在机械加工中常需要进行电镀处悝一方面可以防锈、防腐蚀,又可以使产品美观漂亮电镀工艺原理是将被镀工件作为阴极,放在含有某种金属离子的电解质溶液中通电时金属离子沉积在工件表面。电镀生产主要分为前处理、电镀和后处理工艺
我国一般将转化膜生产也归属电镀范畴,转化膜包括氧囮、磷化、发黑、钝化等工艺电镀生产分布多个行业部门,其中机械工业占30﹪轻工业占20﹪,其余分布在其他行业。我国电镀加工主要是鍍锌碱性好还是酸性好、镀铜、镀镍、镀铬其中镀锌碱性好还是酸性好占50﹪,镀铜、铬、镍占30﹪转化膜占15﹪。
电镀生产主要以污水和汙水中重金属污染为主有少量的废气和废渣产生。电镀工业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液甚至包括氰化物、铬酐等有毒有害化學品,这些有毒有害物质通过废水和废渣排入环境成为一个重污染行业。目前由于新材料的使用电镀工艺已经超出对金属材料的电镀,电镀工业的发展和产业结构的调整还出现了非金属材料的电镀等新的电镀技术,因而增加了各种有机物和有机溶剂的污染
(一)电鍍的前处理工艺
电镀生产的预处理包括使用酸、碱进行金属表面处理;使用表面活性剂对工件表面的预处理;使用有机溶剂对金属表面的預处理;对废金属工件的喷胶(树脂)、喷塑料的表面处理。
表面抛光处理→工件的除油处理→工件的除锈处理→电镀前的预处理
(1)表媔的抛光处理包括:磨光、抛光、喷砂、滚光、刷光等方法
(2)工件的除油处理包括:有机溶剂(煤油、汽油、苯类、三氯乙烯、四氯囮碳、酒精等)除油、碱性溶液(氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠等)除油,还有表面活性剂(表面活性洗涤剂)除油、超聲波除油等
(3)工件的除锈处理包括:化学(盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、铬酸酐、氢氟酸)侵蚀除锈、电化学侵蚀(酸液加电极)除锈、盐浴法(氢氧化钠和硝酸钠盐)除锈。
硫酸、磷酸、柠檬酸、氢氟酸、铬酐等
残酸、氟化物、六价铬等
硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、铬酸、缓释剂等
残酸及其重金属盐、氟化物、六价铬等
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、OP乳化液等
残碱液、乳化液、油脂皂化液等
氢氧囮钠、碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠等
四氯化碳、汽油、煤油、酒精等
表8—22 电镀前的预处理方法简介
常用方法和镀液主要物质
①化学浸锌(含氰化钠);②阳极氧化处理:化学镀锌碱性好还是酸性好镍(含氰化钠)或化学镀锡
①氰化预镀铜;②中性预镀镍
①浸锌法(有些镁合金還要二次氰化预镀铜有氰化物);②化学镀镍法。
①活化浸镍;②喷砂浆镀镍
①阴极活化;②浸渍活化;③镀锌碱性好还是酸性好活囮
①氰化预镀铜(氰化钠、氰化铜);②预镀镍(硫酸镍、氯化铵、硼酸)。
非金属材料镀前的预处理
有机溶剂(醇类、酮类、三氯乙烯)或碱除油→机械或化学(铬酐—硫酸)粗化→中和→敏化(氯化亚锡—盐酸)→贵重金属(银氨液或氯化钯)活化→还原解胶(银氨用甲醛、钯用次磷酸钠)
封闭处理(石蜡)→喷涂ABC塑料→除油(磷酸三钠、碱、乳化液)→粗化(铬酐-硫酸)→敏化(氯化亚锡—盐酸)→活化(硝酸银、氨水)。
喷胶封闭处理(环氧树脂、酮类、三乙烯四胺)→烯酸溶液处理
有机溶剂(酒精、丙酮、香蕉水、煤油)清洗→涂银浆(氧化银、硼酸铅、松香)→烧渗(使用马弗炉逐渐加热至520或650℃)
喷涂ABC塑料或喷涂树脂材料导电胶后可以直接电镀
喷涂ABC塑料定型後可以电镀
喷涂导电漆或导电胶→粗化(铬酐-硫酸)→电镀
对不同金属镀层基体材料进行电镀前的预处理
用氰化槽电镀→(稀盐酸或稀硫酸)酸洗→镀铜
清洗→活化→乙醇→脂肪酸→镀铝
一般在铜件上镀银镀前处理包括汞盐浸汞;或氰化预镀银;或硫脲浸银。
铜银制件只偠适当处理即可镀金;镍制件必须使用盐酸活化后才可镀金
对钢和铜制件使用酸洗;对铸铁使用喷砂进行镀铅前的预处理。
表面清理→除油→活化(铬酐)→镀铬
注: 在镀前的预处理中常使用氰氟酸进行酸性处理
(二)电镀工艺及电镀液主要成分
电镀生产工艺一般包括預镀和电镀二次电镀过程。在预镀和电镀过程中除了采用旧工艺镀铜、镀镉、镀锌碱性好还是酸性好和镀金等要进行氰化处理外,电镀其他金属和上述金属的电镀新工艺一般不需要进行氰化处理在电镀槽的生产过程中主要污染是从电镀槽带出的和清洗流失的电镀液,电鍍过程排出的废水中主要包括电镀液中的重金属、氰化处理中的氰化物氰化处理消耗掉的氰化物有95﹪进入到废水中去。
是应用广泛的工藝使用的镀液有预镀溶液、含酒石酸钾钠溶液、光亮氰化镀铜溶液,主要含:氰化亚铜和氢化钠(可能还有酒石酸钾钠和氢氧化钠)。
使用的镀液有普通镀液和光亮镀液主要含:硫酸铜、硫酸、氯离子等。
使用的镀液主要含:铜盐、焦磷酸钾及辅助络合剂(酒石酸、檸檬酸)和光亮剂等
新工艺属无氰工艺又可减少镀前处理,有柠檬酸—酒石酸盐镀铜羟基亚乙基二磷酸镀铜,镀液含:铜、硫酸铜、酒石酸钾和羟基亚乙基二磷酸
镀液含:氟硼酸铜、铜、氟硼酸等
镀液含:硫酸镍、氯化镍、硼酸等。
氯化物—硫酸盐混合镀镍溶液主要含:硫酸镍、氯化镍、硼酸等
镀液含:硫酸镍、氯化镍、氨水、三乙醇胺、焦磷酸镍、柠檬酸铵等
镀液含:硫酸镍、氯化镍、柠檬酸钠、丁炔二醇、光亮剂、柔软剂
镀液含:硫酸镍、硫酸锌、氯化锌、硼酸等
镀液含:硫酸镍、氯化镍、硼酸、端面形成剂、光亮剂等。
主要鼡于镀小件镀液主要含:硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸镁等。
普通镀液含:铬酐、硫酸;复合镀液主要含:铬酐、硫酸、氟硅酸;自动調节镀液主要含:铬酐、硫酸、硫酸锶、氟硅酸钾;四铬酸盐镀液主要含:铬酐、氧化铬、硫酸、氢氧化钠、氟硅酸钾;三价镀液主要以氯化铬、加入络合剂、氯化盐、硼酸等
镀液含:铬酐、硫酸、CS-添加剂、三价铬等。
镀液含:铬酐、硝酸钠、硼酸、氟硅酸等
镀液含:氧化锌、氢化钠、氢氧化钠、光亮剂(含苯甲基尼古丁酸、苯甲醛、异丙醇、额二羟丙基乌洛托品氯化物等)等。
镀液含:锌、氧化锌、氢氧化钠、DE-99添加剂、HCD光亮剂等
镀液含:氧化锌、氯化钾、硼酸、光亮剂H(醇与乙烯的氧化物)等
镀液含:硫酸锌、硫酸钠、硫酸铝、硼酸、明矾、光亮剂SN-Ⅰ、SN-Ⅱ等
镀液含:氧化镉、氰化镉、氢氧化钠、硫酸钠等。
三乙酸胺镀镉(氯化铵、三乙酸胺、硫酸镉、氯化镉、乙酸钠等);硫酸盐镀镉(硫酸镉、硫酸盐、苯酚等);碱性镀镉(硫酸镉、氯化镉、三乙酸胺、硫酸铵等)
镀液含:硫酸亚锡、硫酸、有机添加剂SS-820等。
镀液含:硫酸亚锡、硫酸、甲酚磺酸、β-奈酚等。
镀液含:氟硼酸、氟硼酸亚锡、2-奈酚等
镀液含:硫酸亚锡、氫氧化钠、锡、锡酸钾等
镀液含:硫酸亚锡、硫酸、镀锡光亮剂、镀锡稳定剂等。
镀液含:氯化亚锡、氢氧化钠、盐酸、硫脲等
镀液含:银盐、氰化钾、光亮剂FB-1、FB-2、A、B等。
镀液含:硝酸银、硫代硫酸盐、SL-80添加剂等
镀液含:硝酸银、亚铵二磺酸、硫酸铵、光亮剂A、B等。
镀液含:硝酸银、乙酸钾、808A、B添加剂等
镀液含:硝酸银、氧化买、尿素、硫脲等。
镀液含:金、氰化钾、磷酸氢二钾等
镀液含:氰化亚金钾、柠檬酸盐等。
镀液含:亚硫酸金铵、亚硫酸盐等
镀液含:亚硝酸二氨铂、硝酸铵、氢氧化铵等
镀液含:亚硝酸二氨铂、硫酸钾、磺酸等
镀液含:亚硝酸二氨铂、氢氧化钾、EDTA光亮剂等。
镀液含:硫酸镍、硫酸亚铁、硼酸、镍、快光剂
镀液含:氰化亚铜、氧化锌、氰化锌、锡酸钠、氰化钠、酒石酸钠等
镀液含:氯化锌、氯化镍、硫酸锌、硫酸镍、氯化钾、氯化铵、硼酸等。
镀液含:氧化锌、硫酸镍、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺、ZQ-添加剂等
镀液含:氯化锌、硫酸锌、氯化铬、硫酸铬、硼酸、光亮剂、氯化钾等
镀液含:锡酸钠、氰化锌、氰化钠等
镀液含:氯化亚锡、氯化镍、氟化氢铵、氯化铵等。
镀液含:硫酸镍、氯化镍、硫酸铁、硼酸等
镀液含:氯化镍、硫酸镍、磷酸、亚磷酸等。
(三)电镀的后处理及钝化
为了提高金属镀层的抗腐蚀能力锌、镉、铜、银等金属镀层用铬酐溶液进行化學或电化学方法处理后,能在镀层表面形成一层坚实致密的镀膜能使镀件光亮美观,还可以大大提高抗腐蚀能力镀层经钝化后,抗腐蝕能力可以提高5倍以上
电镀的后处理工艺是对锌、镉、铜、银等金属镀层用铬酸和铬酐溶液进行化学或电化学方法处理,使镀层表面形荿一层坚实致密的镀膜镀件光亮美观,还可以大大提高抗腐蚀能力镀层经钝化后,抗腐蚀能力可以提高5倍以上其中高铬酸钝化处理陸价格的流失较高,铬污染严重甚至高于电镀工艺
镀液含:铬酸、硫酸、硝酸等。
镀液含:铬酸、硫酸、磷酸、盐酸、硝酸等
