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，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、一個重要內(nèi)容，也是一項重要的水質(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，是因為它們常常懸浮于水中。水發(fā)生渾濁現(xiàn)象，

4、就是此類物質(zhì)造成的。,當(dāng)水靜置時，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酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。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 。,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，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。天然水中的元機礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物。水中的有機膠體物質(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、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，有可能生成黏結(jié)性很強的磷酸亞鐵污垢，還是鐵細(xì)菌繁殖的營養(yǎng)源。一般對補充水總鐵含量要求＜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酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。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，因為濃縮倍數(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)濟上也需要更多的花費，根據(jù)目前

15、工廠運行的情況濃縮倍數(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（無機營養(yǎng)型）能直接利用無機物如空氣中二氧化碳及無機鹽類作為營養(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

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/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（無機營養(yǎng)型）能直接利用無機物如空氣中二氧化碳及無機鹽類作為營養(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/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作用，降低了冷卻塔的冷卻效果和設(shè)備的傳熱效率，同時還對金屬設(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、有機物、無機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，包括無機物和有機物兩者的含量。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、子狀的無機物。由于天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無機物一般可以不考慮，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)，又有很強的穿透性，容易穿透金屬表面的保護膜，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)報廢。

25、不銹鋼＜300 mg/L，碳鋼＜700mg/L,TOC 總有機碳,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,32,TOC：總有機碳，是以碳的含量表示水中有機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。,TOC 總有機碳,4/3/2024,水處理工藝指標(biāo)控制及其意義 史紅偉,33,TOC：總有機碳，是以碳的含量表示水中有機物質(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，用強氧化劑處理水樣時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)水中有機物的量，水中的還原性物質(zhì)有有機物、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）無機物的氧化；（2）耐生物降解有機物的氧化。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，用強氧化劑處理水樣時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)水中有機物的量，水中的還原性物質(zhì)有有機物、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）無機物的氧化；（2）耐生物降解有機物的氧化。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)定一個時間周期，并測定水中溶解氧消耗情況，一般采用五天時間，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，無機物多，微生物數(shù)量少，此時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，無機物多，微生物數(shù)量少，此時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，無機物多，微生物數(shù)量少，此時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物（Mi）和無機物（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物（Mi）和無機物（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、