⑴ 如何降低污水中的COD
1、COD是一種常用的評價水體污染程度的綜合性指標。它是英文chemical oxygen demand的縮寫,中文名稱為「化專學需氧量」或屬「化學耗氧量」,是指利用化學氧化劑(如重鉻酸鉀)將水中的還原性物質(如有機物)氧化分解所消耗的氧量。它反映了水體受到還原性物質污染的程度。由於有機物是水體中最常見的還原性物質,因此,COD在一定程度上反映了水體受到有機物污染的程度。COD越高,污染越嚴重。我國《地表水環境質量標准》規定,生活飲用水源COD濃度應小於15毫克/升,一般景觀用水COD濃度應小於40毫克/升。 2、滌綸裝飾布污水COD主要來源是漿料,當然助劑、染料也是有機物,也是COD的來源,冰醋酸對COD影響不大。 3、措施:估計助劑、染料減少對降低COD意義不大,本人認為只能廢水處理來降低COD,
⑵ 廢水的三級處理有哪些具體方法
污水三級處理是污水經二級處理後,進一步去除污水中的其他污染成分(如;氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等)的工藝處理過程。主要方法有生物脫氮法、凝集沉澱法、砂濾法、硅藻土過濾法、活性炭過濾法、蒸發法、冷凍法、反滲透法、離子交換法和電滲析法等。根據三級處理出水的具體去向和用途,其處理流程和組成單元有所不同。如果為防止受納水體富營養化,則採用除磷和除氮的處理單元過程;如果為保護下游飲用水源或浴場不受污染,則應採用除磷、除氮、除毒物、除病原體等處理單元過程;如果直接作為城市飲用以外的生活用水,例如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水,其出水水質要求接近於飲用水標准,則要採用更多的處理單元過程。污水的三級處理廠與相應的輸配水管道結合起來便形成城市的中水道系統。三級處理各個單元處理過程如下:一級處理是它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。污水三級處理除磷最有效和實用的除磷方法是化學沉澱法,即投加石灰或鋁鹽、鐵鹽形成難溶性的磷酸鹽沉澱。石灰與廢水中的磷酸根離子發生如下反應而形成難溶的羥基磷灰石沉澱:
3HPO3-+5Ca2++4OH-=Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O為了保證投加石灰的沉澱除磷效果,必須將pH值提高到9.5~11.5。鋁鹽和磷酸根反應生成的磷酸鋁在pH值為 6時沉澱效果最好,鐵鹽和磷酸根反應生成的磷酸鐵在PH值為4時沉澱效果最好。為了確定金屬鹽的准確投量,須對待處理的污水進行小型試驗。污水三級處理除氮生物硝化-反硝化法:是好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯工作的系統。污水中的含氮有機物首先經需氧生物處理轉化為硝酸鹽,隨後再經厭氧生物處理將硝酸鹽還原為氮氣析出而被去除。有多種處理流程,如三級串聯的活性污泥法處理系統,其中第一級用於氧化碳水化合物,第二級用於氧化含氮有機物,而第三級是使第二級產生的硝酸鹽在厭氧條件下還原析出氮氣。在所有的處理流程中,都是向厭氧系統中投加一些補充的需氧源(如甲醇),以使反硝化所需的反應時間縮短而切合實用。
⑶ 環保知識
環保紀念日
國際濕地日
2月2日為國際濕地日。根據1971年在伊朗拉姆薩爾(RAMSAR)簽定的《關於特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》,濕地是指「長久或暫時性沼澤地、泥炭地或水域地帶,帶有靜止或流動、或為淡水、半鹹水、鹹水體,包括低潮時不超過6米的水域」。濕地對於保護生物多樣性,特別是禽類的生息和遷徙有重要的作用。
世界水日
1993年1月18日,第四十七屆聯合國大會做出決議,確定每年的3月22日為「世 界水日」。決議提請各國政府根據各自的國情,在這一天開展一些具體的活動,以提高 公眾意識。從1994年開始,我國政府把「中國水周」的時間改為每年的3月22日至28 日,使宣傳活動更加突出「世界水日」的主題
世界氣象日
1960年,世界氣象組織把3月23日定為「世界氣象日」,以提高公眾對氣象問題的關注。
地球日
1969年美國威斯康星州參議員蓋洛德 納爾遜提議,在美國各大學校園內舉辦環保問題的講演會。不久,美國哈佛大學法學院的學生丹尼斯 海斯將納爾遜的提議擴展為在全美舉辦大規模的社區環保活動,並選定1970年4月22日為第一個「地球日」。當天,美國有2000多萬人,包括國會議員、各階層人士,參加了這次規模盛大的環保活動。在全國各地,人們高呼著保護環境的口號,在街頭和校園,遊行、集會、演講和宣傳。隨後影響日漸擴大並超出美國國界,得到了世界許多國家的積極響應,最終形成為世界性的環境保護運動。4月22日也日漸成為全球性的「地球日」。每年的這一天,世界各地都要開展形式多樣的群眾環保活動。
世界無煙日
1987年世界衛生組織把5月31日定為「世界無煙日」,以提醒人們重視香煙對人類健康的危害。
世界環境日
二十世紀六、七十年代,隨著各國環境保護運動的深入,環境問題已成為重大社會問題,一些跨越國界的環境問題頻繁出現,環境問題和環境保護逐步進入國際社會生活。 1972年6月5~16日,聯合國在斯德哥爾摩召開人類環境會議,來自113個國家的政府代表和民間人士就世界當代環境問題以及保護全球環境戰略等問題進行了研討,制定了《聯合國人類環境會議宣言》和109條建議的保護全球環境的「行動計劃」,提出了7個共同觀點和26項共同原則,以鼓舞和指導世界各國人民保持和改善人類環境,並建議將此次大會的開幕日定為「世界環境日」。 1972年10月,第27屆聯合國大會通過決議,將6月5日定為「世界環境日」。聯合國根據當年的世界主要環境問題及環境熱點,有針對性地制定每年的「世界環境日」的主題。聯合國系統和各國政府每年都在這一天開展各種活動,宣傳保護和改善人類環境的重要性,聯合國環境規劃署同時發表《環境現狀的年度報告書》,召開表彰「全球500佳」國際會議。
世界防治荒漠化和乾旱日