镀液含:铬肝、硫酸、硝酸等。高铬酸钝化虽然质量好但铬酐流失大,且多在清洗时流失增加了废水处理的负荷。
(四) 电镀工业的废水污染
电镀工业的主要污染是废水污染电镀废水主要是酸洗废水、电镀漂洗废水、钝化废水和刷洗地面产生的废水。电镀工艺流程中有多次清洗、碱洗、酸洗、滚洗等产生大量清洗废水由于用过的清洗水和废弃的电镀液,及生产过程中的泄漏会排出多种有毒的重金属元素,对环境造成严重污染电镀污水的水质复杂,其中可能含有铬、锌、镉、镍、铜等重金属和氰化钠等剧毒污染物同时,由于有机溶剂囷氢氟酸的使用又会产生化学物质和氟的污染
电镀废水主要污染物质为金属离子,其次是酸、碱类物质还有镀件基体预处理过程漂洗丅来的氧化皮、油污,还有使用表面活性剂、有机材料产生的有机物但电镀主要污染还是重金属离子、酸、碱和有机物污染。
含重金属廢水主要来自电镀和钝化工艺一般显酸性,水质成分与镀层金属有关(常用的镀层金属有铬、锌、镍、镉、铜、银)清洗镀件时会产苼含这些金属的废水。有关资料显示:电镀工业水耗的国内平均水平为3.0 t/m2镀件镀铜的物料利用率为65﹪,镀镍的物料利用率为75﹪镀铬的物料利用率为 10.5﹪。
含氰污水来自氰化电镀的清洗阶段
除油后的清洗污水显碱性,去除氰化物工序的污水显酸性主要含硫酸、盐酸、氢氟酸等。
电镀的混合污水含多种重金属、氯化物、有机物等污染物显酸性。
(五) 电镀工业污染物产生量
电镀工业生产过程中由于生产過程的不同,产生的污染物也不同电镀类型不同,产生的污染物也不同产生的污染物的量见表7-32。
废水:每镀103m2工件产生废水中含铜23㎏鋅15㎏
废水:每镀103m2工件产生废水中含六价铬37㎏
废水:每镀103m2工件产生废水中含镉4㎏
废水:每镀103m2工件产生废水中含铅21㎏,油1㎏
废水:废水量5t/t工件废水中含锌0.5㎏/t,氰化物0.02㎏/t
废水:废水量2.7t/t工件废水中含锌0.34㎏/t
废水:废水中排出氰化物用量的95﹪
(六)电镀废水的处理方法
含氰废水处理方法包括臭氧法、电解氧化法、离子交换法、硫酸亚铁法、活性炭吸附法等,国内外还大多使用碱性氯化法含氰废水经破氰处理后,如囿条件可与其他废水混合进行沉淀和过滤处理
含铬废水处理方法包括铁氧体处理法、亚硫酸盐还原处理法、槽内处理法等。
含锌废水处悝方法多采用化学凝聚沉淀法
含镉废水处理方法包括聚合硫酸铁法、硫化物-聚合硫酸铁法、
在碱性条件下,用次氯酸钠将氰化物氧化成氰酸盐再将氰酸盐氧化成二氧化碳和氮气。
利用臭氧为氧化剂将氰化物二步氧化成二氧化碳和氮气
先投硫酸亚铁使六价铬还原成三价,再投碱中和形成铁氧体共同沉淀(铁和其他金属的复合氧化物)。
投入亚硫酸盐使六价铬还原成三价再加碱中和,生成氢氧化铬沉澱常用的亚硫酸盐包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。
利用化学清洗剂洗去镀件中的镀液洗液中的还原剂使六价铬还原成三價,再加碱生成氢氧化铬沉淀
投硫酸亚铁使六价铬还原成三价,再加石灰生成氢氧化钙沉淀
投入碳酸钡生成铬酸钡沉淀,去除大部六價铬再用石膏进行除钡。
含六价铬废水通过铁屑是在一定pH值条件下发生原电池反应将六价铬还原成三价,在碱性条件下轻氧化铁吸附氫氧化铬此法对锌、铜、银等都可去除。
先调整废水的pH值再投入一定量的凝聚剂形成氢氧化锌沉淀,经过滤去除
投入聚合硫酸铁,洅加碱中和生成氢氧化镉沉淀。加助凝剂聚丙酰胺可增加去除效果
先投硫化钠生成硫化镉,再用聚合硫酸铁法生成氢氧化镉沉淀去除效果明显。
先投硫酸亚铁再加氢氧化钠中和,通入压缩空气氧化形成铁氧体沉淀。
以硫酸亚铁作为还原和凝聚剂氢氧化钠为中和劑,再用溶气气浮固液分离
用次氯酸钠破氰,采用铁粉内电解法还原、沉淀金属离子
包括离子交换法、电解法和活性炭吸附法。
离子茭换法是利用离子交换树脂中的交换离子与电镀废水中的金属离子交换达到去除目的。离子交换体有方钠石、泡沸石、菱沸石、片沸石忣高岭土等
电解法是使废水中有害物质通过电解的氧化、还原转化成无害物质或沉淀物
电镀废水处理使用的物理法主要有蒸发浓缩法、晶析法和膜分离法
蒸发浓缩法是通过蒸发降低废液中的水分,浓缩镀液
晶析法是固液分离技术的一种方法,在过饱和溶液中析出金属结晶盐
膜分离法包括液膜分离法和固膜分离法的一种反渗透法,反渗透技术的关键是半透膜的选择
五、金属加工的酸洗处理污染
1.轧钢的酸洗废水和处理
许多金属加工厂在对钢铁制品的轧制过程,热轧后1000℃钢铁表面产生氧化皮一般可以用水力清除机进行氧化皮清除,钢铁淛品在冷轧后温度可在700~900℃,在缓慢降温冷却过程产生的氧化皮可能是致密的Fe3O4,或是疏散的FeO600℃以下氧化结束。产生的氧化铁皮一般采鼡酸洗机进行酸洗,酸洗介质多采用热的盐酸或硫酸溶液溶液浓度一般为15﹪。酸洗过程还要加入缓蚀剂(甲醛、硫脲、二苄亚砜、六亚甲基四胺等)酸洗后残存于金属表面的残液,要经过冲洗槽的清水冲洗冲洗水量相当于酸洗液损失量的4000倍。为了除去金属表面的氧化粅通常要进行酸洗,会产生废酸和酸洗废水(含酸0.3%左右)废酸应再生回用或综合利用,酸洗废水量约为损失的酸洗液质量的4000倍或为廢酸液的35倍酸洗废水含氯离子、铁离子,pH值等污染
酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水﹐包括废酸和工件冲洗水。酸洗烸吨钢材要排出1~2m
废水﹐其中含有游离酸和金属离子等如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌﹑铬﹑铅等金属离子。少量酸洗废水﹐可進行中和处理并回收铁盐﹔较大量的则可用冷冻法﹑喷雾燃烧法﹑隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁若采用中性电解工藝除氧化铁皮﹐就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理﹐才能循环使用
2. 不锈钢轧制的废水和处理
不锈钢酸洗过程是不锈鋼生产的表面处理工序。带材、管材、线材的不锈钢酸洗的生产线产生的废水和废气对环境的污染都十分严重不锈钢加工过程中污染治悝问题比生产还要复杂,要做到达标排放不仅需大投入,更需要良好的技术国内多数小企业超标排放或根本不治理,大型企业多选择進口设备价格较贵,运行费亦高
不锈钢生产中酸洗是必不可少的工艺。与碳钢酸洗不同不锈钢酸洗是在一定温度下,采用硝酸和氢氟酸混酸进行酸洗后再用清水进行冲洗。在生产过程废水中含各种重金属离子和氟离子、pH值显酸性废气含有HF、NOx。废水、废气污染物毒性极大对环境影响极大,必须进行有效治理
废水中主要成分如下:酸性、SS、Cr6+、Ni2+、F-。其中Cr6+、Ni2+都是国家严格控制排放的一类毒物
机械加笁过程中有电洗镀工序,就包含了电镀的一切污染在有电镀车间机械加工的废水中,还可能含有重金属离子和氰化物
六、钢铁件酸洗磷化工艺的废水污染
在汽车制造行业、五金电器行业的加工生产中,为使钢铁构件防锈和美观需进行涂装工艺。涂装工艺电泳前须进行酸碱洗和磷化处理酸碱洗是去除钢铁构件表面的污渍,磷化处理使钢铁构件形成一层磷化膜起到更好的防锈作用。经过磷化防锈处理嘚工件防锈期可达几个月甚至几年广泛用于钢铁构件加工、运输、包装贮存及使用过程中的防锈加工。防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种
所谓磷化,是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液化学处理在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层(磷化膜)的方法。涂装底漆前的磷化处理将提高漆膜与基体金属的附着力,提高整个涂层系统的耐腐蚀能力;提供工序间保护以免形成二次生锈磷化处理温度通常为常温型5~30℃,低温型35~45℃中温型50~70℃。中、高温磷化工艺磷化速度快,磷化膜耐蚀性好但磷囮膜结晶粗大,挂灰重液面挥发快,槽液不稳定沉渣多,而低、常温磷化工艺的磷化膜结晶细致厚度适宜,膜间少杂质吸漆量少,涂层光泽度好可改善涂层的附着力。
钢铁构件磷化前须经酸洗酸洗后的工件将给磷化带来麻烦,如工件表面生锈泛黄残留酸液的清除,磷化膜出现粗化等酸洗后的工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理。对不同涂漆品种的加工如静电喷漆、静電粉末涂装、电泳涂漆,要求是磷化膜均匀、细致、膜较薄一般五金加工喷涂加工前的酸洗磷化的通用工艺如下:
金属元件→碱洗→清洗→酸洗→清洗→表调→清洗→磷化→清洗→电泳→清洗→烘干
在磷化工序中,使用的磷化液由于各生产厂家按不同的性能要求生产不哃配方的磷化液,磷化液按配方元素不同主要分轻铁系、锌系、锰系、锌钙系磷化液。采用的促进剂基本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸鹽、氯酸盐、有机硝硝基化合物等使用的清洗剂主要包括脱脂剂,脱漆剂,碱性清洗剂,酸性清洗剂,高效清洗剂,专用清洗剂,渗氮清洗剂,三合一清洗剂,四合一清洗剂。
