PCB废水处理及废气治理工艺流程精讲课件x

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PCB废水处理及废气治理工艺流程介绍2019年4月n一、PCB废水处理工艺介绍常见基本概念水质标准废水处理的基本方法回用水/纯水制作工艺介绍n1、常见基本概念污水处理就是采用各种技术和手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，对其进行物理的、化学的、生物的处理，使水得到净化的过程。污水水量在一定的时间内排放污水的量，常用m3/d或m3/h表示。n污水水质用各种指标表征的污水的物理、化学或生物性质。常见的指标有PH、SS、COD、BOD、NH3-N、TP、重金属、色度、温度等。悬浮物SS：悬浮物，一般单位mg/L，一般指用滤纸过滤水样，将滤后截留物在105℃温度中干燥恒重后的固体重量。1、常见基本概念nCOD化学需氧量，一般单位mg/L。是指在一定的条件下，采用一定的强氧化剂分析水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。CODCr:测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法。用重铬酸钾法测定的化学需氧量叫CODcr。1、常见基本概念n生化需氧量，一般单位mg/L。有机污染物经微生物分解所消耗溶解氧的量。生物需氧量（BOD）指在有氧的条件下，由于微生物的活动，将水中的有机物氧化分解所消耗的氧的量，称生化需氧量简称BOD。通常是指在20温度下，经5天培养后所消耗的溶解氧的量，用BOD5表示，BOD5常用来表示可被微生物分解的有机物的含量。BODBOD5：5天生化需氧量,因微生物氧化过程极其缓慢,在实验室中,测定生化需氧量规定5天消耗的氧气量,作为衡量标准；※可生化降解性的指标BOD5/COD目前普遍认为，BOD/COD<0.3的废水属于难生物降解废水，在进行必要的预处理之前不易采用好氧生物处理；而BOD/COD>0.3的废水属于可生物降解废水。该比值越高，表明废水采用好氧生物处理所达到的效果越好1、常见基本概念nTOC总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5、COD更能反应有机物的总量。TOC测定原理：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900-950℃下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测定CO2含量，从而确定水样中碳的含量。总碳（TC）和无机碳（IC），二者之差即为TOC。1、常见基本概念nNH3-N氨氮，一般单位mg/L。氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。DO溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。1、常见基本概念nTN总氮即水中有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮之和；总氮=有机氮+氨氮+硝酸盐氮+亚硝酸盐氮；用TN表示。氨氮就是无机氮的一部分，也就是总氮的一部分；用NH3-N表示。TN总是≥NH3-NTP总磷有机磷和无机磷之和；※磷含量过多会引起藻类植物的过度生长,水体富营养化,发生水华或赤潮,打乱水体的平衡.太湖蓝藻事件就是水体富营养化1、常见基本概念n曝气指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的,从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解。活性污泥由细菌、真菌、原生动物和后生动物等各种生物和金属氢氧化物等无机物所形成的污泥状的絮凝物。有良好的吸附、絮凝、生物氧化和生物合成性能。1、常见基本概念n活性污泥法利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。生物膜法使废水接触生长在固定支撑物表面上的生物膜，利用生物降解或转化废水中有机污染物的一种废水处理方法。1、常见基本概念n过滤在推动力或者其他外力作用下悬浮液（或含固体颗粒发热气体）中的液体（或气体）透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体（或气体）分离的操作。过滤的主要作用是去除水中的悬浮或胶态物质，特别是能有效去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等，对BOD和COD等也有某种程度的去除效果。沉淀利用悬浮物和水的密度差，重力沉降作用去除水中悬浮物的过程。1、常见基本概念n几种常用药剂的简称PAC：聚合氯化铝PAM：聚丙烯酰胺纯碱：碳酸钠NaCO3片碱、液碱：氢氧化钠NaOH熟石灰：氢氧化钙Ca（OH）2生石灰：氧化钙CaO1、常见基本概念氧化剂：漂白水（NaCIO）双氧水（H202）臭碱、黄碱、硫化碱：硫化钠Na2S铁盐：硫酸亚铁FeS04氯化铁FeCI3硫酸：H2S04n常用设备水池（收集池/调节池、反应池、沉淀池、中间池、PH调整池、生化池）水泵（离心泵、隔膜泵等）风机（罗茨风机、螺杆风机）填料（弹性填料、组合填料等）曝气设备（曝气管、曝气头等）过滤设备（保安过滤器、超滤、反渗透等）消毒设备（CLO2消毒、紫外消毒等）污泥脱水设备（板框压滤机、带式压滤机、隔膜压滤机等）仪器、仪表（PH计、压力、DO、MLSS、ORP、液位计、在线监测仪等）电线、电缆管道、阀门中控设备（主控机、显示器）1、常见基本概念n离心泵气动隔膜泵立式高压泵n水质标准是用水对象(包括饮用和工业用水对象等)所要求的各项水质参数应达到的限值。可分为国家标准、地方标准和行业标准等不同等级。国家标准--GB地方标准--DB行业标准--HJ2、水质标准n1、国家标准1）《地表水环境质量标准》GB3838-2002本标准适用于中华人民共和国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能的水域，执行相应的专业用水水质标准。