由於日益嚴重的全球荒漠化問題不斷威脅著人類的生存,從1995年起,每年的6月17日被定為「世界防治荒漠化和乾旱日」。
世界人口日
1987年7月11日,以一個南斯拉夫嬰兒的誕生為標志,世界人口突破50億。1990年,聯合國把每年的7月11日定為「世界人口日」。
國際保護臭氧層日
1987年9月16日,46個國家在加拿大蒙特利爾簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,開始採取保護臭氧層的具體行動。聯合國設立這一紀念日旨在喚起人們保護臭氧層的意識,並採取協調一致的行動以保護地球環境和人類的健康。
世界動物日
義大利傳教士聖· 弗朗西斯曾在100多年前倡導在10月4日「向獻愛心給人類的動物們致謝」。為了紀念他,人們把10月4日定為「世界動物日」。
世界糧食日
全世界的糧食正隨著人口的飛速增長而變得越來越供不應求。從1981年起,每年的10月16日被定為「世界糧食日」。
國際生物多樣性日
《生物多樣性公約》於1993年12月29日正式生效,為紀念這一有意義的日子,聯合國大會通過決議,從1995年起每年的12月29日為「國際生物多樣性日」。
什麼是白色污染?
大量的廢舊農用薄膜、包裝用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下統稱為塑料包裝物)在使用後被拋棄在環境中,給景觀和生態環境帶來很大破壞。由於廢舊塑料包裝物大多呈白色,因此造成的環境污染被稱為「白色污染」。
酸雨的危害
酸雨通常是指表示酸鹼度指數的 Ph 值低於 5.6 的酸性降水。
我國酸雨(酸雨通常是指表示酸鹼度指數的 PH 值低於 5.6 的酸性降水)正呈蔓延之勢,是繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區。80 年代,我國的酸雨主要發生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區,酸雨區面積為 170 萬平方公里。到 90 年代中期,酸雨已發展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區,酸雨面積擴大了 100 多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區現已成為全國酸雨污染最嚴重的地區,其中心區年降酸雨頻率高於 90%,幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區也成為我國主要的酸雨區。華北、東北的局部地區也出現酸性降水。1998 年,全國一半以上的城市,其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川,圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國已呈燎原之勢,覆蓋面積已佔國土面積的 30% 以上。
酸雨危害是多方面的,包括對人體健康、生態系統和建築設施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降,慢性咽炎、支氣管哮喘發病率增加,同時可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨還可使農作物大幅度減產,特別是小麥,在酸雨影響下,可減產 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,導致蛋白質含量和產量下降。酸雨對森林和其他植物危害也較大,常使森林和其他植物葉子枯黃、病蟲害加重,最終造成大面積死亡。
在中國的大氣污染中,酸雨和浮塵是最主要的污染。十多年來,由於二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多,酸雨的問題越來越突出。現在中國已是僅次於歐洲和北美的第三大酸雨區。
我國酸雨主要分布地區是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、廣東等省。在華北,很少觀測到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空氣濕度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區現在也出現了酸性降水。
酸雨可對森林植物產生很大危害。根據國內對 105 種木本植物影響的模擬實驗,當降水 pH 值小於 3.0 時,可對植物葉片造成直接的損害,使葉片失綠變黃並開始脫落。葉片與酸雨接觸的時間越長,受到的損害越嚴重。野外調查表明,在降水 PH 值小於 4.5 的地區,馬尾松林、華山松和冷杉林等出現大量黃葉並脫落,森林成片地衰亡。例如重慶奉節縣的降水 PH 值小於 4.3 的地段,20 年生馬尾松林的年平均高生長量降低 50%。
酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學性質的惡化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的營養元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來,並隨著雨水被淋溶掉。所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養元素被淋失,造成土壤中營養元素的嚴重不足,從而使土壤變得貧瘠。此外,酸雨能使土壤中的鋁從穩定態中釋放出來,使活性鋁的增加而有機絡合態鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴重地抑制林木的生長。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、細菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川,重酸雨區的馬尾松林的病情指數為無酸雨區的 2.5 倍。
酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據初步的調查統計,四川盆地受酸雨危害的森林面積最大,約為 28 萬公頃,佔有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬公頃。根據某些研究結果,僅西南地區由於酸雨造成森林生產力下降,共損失木材 630 萬立方米,直接經濟損失達 30 億元(按 1988 年市場價計算)。對南方 11 個省的估計,酸雨造成的直接經濟損失可達 44 億元。 現在大多數專家認為,森林的生態價值遠遠超過它的經濟價值。雖然對森林的生態價值的計算方法還有一些爭議,計算出來的數字還不能得到社會的普遍承認,但森林的生態價值超過它的經濟價值,這幾乎是一致的。根據這些計算結果,森林的生態價值是它經濟價值的 2-8 倍。如果按照這個比例來計算,酸雨對森林危害造成的經濟損失是極其巨大的。
臭氧層小知識
眾所周知,太陽輻射的紫外線對生物有很強的殺傷力。幸運的是,距地球表面 25 — 50 公里處有一臭氧層。臭氧是地球大氣層中的一種微量氣體,它是由三個氧原子(O3)結合在一起的藍色、有刺激性的氣體。盡管臭氧層在地球表面並不太厚,若在氣溫 0℃ 時,將地表大氣中的臭氧全部壓縮到一個標准大氣壓時,臭氧層的總厚度才不過 3 毫米左右,但它卻能吸收太陽輻射出的 99% 的紫外線。就像地球的一道天然保護屏障,使地球上的萬物免遭紫外線的傷害。因此,臭氧層也被譽為是地球的「保護傘」。 1985 年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:在過去 10 — 15 年間、每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近 95% 的臭氧被破壞。從地面上觀測,高空的臭氧層已極其稀薄,與周圍相比像是形成一個「洞」,直徑達上千公里,「臭氧洞」由此而得名。衛星觀測表明,此洞覆蓋面積有時比美國的國土面積還要大。到 1998 年臭氧空洞面積比 1997 年增大約 15%,幾乎相當於三個澳大利亞大。前不久,日本環境廳發表的一項報告稱,1998 年南極上空臭氧空洞面積已達到歷史最高記錄,為 2720 萬平方公里,比南極大陸還大約 1 倍。 美、日、英、俄等國家聯合觀測發現,近年來,北極上空臭氧層也減少了 20%。在被稱為是世界上「第三極」的青藏高原,中國大氣物理及氣象學者的觀測也發現,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度減少。根據全球總臭氧觀測的結果表明,除赤道外,1978 — 1991 年總臭氧每 10 年間就減少 1% — 5%。 自 30 年代以來,氟氯碳被廣泛用作冰箱、冷凍機。空調等設備的製冷劑,聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的發泡劑,氣霧劑製品中的推進劑,電子線路板、精密金屬零部件等的清洗劑及煙絲的膨脹劑等。哈龍則主要用作滅火器中的滅火劑。上述化學物質非常穩定,排到大氣中可存留數一年,甚至 100 年左右,因此最終會破壞臭氧層。
大氣平流層中距地面 20-40 公里的范圍內有一圈特殊的大氣層,這一層大氣中臭氧含量特別高。大氣平均臭氧含量大約是 0.3ppm,而這里的臭氧含量接近 10ppm,高空大氣層中 90% 的臭氧集中在這里,所以叫它臭氧層。 臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:對於太陽光中與生物無害的可見光和 A 段紫外線,將它們大部分吸收,小部分放行,讓它們到達地面殺菌消毒,又不至於對人體健康造成危害。所以說臭氧層是保護地球的無縫天衣。 空調、電冰箱用的製冷劑氯氟烴其商品名叫氟里昂。氯氟烴在低層大氣中穩定,游盪 10 年左右的時間進入同溫層,直至穿出臭氧層。穿出臭氧層後,在強烈紫外線的作用下,氯氟烴迅速分解,產生氯原子,氯原子極為活潑,專門拆散臭氧分子,使臭氧層逐漸變薄,出現空洞。 人類已經把 1500 萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游盪,因而,雖然現在很多地方已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。何況,除了氯氟烴外,工業廢氣、汽車和飛機的尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,都是破壞臭氧層的因素。
什麼在破壞臭氧層?
大氣平流層中距地面 20-40 公里的范圍內有一圈特殊的大氣層,這一層大氣中臭氧含量特別高。大氣平均臭氧含量大約是 0.3ppm,而這里的臭氧含量接近10ppm,高空大氣層中 90% 的臭氧集中在這里,所以叫它臭氧層。
臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:對於太陽光中與生物無害的可見光和 A 段紫外線,將它們大部分吸收,小部分放行,讓它們到達地面殺菌消毒,又不至於對人體健康造成危害。所以說臭氧層是保護地球的無縫天衣。
空調、電冰箱用的製冷劑氯氟烴其商品名叫氟里昂。氯氟烴在低層大氣中穩定,游盪 10 年左右的時間進入同溫層,直至穿出臭氧層。穿出臭氧層後,在強烈紫外線的作用下,氯氟烴迅速分解,產生氯原子,氯原子極為活潑,專門拆散臭氧分子,使臭氧層逐漸變薄,出現空洞。
人類已經把 1500 萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游盪,因而,雖然現在很多地方已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。何況,除了氯氟烴外,工業廢氣、汽車和飛機的尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,都是破壞臭氧層的因素。
何謂沙塵天氣?