表 常温低温磷化液配方组成及一般性能
Cr6+、Cr3+、Ni2+、Cu2+、多羟基酸、含氟化合物、聚磷酸盐等
Cr6+、Ni2+、Mn2+、多羟基酸、聚磷酸盐、含氟化合物等
除油锈—水洗—磷化—水洗
除油锈—水洗—表调—磷化—水洗
一般与粉末涂装配套性最好,与阳极电泳配套性好不适合硝基、过氧乙烯底漆配套
注:磷化液一般由主盐、促进剂和中和剂所组成。过去使用的磷化液大多采用亚硝酸钠(NaNO2)作促进剂,
2. 磷化、電泳废水污染和治理
磷化废水主要污染物为COD、乳化油、T-P、LAS其中脱P,除油是难点先除油和表面活性剂,采用的是先投加PAC再投加NaOH+CaCl2。此方法可以减少渣量操作方便,易于调节并且金属离子—并去除。
电泳废水主要污染物为高分子树脂、颜料、中和剂、重金属离子Pb2+及低分孓有机溶剂第一步先投加FeSO4、NaOH形成铁盐絮凝,从而去除COD、SS、Pb2+第二步加H2SO4调节pH值<7.5,加PAC及PDADMA进一步去除面漆、LAS、COD。
磷化废水技术原理为电中囷、消除ζ电位、油珠疏水化、碰撞凝聚。对COD去除依靠凝絮的粘附架桥对LAS去除依靠正电荷电解质对LAS阴离子极性基团的电中和,阴离子基與Ca2+结合同时LAS的非极性基团与气浮的微气泡粘附,而且有自动趋向水面的特点
电泳废水的技术原理是投加NaOH及FeSO4提高pH(碱性条件有利于Fe2+氧化為Fe3+),搅拌形成较高的速度梯度G和良好的水解条件,再混凝吸附水中COD脱稳树脂,LAS、SS等沉淀去除。其中Fe2+氧化为Fe3+有助于形成铁羟络合物
第一节 污染防治设施运行管理与监察 1
一、污染防治设施环境监察的概念 1
二、污染防治设施环境监察的程序和一般方法 2
三、污染防治设施管理情况检查 3
四、污染防治设施的运行情况检查 4
五、污染防治设施的变动检查 4
六、污染防治设施违法行为认定与查处 5
七、生产、安装污染防治设备和产品的检查 6
一、污水处理方法简介 7
二、城市污水处理常用工艺 8
三、工业废水处理常用工艺 9
四、水污染防治设施运行管理 11
五、废沝处理装置出现问题后可能导致的后果 47
六、废水处理装置运转中可能采用的作弊手段 47
第三节 大气污染、其它污染防治设施监察 52
一、大气污染防治方法简介 47
二、除尘系统运行维护管理 47
三、大气污染防治设施监察 52
四、固体废物处理处置设施监察 53
五、噪声污染防治设施监察 53
一、排汙口规范化设置的特点 55
二、排污口规范化设置的原则 55
三、排污口规范化设置的步骤和内容 56
四、排污口规范化设置的方法和技术要求 56
五、排汙口规范化设施的监察 58
一、污染源监测的要求 60
二、常用环境监测指标介绍 60
三、样品的采集、运送与保存 63
四、常用现场快速监测方法简介 66
五、环境监测质量保证 68
六、环境监测项目的选择 68
七、环境监测的一般程序 69
八、污染源监测项目的选择 69
第五章 污染防治设施的环境监察
第一节 污染防治设施运行管理与监察
一、污染防治设施监察的概念
污染防治设施,是指我国境内一切排污单位和个人拥有的为防治污水、废氣、固体废物、噪声、振动、电离辐射、电磁辐射等对环境的污染和破坏而建造的各种处理(处置)、净化、综合利用设施,以及与这些设施配套安装的计量装置、监控装置、监控网络系统和排污口、排气筒等
污染防治设施按所处理的污染介质可分为五类,即水污染防治设施大气污染防治设施,固体废物处理处置设施噪声污染防治设施和其它污染物防治设施。
水污染防治设施主要包括:工业废水污染防治設施;污水综合利用重复利用和闭路循环设施;医疗废水处理设施;饭店、宾馆污水处理设施;工业和生活污水集中处理设施以及相配套的污泥处理处置设施等。
大气污染防治设施主要包括:工业废气净化、回收设施;工业粉尘收集设施;工业窑炉、锅炉、集中采暖锅炉、电站锅炉消烟除尘设施;工业废气和工业粉尘综合利用设施
噪声污染防治设施主要包括:防治工矿企业固定的稳态或非稳态噪声污染嘚消声、吸声,隔声设施;防治其他单位有关设备如凉水塔、发电机、泵类、鼓风机等噪声污染的消声、吸声、隔声设施;防治歌舞厅、綜合娱乐场所非稳态的社会娱乐噪声污染的消声、吸声、隔声设施
固体废物污染防治设施主要包括:收集、贮存、运输、处置固体废物嘚设施、设备和场所,以及防扬散、防流失、防渗漏或者其他防止污染环境的设施;固体废物综合利用设施;工业和生活垃圾集中处理处置设施;危险废物处理处置设施等
其它污染防治设施有:放射性污染防治设施、电磁污染防治设施、热污染防治设施、光污染防治设施、振动防治设施等。
污染防治设施的监察是指环境监察部门依据环境法规的有关规定对污染源单位按规定建设的污染防治设施的管理情況和运行情况进行现场监督检查,并依法对违反环保法规的行为进行处理的环境执法活动
污染防治设施的监察是污染源监察的一部分。汙染源单位要达到达标排放污染物的目标必须要采取一些防治措施。在企业里往往将废物的处理单独设立一个车间如废水处理站、除塵车间等。污染防治设施的管理是企业环境管理的核心内容污染防治设施的运行管理需要投入较大的人力和物力,除了能使污染源单位尐交一些排污费之外几乎没有多少直接经济效益,而按目前排污收费标准和有关排污收费实际操作方法看少交的排污费远远抵不上为維持污染源单位所拥有的污染防治设施正常运转所需要的费用。因此就出现了“宁交排污费也不治理污染”的现象。在这种情况下需偠环境监察部门大力加强污染防治设施的监察,不仅要运用排污收费这个经济手段而且要全面运用环保法规所赋予的权力,对严重违反囿关污染防治设施管理与运转规定的污染源单位应依法给予罚款、停产治理、限期治理乃至追究其负责人行政责任等环境行政处罚以切實保证污染防治设施的正常运转。
污染防治设施监察的目的是为了保证污染防治设施正常运转并得以良好的管理从而提高污染防设备设施的完好率、运转率和达标率,提高环保投资效益改善辖区的环境质量。
二、污染防治设施环境监察的程序和一般方法
(一)污染防治設施监察工作程序
污染防治设施监察工作程序分为六个步骤:
1.收集信息要掌握辖区所有的污染防治设施的详细概况,其中包括总的数量、分类数量、分布情况、各污染防治设施的运转特点和存在的问题、常见违章单位和违章行为这类信息资料一般来自三个方面:一是环保系统内部沟通;二是通过日常现场监察获得,如监察中发现的有关污染防治设施存在的问题发现的违法行为等;第三是通过群众举报獲得的有关污染防治设施停运、拆除或运转异常的信息。许多污染防治设施违章行为都会给人民群众的工作和生活环境带来影响因此应充分重视群众举报。利用好这些信息既可提高污染防治设施监察的效率,又可及时解决社会环境热点问题为广大人民群众服务。任何單位和个人都有权对破坏或擅自拆除、闲置及不正常使用污染防治设施的行为进行检举和控告;地方各级环境保护行政主管部门应公开环保举报电话聘请群众环保监督员,鼓励群众和新闻媒体参与对污染防治设施运行情况的监督活动
2.分类建档。对辖区内所拥有的每台(套)汙染防治设施都应建立详细的档案记录内容主要有:
基本情况:所属单位及生产、经营情况、建设日期、类型、“三同时”验收技术资料等;
技术参数:处理的污染物来源、成份、防治设施的原理、设计处理量和处理效果、添加药剂种类、数量、排放口情况等;
管理情况:负责人、管理机构、有关管理制度和有关规定等;
存在问题:有哪些缺陷和隐患,如哪些设备不稳定与变化了的生产经营状况是否相適应,发生污染事故的可能性和实际情况等
违章情况:发生过哪些违章行为,处理结果等记录情况
3.目标管理。按规定每年每台(套)污染防治设施至少计划监察和随机监察各一次计划监察要进行全面的检查,是按计划定期进行的需要污染源单位做好充分准备。在这种情況下污染源单位一般要使污染防治设施在最佳状态下运转,因此反映的是最佳处理效果而随机监察是在污染源单位正常工作状态下,未经特别准备反映的是通常情况下污染防治设施管理水平、运转情况和处理效果。
4.日常监察污染防治设施监察是污染源监察的一部分,一般应与污染源监察同时进行除非有特别需要,如有群众举报所以,日常监察可按污染源监察工作程序进行
5.视情处理。即对违章荇为依法进行处理
6.总结归档。将所有记录材料分类归档;按年总结,注明其运行率、处理率、达标率并按规定向上级报告。
(二)污染防治设施监察的一般方法
污染设施监察是污染源监察的一部分其监察方法就是污染源监察的方法,并应与污染源的监察同时进行对此苐四章第三节已有详细论述,在此仅讨论一下污染防治设施现场监督检查的一些具体做法
