環境保護概論第四章廢水處理技術第1頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1、廢水處理基本知識4.1.1、定義、概念5、城市污水6、城市污水收集（管網：樹狀、重力）7、污水凈化處理第2頁，課件共64頁，創作于2023年2月城市污水管網第3頁，課件共64頁，創作于2023年2月城市污水處理第4頁，課件共64頁，創作于2023年2月城市污水處理第5頁，課件共64頁，創作于2023年2月城市污水處理廠第6頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1、廢水處理基本知識4.1.1、定義、概念8、污水凈化處理后去向9、污水間接復用第7頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的物理性質及指標1、水溫（5-40）；2、色度定義、測量方法、表色、真色第8頁，課件共64頁，創作于2023年2月色度水的顏色改變透射可見光光譜組成的光學性質。水的表觀顏色由溶解物質及不溶解性懸浮物產生的顏色，用未經過濾或離心分離的原始樣品測定。水的真實顏色僅由溶解物質產生的顏色。用經0.45μm濾膜過濾器過濾的樣品測定。色度的標準單位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化鈷（Ⅳ）和1mg鉑[以六氯鉑（Ⅳ）酸的形式]時產生的顏色為1度。第9頁，課件共64頁，創作于2023年2月色度的測定鉑鈷比色法用氯鉑酸鉀和氯化鈷配制顏色標準溶液，與被測樣品進行目視比較，以測定樣品的顏色強度，即色度。稀釋倍數法將樣品用純水稀釋至用目視比較與純水相比剛好看不見顏色時的稀釋倍數作為表達顏色的強度，單位為倍。第10頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的物理性質及指標3、臭味；來源：有機物腐敗、揮發性有機化合物第11頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的物理性質及指標4、固體含量；TS；SS；VSS；NVSS；（含義，及測量方法）膠體；溶解固體（主要物質存在）第12頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（無機）1、酸堿度直觀：PH值；堿度：定義，堿度計算方法第13頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（無機）2、氮、磷含氮化合物及轉化，TN，KN；含磷化合物；第14頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（無機）3、硫酸鹽及硫化物硫酸鹽來源及轉化；硫化物；第15頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（無機）4、氯化物5、非金屬無機有毒物質氰化物；砷化物；6、重金屬離子第16頁，課件共64頁，創作于2023年2月重金屬重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般來講密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛等，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。對什么是重金屬，其實目前尚沒有嚴格的統一定義，在環境污染方面所說的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。非重金屬：鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇第17頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（有機）1、分類：可否生物降解，是否有毒2、碳水化合物；蛋白質，尿素、酚（石碳酸）、有機農藥……第18頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的化學性質及指標（有機）3、有機物污染指標BOD（5,20）；COD；TOD；TOC含義；測量方法；作用第19頁，課件共64頁，創作于2023年2月BODBOD（BiochemicalOxygenDemand的簡寫）：生化需氧量或生化耗氧量(一般指五日生化學需氧量)，表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指示。說明水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。第20頁，課件共64頁，創作于2023年2月COD化學需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強氧化劑氧化的物質（一般為有機物）的氧當量。在河流污染和工業廢水性質的研究以及廢水處理廠的運行管理中，它是一個重要的而且能較快測定的有機物污染參數，常以符號COD表示。測定方法：重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法。第21頁，課件共64頁，創作于2023年2月TOD總需氧量總需氧量是指水中能被氧化的物質，主要是有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以O2的mg/L表示。用TOD測定儀測定TOD的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣(氮氣)作為原料氣，則水樣中的還原性物質在900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機物質經燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2…所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒有固定的相關關系。有的研究者指出，BOD5/TOD=0.1-0.6；COD/TOD=0.5-0.9，具體比值取決于廢水的性質。第22頁，課件共64頁，創作于2023年2月TOCTotalOrganicCarbon（酸化去除無機碳）在900℃高溫下，以鉑作催化劑，使水樣氧化燃燒，測定氣體中CO2的增量，從而確定水樣中總的含碳量，表示水樣中有機物總量的綜合指標。由于TOC的測定采用高溫燃燒，因此能將有機物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有機物的總量。因此常被用來評價水體中有機物污染的程度。第23頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.2、城市污水性質與污染指標（物理、化學、生物）污水的生物性質及指標1、大腸菌群數及指數；2、病毒；3、細菌總數第24頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.3、水體自凈的基本規律1、水體自凈定義：污染物投入水體后，使水環境受到污染。污水排入水體后，一方面對水體產生污染，另一方面水體本身有一定的凈化污水的能力，即經過水體的物理、化學與生物的作用，使污水中污染物的濃度得以降低，經過一段時間后，水體往往能恢復到受污染前的狀態，并在微生物的作用下進行分解，從而使水體由不潔恢復為清潔，這一過程稱為水體的自凈過程(self-Purificationofwaterbody)。第25頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.3、水體自凈的基本規律2、水體自凈機理：物理作用：物理作用包括可沉性固體逐漸下沉，懸浮物、膠體和溶解性污染物稀釋混合，濃度逐漸降低。其中稀釋作用是一項重要的物理凈化過程?；瘜W作用：污染物質由于氧化、還原、酸堿反應、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物質的存在形態發生變化和濃度降低。