沙塵天氣是指強風從地面捲起大量塵沙,使空氣渾濁,水平能見度明顯下降的一種天氣現象。
沙塵天氣分為浮塵、揚沙、沙塵暴三類。
浮塵:均勻懸浮在大氣中的沙或土壤粒子(多來源於外地,或是當地揚沙、沙塵暴天氣結束後殘留於空中)使水平能見度小於10公里。
揚沙:風將地面塵沙吹起,使空氣相當混濁,水平能見度在1到10公里之內。
沙塵暴:強風將地面塵沙吹起,使空氣很混濁,水平能見度小於1公里。當水平能見度小於500米時,定義為強沙塵暴。
汽車尾氣與人體健康危害
汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO X)、 鉛(Pb)等。
一氧化碳:一氧化碳和人體紅血球中的血紅蛋白有很強的親合力,它的親合力比氧強幾十 倍,親合後生成碳氧血紅蛋白(COHb%),從而消弱血液向各組織輸送氧的功能,造成感覺、反 應、理解、記憶力等機能障礙,重者危害血液循環系統,導致生命危險。
氮氧化物:氮氧化物 主要是指NO、NO2,都是對人體有害的氣體,特別是對呼吸系統有危害。在NO2濃度為9.4mg/m2 (5PPm)的空氣中暴露10分鍾,即可造成呼吸系統失調。
碳氫化合物:目前還不清楚它對人體健康的直接危害。但是HC和NOX在大氣環境中受強烈太 陽光紫外線照射後,產生一種復雜的光化學反應,生成一種新的污染物------光化學煙霧。1952年 12月倫敦發生的光化學煙霧,4天中死亡人數較常年同期約多4000,45歲以上的死亡最多,約為 平時的3倍;1歲以下的約為平時的2倍。事件發生的一周中,因支氣管炎、冠心病、肺結核和心 臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
⑷ 污水處理中微生物活性時好時壞,是何原因
影響微生物活性的關鍵因素
1、營養物質的比例B:N:P。另外還需要一些微量元素,如鐵、鋅、錳等。
2、溫度50~70;-5~0;是微生物無法適應,直接死亡的危險溫度。處理污水的各類微生物適宜在20~35。
在適宜的溫度范圍內,溫度越高,微生物的活性越強,處理效果也越好;反之則相反。
3、pH水解酸化微生物可在PH3.5—10范圍內生存,最佳為:5.5--6.5。硝化微生物在PH8—9范圍內最強,小於6.5要加鹼;
反硝化微生物在PH8—9范圍內能進行正常反應,最佳是在6.5—8的范圍內,小於6.5時要加鹼;
除磷微生物在6.5—8內能正常進行,如小於6.5時要加鹼。一般應將PH控制在6.5—8或6.5—9的范圍內。
4、有毒有害物質
毒 物 抑制濃度 毒 物 抑制濃度 鋁 15--26 鉛 0.1 氨 480 錳 10 砷 0.1 鎂
硼(硼酸鹽) 0.05--100 汞 0.1—5 鎘 10--100 鎳 1—2.5 鈣 25 00 銀 5 三價鉻 1--10 硫酸鹽 3000 銅 1 鋅 0.08--10 鐵 1000 酚 200
其他有重金屬毒物質的毒性影響及排放企業
氰化物(CN):氰化物是劇毒物質,急性中毒時抑制細胞呼吸,造成人體組織嚴重缺氧,對人的經口致死量為0.05-0.12g。
排放含氰廢水的工業主要有電鍍、焦爐和高爐的煤氣洗滌,金、銀選礦和某些化工企業等,含氰濃度約為20—79mg/L之間。
氰化物在水中的存在形式有無機氰(如氰氫酸HCN、氰酸鹽CN—)及有機氰化物(稱為腈,如丙烯腈C2H3CN)。我國飲用水標准規定,氰化物含量不得超過0.05mg/L,農業灌溉水質標准規定為不大於0.5mg/L。
砷(As):砷是對人體毒性作用比較嚴重的有毒物質之一。砷化物在污水中存在形式有無機砷化物(如亞砷酸鹽As02,砷酸鹽As03—4)以及有機砷(如三甲基砷)。
三價砷的毒性遠高於五價砷,對人體來說,亞砷酸鹽的毒性作用比砷酸鹽大60倍,因為亞砷酸鹽能夠和蛋白質中的硫反應,而三甲基砷的毒性比亞砷酸鹽更大。
砷也是累積性中毒的毒物,當飲水中砷含量大於0.05mg/L時就會導致累積。近年來發現砷還是致癌元素(主要是皮膚癌)。
工業中排放含砷廢水的有:化工、有色冶金、煉焦、火電、造紙、皮革、等行業。其中以冶金、化工排放砷含量較高。我國飲用水標准規定,砷含量不應大於0.04mg/L,農田灌溉標準是不高於0.05mg/L,漁業用水不超過0.1mg/L。
重金屬:重金屬指原子序數在21-83之間的金屬或相對密度大於4的金屬,其中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pd)毒性最大,危害也最大。
汞(Hg):汞是重的污染物質,也是對人體毒害作用比較嚴重的物質。汞是累積性毒物,無機汞進入人體後隨血液分布全身組織,在血液中遇氯化鈉生成二價汞鹽累積在肝、腎和腦中,在達到一定濃度後毒性發作,其毒理主要是汞離子與酶蛋白的硫結合,抑制多種酶的活性,使細胞的正常代謝發生障礙。
甲基汞是無機汞在厭氧微生物的作用下轉化而成的。甲基汞在體內約有15%的累積在腦內,侵入中樞神經系統,破壞神經系統功能。
我國飲用水、農田灌溉水都要求汞的含量不得超過0.001mg/L,漁業用水要求更為嚴格,不得超過0.0005mg/L。
排放含汞廢水的主要有:含汞廢水排放量較大的是氯鹼工業,因其在工藝上以金屬汞作流動陰電極,以製成氯氣和苛性鈉,有大量的汞殘留在廢水鹽水中。
聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工業均以汞作催化劑,因此上述工業廢水中含有一定數量的汞。此外,在儀表和電氣工業中也常使用金屬汞,因此也排放含汞廢水。
鎘(Cd):鎘也是一種比較廣泛的污染物質。鎘是一種典型的累積富集型毒物,主要累積在腎臟和骨骼中,引起腎功能失調。骨質中鈣被鎘所取代,使骨質軟化,造成自然骨折,疼痛難忍。這種病潛伏期長,短則10年,長則30年,發病後很難治療。
每人每日允許攝入的鎘量為0.057-0.071 mg。我國飲用水標准規定:鎘的含量不得大於0.01 mg/L,農業用水下漁業用水標准則規定要小於0.005 mg/L。鎘主要來自采礦、冶金、電鍍、玻璃、陶瓷、塑料等生產部門的廢水。
鉻(Cr):鉻也是一種較普遍的污染物。鉻在水中以六價和三價二種形態存在,三價鉻的毒性低,作為污染物質所指的是六價鉻。人體大量攝入能夠引起急性中毒,長期少量攝入也能引起慢性中毒。
六價鉻是衛生標准中的重要指標,飲用水中的濃度不得超過0.05 mg/L,農業灌溉用水與漁業用水應小於0.1 mg/L。
排放含鉻廢水的工業企業主要有:電鍍、製革、鉻酸鹽生產以及鉻礦石開采等。電鍍車間是產生六價鉻的主要來源,電鍍廢水中鉻的濃度一般在50-100 mg/L。
生產鉻酸鹽的工廠,其廢水中六價鉻的含量一般在100-200 mg/L之間。皮革鞣製工業排放的廢水中六價鉻的含量約為40 mg/L。
鉛(Pd):鉛對人體也是累積性毒物。據美國資料報道,成年人每日攝取鉛低於0.32 mg時,人體可將其排除而不產生積累作用;攝取0.5-0.6mg,可能有少量的累積,但尚不至於危及健康。
如每日攝取量超過1 mg,即將在體內產生明顯的累積作用,長期攝入會引起慢性中毒。其毒理是鉛離子與人體多種酶結合,從而擾亂了機體方面的生理功能,可危及神經系統、造血系統、循環系統和消化系統。
我國飲用水、漁業用水及農田灌溉用水都要求鉛的含量小於0.1 mg/L。含鉛廢水主要來源於:采礦、治煉、化學、蓄電池、顏料工業等。
⑸ 城市生活垃圾污水處理廠 總氮值在300-500左右。
先提供教科書對此的說明。
污水中的氮,有四種形態,氨氮,有機氮,亞硝酸鹽氮,硝版酸鹽氮,四者合稱總權氮TN。
其中,氨氮與有機氮合稱為凱氏氮TKN,這是衡量污水進行生化處理時氮營養是否充足的依據。
在常規生活污水中,基本不含亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,因此一般情況下,對於常規生活污水的TN=TKN=40mg/L,其中氨氮約25mg/L,有機氮約15mg/L,亞硝酸鹽氮,硝酸鹽氮可視為0。
在我們實際的污水處理廠設計的實踐中,發現各地污水總氮及氨氮差異較大,不過常規生活污水的總氮及氨氮大概是:
總氮:40-60ppm
氨氮:15-50ppm
一般的,如果氨氮數值與總氮很接近,說明該地污水在管網逗留時間較長,導致有機氮已經分解。
在沒有實測數據的情況下,教科書的數據可以作為參考。
⑹ 污水中含氯離子量1200ppm,請問用316L不銹鋼閥門可以不
氯離子對不銹鋼的腐蝕(2012-02-28 18:51:09)
氯化物不銹鋼奧氏體化合物氧化性雜談
問題描述:對於奧氏體不銹鋼在氯離子環境下的腐蝕,各種權威的書籍均有嚴格的要求,氯離子含量要小於25ppm,否則就會發生應力腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕。但是事實上在工程應用中我們有很多高濃度的氯離子含量的情況下在使用奧氏體不銹鋼,因些分析氯離子對不銹鋼的腐蝕,採取預防措施,延長使用壽命,或合理選材。
不銹鋼的腐蝕失效分析:
1、應力腐蝕失:不銹鋼在含有氧的氯離子的腐蝕介質環境產生應力腐蝕。應力腐蝕失效所佔的比例高達45 %左右。常用的防護措施:合理選材,選用耐應力腐蝕材料主要有高純奧氏體鉻鎳鋼,高硅奧氏體鉻鎳鋼,高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中,以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應力腐蝕能力最好。控制應力:裝配時,盡量減少應力集中,並使其與介質接觸部分具有最小的殘余應力,防止磕碰劃傷,嚴格遵守焊接工藝規范。嚴格遵守操作規程:嚴格控制原料成分、流速、介質溫度、壓力、pH 值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內添加緩蝕劑。鉻鎳不銹鋼在溶解有氧的氯化物中使用時,應把氧的質量分數降低到1. 0 ×10 - 6以下。實踐證明,在含有氯離子質量分數為500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入質量分數為150. 0 ×10 - 6的硝酸鹽和質量分數為0. 5 ×10 - 6亞硫酸鈉混合物,就可以得到良好的效果。
2、孔蝕失效及預防措施
小孔腐蝕一般在靜止的介質中容易發生。蝕孔通常沿著重力方向或橫向方向發展,孔蝕一旦形成,即向深處自動加速。,不銹鋼表面的氧化膜在含有氯離子的水溶液中便產生了溶解,結果在基底金屬上生成孔徑為20μm~30μm 小蝕坑,這些小蝕坑便是孔蝕核。只要介質中含有一定量的氯離子,便可能使蝕核發展成蝕孔。常見預防措施:在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加入這些元素的同時提高鉻含量。降低氯離子在介質中的含量。加入緩蝕劑,增加鈍化膜的穩定性或有利於受損鈍化膜得以再鈍化。採用外加陰極電流保護,抑制孔蝕。
3、點腐蝕:由於任何金屬材料都不同程度的存在非金屬夾雜物,這些非金屬化合物,在Cl離子的腐蝕作用下將很快形成坑點腐蝕,在閉塞電池的作用,坑外的Cl離子將向坑內遷移,而帶正電荷的坑內金屬離子將向坑外遷移。在不銹鋼材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐點腐蝕性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑點腐蝕的性能越好。
4.縫隙腐蝕
縫隙腐蝕與坑點腐蝕機理一樣,是由於縫隙中存在閉塞電池的作用,導致Cl離子富集而出現的腐蝕現象。這類腐蝕一般發生在法蘭墊片、搭接縫、螺栓螺帽的縫隙,以及換熱管與管板孔的縫隙部位,縫隙腐蝕與縫隙中靜止溶液的濃縮有很大關系,一旦有了縫隙腐蝕環境,其誘導應力腐蝕的幾率是很高的。
總結
1:幾種不銹鋼在含氯(Cl—)水溶液中的適用條件
一、板片材料的選用
(1)註:不含氣體、PH值為7(即中性)、流動的含氯水溶液。
(2)奧氏體不銹鋼對硫化物(SO2 、SO3)腐蝕有一定的抗力。但是,Ni含量越高,耐蝕性將降低(因生成低熔點NiS),可能引起硫化物應力腐蝕開裂。硫化物應力腐蝕開裂同材料的硬度有關,奧氏體不銹鋼的硬度應≤HB228;Ni-Mo或Ni–Mo–Cr合金的硬度不限;碳素鋼的硬度應≤HB225;
3)必須注意板片材料與墊片或膠粘劑的相容性。例如,應避免將含氯的墊片或膠粘劑(如氯丁橡膠或以其為溶質的膠粘劑)與不銹鋼板片組配,或者將氟橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)墊片與鈦板板片組配;
二、 板片常用材料的特點及適用條件
1)304型不銹鋼這是最廉價、最廣泛使用的奧氏體不銹鋼(如食品、化工、原子能等工業設備)。適用於一般的有機和無機介質。例如,濃度<30%、溫度≤100℃或濃度≥30%、溫度<50℃的硝酸;溫度≤100℃的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。在硫酸和鹽酸中的耐蝕性差;尤其對含氯介質(如冷卻水)引起的縫隙腐蝕最敏感。在含氯水溶液中的適用條件,見表1-34。PRE為19。
(2) 304L型不銹鋼.
耐蝕性和用途與304型基本相同。由於含碳量更低(≤0.03%),故耐蝕性(尤其耐晶間腐蝕, 包括焊縫區)和可焊性更好,可用於半焊式或全焊式PHE。
(3) 316型不銹鋼
適用於一般的有機和無機介質。例如,天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水;碳酸;濃度<50%的醋酸和苛性鹼液;醇類和丙酮等溶劑;溫度≤100℃的稀硝酸(濃度<20%=、稀磷酸(濃度<30%=等。但是,不宜用於硫酸。由於約含2%的Mo,故在海水和其他含氯介質中的耐蝕性比304型好,完全可以替代304型,見表1-34。PRE為25。
(4)316L型不銹鋼) S9 M:
耐蝕性和用途與316型基本相同。由於含碳量更低(≤0.03%),故可焊性和焊後的耐蝕性也更好,可用於半焊式或全焊式PHE。PRE為25。
(5) 317型不銹鋼
適合要求比316型使用壽命更長的工況。由於Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高,故耐縫隙腐蝕、點蝕和應力腐蝕的性能更好。PRE為30。
(6)AISI 904L或 SUS 890L型不銹鋼
這是一種兼顧了價格與耐蝕性的高性價比的奧氏體不銹鋼,其耐蝕性比以上幾種材料好,特別適合一般的硫酸、磷酸等酸類和鹵化物(含Cl—、F— )。由於Cr、Ni、Mo含量較高,故具有良好的耐應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕性能。在含氯介質中的適用條件,見表1-34。PRE為36。
7)Avesta 254 SMO高級不銹鋼
這是一種通過提高Mo含量對316型進行了改進的超低碳高級不銹鋼,具有優良的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能,適用於不能用316型的含鹽水、無機酸等介質。在含氯介質中的適用條件,見表5-11。PRE為47。
(8)Avesta 654 SMO高級不銹鋼
這是一種Cr、Ni、Mo、N含量均高於254 SMO 的超低碳高級不銹鋼,耐氯化物腐蝕的性能比254 SMO更好,可用於冷的海水。PRE為64。
(9)RS-2(OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不銹鋼;
這是一種國產的Cr–Ni–Mo-Cu不銹鋼。耐點蝕和縫隙腐蝕的性能相當於316型,而耐應力腐蝕的性能更好。 可用於80 ℃以下的濃硫酸(濃度90~98%),年腐蝕率≤0.04mm/a。PRE為29。
(10)Incoloy 825( S) ,
這是一種Ni(40%)–Cr(22%)–Mo(3%)高級不銹鋼。Incoloy是the International Nickel Co.公司的注冊商標。適用於低溫下各種濃度的硫酸;在濃度為50%~70%的苛性鹼(如NaOH)溶液中,具有良好的耐蝕性,不產生應力腐蝕開裂。但是,對氯化物引起的縫隙腐蝕卻很敏感。此外,沖壓性能也不太好,故不是板片常用的材料。PRE為32