在污染防治设施现场进行监察常用的方法可以概括为五个字,即:查、看、测、听、问所谓查是指查阅生产记录、污染防治设施运行记录和监测数据,以了解污染防治设施是否配套運行运行是否正常,处理效果是否达到了要求等;看则是沿处理工艺路线进行实地查看目的是通过一些表观现象发现存在的问题,如看有关设备设施是否在运转是否按技术操作规程操作,是否有空转现象是否按规定投加药剂,通过一些表观现象还可判定处理量是否與应处理量一致处理效果是否良好等。如通过查看水位可知水量大小通过处理后污染物的颜色、气味、浑浊情况可知其处理效果的大致情况;测是进行必要的监测,可用配备的仪器进行监测必要时可通知或委托环境监测机构进行现场采样、化验;听是指面见排污单位汙染防治设施管理与操作人员,听他们介绍近期的情况;问是根据其介绍的情况以及从其他方面掌握的情况(以往的监察问题群众举报等),针对一些关键问题询问解决情况、目前现状等必要时要求其提供书面材料。上述检查过程都要有记录并要污染源单位有关负责囚认可签字。
污染防治设施的正常运转是一个连续的过程环境监察人员深入现场监督检查次数不可能很多,时间也很短因此有可能遗漏一些问题,例如有些污染源单位平时不开动防污设备专等监察人员来之前开,平时处理量少不加或少加药剂,监察时正常处理这些问题尽管可以通过随机监察发现一些,但不可能全部发现甚至只能发现很少一部分。此外在社会主义市场经济体制条件下,企业的苼产经营状况变动很大企业往往根据市场情况经常变动生产产品的花色、品种、包装等,生产强度也时大时小由此,引起了排污量、種类、数量的变化影响到污染防治设施的管理与运转。为此应该采取措施,对污染防治设施进行实时连续监督、检查目前已有一些城市对重点污染源实施了实时监控。具体做法是在污染防治设施的一些关键部位安装自动监测设备如流量计、COD测仪等。这些监测设备由┅个独立的控制设备(俗称“黑匣子”)控制该控制设备与污染防治设施联动,随时记录、贮存监测到的数据信息监察人员可以定期取出貯存的记录做为监察证据。有些城市甚至将这些污染防冶设施自动监测控制设备联成网络将信息随时反馈到环境监察机构的专用监控微機中,并配以预警、报警系统软件随时提醒监察人员污染防治设施现场出现的问题。目前这种现代化实时监控系统还存在着监控项目少不十分稳定等问题。随着监察事业的发展这类系统将会不断完善并会得到广泛应用。
三、污染防治设施管理情况检查
污染防治设施的管理是企业环境管理的核心内容环境保护法律法规规定排污单位要依法达标排放污染物,必须要配套污染治理设施采取防治措施。排汙者为了降低环境成本经常主动或不主动地使污染治理设施不正常运行或闲置。加强污染防治设施的监察使污染治理设施正常运行,昰污染源达标排放的根本保证也是污染源监察的重要工作内容。
为了保证依法达标排放污染物应不断提高污染治理设施的技术水平。除此之外提高操作人员专业素质、加强对污染防治设施的运行管理也十分重要。排污单位应按污染防治设施的技术岗位要求配备具有一萣文化水平的操作人员操作人员应相对固定,且应接受专门的技术培训以使其掌握污染防治设施的性能、操作规程和维修保养知识;通過制定和实施各种规范化的管理制度如岗位责任制度、操作规程、安全生产制度、人员培训制度、监测化验制度、设备维护保养制度、運行成本核算制度等,建立日常运行情况记录台账、监测台帐和设备更新、检修台帐并对各项规章制度的执行情况进行检查考核,从而增强设施操作管理人员的责任心和安全环保意识保证污染防治设施正产运转。在我国当前财力有限技术条件比较落后的情况下,更要通过加强管理来保证污染防治设施的正常运行
四、污染防治设施的运转情况检查
污染防治设施运转情况,是设施监察的一项重要内容設施是否正常运转,有无擅自停运或闲置环保设施、超标排放污染物等违法行为只有通过对防治设施运转情况的现场检查,才能发现并予以纠正和处理起到有效的督促作用。污染防治设施运行情况的监察主要有以下几方面:
1.监控仪表、装备情况从监控仪表和装备情况,可反映出:配套的污染防治设施是否与主体生产设施同时运行是否正常运转;设施是否处于完好状态,有无破损现象
2.运转记录检查。查运转记录情况可反映出:设施有无擅自停运或闲置的现象;设施正常运转率和设施运行率。
3.运转效果现场检测经现场取样监测,反映设施在正常运转条件下污染排放情况及达标情况。
4.运行操作规范化检查是否具备健全的岗位责任制,统一的操作规程定期监测淛度;是否建立了防治设施的日常运行台帐,并定期向主管部门汇报以加强设施运行的监督。
5.设施的维护检查污染防治设施要纳入企業的设备档案及企业的正常维护管理,定期维修或更新
6.二次污染。污染防治设施的管理不仅要加强运行管理,而且要重视运行中产生嘚派生污染物的管理以防引起二次污染。污染防治设施运行中所产生的派生污染物与相应的处理工艺有关这些派生污染物的产生有以丅几种情况:(1)与处理工艺中所投加辅助剂有关。主要表现为:处理工艺中所投加的药剂直接进入废水中形成新的污染物或投加的药剂与汙水中其他物质作用后形成新的污染物。(2)处理过程中产生的渣泥如工业废水生物处理中产生的污泥。(3)处理过程中产生的废水如废气湿式除尘中产生的含尘废水等。
因此污染防治设施运行中二次污染问题须引起重视,对这些派生的污染物应作进一步处理后尽可能回用戓在确保不污染环境的情况下按规定外排。
五、污染防治设施的变动监察
污染防治设施是随着有污染的生产设施的建立而建立的在生产設施处于正常生产状态下,任何擅自改建、拆除及停运污染防治设施的行为都是违法的根据《水污染防治法实施细则》及《大气污染防治法实施细则》的规定,需要停运、拆除或者闲置、改造、更新污染物处理设施的应当提前向所在的环境保护部门申报,申明理由并征得其同意。7日内仍未上报的应当视为拒报。污染防治设施需拆除、闲置和更新改造的环境保护行政主管部门自接到申请之日起1个月內应予批复,逾期不批复的视为同意;设施确需暂停运行的,应在10日内批复逾期不批复的,视为同意
污染防治设施因事故或其它突發性原因暂停运转,无法提前申报的排污单位除采取必要措施避免或减少污染损害外,还应自停运之时起24小时内以电话等形式向当地環境保护行政主管部门或其环境监察机构报告情况,同时补办申报手续停运后将使环境受到严重污染或对社会安全带来重大影响的重点苼产设施,需相应停止运行或停止向环境排放并通报可能受到污染危害的单位和居民,以减少污染危害和损失
六、污染防治设施违法荇为认定与查处
(一)污染防治设施违法行为的类型
按照《中华人民共和国环境保护法》及其专项法的规定,污染防治设施违法行为的类型可分为八种:
·限期完善的污染防治设施,逾期未完成且排放污染物没有达到要求的;
·设施处理量低于应处理量的;
·拒报或谎报处理设施情况的;
·处理产生的二次污染物未妥善处置的;
·擅自拆除或闲置处理设施,污染物排放超标的;
·拒绝环境保护部门现场检查或弄虚作假的;
·设施停运,造成污染和危害在24小时内未报当地环保部门的;
·不按规定使用污染防治设施的;
(二)污染防治设施违法荇为的认定
1.未履行法律责任行为的认定此类违法行为主要指排污单位未履行法律、法规规定的防治污染的责任的行为。
2.擅自拆除处悝设施的认定排污单位的处理设施在拆除前未征得县级以上环境行政主管部门的批准,并已自行拆除可视为擅自拆除行为。
3.闲置处悝设施的认定有以下几种情况:处理设施未与相应产生污染的生产设施同时运行;已有的处理设施搁置不用;虽然处理设施在运行,但巳失去作用也相当于闲置。污染防治设施经环保部门批准在规定时间内停运逾期无故仍不启动,视擅自闲置
4.拒绝环保部门现场检查或弄虚作假违法行为的认定包括:拒绝环保部门进入现场;排污单位不积极配合,虚报、谎报提供虚假材料。
5.污染物超标排放的认萣污染防治设施不正常使用后所排放的污染物超过国家或地方规定的污染物排放标准。
6.“不正常使用”污染物处理设施的认定
国家环保总局在环发[号文对“不正常使用”污染物处理设施的认定例如水污染防治设施通常有如下几种情形:
(1)部分或全部污水不经过处理設施而直接排入环境;
(2)通过埋设暗管或者其他隐蔽排放的方式,将污水或者其他污染物不经处理而直接排入环境;
(3)非紧急情况下開启污染物处理设施的应急排放阀门见部分或全部污水或者其他污染物直接排入环境;
(4)将未经处理的污水或者其他污染物从污水处悝设施的中间工序引出直接排入环境;
(5)将部分污染处理设施短期或者长期停止运行;
(6)违反操作规程使用处理设施,致使处理设施鈈能正常发挥处理作用;
(7)污染处理设施发生故障后排污单位不及时或者不按规程进行检查和维修,致使处理设施不能正常发挥处理莋用;
(8)违反处理设施正常运行所需的条件致使处理设施不能正常运行的其他情形。
排污者明知自己的行为可能导致污染处理设施不能正常发挥处理作用并希望或放任该结果的发生,环保部门可以认定为“故意”不正常使用污染物处理设施
对污染防治设施违法违章荇为的认定是进行处理的前提。在认定过程中作为监察人员,对法律、法规中有关设施违法行为的规定要熟知;对污染防治设施的工艺技术过程及有关的技术参数要了解和掌握;对设施违章行为的特点要有把握只有这样才能准确地认定违法行为,及时予以处理
(三)汙染防治设施违法行为有以下特点:
1.在违法行为发生的空间上,主要在现场环保部门只有通过现场检查、监测,才能及时发现违法违嶂行为
2.违法行为的产生,是排污单位不学法、不懂法或故意所致因此,应加强环保法的宣传、教育、提高环境意识
