废水处理及回用技术
授课教师：郝文峰
2012-7-22
废水回用意义

火电厂是用水大户，认真做好电厂的废 水治理和回收利用，使其达到国家排放 标准及满足环境保护的要求，具有重大 意义。
第一节 废水处理基本知识


废水: 在人类的生活和生产活动中，从自 然界中取用的水受到污染，改变了原来 的性质，甚至丧失了使用价值，将其废 弃外排，这种被废弃外排的水称为废水。 ————————区别于污水
3、细菌总数

细菌总数是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他 细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总 数表示。
细菌总数愈多，表示病原菌与病毒存在的可能 性愈大。

生物污染总结

用大肠菌群数、病毒及细菌总数3个卫生 指标来评价污水受到生物污染的严重程 度就比较全面。
二、废水处理方法及分类
（一）按对污染物实施的作用不同分类


COD、 BOD关系



同一种水质的COD一般高于BOD BOD5/COD的比值（可生化性指标 ），可作为该污水 是否适宜于采用生物处理的判断标准； 比值越大，越容易被生化处理比值大于0.3的污水，才 适于采用生化处理。 生活污水的BOD5/COD的比值大致为0.4~0.8。对于一 定的废水而言，一般来说，COD> BOD20> BOD5。
3、生物处理法 通过微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶 体状态的有机污染物转化为稳定无害物质的方 法； 好氧法：a活性污泥法 b生物膜法（生物滤池、生物转盘、生物接触 氧 化池、生物流化床） 厌氧法：消化池

火力发电厂废水来源示意
图1 火力发电厂主要废水的来源示意
火电厂废水来源复杂（图1解读）
3、总需氧量

总需氧量TOD：水中的还原性物质在高温下燃烧后变 为稳定的氧化物时所需要的氧量，单位为mg/L。
TOD值反映水中几乎全部有机物（包括C、H、O、N、 P、S等成分）经燃烧后生成CO2、H2O、NO2、SO2等 时所消耗的氧量。 与BOD、COD的测定相比，更为快速简便，其结果也 比COD更接近于理论需氧量。


(3)凯氏氮TKN
凯氏氮是氨氮和有机氮的总和。 凯氏氮指标可以作为判断污水在进行生物法处 理时，氮营养是否充足的依据。
6、总磷TP


总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总 和。 与氮类似，磷也属植物性营养物质，是 导致缓流水体富营养化的主要物质。
7、PH值


酸碱度用PH表示。 它对保护环境、污水处理及水工构筑物 都有影响，一般生活污水呈中性或弱碱 性，工业废水多呈强酸或强碱性。 城市污水的PH值呈中性，一般为6.5~7.5。 PH值的测定通常根据电化学原理采用玻 璃电极法。
废水分类


根据废水来源分类：生活污水和工业废水 根据废水的主要成分分类：有机废水、无机废 水和综合废水。如：（以某一成分在污染物中 占首要地位命名）含酚废水 根据废水酸碱性分类：酸性废水、碱性废水和 中性废水。如：火电厂锅炉化学清洗废水、停 炉保护排水。
一、废水水质指标


水质指标作用：对水体进行监测、评价、 利用以及污染治理的主要依据。在考虑 和研究废水处理流程和其最终处置方法 时，首要的条件是全面掌握废水在物理、 化学和生物学等方面的特征。 水质指标：物理指标、化学指标、生物 指标。


3、臭和味（判断水质优劣的感官指标 ） 文字描述：强、弱 比较准确的定量方法是臭阈法，即用无 臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的 稀释倍数表示臭的强度。

4、温度：
一项重要指标：用刻度为0.1℃的温度计测 定及其他：深水倒置温度计 ；热敏电阻温度 计； 注意： 水温要在现场测定。


5、色泽和色度：

汽水循环系统 循环冷却水系统 工业冷却水系统 冲灰水系统 煤系统
废水处理必要性


大部分火力电厂的废水经过相应的处理 以后能达标排放，但还存在用水不合理、 浪费严重、重复利用率低的问题 有必要采取合理的废水处理及回用技术， 从而提高废水综合利用的水平。
第二节 电厂的水平衡和水务管理

一、火力发电厂的水平衡 整个火力发电厂作为一个用水体系，各系统水的输入、 输出和损耗之间的平衡关系，这种平衡关系是通过水 平衡试验得出。 进行水平衡试验——正常运行阶段 其他情况： （1）新机组投入稳定运行一年内 （2）主要用水、排水、耗水系统设备改造后运行工况有 较大变化 （3）与同类型机组相比，运行发电水耗明显偏高 （4）欲实施节水、废水回用或废水“零排放”工程的活 力发电厂
5d生化需氧量，BOD5 20d生化需氧量 BOD20 反映了水中可被微生物分解的有机物含量。BOD值越大，则说明 水中有机物含量越高，BOD是反映水中有机物含量的最主要的水 质指标。BOD小于1mg/L表示水体清洁，大于3~4mg/L则表示水已 经受到有机物的污染。