生物作用：由于各種生物（藻類、微生物等）的活動特別是微生物對水中有機物的氧化分解作用使污染物降解。它在水體自凈中起非常重要的作用。水體中的污染物的沉淀、稀釋、混合等物理過程，氧化還原、分解化合、吸附凝聚等化學和物理化學過程以及生物化學過程等，往往是同時發生，相互影響，并相互交織進行。一般說來，物理和生物化學過程在水體自凈中占主要地位。第26頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.3、水體自凈的基本規律2、水體自凈能力：水體的自凈能力是有限的，如果排入水體的污染物數量超過某一界限時，將造成水體的永久性污染，這一界限稱為水體的自凈容量或水環境容量。影響水體自凈的因素很多，其中主要因素有：受納水體的地理、水文條件、微生物的種類與數量、水溫、復氧能力以及水體和污染物的組成、污染物濃度等。第27頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.4、廢水處理方法及分類1、分兩大類：分離法、轉化法；2、分離法污染物存在形式分離方法離子態離子交換、電解、電滲析、離子吸附、分子態萃取、反滲透、吸附法、超濾膠體混凝、氣浮、吸附、過濾懸浮物重力、離心、氣浮、篩濾第28頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.1.4、廢水處理方法及分類3、轉化法4、按處理原理分類：物理，化學，生化方法原理轉化方法化學轉化中和、氧化還原、化學沉淀、電化學法生化轉化活性污泥、生物膜、生物塘第29頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2、污水物理處理4.2.1、格柵1、目的（作用）：去除大懸浮物或漂浮物2、安裝位置：污水渠道入口、泵房前、污水處理設施前；3、分類：粗格柵，細格柵；平面格柵、曲面格柵；人工格柵、機械格柵（區別）第30頁，課件共64頁，創作于2023年2月格柵第31頁，課件共64頁，創作于2023年2月格柵第32頁，課件共64頁，創作于2023年2月格柵第33頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2、污水物理處理4.2.1、破碎機1、目的：污水中較大懸浮固體破碎成較小或均勻碎塊，仍留在污水中，進行后續處理。2、安裝位置：格柵后，泵站前；或沉砂池后。第34頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀1、沉砂池，沉淀池原理2、沉淀分類：按照水中懸浮顆粒的濃度、性質及其絮凝性能的不同，沉淀可分為以下幾種類型。自由沉淀。懸浮顆粒的濃度低，在沉淀過程中呈離散狀態，互不粘合，不改變顆粒的形狀、尺寸及密度，各自完成獨立的沉淀過程。這種類型多表現在沉砂池、初沉池初期。絮凝沉淀。懸浮顆粒的濃度比較高（50~500mg/L），在沉淀過程中能發生凝聚或絮凝作用，使懸浮顆粒互相碰撞凝結，顆粒質量逐漸增加，沉降速度逐漸加快。經過混凝處理的水中顆粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均屬絮凝沉淀。第35頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術2、沉淀分類：擁擠沉淀。懸浮顆粒的濃度很高（大于500mg/L），在沉降過程中，產生顆粒互相干擾的現象，在清水與渾水之間形成明顯的交界面（混液面），并逐漸向下移動，因此又稱成層沉淀?；钚晕勰喾ǘ脸氐暮笃?、濃縮池上部等均屬這種沉淀類型。壓縮沉淀。懸浮顆粒濃度特高（以至于不再稱水中顆粒物濃度，而稱固體中的含水率），在沉降過程中，顆粒相互接觸，靠重力壓縮下層顆粒，使下層顆粒間隙中的液體被擠出界面上流，固體顆粒群被濃縮?；钚晕勰喾ǘ脸匚勰喽分?、濃縮池中污泥的濃縮過程屬此類型。第36頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池1）、目的：比重大的無機顆粒；2）、位置：泵站、倒虹管前（減少摩擦）；初沉池前（減輕負擔）。3）、形式：平流，曝氣，鐘式第37頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池平流沉砂池：第38頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池平流沉砂池：組成：入流渠、出流渠、閘板、水流部分、沉砂斗優點：截留效果好，工作穩定，結構簡單，排沙方便排沙方式：重力，機械（中大型水廠）第39頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池曝氣沉砂池第40頁，課件共64頁，創作于2023年2月曝氣沉砂池第41頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池曝氣沉砂池曝氣沉砂池優點：清洗；第42頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池鐘式沉砂池第43頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀3、沉砂池鐘式沉砂池優點：清洗，占地??；缺點：機械維護費用，機械運行費用第44頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池1）、目的：去除懸浮物，去除部分BOD，改善生物處理構筑物負擔；去除活性污泥。2）、位置：生物處理構筑物前后3）、分類：平流，輻流、豎流第45頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池4）、平流沉淀池組成：由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用磚石圬工結構或用磚石襯砌的土池。特點：平流式沉淀池構造簡單，沉淀效果好，工作性能穩定，使用廣泛，但占地面積較大。若加設刮泥機或對比重較大沉渣采用機械排除，可提高沉淀池工作效率第46頁，課件共64頁，創作于2023年2月沉淀池第47頁，課件共64頁，創作于2023年2月沉淀池第48頁，課件共64頁，創作于2023年2月沉淀池第49頁，課件共64頁，創作于2023年2月沉淀池第50頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池4）、平流沉淀池流入裝置（配水、均勻）；流出裝置（鋸齒、溢流、防止上浮）；排泥設備（重力、機械）第51頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池5）、輻流沉淀池池體平面多為圓形，也有方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20～100米，池中心水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池，沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流入出水渠。第52頁，課件共64頁，創作于2023年2月輻流沉淀池第53頁，課件共64頁，創作于2023年2月輻流沉淀池第54頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池5）、輻流沉淀池優點：流速遞減，利于絮凝沉淀，二沉池。出水堰，擋板第55頁，課件共64頁，創作于2023年2月第四章廢水處理及回用技術4.2.3、沉淀4、沉淀池6）、豎流沉淀池池體平面為圓形或方形。廢水由設在沉淀池中心的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設傘形擋板，使廢水在池中均勻分布，然后沿池的整個斷面緩慢上升。懸浮物在重力作用下沉降入池底錐形污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設浮渣槽和擋板，保證出水水質。這種池占地面積小，但深度