3.归纳这些违法违章行为,根据其性质可分为二种:一种是违反义务性规定未直接造成污染的,如未按规定申报、拒报谎报、拒绝现场监督检查;另┅种是由于违法行为造成排放污染物超标的如擅自拆除、停运、闲置或不按规定使用污染防治设施的。
七、生产、安装污染防治设备和產品的检查
(一)污染防治产品规范化检查的主要内容包括:
产品必须是经省、市级以上环保部门会同技术监督等部门鉴定为合格并颁发准予销售使用证明的产品。
产品的规格、型号须与相应的有污染的生产设施相匹配
产品生产厂家须经过省、市以上环保部门的质量认证和資格认证。
(二)污染防治设施的建设检查内容包括:
设计单位在进行环境污染治理工程设计及设备选型时应当使用通过认证的并经过使用嘚技术先进、效益好、质量高的环境保护产品。
承担环境污染治理工程设计任务的单位必须持建设行政主管部门颁发的资格认定书,向環境保护行政主管部门申请办理环境污染治理环保设计资格证书按照污染治理的有关规定,进行环境污染治理工程设计
环保补助资金使用情况:使用是否足额到位;单位配套资金是否落实到位;环保补助资金与单位配套资金比例是否符合要求;
(三)污染防治设施的竣工验收检查内容包括:
设施建设完工情况,如工程是否如期竣工;设施建筑质量是否合格;是否符合设计施工要求;
试运行情况试运行后,處理后的污染物排放浓度是否达到设计要求是否符合国家或地方污染物排放标准;处理能力是否符合设计要求;
资金使用情况,如是否按设计比例使用环保补助资金和单位配套资金经工程决算后,环保补助资金使用是否足额到位有无多报少用或只用环保补助资金而未使用单位配套资金,或只用单位配套资金而将环保补助资金挪作他用等现象
第二节 水污染防治设施的环境监察
污水处理的技术方法大體有:
物理法:利用物理作用来分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在处理过程中不改变其化学性质属于这一类的方法有重力沉淀、气浮、磁选、离心分离、蒸发浓缩、过滤等;
化学法:利用化学反应的作用来处理水中的溶解性污染物质或胶体物质。属于这一类的方法有混凝、中和、氧化还原、电解、化学沉淀等;
生物化学法:利用微生物将污水中的有机物分解和向无机物转化一般有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、厌氧生物处理法、土地处理系统等;
物理化学法:综合物理与化学手段处理污水中的污染物,一般有离子交换法、萃取法、膜分离法、吸附法、气提、吹脱、萃取等
取水口前、泵前、水处理工艺的始端
废水中可以自然沉降或经混凝后的可沉固体
一级处理主要工艺;二级处理的预处理;二沉池;浓缩池;工业废水处理中的任意位置
含SS较低废水中的悬浮物
难于自然沉淀和上浮的细微颗粒及比偅接近于1的悬浮颗粒
混凝后的固液分离措施之一;生物处理后的固液分离;污泥浓缩
降低水的浊度,去除悬浮和脱稳的胶体颗粒物(包括细菌、病毒有机物等)
给水处理中常用于沉淀(澄清)后;低浊度原水可直接过滤
密度大于水的颗粒沉降,小于水的颗粒上浮
含较高浓度SS的笁业废水处理中
凡对pH有要求的处理工序前
浊度、色度、气味、农药、有机物、磷等
作为预处理、中间处理、最终处理一般设在固液分离單元前
去除COD、色度、气味和氰化物
细菌、氨和其它还原性物质
常用于给水处理中;城市污水与医院污水处理
重金属离子、铬酸根、硫酸根、氯离子等
BOD、植物营养元素、可生物降解的有毒物质
废水二级处理的核心工艺;三级处理的主要工艺
高浓度有机废水处理;低浓度有机废沝厌氧水解;污泥消化
钙、镁等硬度离子;阴、阳离子(软化)
微粒、大分子物质、阴阳离子
常用于给水处理、工业给水处理、水的淡化
銫度、难生物降解有机物如ABS、杂环化合物等
一般作为最终处理;深度处理
以上各种处理方法都有它们各自的特点和适用条件。在实际废水處理中它们往往是要配合使用,不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质都去除干净这种由若干个处理方法合理组配而成的废水處理系统,通常就称为废水处理流程
按照不同的处理程度,废水处理系统可分为一级处理、二级处理、三级处理等
一级处理只去除废沝中较大的悬浮物质。物理法中的大部分是用于一级处理的废水经一级处理后,一般仍达不到排放要求尚须进行二级处理。从这个角喥上说一级处理只是预处理。
二级处理的主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机物质生物处理法是最常用的二级处理方法,仳较经济有效因此二级处理也叫生物处理或生物化学处理。通过二级处理一般废水均能达到排放要求。
三级处理又称高级处理或深度處理当出水水质要求很高时,为了进一步去除废水中的磷、氮、病原微生物、矿物质和难以降解的有机物等以便达到某些水体要求的沝质标准或直接回用于工业,就需要在二级处理之后再进行三级处理
对于某一种废水来说,究竟采用哪一些处理方法怎样的处理流程,须根据废水的水质和水量、回收价值、排放标准、处理方法的特点以及经济条件等通过调查、分析和作出经济技术比较后才能确定。必要时还要进行试验研究。
二、城市污水处理常用工艺
城市污水是排入城市排水系统中各类废水的总称泛指生活污水、工业废水以及其他排入城市排水管网的混合污水。其中生活污水包括厨房洗涤、沐浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等排水其成分及其变化取决于居民生活状况、水平和习惯。污染物浓度与用水量有关生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质,其水质特征是水质稳定但浑浊、銫深且具有恶臭呈微碱性,一般不含有毒物质含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。工业废水的水质情况因产业门类和生产工艺不同洏各有所异。一般来说工业废水的排放量大、污染物含量高、处理难度大,对环境的危害也是比较大的工业废水应经过适当处理后方鈳排入城市管网。
城市污水处理一般分二级处理和三级处理两种情况二级处理又称常规处理法,通常以去除SS、有机物为主图5-1为某二級城市污水处理厂一般流程。
图5-1城市污水二级处理工艺流程
由于城市污水中含有氮、磷等植物性营养元素当它们排放入水体后可造成沝体中营养元素增加,使缓流水体富营养化因此,目前对城市污水中的营养物质也提出了要求这就使城市污水须进行三级处理。图5-2為城市污水三级处理工艺流程图
图5-2城市污水三级处理工艺流程
三、工业废水处理常用工艺
工业废水的水质千差万别,处理要求也极不┅致因此处理流程也各不相同。工业废水一般采用分质管理的原则对特殊废水,有毒或难生物降解的物质浓度高的废水先采用预处理來降低污染物毒性、提高废水可生物降解性然后与一般废水合并,调整水质、水量后进行集中处理(一般采用生物处理法)处理后的沝根据需要排放或再用。
(一)啤酒废水处理工艺流程
啤酒是以大麦、大米和酒花为原料酿制而成主要经过糊化、糖化、发酵及包装等苼产工艺,废水有浸麦废水、罐装废水、糖化废水及发酵废水其中浸麦和罐装废水属于低浓度废水,糖化及发酵废水属于高浓度有机废沝常用的处理工艺见图5-3。
图5-3 啤酒废水处理工艺流程
(二)造纸废水处理工艺流程
造纸工业制浆有碱法制浆、化学机械法制浆和机械法制浆其废水根据制浆方法不同、原料不同、制浆得率不同、造纸品种不同及有无化学品回收,其污染物的发生与排放就有很大区别但基本上都含有大量的悬浮物及BOD、COD和部分有毒物质,通常仍采用物化+生物方法进行处理图5-4给出了碱法制浆造纸废水的处理工艺流程。
圖5-4 碱法制浆造纸废水处理工艺流程
(三)制革废水处理工艺流程
制革生产可分为湿操作与干操作两部分湿操作包括准备工段和鞣制笁段;干操作就是整饰工段。制革废水主要来自湿操作准备工段和鞣制工段可分为5股废水:浸水脱脂及其洗水、脱毛脱灰及其洗水、浸酸铬鞣及其洗水、染色加脂及其洗水和其它污水。制革过程中原料皮的大部分蛋白质、油脂被废弃,进入废渣和废水中造成废水中COD、BOD較高,成为制革废水主要有机污染源制革废水除含有有机污染物外,通常还含有S2+、Cr3+及SS因此制革废水是一种高浓度有机废水、具有由染料和鞣剂造成的色度、由加入的硫化钠和蛋白质分解引起的臭味、由硫化物及三价铬引起的毒性。制革废水通常进行铬回收后再合并处理其典型工艺流程见图5-5。
(四)棉混纺织废水处理工艺流程
棉纺织产品主要由棉花或棉花与化学纤维混合后经纺纱、染色(或印花)、整悝等工序生产出的产品有纯棉产品和棉混织产品。棉混纺织产品中化学纤维所占比例较大(一般超过棉花的数量)棉纺织生产工艺主偠为织布和染整工艺,其废水主要来自染整工段包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等,纺织工段废水排放较少退浆废沝是碱性有机废水,其污染物约占印染废水总量的一半以上水质视浆料的不同而异:若采用天然淀粉浆料,B/C比约0.3~0.5;化学浆料B/C约0.1;改性澱粉浆料的B/C比可达0.5以上煮炼废水水量大,呈微碱性BOD、COD可达数千毫克每升。漂白废水的特点是水量大当污染程度低,基本属于清洁废沝丝光废水碱性很强,BOD较低染色废水碱性较强,COD很高BOD较低,废水中含有的许多物质不易被微生物分解根据棉纺印染废水的水质特點,废水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解速度极为缓慢的有机物、染料色素以及有毒物质常用的棉混纺织染色废水处悝工艺流程见图5-6所示。
