工藝技術(shù)_水處理工藝指標(biāo)控制及其意義培訓(xùn)課件

1、水處 理工藝指標(biāo)控制及其意義,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,2,濁 度,由于水中含有懸浮及膠體狀態(tài)的微粒，使得原來無色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾濁的程度稱為渾濁度。渾濁度的單位是用"度"來表示的，就是相當(dāng)于1L的水中含有1mg的SiO2（或是非曲直mg白陶土、硅藻土）時(shí)，所產(chǎn)生的渾濁程度為1度，或稱杰克遜。濁度單位為JTU，1JTU=1mg/L的白陶土懸浮體?，F(xiàn)代儀

2、器顯示的濁度是散射濁度單位NTU，也稱TU。1TU＝1JTU。國際上認(rèn)為，以烏洛托品－硫酸肼配制濁度標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)性較好，選作各國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)FTU。1FTU＝1JTU。渾濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，是光線透過水層時(shí)受到阻礙的程度表示水層對于光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關(guān)，而且還與水中雜質(zhì)的成分、顆粒大小、形狀及其表面的反射性能有關(guān)。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,3,控制濁度是工業(yè)水處理的

3、一個(gè)重要內(nèi)容，也是一項(xiàng)重要的水質(zhì)指標(biāo)。由于構(gòu)成濁度的懸浮及膠體微粒一般是穩(wěn)定的，并大都帶有負(fù)電荷，所以不進(jìn)行化學(xué)處理就不會沉降。在工業(yè)水處理中，主要是采用混凝、澄清和過濾的方法來降低水的渾濁度。 脫鹽水原水進(jìn)水濁度：進(jìn)水＜10mg/L，出水＜3mg/L。反滲透進(jìn)水＜0.5mg/L循環(huán)水≤20mg/L,濁 度,水中的懸浮物是指雜質(zhì)顆粒直徑在10-4mm以上的微粒。這類物質(zhì)所以被稱為懸浮物，是因?yàn)樗鼈兂３腋∮谒小Ｋl(fā)生渾濁現(xiàn)象，

4、就是此類物質(zhì)造成的。,當(dāng)水靜置時(shí)，有些較輕的懸浮物會上浮到水面，它們主要是動植物殘骸分解所產(chǎn)生的有機(jī)物；有些較重的懸浮物則會下沉，如泥砂、粘土等雜質(zhì)。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,4,懸浮物,懸浮物在水中不穩(wěn)定，可以采用沉淀、澄清、過濾等方法去除。污水進(jìn)水（氣化灰水≤100mg/L）；出水≤50mg/L。 水中懸浮物對水質(zhì)的影響見下表。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其

5、意義 史紅偉,5,懸浮物,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,6,水的硬度通常以水中鈣、鎂離子含量的多少來衡量。(水的硬度計(jì)算方法為：把水中鈣離子和鎂離子都看作鈣離子，并將其質(zhì)量折算成氧化鈣的質(zhì)量，把一升水中含有十毫克氧化鈣的稱作一度，以此類推),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,7,硬 度,以碳酸鈣濃度表示的硬度大致分為：

6、0~75mg/L極軟水75~150mg/L軟水150~300mg/L中硬水300~450mg/L硬水450~700mg/L高硬水700~1000mg/L超高硬水>1000mg/L特硬水,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,8,硬 度,硬水含有較多的多價(jià)金屬離子，以及相應(yīng)的陰離子。硬度又分永久性硬度和暫時(shí)硬度。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義

7、 史紅偉,9,硬 度,堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。天然水中的堿度主要是由重碳酸鹽(碳酸氫鹽、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式。以CaCO3計(jì) 。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,10,堿 度,由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的形態(tài)存在。當(dāng)水中插入一對電極時(shí)，通電之后，在電場的作用下，帶電的離子就產(chǎn)生一定方

8、向的移動，水中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，使水溶液起導(dǎo)電作用。水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程程度，就稱為電導(dǎo)度(或稱電導(dǎo))。電導(dǎo)度反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的一個(gè)重要指標(biāo)。水越純凈，含鹽量越少，電阻越大，電導(dǎo)度越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)的大小等于電阻的倒數(shù)，水的導(dǎo)電性能，與水的電阻值大小有關(guān)，電阻值大，導(dǎo)電性能差，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好。即：S=1/R 。電導(dǎo)率隨溫度的升高而升高。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意

9、義 史紅偉,11,電 導(dǎo),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,12,膠 體,膠體是指直徑在0.0001-0.000001mm之間的微粒（肉眼是無法看見的）。膠體是許多分子和離子集合物。天然水中的元機(jī)礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物。水中的有機(jī)膠體物質(zhì)主要是植物或動物的肢體腐爛和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖質(zhì)含量最多，因此常見的湖泊水呈黃綠色或褐色。,Si