三、幾種國外耐蝕合金的新品種-
(1)31合金:由904L改進後的(提高Mo、N含量)、標準的6%Mo高級不銹鋼(31%Ni-27%Cr-6.5%Mo-32%Fe)。在許多介質中的耐蝕性比904L更好;在濃度20%~80%、溫度60℃~100℃的硫酸中,耐蝕性能甚至超過 C-276。PRE為34。
(2)33合金:一種完全奧氏體化的鉻基高級不銹鋼,其耐蝕性可與Inconel 625等一些Ni-Cr-Mo合金媲美。在酸性和鹼性介質(包括硝酸、硝酸與氫氟酸的混合物)中,具有良好的耐局部腐蝕和應力腐蝕開裂的性能;在濃硝酸中的耐蝕性比304L好得多。例如,適用於濃度大於96%~99%、溫度≤150℃、氧化硫含量小於200 mg/L的硫酸;熱的海水;濃度≤50%、沸騰的強腐蝕性溶液;濃度≤85%、溫度≤150℃的磷酸等。但是,不適用於還原性介質(如稀硫酸等)。價格與C-276相差不多。PRE為50。
(3) C-2000合金:一種二十世紀90年代研發的鎳基合金,價格與C-276相近,是以上材料中耐腐蝕性能最好者之一。在中等濃度以下的硫酸、稀鹽酸和沸騰溫度下,濃度≤50%的磷酸,以及熱的氯化物等介質中,其耐蝕性比C-276和 C-22更好, 有取代C-22合金的趨勢。但是,對於濃度≥70%的硫酸,耐蝕性不如C-276。PRE為76
(4) 59合金:化學成分與C-2000比較,除了Ni含量稍高(59%),且低Fe,無Cu、W外,其餘基本上相同。這是目前鎳基合金中耐蝕性、熱穩定性、可沖壓性和可焊性最好的一種材料,自1990年商業化以來,已廣泛用於硫酸、鹽酸、氫氟酸以及含氯、含氧、低pH值的許多介質。PRE為76,與C-2000相同。
總結2:
不銹鋼在含氯離子介質中的適用范圍
最高溫度℃ 25 50 60 75 80 100 120 130
氯離子含量(mg/L)
10 304 304 304 304 304 304 304 316
25 304 304 304 304 304 316 316 316
40 304 304 304 304 316 316 316 904L
50 304 304 304 316 316 316 316 904L
75 304 304 316 316 316 316 316 904L
80 304 316 316 316 316 316 316 904L
100 304 316 316 316 316 316 904L 254
120 316 316 316 316 316 904L 904L 254
130 316 316 316 316 316 904L 254 254
150 316 316 316 316 316 254 254 254
180 316 316 316 316 904L 254 254 TA1
250 316 316 316 904L 254 254 254 TA1
300 316 316 904L 254 254 254 254 TA1
400 316 904L 254 254 254 254 TA1 TA1
500 904L 904L 254 254 254 TA1 TA1 TA1
750 904L 254 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1
1000 904L 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
1800 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
5000 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
7300 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
結論:根據以上分析,為延長不銹鋼在氯離子的環境下的壽命,可在工藝條件允許的情況下,加入適當的緩蝕劑或選擇合理的材料,可考慮選用非金屬材料或襯里材料,來達到最佳的經濟效益。
⑺ 關於水污染文章
一、污水處理現狀
在我國環境保護百花園里,各種污水處理技術猶如雨後春筍層出不窮。但是有的由於技術原因,不適合我國越來越嚴的環保要求,致使大量的污水處理工程出現升級改造,給中央和地方政府、以及用戶造成巨大的經濟損失。還有的因運行費用過高,用戶無法長期承受昂貴的運行費用,迫使污水處理處於停機或半停機狀態。也有一些環保公司沒有建設行政主管部門核發的設計和施工資質,承建的污水處理工程難以通過環保驗收。另有極少用戶重視力度不夠,建成的污水處理工程使用率較低,沒有起到保護環境的根本作用。建成投資少、運行費用低、安全、環保、節能增效的污水處理工程,不但有利於環境保護,而且也能改變用戶對污水處理工作的重視。
二、污水的來源和分類
污水(英文:sewage,wastewater)受一定污染的來自生活和生產的排出水。
1、生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
2、工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
4、水體受污染的原因:
人類生產活動造成的水體污染中,工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
三、主要污染物
1、病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水,常含有各種病原體,如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病,如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫,有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行,死亡萬餘人;1892年德國漢堡霍亂流行,死亡750餘人,均是水污染引起的。
受病原體污染後的水體,微生物激增,其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒,它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存,所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是:(1)數量大;(2)分布廣;(3)存活時間較長;(4)繁殖速度快;(5)易產生抗葯性,很難絕滅;(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒,如出水濁度大於0.5度時,仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體,一旦條件適合,就會引起人體疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。
植物營養物質的來源廣、數量大,有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水,而施入農田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後,促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長,生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物所分解,不斷產生硫化氫等氣體,使水質惡化,造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看,有毒污染物對生物的綜合效應有三種:(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒污染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。