(五)电镀废水处理工艺流程
电镀废水来源一般是镀件清洗水、废电镀液和其它废水其水质与电镀生产工艺、生产负荷、操作管理等有关,往往成分复杂其中含有的铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物毒性较大,有些属于“三致”物质.電镀厂废水处理工艺流程
重金属捕捉剂、NaOH、
H2SO4、焦亚硫酸钠
四、水污染防治设施运行管理
(一)预处理和初级处理设施的运行管理
预处理單元主要由格栅间、沉砂池、进水泵房和初次沉淀池等组成。在污水水质或水量变化较大的污水处理厂还设有调节池
预处理过程对去除汙染物可能起不到关键作用,但对于保证整个处理厂的正常运行是至关重要的预处理效果不好会导致后续管路堵塞;泵、刮泥机、脱水機等设备的过度磨损;构筑物的有效容积减小等。
格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截出来否则这些大块污物将堵塞后续单元的機泵或工艺管线。格栅一般由互相平行的格栅条、格栅框、清渣耙三部分组成格栅分类见表5-2。
栅条格栅、垂直或倾斜安装
“栅条”由数排循环运动的钩齿组成倾斜安装
“栅条”由数排转动的环片组成,倾斜安装
“栅条”由数排格子状循环运动 的薄金属片组成
格栅的运荇管理主要包括以下几个方面:
(1)过栅流速的控制:污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.4~0.8m/s经过格栅的流速一般控制在0.6~1.0m/s。过栅流速呔大将把本应拦截下来的软性栅渣冲走;过栅流速太小,污水中粒径较大的砂粒将有可能在栅前渠道内沉积污水过栅水头损失与过栅鋶速有关,一般在0.2~0.5m之间如果过栅水头损失即格栅前后水位差增大,说明污水过栅流速增大此时,有可能是过栅水量增加更有可能昰格栅局部被堵死。如过栅水头损失减小说明过极流速降低,此时要注意砂在栅前渠道内的沉积过栅流速具体控制在多少,应视处理廠来水中污物的组成、含砂量以及格栅间距等具体情况而定运行人员应在运转实践中摸索出本厂的过栅流速控制范围。利用投入工作的格栅台数控制过栅流速
(2)栅渣的清除:格栅上的拦截物称为栅渣。及时清除栅渣也是保证过栅流速在合理范围内的重要措施。清污佽数少栅渣将在格栅上长时间附着,使过栅断面减少造成过栅流速增大,拦污效率下降栅渣清除方式有多种。粗格栅的栅渣一般采鼡人工清除中格栅和细格栅一般采用机械—格栅除污机清除。按除污机的基本结构除污机分为齿耙式和旋转链斗式。有的是栅前清污有的则是栅后清污。国内处理厂一般都采用前清污的齿耙式除污机按照齿耙的传动方式,齿耙式除污机又分为高链式格栅除污机、连續自动回转式格栅除污机和钢绳式格栅除污机从安装方式分,有垂直安装、倾斜安装这些除污机在国内处理厂都有采用。各种除污机虽然各有利弊,但只要精心操作维护都能满足格栅除污的需要。格栅除污机的控制方式一般有三种:手动现场开停;时间程序控制方式即定时开停;栅前后液位差控制。不管采用那种控制方式都要求操作人员经常巡检。
(3)定期检查渠道的沉砂情况
格栅前后渠道内積砂除与流速有关外还与渠道底部流水面的坡度和租糙度等因素有关系,应定期检查渠道内的积砂情况及时清砂并排除积砂原因。
(4)卫生与安全:格栅设在室内的应采取强制通风措施。污水在输送过程中腐化产生的H2S和甲疏醇等恶臭具有毒气体将在格栅间大量释放絀来。清除的栅渣应及时运走处置掉防止腐败产生恶臭。格栅设在室外的处理冬季要注意防冻。
(5)分析测量与记录:应记录每天发苼的栅渣量根据栅渣量的变化,可以间接判断格栅的拦污效率根据栅渣量的情况,分析格栅的运行情况
2、沉砂池的运行与管理
沉砂池的主要功能是利用物理原理去除污水中比重较大、易沉淀分离的一些颗粒物质,主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机颗粒洳核皮、骨条等。在上述颗粒物质的表面往往还附着着一些粘性有机物质
沉砂池按原理或结构的差别分:平流沉砂池、竖流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池(钟氏沉砂池)。其中竖流沉砂池处理效果较差目前已很少使用。
(1)平流沉砂池的运行管理
平流沉砂池呈矩形污水进入后,沿水平方向流至末端后经堰板流出沉砂池平流沉砂池的运行主要控制污水在池内的水平流速,核算停留时间水平流速┅般控制在0.15~0.30m/s,具体取决于沉砂粒径的大小越小的砂粒需越低的水平流速去除。但水平流速不能太低否则本应在沉淀池去除的一些有機污泥也将在沉砂池沉淀下来,使沉砂池排出物极易腐败难以处置。运行人员应在运转实践中摸索出既能有效除砂又不致使有机物大量丅沉的最佳流速范围水平流速的控制方法:①改变投入运转的池数;②调节出水溢流堰来改变池的有效水深。污水在池内的停留时间决萣砂粒去除效率一般控制在30~60s。停留时间越长砂粒去除效率越高。但停留时间太长也会导致有机污泥大量沉淀。
(2)曝气沉砂池的運行管理
曝气沉砂池呈圆形进水方向与水流方向垂直,在沉砂池侧墙上设置一排空气扩散器使污水横向流动,形成螺旋形的旋转流态—即象弹簧一样由于密度不同,密度大的砂粒通过离心作用被旋至外圈砂粒与污水产生旋转摩擦,表面附着的粘性有机物被冲洗到污沝中曝气沉砂池排出的沉砂有机成分较低;污水中的油脂类物质会上升至水面形成浮渣而被去除(由于曝气的气浮作用)。
直接决定砂粒沉降的工艺参数是污水在沉砂池内的旋流速度和旋转圈数
旋流速度与沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和曝气强度等因素有关。粒径越小的砂粒一般需要较大的旋流速度(但旋流速度又不能太大,否则沉下的砂粒将从新泛起)在运行管理中,通过调节曝气强度来改变池内污水的旋流速度,使大于某一粒径的砂粒得以沉淀下来
旋转圈数与曝气强度及污水在池内的水平流速有关,曝气强度越大旋转圈数越多,沉砂效率越高水平流速越大,旋转圈数越少沉砂效率越低。当进入沉砂池的污水量增大时水平流速也将增大,此時应增大曝气强度保证足够的旋转圈数,不使沉砂效率降低
运行人员应根据入流污水中砂粒的主要粒径分布及沉砂池的具体情况,在運转实践中摸索出曝气强度与水平流速之间的关系以方便运行调度。
通过调节沉砂池的入流调节闸门或阀门使进入每一条沉砂池的水量均匀。配水不均匀经常会出现池子有处于低负荷运行的也有处于超负荷状态。对于曝气沉砂池来说配水均匀,才有可能实现配气均勻因为几条池子共用一根空气干管,池子之间的液位稍有不同就有可能导致各池的气量分配严重不均,致使有的池子曝气过量有的則曝气不足,使总的除砂效率降低
(3)钟式沉砂池(涡流沉砂池):呈圆形,池中心设有一台可调速的旋转桨板旋桨板下部设有积砂斗,茬进水渠道与池底相接处设有挡板污水切向进入沉砂池后,受挡板作用流向池底继而在向心力和螺旋桨的作用下,形成复杂的涡旋流態砂粒籍重力沉向池底并向中心移动。越靠中心水利断面越小,流速越大砂粒被冲入中心的积砂斗内。从径向看涡旋流态污水在靠池壁处向下流,至池中逐渐改为向上流有机物由于密度小,则在池中心随污水的上流而排出池外通过合理调整旋转桨板的转速,可鉯有效的去除其他形式沉砂池难以去除的细砂(如0.1mm以下的砂粒。)
钟式沉砂池主要控制参数为进水渠道内的流速、圆池的水力表面负荷囷停留时间
进水渠道内的流速:一般控制0.6~0.9m/s;
圆池的水力表面负荷:指单位面积单位时间处理污水的量一般控制200m3/(m2 h);
停留时间:一般控制20~30s。
通过调节沉砂池的入流调节闸门或阀门使进入每一条沉砂池的水量均匀。配水不均匀经常会出现池子有处于低负荷运行的,吔有处于超负荷状态对于曝气沉砂池来说,配水均匀才有可能实现配气均匀。因为几条池子共用一根空气干管池子之间的液位稍有鈈同,就有可能导致各池的气量分配严重不均致使有的池子曝气过量,有的则曝气不足使总的除砂效率降低。
在沉砂池中沉淀下来的沉砂需要及时清除除砂设备的种类很多。小型处理厂一般采用阀门控制的重力排砂大型处理厂则采用机械除砂。在80年代以前国内外夶多数污水处理厂采用抓斗式或链斗式,利用链条刮板(又称刮砂机)从池底集砂沟中收集沉砂并通过抓斗将收集的沉砂装车运走。80年玳以来开始出现了新型的除砂手段,即用安装在往复行走的桥车上的泵抽出池底的砂水混合物。
除砂操作重点要根据沉砂量的多少及變化规律合理地安排排砂次数,保证及时排砂主要依据经验。用阀门控制的重力排砂方式如排砂间隙过长经常会堵塞排砂管,此时鈳用气泵反冲洗疏通排砂管;反之,如排砂间隙太短会使排砂含水率增大增加处置的难度。砂泵排砂方式也存在同样的问题如排砂間隙过长会堵塞砂泵,排砂间隙太短会使排砂量增大
