-reduction)
电解法(electrolysis)
好氧法
生物法(biotreatment)
吹脱法(air stripping)
厌氧法
汽提法(steam stripping)
阳极得电子，使废水中阴离子失去电子
而氧化。
3、物理化学法：
1) 混凝（凝聚和絮凝）：去除悬浮物和胶
体物质、脱色。 凝聚—使胶体脱稳，并聚集为微絮粒的过程。 产生的凝聚体粒小、密实、易碎，可逆。 絮凝—微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成为
更大的絮凝体的过程。絮凝体粒大、疏松，不
可逆。
胶体微粒稳定性的原因：
主讲人：阎欲晓
课程内容
第一章 第二章 第三章
绪论 废水生物处理的原理 废水生物处理的方法及 生物脱氮除磷
运行管理 第四章
第一章

绪论
第一节
水污染及其危害
第二节
第三节
水体污染的防治措施
废水常用监测项目
第一节 水污染及其危害
一、水体及其污染现状
（一）水体：指地表被水覆盖地段的 自然综合体。包括水中悬浮物、底 泥、水生生物。
1.总氮和总凯氏氮 在废水中有四种氮（总氮）：有机氮、 氨氮(NH4+_N)、 亚硝酸盐氮(NO2-_N)、 硝酸盐氮(NO3 -_N) 2、氨氮：NH3 + NH4+-N
六、含磷化合物
含磷化合物主要来自于人体排泄物和洗 涤剂的使用。以及磷肥和某些含磷工业废 水（马铃薯加工厂、骨粉厂、牲畜养殖厂）


3）膜分离法： 利用隔膜使溶剂和溶质或微粒分离的 方法为膜分离法。 分三类： 以电动势为推动力的：电渗析流程 图。 以浓度差为推动力：扩散渗析和自 然渗析。 以压力差为推动力：反渗透、超滤、 微孔过滤。
膜分离的特点： 1）不发生相变。 2）不需投加其他物质，节省原材料。 3）分离和浓缩同时进行，可回收有用物 质； 4）具有选择性：透过性和膜孔径。 5）在常温下分离，物质无热变性。 6）适应性强，可自动化控制。

1.定义(BOD)：每升废水被微生物氧化分解时 所消耗 的溶解氧的量。（mg/L)
微生物氧化过程分为两阶段：
（1）碳化： 有机碳 CO2 （CBOD） （2）硝化 还原氮 亚硝态氮、硝态氮（NBOD）
二、化学耗氧量（COD— chemical oxygen demand）
（一）定义：在一定条件下采用强氧化剂处

2)吸附
对于一些难降解的有机物不能用常规 生物处理法去除，用吸附法。 （1）物理吸附：吸附剂和物质之间通过 分子间力产生的吸附为物理吸附；不发生 化学变化，在低温下进行，有解吸现象。 （2）化学吸附：吸附剂和物质发生化学 反应；在高温下进行，选择性强，只有单 分子层吸附，化学吸附不可逆。
理水样时，消耗 该氧化剂的量，并折合成氧 量；表示水中还原物质的量，但主要是有机 物的量，是衡量水中有机物污染的指标。
BOD与COD的关系： COD代表了废水中有机物的总量，BOD 反映了微生物可降解有机物含碳量。 COD=CODB+CODNB
CODB：——可生物降解COD
CODNB：不可生物降解的COD
（3）三级处理和高级处理：适用于更高的出水要求。三级
处理的主要对象为营养物质（氮、磷）及其它溶解物质和微量杂 质
废 水 的 三 级 处 理 方 法
吸附法(adsorption)
超过滤(ultrafiltration) 膜分离法(membrane) 反渗透(reverse osmosis) 电渗析(electrodialysis) 磁过滤法(magnetic filtration)


发酵行业的污染现状：
发酵产品生产工艺： 原料处理 → 淀粉→ 糖化 → 发酵→ 分离提取 →产品
发酵工厂污染源： 废渣 废母液和废糟 冲洗水、洗涤水、冷却水
•





味精工业污染现状： 味精废水的来源： 1、原料处理后的废渣（米渣）。 2、发酵液提取谷氨酸后的废母液和离子交换 尾液，废母液pH值=3.2，离子交换尾液pH值 =1.8。 3、生产过程中的各种设备（调浆罐、液化罐、 糖化罐、发酵罐、提取罐、中和脱色罐）的洗 涤水。 4、离子交换树脂的洗涤和再生废水。 5、液化（95℃）至糖化（60 ℃ ）、糖化 （60 ℃ ）至发酵（30 ℃ ）等各阶段的冷却水。
1）胶体带电；2）胶体表面水化层


胶体
+ + + + + + + + + +
-
滑动面
-
-
ζ
AgNO3+KI
AgI
[AgI] .nAg+ .(n-x)NO3-. xNO3-
如何使胶体微粒沉降：使胶体微粒相互
接触，成为大颗粒，才能沉淀。

方法：1）加入带相反电荷的胶体，产 生电中和； 2）加入与胶体微粒相反电荷的高 价离子，降低胶体的电位。
三、总有机碳（total organic carbon—TOC)
方法：TOC=TC-TIC
水样总碳量（TC）—950 ℃ 高温，水 样 气化 燃烧测定气体中CO2的含量，确定碳元素量。
无机碳含量 （TIC）—150℃低温燃烧 希望通过实验确立TOC与COD和BOD5的关系： COD/TOC=2.67
沉降法(sedimentation)
上浮法 (floating) 格栅截留(bar screen) 钢 绳牵引格栅除污机 筛网截留(screen)
粒状介质过滤(granular 稀释法(dilution) media filtration)
中和法 (neutralization)
（2）二级处理：去除胶体和溶解性有机物
四、固体物质 （一）TS（总固体）：单位体积水样在１０３
℃－１０５℃蒸干后残留物重量．
ＴＳ＝SS（悬浮固体）+DS（溶解固体）
（二）VS（挥发性固体）
FS（非挥发性固体）
将水样中的固体物置于马福炉中，在６５０℃ 下灼烧１h， 固体中有机物挥发，此为挥发性固体， 残剩的固体为非挥发性固体．
五、含氮化合物
离子交换法(ion exchange)
（二）处理方法的基本原理
1.物理法： 特点：废水经物理过程后未改变污染物的化 学性质，仅使污染物和水分离。 1）过滤法： 2）沉淀法： 3）气浮法： 4）离 心分离：
2.化学法： 特点：污染物经化学处理后改变化学性质，处理过 程中有化学变化。化学法的单元操作有： 1）氧化还原法：
途径：


1、减少污染因子的产生量 2、减少污染因子的排放量

二、废水处理的方法
（一）废水处理的程度
（ 1）一级处理:
采用物理方法、化学方法
去除水中较大的悬 浮固体物质，调节PH值。 分离设备依次为格栅、沉沙池、沉淀池。
重力分离法 (gravity separation) 废水的 一级处 理方法 阻力截留法 (retaining)

七、其他
包括重金属、酚类、石油类、表面活性剂
等
本章小结：

1、水体的污染现状及对人体、水生生物、工 农业生产的危害。 2、水体的污染源（来源、性质、种类）及其 进 入水体后带来的危害。 3、水污染防止原则、措施。 4、废水处理的方法。 5、废水常用的监测项目。 （1）BOD5、COD、TOC的定义，相互关系。 （2）固体污染物的存在形式、废水中总氮、 总凯氏氮定义。 （3）其它监测项目。