2、化学需氧量

化学需氧量（化学耗氧量，COD）：指在一定条件下，强氧化剂氧化废 水中有机物所消耗的氧量。重铬酸钾和高锰酸钾。我国采用重铬酸钾作 为氧化剂，在酸性条件下进行测定，记作“CODcr”，一般简写为COD， 单位为mg/L。 COD 的优点：精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小时， 且不受水质的限制。 缺点：不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物，直接从卫生学角度阐 明被污染的程度；污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需 要消耗氧，所以COD值也存在一定误差。
（三）生物指标

1、大肠菌群数（大肠菌群值） 2、大肠菌群指数 3、病毒及细菌总数
1、大肠菌群数（大肠菌群值）与大肠 肝菌指数


大肠菌群数（大肠菌群值）是每升水样 中所含有的大肠菌群的数目。以个/L计； 大肠菌群指数是查出1个大肠菌群所需的 最少水量，以毫升（mL）计。
2、病毒

污水中检出大肠菌群，表明肠道病原菌 的存在，不能表明是否存在病毒及其它 病原菌（如炭疽杆菌）。因此还需要检 验病毒指标。
（二）化学指标

1、生化需氧量 2、化学需氧量 3、总需氧量 4、总有机碳 5、总氮TN、氨氮NH3-H、凯氏氮TKN 6、总磷TP 7、PH(全称生物化学需氧量，BOD)是指在温度、时间都一 定的条件下，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中，所消耗 的溶解氧量，其单位为mg/L或kg/m3。
色泽是指废水的颜色种类；用文字描述（深蓝色、棕
黄色等）



色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度表示方 法 ： 1、铂钴标准比色法 在1L水中含有氯铂酸钾（K2PtCl6）2.49mg及氯化钴 （CoCl2•6H2O）2.00mg时，也就是在1L水中含铂（Pt） 1mg及（Co）0.5mg时所产生的颜色深浅为1 度（1°） 2、稀释倍数法，用将废水稀释到接近无色时的稀释 倍数来表示。
分离法：通过外力作用，把有害物从废水 中分离出来； 转化法：通过化学或生化作用，使其转化 为无害的物质或可分离的物质，后者再 经过分离予以去除，称为转化法。
分离法分类
表1 分离法一览表
转化法分类
表2 不同转化类型采用的方法
（二）按处理原理不同分类

1、物理处理法 2、化学处理法和物理化学处理法 3、生物处理法
（一）物理指标

1、固体物质
总固体=悬浮固体+溶解固体 TS=SS+DS


悬浮固体：反映废水中固体物质含量的一个重 要水质指标，单位为mg/L 溶解固体 ：溶于水的各种无机物质和有机物质 的总和 。

2、浊度（一种表示水样的透光性能的指标 ）
一般以每升蒸馏水中含1mgSiO2(或硅藻 土)时对特定光源透过所发生的阻碍程度 为一个浊度的标准，称为杰克逊度，以 JTU表示。
1、物理处理法

通过物理作用分离、回收废水中不溶解的悬浮 状态的污染物的方法； 重力分离法：沉淀、上浮（气浮）沉沙池、沉 淀池、隔油池、气浮池及其附属装置； 离心分离法：离心分离机、水旋分离器
筛滤截留法：栅筛截留、过滤 、格栅、筛网、 砂滤池和微孔过滤机


2、化学处理法和物理化学处理法 通过化学反应和传质作用来分离、去除 废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将 其转化为无害物质的方法； 混凝、中和、氧化还原 萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以 及电渗析和反渗透
End


4、总有机碳


总有机碳TOC：间接表示水中有机物含量的一种综合 指标，其显示的数据是污水中有机物的总含碳量，单 位为碳（C）的mg/L来表示。 一般城市污水的TOC可达200mg/L，工业污水的TOC范 围较宽，最高的可达几万mg/L，污水经过二级生物处 理后TOC一般小于50mg/L。
5、总氮TN、氨氮NH3-H、凯氏氮TKN


(1)总氮TN。总氮为水中有机氮、氨氮和 总氧化氮（亚硝酸氮及硝酸氮之和）的 总和。 氮属植物营养物质，是导致湖泊、海湾、 水库等缓流富营养化的主要物质，是废 水处理重要控制指标。



(2)氨氮NH3-N。氨氮是指水中以NH3和NH4+形 式存在的氮，它是有机氮化物氧化分解的第一 步产物。 氨氮不仅促进水体中藻类的繁殖，而且游离的 NH3对鱼类有很强的毒性，致死鱼类的浓度在 0.2~2.0mg/ L之间。 氨也是污水中重要的耗氧物质，在硝化细菌的 作用下，氨被氧化成NO2-和NO3-，所消耗的氧 量称为硝化需氧量。
8、有毒污染物



有毒污染物：废水中能对生物引起毒性 反应的物质。 废水中毒物分三类：无机化学毒物、有 机化学毒物和放射性物质。 工业上使用有毒化学物超过12000种，而 且每年以500种速度递增。毒物是重要水 质指标，各类水质标准对主要毒物都规 定了限值。