10、o2,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,13,總 鐵,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,14,水中的總鐵含量包括膠態(tài)鐵和亞鐵離子兩部分。膠態(tài)鐵為三價(jià)鐵，通常以氫氧化鐵或鐵氧化物的水合物呈膠體狀態(tài)懸浮于水中。在循環(huán)水系統(tǒng)中，會沉積在水冷器表面上，形成黏著性強(qiáng)、難清除的污垢，并能導(dǎo)致垢下腐蝕。膠態(tài)鐵在預(yù)處理混凝、沉淀過程中可被除掉一部分。亞鐵離子為溶解

11、性離子，在循環(huán)水系統(tǒng)中，能促進(jìn)碳酸鈣結(jié)晶并沉積，在采用磷系水穩(wěn)劑時(shí)，有可能生成黏結(jié)性很強(qiáng)的磷酸亞鐵污垢，還是鐵細(xì)菌繁殖的營養(yǎng)源。一般對補(bǔ)充水總鐵含量要求＜0.2～0.5mg/L。循環(huán)水中的總鐵指標(biāo)≤0.5mg/L。脫鹽水反滲透進(jìn)水總鐵＜0.05mg/L,堿 度,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,15,堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。天然水

12、中的堿度主要是由重碳酸鹽（bicarbonate，碳酸氫鹽，下同）、碳酸鹽和氫氧化物組成的，通常稱之為總堿度。其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式，是判斷水質(zhì)和廢水處理控制的重要指標(biāo)。堿度也常用于評價(jià)水體的緩沖能力及金屬在其中的溶解性和毒性等。,PH 值,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,16,PH值 是指溶液中氫離子的濃度對數(shù)的負(fù)數(shù) PH=－log[H+] 反應(yīng)溶液的酸堿。PH值分為0－14范

13、圍，一般從0－7屬酸性，從7－14屬堿性，7為中性。,氨 氮 NH3-N,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,17,NH3-N 是指以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。危害：由于NH4+-N的氧化，會造成水體中溶解氧濃度降低，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，水質(zhì)下降，對水生動植物的生存造成影響;導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而造成一系列的嚴(yán)重后果。,濃縮倍數(shù),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及

14、其意義 史紅偉,18,敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中由于蒸發(fā)，系統(tǒng)中的水會愈來愈少，而水中的礦物質(zhì)和離子含量就會愈來愈濃。為了使水中的含鹽量維持在一定的濃度，必須補(bǔ)充新鮮水，排出濃縮水。在操作中通常會用濃縮倍數(shù)控制水的含鹽量。循環(huán)冷卻水本身的節(jié)水主要體現(xiàn)在濃縮倍數(shù)上，高濃縮倍數(shù)比低濃縮倍數(shù)節(jié)水，但這不是說濃縮倍數(shù)越高越好，因?yàn)闈饪s倍數(shù)大于5則節(jié)水效果不明顯，而且對水處理帶來很大的難度并且在經(jīng)濟(jì)上也需要更多的花費(fèi)，根據(jù)目前

15、工廠運(yùn)行的情況濃縮倍數(shù)多在5左右，《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理規(guī)范》中的濃縮倍數(shù)由3提高到5。,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,19,不同濃縮倍數(shù)系統(tǒng)的補(bǔ)充水量與排污水量,腐蝕速率,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,20,腐蝕速度又稱腐蝕速率或腐蝕率，敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)換熱器碳鋼管壁腐蝕率＜0.075mm/a，不銹鋼和銅＜0.075mm/a現(xiàn)在用S

16、I制表示腐蝕速率的單位：mm/a以前用mpy密爾/年，表示的年腐蝕速率(MPY),1密耳（1mils)＝0.0254mm,污垢熱阻值,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,21,污垢熱阻值表示換熱設(shè)備傳熱面上因沉積物而導(dǎo)致傳熱效率下降程度的數(shù)值，單位為㎡·K/W循環(huán)水系統(tǒng)的污垢熱阻值＜3.44×10-4m2?k/w,生物黏量,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義

17、 史紅偉,22,生物黏量不大于3mL/m3。,生物黏量,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,23,生物黏量不大于3mL/m3。,異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,24,異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌 自養(yǎng)菌（無機(jī)營養(yǎng)型）能直接利用無機(jī)物如空氣中二氧化碳及無機(jī)鹽類作為營養(yǎng)來源，合成細(xì)胞所需要的碳源，微生物。異養(yǎng)菌是利用環(huán)境中的有機(jī)