2）《电镀污染物排放标准》GB21900-2008本标准规定了电镀企业和拥有电镀设施企业的电镀水污染物和大气污染物的排放限值等内容。本标准适用于现有电镀企业的水污染物排放管理、大气污染物排放管理。……3）《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008本标准规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法。本标准适用于工业企业噪声排放的管理、评价及控制。机关、事业单位、团体等对外环境排放噪声的单位也按本标准执行。……2、水质标准n2、地方标准广东省水污染物排放限值标准(DB44/26-2001)广东省大气污染物排放限值标准(DB44/27-2001)电镀水污染物排放标准（DB44/1597-2015）茅洲河流域水污染物排放标准（DB44/2130-2018）锅炉大气污染物排放标准（DB44/765-2019）…………3、行业标准环境影响评价技术导则总纲HJ2.1-2011地表水自动监测技术规范（试行）(HJ915-2017)排污单位自行监测技术指南总则(HJ819-2017)固定污染源监测技术规范HJ75-2017清洁生产标准电镀行业（HJ/T314-2006）清洁生产标准印制电路板制造业HJ/450-2008印制电路板废水治理工程技术规范(HJ2058-2018)…………2、水质标准n按处理方法的性质分：物理法：沉淀法、过滤、隔油、气浮、离心分离、磁力分离化学法：混凝沉淀法、中和法、氧化还原法（芬顿法）、化学沉淀法物理化学法：吸附法、离子交换法、萃取法、吹脱、汽提生物法：活性污泥法、生物膜法、厌氧工艺、生物脱氮除磷工艺3、废水处理的基本方法n按照水质状况及处理后水的去向分：一级处理：机械处理（预处理阶段）---物化法二级处理：主体工艺为生化处理——生化法三级处理：控制富营养化和重新回用——膜处理3、废水处理的基本方法n3、废水处理的基本工艺流程n混凝混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒物能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度，这个方法称为混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。3、废水处理的基本方法—混凝n絮凝絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的，这一现象或操作称作絮凝。通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚。3、废水处理的基本方法—絮凝n沉淀利用悬浮物和水的密度差，重力沉降作用去除水中悬浮物的过程。3、废水处理的基本方法—沉淀n芬顿芬顿氧化法是在酸性条件下，H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。3、废水处理的基本方法—芬顿n膜化学反应器（MCR）是在MBR基础上发展起来的一种新型水处理装置。它是将化学处理工艺与膜分离工艺加以结合，使得传统的化学反应效率得以提高。3、废水处理的基本方法—MCR法n活性污泥法例如传统活性污泥法、A/O、A2/O、SBR等。传统活性污泥法3、废水处理的基本方法—活性污泥法n接触氧化法接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧,这种方式称谓鼓风曝气装置；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。3、废水处理的基本方法—接触氧化法（好氧）n水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。填料—生物绳3、废水处理的基本方法—水解酸化法（厌氧/缺氧）nA/O法：3、废水处理的基本方法—A/0法nA2/O法回流污泥（含磷污泥）剩余污泥释放磷、氨化硝化吸收磷、去除BOD脱氮沉淀池3、废水处理的基本方法—A2/O法nSBR法SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。3、废水处理的基本方法—SBR法nBAFBAF是BiologicalAeratdFilter的缩写，中文名称为曝气生物滤池。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用,其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，并具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少等优点。3、废水处理的基本方法—BAF法n生物曝气滤池(BAF)的构造图曝气生物滤池的工艺组成曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分。3、废水处理的基本方法—BAF法nMBR又称膜生物反应器（MembraneBio-Reactor）,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。3、废水处理的基本方法—MBR法nMBR具有以下主要优点：出水水质优质稳定、剩余污泥产量少、占地面积小，不受设置场合限制、可去除氨氮及难降解有机物操作管理方便，易于实现自动控制缺点（1）膜造价高，（2）膜污染（3）能耗高：0.7KWH/m³3、废水处理的基本方法—MBR法n生物流化床以砂、焦炭或活性炭等细小惰性材料作为生物膜载体，废水(先经充氧或床内充氧)自下向上流过滤床使载体层呈流动状态，加大了生物膜表面积与废水和氧的接触，提高了处理效率。