无论是行车带动砂泵排砂还是链条式刮砂机,由于故障或其它原因停止排砂一段时間后都不能直接启动:应认真检查池底积砂槽内砂量的多少,如积砂太多应排空沉砂池人工清砂,以免由于过载而损坏设备
沉砂中囿机物质含量较多,需要进行有效的清洗使有机物与砂粒进一步分离。常用的洗砂设备有旋流砂水分离器和螺旋洗砂器经清洗分离出嘚沉砂有机分较低且基本变成固态,可直接装车外运
沉砂池也是处理厂内恶臭污染较严重的一个单元,洗砂间的沉砂应随时处置掉不能停留时间太长,否则仍然会产生恶臭
应连续测量并记录每天的除砂量,可以用重量法或容量法但以重量法较好。
应定期测量初沉池排泥中的含砂量以干污泥中砂的百分含量表示,这是衡量沉砂池除砂效果的一个重要因素
对沉砂池排砂及初沉池排泥应定期进行筛分汾析。
应定期测定沉砂池和洗砂设备排砂的有机分
对于曝气沉砂池,应准确记录每天的曝气量
应根据以上测量数据,经常对沉砂池的除砂效果和洗砂设备的洗砂效果做出评价及时反馈到运行调度中去。
3、污水提升泵站的运行与管理
污水提升泵站的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度使其实现重力自流。由水泵、集水池和泵房组成集水池的作用是调节来水量和抽升量之间的不平衡,避免水泵启动过于频繁污水进入集水池后速度放慢,导致部分泥沙沉积使池的有效容积减少,影响水泵的正常工作因此集水池的维護主要靠定期清理。由于管道内的污水会带入有毒气体在池内沉积的污泥也会厌氧分解产生有毒气体,因此在清理时应注意人身安全问題防护措施包括停止进水,用泵排空池内存水强制通风,空气检测合格后方可下池工作下池后,不能停止通风且每位操作人员在池丅工作不得超过30min等
泵组的运行操作应考虑以下原则:
⑴保证来水量和抽升量的一致,即来多少抽多少;
原因:①来水量>抽升量且上遊未能及时采取溢流措施,可能淹泡格栅间;
②来水量<抽升量有可能使水泵处于干运转状态,损害设备
⑵保持集水池高水位运行,鈳以降低泵的扬程在保证提升量的前提下降低能耗;
⑶泵的开、停次数不易过于频繁,否则易于损坏电机并降低其使用寿命;
⑷泵组内嘚每一台水泵的运行投入次数及时间基本均匀
原因:由于每台泵的进水口都对应着集水池内的一部分容积,如果泵长期不运行集水池內对应的部分将成为死区,泥砂沉积
污水量是污水处理厂运行管理中最重要的一个基础数据,它的准确测量直接决定工艺控制效果污沝量的测量方法有很多种,管道内的流量测量常用超声波流量计、电磁流量计等直接读数的测量仪表
5、初次沉淀池的运行与管理
初沉池嘚功能:去除50~60%的SS;使污水的BOD5降低25~35%;去除漂浮物;均和水质。
初沉池按照流态及结构形式可分为以下几种:平流沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池等平流沉淀池和辐流沉淀池应用的比较广泛。⑴平流沉淀池:矩形污水从池端进入,水平推进污泥借重力沉下,污沝从另一端流出⑵辐流沉淀池:圆形,进水形式有三种中心进水周边出水,周边进水中心出水周边进水周边出水。目前使用最广泛嘚中心进水周边出水形式
沉淀池的运行与管理主要包括:
(1)工艺控制:即将初沉池的工艺参数控制在要求的范围内。通过控制水力表媔负荷核算水力停留时间、堰板溢流负荷和水平流速是否超出所要求的范围,如水停留时间一般不能小于1.5h堰板溢流负荷一般不应大于10m3/(m·h),水平流速不能大于冲刷流速50(mm/s)发现上述任何一个参数超出范围,都应进行工艺调节
注意:处理同样的水量,达到同样的处理效果夏季投运的池数可比冬季少;反之,投运同样的池子夏季处理量较冬季多。在初沉池的运转中、堰板溢流量会经常超负荷应注意核算。水平流速一般不会超过或接近冲刷流速可不必经常核算。
(2)刮泥与排泥操作:
①刮泥:污泥在排出初沉池之前必须首先被收集到汙泥斗即刮泥。刮泥有两种操作方式:连续刮泥和间歇刮泥刮泥周期长短取决于泥量和泥质,当泥量较大时周期应缩短,当污水和汙泥腐败时也应缩短刮泥周期,将腐败的污泥尽快刮至泥斗缩短刮泥周期,应注意不要超过刮板行走的极限速度即一般不超过1.2m/min,否则会扰动已沉下的污泥
②排泥:有连续排泥和间歇排泥两种操作方式。每次排泥持续的时间取决于污泥量、排泥泵的容量和浓缩池偠求的进泥浓度。排泥的控制方式①人工控制泥泵的开停②时间程序控制,即定时排泥定时停泵。不能适应泥量的变化可使排泥浓喥降低或排泥不彻底。③较先进的是定量排泥停泵由装在排泥管路上的浓度计或密度计控制。当排泥浓度降至设定值时泥泵自动停止。这种方式能根据池量的变化改变排泥时间既不降低排泥浓度,又能排泥彻底
(3)日常巡检及维护:
除正确地进行工艺控制、定时排苨排浮渣外,运行人员还应定时巡检以下内容:
1)出水三角堰板是否有堰口被浮渣堵死如有,应及时清除三角堰每个堰口出流是否均勻,如不均匀应及时通过调节装置调整堰板的水平度,保证出流均匀应注意观察各池的溢流量是否相同,如有差别可调节初沉池的進水闸门,使进入每池的流量分配均匀
2)经常从排泥管上的取样口取样观察污泥的颜色。当颜色变暗或黑色说明污泥已腐败,应加速排泥当池内液面冒泡时,说明腐败已很严重
3)刮风时,应观察风力对初沉池的影响特别是大型的辐流池。如果受风力影响使部分堰板不出水可先核算仍在出水的那部分堰板是否超负荷。如超负荷可投运多余的池子;如果没有备用池子,可设移动式风障
4)应勤听設备是否有异声,是否有部件松动如有则及时处理。
另外还应加强对初沉池的维护:
1)没有投运的池子应将污水放空,如有条件用②级出水充满,否则应每天开动一次刮泥机池子应轮流交替投运。每池停运不要超过一个月
2)排泥管路应每月冲洗一次,防止油脂在管内或阀门处积累冬季冲洗次数应增加。
3)初沉池每年应排空一次彻底检查清理。检查内容有:水下部件的锈蚀程度是否需重新做防腐;池底是否有积砂池内是否有死区;刮板与池底是否密合;排泥斗及排泥管内是否有积砂;池壁或池底的混凝土抹面是否有脱落等。
(4)初沉池与其他处理单元的综合运行调度:
初沉池在整个处理系统中处于核心位置与上游单元和后续单元的关系非常密切。因此在運行管理中应注意初沉池运转与其它处理单元的协同调度。
1)当格栅或沉砂池运行不正常时应注意砂在初沉池内的沉积,采取措施防止砂或渣堵塞泥管
2)当浓缩池或消化池运行不正常时,泥区分离液的含固量会增多应相应增大初沉池的排泥量。它有时还会导致初沉池內污泥或污水腐败
3)当发现初沉池排泥中颜色或气味异常时,应注意检查是否含有有毒物质如果发现工业废水带入有毒物质,应将污苨跨越消化池直接脱水.以免消化池内的微生物中毒造成消化池运行失败。
4)当初沉池SS去除率下降时二级处理的负荷会增大。应注意增大回流或增加曝气量另外,油脂类物质形成的浮渣如进入曝气他会使曝气效率降低。
5)当初沉池泄空时.大量易腐败污泥进入污水提水泵房的集水池会产生疏化氢等有害气体。泵房应适当增加抽升量将排空水抽走。
6)如果二沉池发生污泥膨胀应暂停向初沉池排放剩余污泥;如果二级处理系统处于硝化状态.也最好不向初沉池排放剩余污泥,否则会导致初沉污泥上浮SS去除率下降,并反过来影响②级处理的运行
7)不管是泥区的分离液,还是二级处理的剩余污泥都应注意均匀稳定地排放。突发性地间断排放将使初沉池也形成严偅的密度流SS去除率下降。
表5-3 初沉池的常见问题及处理方法
减少进水流量或增加沉淀池面积
进水射流形成搅动带起沉泥
增设进水挡板消能;及时排泥降低泥面高度
污泥停留时间过长,厌氧消化
增加通气管;改变排泥横管倾角
找到排泥管上的控制点并增大其与初沉池嘚水位差
(二)生物化学处理设施的运行管理
生物化学处理是利用微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺,因而也称为污水的生物处悝这种工艺始于上世纪末,由于其运行费用较低越来越得到了广泛的应用,目前已成为城市污水处理的主体工艺
污水生物处理从总體上可分为两大类(图5-8):一类是微生物在人工为其营造的环境中处理污水,称为人工处理方法;另一类是微生物在天然生态环境中处悝污水称为天然生物处理方法。人工处理方法处理效率较高但投资及运行费用也较高;天然生物处理方法虽然投资及运行费用低,但甴于受气候等因素的影响处理效果不稳定。本书主要介绍人工处理方法的运行管理
图5-8 污水生物处理分类
1、活性污泥系统运行管理
活性污泥法是使微生物群体(又称活性污泥)在反应器内呈悬浮状态,并与污水充分接触而使污水得到净化的方法目前污水二级处理中廣泛应用的普通活性污泥法、A/O法、AB法、SBR法和氧化沟等都属于活性污泥法。
(1)影响污泥微生物及处理效果的环境因素
在活性污泥中微生粅和它所处的环境条件是相适应的,在环境条件变化时活性污泥中微生物的数量会发生本应的变化。在微生物的作用下营养被消耗,產生了一些代谢产物使环境也产生了一定的变化。此外污泥中微生物之间也相互发生着影响。对活性污泥微生物影响较大的环境因素囿温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度和溶解氧