18、碳化合物進(jìn)行氧化發(fā)酵得到細(xì)胞所需要的營養(yǎng)物。異養(yǎng)菌宜小于1×105個(gè)/mL。,異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,25,異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌 自養(yǎng)菌（無機(jī)營養(yǎng)型）能直接利用無機(jī)物如空氣中二氧化碳及無機(jī)鹽類作為營養(yǎng)來源，合成細(xì)胞所需要的碳源，微生物。異養(yǎng)菌是利用環(huán)境中的有機(jī)碳化合物進(jìn)行氧化發(fā)酵得到細(xì)胞所需要的營養(yǎng)物。異養(yǎng)菌宜小于1×105個(gè)/mL。,異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌,

19、4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,26,循環(huán)冷卻水中，以異養(yǎng)菌的生長繁殖最快，數(shù)量也最多。它代表水中大部分細(xì)菌的數(shù)量，一般以異養(yǎng)菌的數(shù)量代表水中細(xì)菌總量。 微生物在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中大量繁殖，會使循環(huán)冷卻水顏色變黑，發(fā)生惡臭，并形成大量黏泥沉積于冷卻塔和換熱設(shè)備內(nèi)，隔絕了藥劑對金屬的保護(hù)作用，降低了冷卻塔的冷卻效果和設(shè)備的傳熱效率，同時(shí)還對金屬設(shè)備造成嚴(yán)重的垢下腐蝕，微生物對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的危害

20、較之水垢、電化腐蝕來說更為嚴(yán)重，因此控制微生物的危害是首要的。循環(huán)冷卻水中生物黏泥量的多少直接反映出系統(tǒng)中微生物的危害程度，因此生物黏量的控制是非常重要的。,余 氯,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,27,余氯是指氯投入水中后，除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做余氯。余氯有三種形式： 1． 總余氯：包括游離性余氯和化合性余氯

21、。2． 游離性余氯：包括HOCl及OCl-等。 3． 化合性余氯：包括NH2Cl、NHCl2、NCl3及其它氯胺類化合物。,余 氯,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,28,余氯的作用是余氯可以判斷氧化性殺菌劑的投加量是否合理，從而間接知道殺菌控制的好不好,保證持續(xù)殺菌，也可防止水受到再污染。但如果余氯量超標(biāo)，可能會加重水中酚和其它有機(jī)物產(chǎn)生的味和臭，還有可能生成氯仿等有"三致&

22、quot;作用的有機(jī)氯代物。循環(huán)水回水管網(wǎng)末端：余氯0.2-1.0mg/L反滲透進(jìn)水：余氯＜0.05mg/L，理想數(shù)據(jù)為0.,TDS（總?cè)芙夤腆w）,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,29,TDS（總?cè)芙夤腆w）指水中全部溶質(zhì)的總量，包括無機(jī)物和有機(jī)物兩者的含量。一般可用電導(dǎo)率值大概了解溶液中的鹽份，一般情況下，電導(dǎo)率越高，鹽份越高，TDS越高。在無機(jī)物中，除開溶解成離子狀的成分外，還可能有呈分

23、子狀的無機(jī)物。由于天然水中所含的有機(jī)物以及呈分子狀的無機(jī)物一般可以不考慮，所以一般也把含鹽量稱為總?cè)芙夤腆w。,TDS（總?cè)芙夤腆w）,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,30,總含鹽量=Σ陽離子+Σ陰離子 總陽離子=K+ + Na+ + Ca2+ + Mg2+ + Fe2+ + Fe3+ + Mn2+ + Ba2+ + Sr2+等 總陰離子=HCO3- + Cl- + SO42- + NO3-

24、 + NO2- + H2SiO3 + 游離CO2等電導(dǎo)率與TDS、含鹽當(dāng)量轉(zhuǎn)換關(guān)系表,電導(dǎo)率與TDS、含鹽當(dāng)量轉(zhuǎn)換關(guān)系表,CL- 氯離子,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,31,CL- 氯離子是天然水中普遍存在的腐蝕陰離子。氯離子有極高的極性促進(jìn)腐蝕反應(yīng)，又有很強(qiáng)的穿透性，容易穿透金屬表面的保護(hù)膜，造成縫隙腐蝕和孔蝕，特別是對奧氏體不銹鋼造成腐蝕開裂，危害很大，能使水冷器在短期內(nèi)報(bào)廢。

25、不銹鋼＜300 mg/L，碳鋼＜700mg/L,TOC 總有機(jī)碳,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,32,TOC：總有機(jī)碳，是以碳的含量表示水中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。,TOC 總有機(jī)碳,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,33,TOC：總有機(jī)碳，是以碳的含量表示水中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。,COD 化學(xué)需氧量,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控