3、废水处理的基本方法—生物流化床n污泥→污泥浓缩池→污泥脱水→污泥储存→外运3、废水处理的基本方法—污泥处置传统板框压滤机现代高压隔膜压滤机n4、常见回用水制作工艺流程介绍n4、常见纯水制作工艺流程介绍n石英砂过滤罐是一种过滤器，滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。4、回用水/纯水制作工艺介绍—砂滤/炭滤n保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.1MPa时，应更换滤芯。4、回用水/纯水制作工艺介绍—保安过滤器n超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。4、回用水/纯水制作工艺介绍—超滤(UF)nRO是英文ReverseOsmosis的缩写，中文意思是反渗透。一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。4、回用水/纯水制作工艺介绍—RO反渗透nEDI（Electrodeionization）又称连续电除盐技术，它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水.4、回用水/纯水制作工艺介绍—EDIn二、废气治理工艺介绍PCB行业废气分类废气治理设施的组成废气常见的工艺介绍n1、酸性废气（硫酸、盐酸、硝酸）——碱液喷淋2、碱性废气（氨气）——酸液喷淋3、含氰废气（镀金、银）——氧化破氰4、有机废气（VOCs）——吸附、氧化分解、燃烧、生物法5、粉尘——袋式除尘器6、锅炉废气（天然气）---直接排放7、厨房油烟----静电除油烟1、PCB行业废气分类n2、废气治理设施的组成n工作原理：喷淋洗涤塔系统之风机组将收集到的废气吸入洗涤塔内，采用气液逆向吸收方式处理，即液体自塔顶向下以雾状（或小液滴）喷撒而下。废气则由塔体（逆向流）达到气液接触之目的。让废气与填充物表面流动的药液（洗涤液）充分接触，以吸附废气中所含的酸性或碱性污物。洗涤后，废液收集至集水槽中，再排放至废水系统处理。3、PCB废气治理工艺介绍—喷淋洗涤塔n酸碱、含氰废气喷淋洗涤工艺酸/碱/氧化剂n废气气体由风机提供动力，正压或负压进入活性炭吸附器塔体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。关键性指标空塔流速（停留时间）活性炭比表面积饱和周期3、PCB废气治理工艺介绍—活性炭吸附法nnuv光解除臭设备主要利用特制的波段在181-245左右的高能高臭氧UV紫外线光束，在一定的照射时间段内，裂解工业废气如VOC类、苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物的分子链在高能紫外线的光束的照射下降解转变成CO2和H2O等。对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。UV光解除臭设备主要有3部分组成，一是前置过滤网，二是uv紫外线灯管，三是特质催化剂。3、PCB废气治理工艺介绍—UV光解法n工艺原理：一是高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分子内的化学键，使之分解为单质原子或无害分子；二是等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合，在电场作用下，使臭气分子处于激发态。当臭气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，臭气分子的化学键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量·OH、·HO2、·O等活性自由基和氧化性极强的O3，与有害气体分子发生化学反应，最终生成无害产物。3、PCB废气治理工艺介绍—低温等离子法nRCO蓄热式催化燃烧法作用原理是：首先，催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，其次催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H2O，释放出大量热量，能耗较小，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。3、PCB废气治理工艺介绍—RCOn3、PCB废气治理工艺介绍---RTORTO，是指蓄热式热氧化技术作用原理是：把有机废气加热到760℃以上，使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，从而使陶瓷体温度升高，从而“蓄热”，此蓄热用于预热后续进入的有机废气，节省废气升温的燃料消耗。RTO（蓄热式热力焚烧炉）和RCO（催化燃烧设备）的区别就在于字母中间的那个T和C，T是蓄热的代名词，C是催化的代名词，相对来说。RTO的氧化效果最好，但是造价很昂贵，主要对炉体的材料有要求。RCO的造价相对较低，主要的支出在于购置催化剂上面.nnnVOCs废气的生物净化是微生物通过代谢活动，将废气中的VOCs转化为简单的无机物(CO2，水等)及细胞组成物质的过程。在生物滤塔运行初期，微生物对污染物有一个适应过程，其种群和数量分布逐步向适宜于处理目标污染物的情况转变。在通常情况下，对易降解的有机物，大约需10天时间，而对于难降解的有机物，所需时间则更长。3、PCB废气治理工艺介绍—生物净化法n3、PCB废气治理工艺介绍—喷淋洗涤塔n袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。3、PCB废气治理工艺介绍—袋式除尘器n油烟由风机吸入静电式油烟净化器，其中部分较大的油雾滴、油污颗粒在均流板上由于机械碰撞、阻留而被捕集。当气流进入高压静电场时，在高压电场的作用下，油烟气体电离，油雾荷电，大部分得以降解炭化；少部分微小油粒在吸附电场的电场力及气流作用下向电场的正负极板运动被收集在极板上并在自身重力的作用下流到集油盘，经排油通道排出，余下的微米级油雾被电场降解成二氧化碳和水，最终排出洁净空气；同时在高压发生器的作用下，电场内空气产生臭氧，除去了烟气中大部分的气味。3、PCB废气治理工艺介绍—静电除油烟n