有毒污染物主要有以下幾類:(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等,其中汞、鎘、鉛危害較大;砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失,它們能通過食物鏈而被富集;這類物質除直接作用於人體引起疾病外,某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子,主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種,常用的大約有200多種。農葯噴在農田中,經淋溶等作用進入水體,產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。
多氯聯苯劇毒,脂溶性大,易被生物吸收,化學性質十分穩定,難以和酸、鹼、氧化劑等作用,有高度耐熱性,在1000~1400℃高溫下才能完全分解,因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類:稠環芳香烴(PAHs),如3,4-苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目。
5、石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一,特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高達數百萬噸至上千萬噸,約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放,清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源,危害是毀滅性的。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故泄漏的核燃料;開采、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可通過食物鏈對人產生內照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
7、酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
8、熱污染
熱污染是一種能量污染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。
除了上述八類污染物以外,洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫,阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧,同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。
水體污染的例子很多,如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠,每天均有大量廢水排入運河,使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准,有的超過幾十倍,使水體處於厭氧的還原狀態,烏黑發臭,魚蝦絕跡,不能用於生活、農業等用水;水體自凈能力差,若不治理,並控制污染源,水體污染還會進一步擴大。
水環境中的污染物,總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的,研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代,從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始,目前研究的重點已轉向有機污染物,特別是難降解有機物,因其在環境中的存留期長,容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集),威脅生物生長和人體健康,因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
四、污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介,其他水體的情況,可以類推。
海洋中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換,從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下,這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時,一些有益的水生生物會中毒死亡,而一些耐污的水生生物會加劇繁殖,大量消耗溶解在水中的氧氣,使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處,或者死亡。特別是有些有毒元素,既難溶於水又易在生物體內累積,對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物體內的含量卻很高,在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為1,水生生物中的底棲生物(指生活在水體底泥中的小生物)體內汞的濃度為700,而魚體內汞的濃度高達860。由此可見,當水體被污染後,一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞,另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集,最後危及人類自身的健康和生命。
五、水體污染對人體健康的影響
1、水體污染的危害是多方面的,這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響
(1)、引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後,通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後,可被懸浮物、底泥吸附,也可在水生生物體內積累,長期飲用含有這類物質的水,或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。
(3)、發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體,可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等,皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水體污染引起的。在發展中國家,每年約有6000萬人死於腹瀉,其中大部分是兒童。
(4)、間接影響。水體污染後,常可引起水的感官性狀惡化,如某些污染物在一定濃度下,對人的健康雖無直接危害,但可使水發生異臭、異色,呈現泡沫和油膜等,妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖,從而影響水中有機物的分解和生物氧化,使水體自凈能力下降,影響水體的衛生狀況。
(5)、水體污染既可嚴重危害生態系統,還可造成嚴重的經濟損失。
2、主要污染物的影響
(1)、鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實
(2)、鎘: 對腎臟有急性之傷害