26、制及其意義 史紅偉,34,COD：化學(xué)需氧量，是指在一定的條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。COD反映了水中受還原性物質(zhì)的污染程度，又可反應(yīng)水中有機(jī)物的量，水中的還原性物質(zhì)有有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物亞鐵鹽等。由于下列原因，COD值一般高于BOD值：（1）無機(jī)物的氧化；（2）耐生物降解有機(jī)物的氧化。一般循環(huán)水中的COD＜50mg/L，處理后的污水≤40mg/L,COD 化學(xué)需氧量,4/3/2

27、024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,35,COD：化學(xué)需氧量，是指在一定的條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。COD反映了水中受還原性物質(zhì)的污染程度，又可反應(yīng)水中有機(jī)物的量，水中的還原性物質(zhì)有有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物亞鐵鹽等。由于下列原因，COD值一般高于BOD值：（1）無機(jī)物的氧化；（2）耐生物降解有機(jī)物的氧化。一般循環(huán)水中的COD＜50mg/L，處理后的污水≤40mg/L,BOD

28、 生化需氧量,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,36,BOD: （生化需氧量）是指在有氧的條件下，水中微生物分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程中所需溶解氧的質(zhì)量濃度。為了使BOD檢測數(shù)值有可比性，一般規(guī)定一個(gè)時(shí)間周期，并測定水中溶解氧消耗情況，一般采用五天時(shí)間，稱為五日生化需氧量，記做BOD5，經(jīng)常使用五日生化需氧量。BOD數(shù)值越大證明水中含有的有機(jī)物越多，因此污染也越嚴(yán)重。,DO 溶解氧,4/3/2

29、024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,37,DO：溶解氧，溶解在水中的分子態(tài)的氧。,SV 污泥沉降比,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,38,SV：污泥沉降比，指反應(yīng)池中混合液沉淀30分鐘后，沉淀污泥體積占混合液體積的百分?jǐn)?shù)。一般控制指標(biāo)30%,SV 污泥沉降比,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,39,SV：污泥沉降

30、比，指反應(yīng)池中混合液沉淀30分鐘后，沉淀污泥體積占混合液體積的百分?jǐn)?shù)。一般控制指標(biāo)30%,SVI 污泥容積指數(shù),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,40,SVI----污泥容積指數(shù)。指的是反應(yīng)池混合液經(jīng)30分鐘沉淀后，1g干污泥所占的濕污泥體積。SVI=(SV30X10)/MLSS, SVI如果過低，說明污泥顆粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，微生物數(shù)量少，此時(shí)污泥缺乏活性和吸附能力。SVI過高，說明

31、污泥結(jié)構(gòu)松散，難以分離，即將發(fā)生膨脹或已經(jīng)發(fā)生膨脹。,SVI 污泥容積指數(shù),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,41,一般來說70≤SVI≤100，沉降性能較好，SVI>100，沉降性能一般，SVI>200，沉降性能差。SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI過低，說明污泥顆粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，微生物數(shù)量少，此時(shí)污泥缺乏活性和吸附能力。SVI過高則說明污泥結(jié)構(gòu)松散，難于沉淀

32、分離，即將膨脹或已經(jīng)發(fā)生膨脹。,SVI 污泥容積指數(shù),4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,42,一般來說70≤SVI≤100，沉降性能較好，SVI>100，沉降性能一般，SVI>200，沉降性能差。SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI過低，說明污泥顆粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，微生物數(shù)量少，此時(shí)污泥缺乏活性和吸附能力。SVI過高則說明污泥結(jié)構(gòu)松散，難于沉淀分離，即將膨脹或已經(jīng)發(fā)

33、生膨脹。,MLSS 混合液懸浮固體,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,43,MLSS：混合液懸浮固體，1升氧化池污泥混合液所含干污泥的重量。以mg/L或g/L表示。它包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產(chǎn)物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物（Mi）和無機(jī)物（Mii）  由于MLSS在測定上比較方便，所以往往以它作為估量活性污泥中微生物數(shù)量的指標(biāo)。但Ｍ

34、ＬＳＳ濃度也不能過高，否則會導(dǎo)致氧氣供應(yīng)不足。一般反應(yīng)器中污泥濃度控制在2000～6000mg/L。,MLSS 混合液懸浮固體,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,44,MLSS：混合液懸浮固體，1升氧化池污泥混合液所含干污泥的重量。以mg/L或g/L表示。它包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產(chǎn)物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物（Mi）和無機(jī)物（Mii） &

35、#160;由于MLSS在測定上比較方便，所以往往以它作為估量活性污泥中微生物數(shù)量的指標(biāo)。但ＭＬＳＳ濃度也不能過高，否則會導(dǎo)致氧氣供應(yīng)不足。一般反應(yīng)器中污泥濃度控制在2000～6000mg/L。,MLVSS混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,45,MLVSS：混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度 。指1L曝氣池混合液中所含揮發(fā)性懸浮固體含量，它只包括微生物菌體、微生物自生氧化產(chǎn)物、