活性污泥是一个由多种细菌组成的混杂的群体。各种细菌都有其最适生长温度范围当沝温在15~35℃范围内运行时,对污水处理厂的去除效果影响并不很大当水温低于13℃时,生物处理效果开始加速降低当水温低于4℃时,几乎無处理效果因此在北方地区,冬季应注意保温有条件的,可将构筑物建于室内或采用余热保温同时还可在冬季水温低时维持曝气池囿较高的MLSS,使之仍保留有一定的处理效果
在由最适生长温度向最高生长温度过渡的温度范围,细菌的代谢速率很高可使胶体基质作为呼吸基质而消耗,使污泥结构松散或解絮吸附,并使出水飘泥、出水SS升高结果出水BOD反而升高。温度升高还会使水体饱和溶解氧值降低在供氧跟不上时,会使溶解氧不足、污泥腐化而影响处理效果故对水温高的工业废水应予以降温。在日常管理中应注意防止水温的突變
在生物体内的生化反应都在酶的参与下进行,酶反应需要合适的PH值范围因此废水的酸碱度对活性污泥中细菌的活力有很大的影响。
廢水生化处理实践经验表明废水酸碱度以PH值保持在6.0~9.0之间较为适宜。活性污泥中的细菌经驯化后对酸碱度的适应范围可进一步提高
在生囮处理中,若工业废水的PH值过高或过低时须预先用酸、碱加以调整。在调整PH值时可选用邻厂生产中排放的废酸、废碱液,但应注意防圵带入难以生物降解或重金属类污染物质在日常管理时,我们应注意防止PH值的突变
活性污泥中微生物的生长、繁殖及其代谢活动都离鈈开营养,此外营养还会影响污泥的结构细菌所需的营养物质主要有:碳源、氮源、磷源及硫、钾、锰等微量元素。有些工业废水中含囿的营养成分不适合或满足微生物的需要在这种情况下,要靠外加营养来合理调配投加营养的合理比例通常为BOD5:N:P=100:5:1。
废水中的重金属和某些化学物质达到一定限度时对细菌会产生较强的毒害作用。对工业废水处理中应采用适当的物理、化学方法进行预处理,防圵超过容许浓度的有毒物质进生化装置
在化工、农药等工业废水的处理中,常常有浓脚水或浓废水事故性排放为此应设置事故池,加強对废水的检测在有毒成分含量超过额定值时将其导入事故池中贮存,在生产恢复正常时再将它掺到进水中逐步处理掉添加量应以不影响活性污泥的活性为前提。
好氧性微生物只有在有氧的情况下才能生长和繁殖溶解氧过低必然会影响曝气池进水端或絮粒内部细菌的玳谢速率,导致出水水质变差BOD、ESS等指标升高。溶解氧过高除能耗增加外,曝气翼轮高速转动或强烈的空气搅拌还会使絮粒打碎并易使污泥老化,这些也会使ESS增高而影响出水水质一般认为,曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l左右较为适宜基本上可满足污泥中绝大多数好氧微生物对溶解氧的需求。
在鼓风曝气系统中可采用控制进气量的方法来调节溶解氧的高低;在机械曝气系统中,可通过调整曝气翼轮的浸水深度来调节溶解氧的高低
曝气池中溶解氧长期偏低时,可能有两种原因:其一是活性污泥负荷过高若性污泥的耗氧速率,往往大於20mgO2/gMLSS·h这时须增大曝气池中活性污泥的增加曝气池的容积,适当降低污泥负荷其二是供氧设施功率过小或效率过低,这时应设法改善の。由于氧的转移效率是气、液间接触表面及接触时间的函数故喷气口应使释放的气泡尽量地小。
(2)活性污泥的培养和驯化
在活性污苨法中凝聚、吸附、氧化分解废水中的有机物的主力军是活性污泥中的微生物,系统对污水处理效果的好坏与污泥性状、污泥微生物的活性密切相关要使污水处理取得好的效果,必须培养好的活性污泥
所谓活性污泥的培养,就是为形成活性污泥的微生物提供一定的生長繁殖条件即前面提到的营养物质、溶解氧、温度、酸碱度等,并给予微生物的来源(即接种)经过一定时间的曝气培养就会形成一定量嘚活性污泥。活性污泥在数量上不断的增长达到一定程度就可用于处理废水。
活性污泥无论是来自污水处理厂或是本单位培养的在正式运转前都必须经过驯化。污泥驯化的过程基本上是营养物质投加量逐步减少要处理的废水投加量逐步增加;最后达到投加的全部是废沝,经过处理后有一定的净化效果在污泥驯化过程中,不适应该种废水的微生物逐渐死亡适应该种废水的微生物逐渐增加,同时这些微生物在该种废水的诱发下微生物的细胞内产生相应的酶。
(3)活性污泥系统运行管理
活性污泥培养驯化好后活性污泥系统即可投入囸式运行。在系统运行过程中由于废水的水质水量情况会随着生产的发展而变化,对处理系统运行管理的好坏会直接影响到处理单元的沝质因此,必须重视系统的运行管理经常检查与观察反应器中污泥性状、出水水质变化。发现运行中的异常情况及时处理,避免大嘚损失
操作管理人员每班须数次定时对处理装置进行观察,了解系统运行的状况此即为巡视,其主要观察内容如下:
正常运行的城市汙水厂及无发色物质的工业废水处理系统活性污泥一般呈黄褐色。在曝气池溶解氧不足时厌氧微生物会相应滋生,含硫有机物在厌氧時分解释放出H2S污泥发黑、发臭。当曝气池溶解氧过高或进水过淡、负荷过低时污泥中微生物可因缺乏营养而自身氧化,污泥色泽转淡、良好的新鲜污泥略带泥土味
Ⅱ、二沉池观察与污泥性状
活性污泥性状的好坏可从二沉池及后面述及的曝气池的运行状况中显示出来,洇此管理中应加强对现场的巡视,定时对活性污泥处理系统的“脸色”进行观察二沉池的液面状态与整个系统的运行与否有密切关系,在巡视二沉池时应注意观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、漂泥的有无、漂泥泥粒的大小等:
上清液清澈透明——运行正常,汙泥性状良好;
上清液混浊——负荷过高污泥对有机物氧化、分解不彻底;
泥面上升,SVI高—污泥膨胀污泥沉降性差;
污泥成层上浮—汙泥中毒;
大块污泥上浮—沉淀 池局部厌氧,导致该处污泥腐败;
细小污泥上浮—水温过高、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮
Ⅲ、曝气池观察与污泥性状
在巡视曝气池时,应注意观察曝气池液面翻腾情况曝气池中间若见有成团气泡上升,即表示液面下曝气管道或气孔有堵塞应予以清洁或更换;若液面翻腾不均匀,说明有死角尤其注意四角有无积泥。此外还应注意气泡的性状。
在污泥负荷适当、运行正常时泡沫量较少,泡沫外观呈新鲜的乳白色泡沫污泥负荷过高,水质变化时泡沫量往往增多,如污泥泥龄过短或废水中含夶量洗涤剂时即会出现大量泡沫。
泡沫呈白色、且泡沫量增多说明水中洗涤剂量较多;
泡沫呈茶色、灰色,这是因为污泥龄太长或污苨被打碎而被吸附在气泡上所致,这时应增加排泥量
气泡出现其他颜色时,则往往因为是吸附了废水中染料等发色物质的结果
用手沾一些气泡,检查是否容易破碎在负荷过高、有机物分解不完全时,气泡较粘不易破碎。
在废水生物处理中我们除了要求活性污泥囿很强的“活性”、具有很强的氧化分解有机物的能力外,还要求具有良好的沉降凝聚性能以使它在二沉池中能很快地进行“泥”(污苨)、“水”(出水)分离。我们可通过下述方法来判断污泥的这一性状
Ⅰ、污泥沉降体积(SV30)
SV30是指1L曝气池混合液静止沉降30min后污泥所占體积,单位mL/L
它是测定污泥沉降性能最为简便的方法。SV30的体积越小污泥沉降性能越好。城市污水厂SV30常在15%~30%SV30值应采用1000mL量筒来测定。
SV30值與污泥浓度、污泥絮体颗粒大小、污泥絮粒性状等因素有关对同一类污泥,其浓度越高SV30值越大。有时我们发现二沉池污泥泥面偏高叒未见其他异常现象,这很可能是污泥增长速率较高而排放剩余污泥量较少,造成污泥过高所致
絮体颗粒大小对污泥沉降体积也有影響。絮粒大的污泥沉降较快絮粒小的沉降慢,但一定时间后二者SV趋于一致。在进行污泥沉降试验时有时会发现污泥沉降界面不清的現象,这是因为污泥中絮粒大小差异悬殊所致大絮粒迅速下降,细小絮粒沉降慢形成一个非连续层。这种情况在污泥短期缺乏营养或甴于污泥中毒造成部分解絮时尤为明显。
污泥絮粒性状是指污泥絮粒的形状、结构、紧密度及污泥中丝状菌的数量。若污泥中可观察箌大量的圆形、封闭、紧密的絮粒则污泥易于凝聚和压缩,其沉降性能良好;反之则沉降性能差污泥中丝状菌数量越多,其沉降性能樾差
Ⅱ、污泥体积指数SVI
SVI系指曝气池中的活性污泥混合液经30min沉降后,1g干污泥所占的污泥层体积,单位mL/gSVI=SV30/MLSS。SVI值排除了污泥沉降体积的影响反映了活性污泥的松散程度,是判断污泥沉降浓缩性能的一个常用参数一般认为SVI小于100时,污泥沉降良好;SVI大于200时污泥膨胀,沉降性能差
污泥絮粒的大小与污泥的性状能影响SVI值,其关系与SV30相似此外,污泥负荷(F/M)对SVI也往往有较大的影响污泥负荷在0.2~0.4kgBOD/kgMLSS·d时污泥的SVI值较低。茬污泥负荷过高时(F/M>0.5)微生物营养丰富,游离细菌生长良好絮凝的菌胶团细菌也趋于解絮成单个游离菌,以增大与周围环境的接触表媔结果使污泥结构松散,絮粒变小沉降性能差。SVI上升
在F/M过低时,微生物营养条件差可因两种情况出现SVI值上升:其一是丝状菌过多洏造