(3)、砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實
(4)、汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
(5)、硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
(6)、亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性
(7)、總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害
(9)四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功能影響極大
六、污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1、物理性指標
溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用。總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量。
2、化學性指標
(1)、化學需氧量(CODcr):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相對穩定,則一般來說,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大於0.3,認為適宜採用生化處理。
(3)、總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)、總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。
(5)、總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)、總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。
(7)、pH值
(8)、重金屬
3、生物性指標
(1)、大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
(2)、細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。
第三章 主要污水處理工藝對比
一、污水處理工藝
污水處理工藝就是對城市生活污水和工業廢水的各種經濟、合理、科學、行之有效的工藝方法。
1、根據《水污染控制工程》分類
(1)、不溶態污染物的分離技術:
①、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
②、混凝澄清;
③、浮力浮上法:隔油、氣浮;
④、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
(2)、污染物的生物化學轉化技術:
①、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化溝等
②、生物膜法:導流曝氣生物濾池、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
③、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等
④、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法
(3)、污染物的化學轉化技術:
①、中和法:酸鹼中和
②、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
③、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
④、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
(4)、溶解態污染物的物理化學分離技術:
①、吸附法
②、離子交換法
③、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
④、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
(5)、常見污水處理方法
①、物理法:物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等
②、化學法:加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
③、物理化學法:物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等④、生物法:微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。導流曝氣生物濾池、曝氣生物濾池, 活性污、泥生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
(6)、常用處理廢水的化學方法
①、混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
②、中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
③、氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
④、電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
⑤、萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。
二、污水處理工藝流程
1、傳統的污水處理技術與現代污水處理技術的區別
(1)、傳統的污水處理技術
傳統的污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
(2)、現代污水處理技術
現代污水處理技術導流曝氣生物濾池是在傳統的曝氣生物濾池的基礎上,充分借鑒下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥迴流法、給水快濾法等10者的設計手法和二級或三級污水處理工藝的特點而開發研製出來的污水處理新工藝、新技術。
2、污水處理技術特徵
(1)、傳統的污水處理技術特徵
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者篩濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
(2)、現代的污水處理技術特徵
①典型的集約化污水處理
導流曝氣生物濾池充分借鑒了下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥迴流法、給水快濾法等10者的設計手法,集曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥迴流、定期反沖於一體,使污水在U型雙錐這一個單元體內,綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及迴流處理全過程,是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流,脫氮除磷反應器,處理後的污水優於排放標准,可實現中水回用。
⑻ 一般生活污水的標準是什麼,怎麼才判斷為生活污水我們需要用生活污水來做實驗。
配製污水要考慮碳氮磷的比例,碳源一般可用葡萄糖或醋酸鈉等,氮源用氯版化銨或硫酸氨,用碳權銨化肥也行,磷源就用磷酸二氫鉀,配成的水COD在500以下,氨氮30以下,總磷4左右,差不多跟生活污水接近了,還可又添加其它的營養成份,或者取直實的生活污水。