① 水体中常见的有机污染物种类
(1)酚类化合物
根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚和不挥发酚。挥发酚通常是指沸点在230℃以下的酚类,通常是一元酚。
酚类为原生质毒,属高毒物质。人体摄入一定量时,可出现急性中毒症状;长期饮用被酚污染的水,可引起头晕、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。水中含低浓度(0.1~0.2mg/L)酚类时,可使生长鱼的鱼肉有异味,高浓度(>52mg/L)时则造成中毒死亡。含酚浓度高的废水不宜用于农田灌溉,否则农作物枯死或减产。酚类主要来自炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐和化工等废水。
(2)苯胺类化合物
苯胺类化合物微溶于水,易溶于乙醇、乙醚及丙酮。当暴露于空气中时,会因氧化而使色泽变深。苯胺及其衍生物可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒,能通过形成高铁血红蛋白造成人体血液循环系统损害,可直接作用于肝细胞,引起中毒性损害。这类化合物进入肌体后易通过血脑屏障而与大量类脂质的神经系统发生作用,引起神经系统损害。另外,还具有致癌和致突变的作用。苯胺类化合物一般在环境中有残留,因此分析环境样品中的苯胺类化合物十分重要。
这类化合物广泛应用于化工、印染、制药、合成药物、染料、杀虫剂、高分子材料和炸药等重要的工业原料生产中。
(3)硝酸苯类
常见硝酸苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯及二硝基氯苯。该类化合物均难溶于水,易溶于乙醇、乙醚及其他有机溶剂。
硝基苯类化合物进入水体后,可影响水的感官性状。人体可通过呼吸道吸入或皮肤吸收而产生毒性作用,硝基苯可引起神经系统症状、贫血和肝脏疾患。这类化合物主要存在于染料、炸药和造革等工业废水中。
(4)石油类
石油类污染物来自工业废水和生活污水。工业废水中石油类(各种烃类的混合物)主要来源有原油的开采、加工、运输以及各种炼油行业。石油类碳氢化合物漂浮于水面,并能在水层表面结成一层薄膜,隔绝空气,影响空气与水体界面氧的交换;分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,它们被微生物氧化分解,将消耗水中的溶解氧,使水质恶化,影响水生生物存活。
(5)苯系物
苯系物通常包括苯、甲苯、乙苯、邻(间、对)二甲苯、异丙苯和苯乙烯八种化合物。除苯是已知的致癌物以外,其他七种化合物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。苯系物的工业污染源主要是石油、化工、炼焦生成的废水。
(6)甲醛
甲醛为具有刺激性臭味的无色可燃液体,易溶于水、醇和醚,其35%~40%的水溶液被称为福尔马林。甲醛的还原性很强,易与多种物质结合,且易于聚合。甲醛对人体的皮肤和黏膜具有刺激作用,进入人体后易对人的中枢神经系统及视网膜造成损害。含甲醛的废水排入水体后,能消耗水中的溶解氧,影响水的自净能力。
甲醛的主要污染来源于有机合成、化工、合成纤维、染料、木材加工及制漆等行业排放的废水。
(7)有机氯农药
有机氯农药的物理化学性质稳定,不易分解,残留期长,难溶于水,易溶于脂肪,并在其中蓄积。因此,有机氯农药及其降解产物对水环境污染十分严重。
(8)有机磷农药
有机磷农药的特点是毒性剧烈,但在环境中较易分解,在水体中会随温度、pH值的增高,微生物的数量、光照等增加而降解速度加快。因此,有机磷农药成为农药中品种最多、使用范围最广的杀虫剂。例如,对硫磷、敌敌畏、乐果和美曲膦酯(敌百虫)等。有机磷农药生产厂排放的废水常含有较高浓度的有机磷农药原体和中间产物、降解产物等,当排入水体或渗入地下后,极易造成环境污染。有机磷农药大多不溶于水,而易溶于有机溶剂中。
(9)多环芳烃
多环芳烃(PAHs)是石油、煤等染料及木材在不完全燃烧或在高温处理条件下产生的。排入大气中的悬浮粉尘经沉降和雨洗等途径到达地表,加之各类废水的排放引起地表水和地下水的污染。多环芳烃是环境中重要致癌物质之一。在多环芳烃化合物中许多种类具有致癌或致突变作用。如接触含多环芳烃较多的煤焦油和沥青的工人,可发生职业性致癌。致癌物有苯并芘、苯并蒽、蒽、二苯并蒽、二苯并芘等。
(10)多氯联苯
多氯联苯(PCBs)是一组化学稳定性极高的氯代烃类化合物。由于其在环境中不易降解,其进入生物体内也相当稳定,一旦通过食物链富集而侵入肌体就不易排泄,而易聚集在脂肪组织、肝和脑中,引起皮肤和肝脏损害,容易在生物体内蓄积而使生物中毒,人体摄入0.5~2g/kg时即出现食欲不振、恶心、头晕、肝肿大等中毒现象。随着水体水分循环,PCBs污染已成为环境污染影响最具有代表性的物质。
② 水中的有机物质是什么对水体有什么而危害
水体有机污染主要是指由城市污水,食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。
一旦水体中氧气供应不足,会使氧化作用停止,引起有机物的厌氧发酵,散发出恶臭,污染环境,毒害水生生物。假设排入到水体的有机污染物质所含量较高,发生反应后会使得水中的溶解氧被大量消耗,水体的自我净化能力同时也会减弱甚至消失。
有机污染物在这种情况下会进行厌氧反应,产生各种还原性气体,这些气体导致水中动植物难以存活,而且会使水体逐渐变黑变浑,并产生恶臭,严重地污染了城市水体的生态环境。
如果水中的有机物含量比较少,那么其消耗掉的氧就容易从溶解的空气中获得补充,如此就可以使水生生态系统的循环得以保持,否则将会破坏水生生态系统。
(2)废水中有机污染物分析扩展阅读:
一、水中有机物产生过程
1、天然有机物,指生物产品、代谢产物和生物残体,主要为碳水化合物、蛋白质和油脂;
2、人工合成有机物,主要有塑料、合成纤维、洗涤剂、溶剂 染料、涂料 农药,食品添加剂和药品等。有机合成工业发展迅速,人工合成有机物种类和数量也随着增加。
二、有机水污染防治措施
1、有机污水和废水应选择适当方法进行处理,达标排放。
2、对有毒有害的有机废水。严禁直接排入水体,尽量减少生产过程中的污染物形成量,加强废水的综合利用,变废为宝,通过废水处理,降低或消除有毒、有害物质。
3、合理和适度使用农药,控制农田排水,减少非点源污染
③ 污水有机污染物分析项目有哪些,是由哪个国家部门规定的
在中国环境标准网里面去下
④ 脱硫废水中有机污染物的处理
火电厂脱硫废水来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,脱硫废水污染严重,排水温度在40℃~50℃之间,悬浮物、含盐量、重金属等杂质的含量极高。现有国内电厂脱硫废水的处理基本采用加药处理的物化方法,主要是针对其中的悬浮物以及重金属离子予以去除,处理出水执行标准有《污水综合排放标准》(GB 18466-2005)、《火电厂水质石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997-2006)。
在实际的运行过程中,因脱硫废水水质成分主要为第一类污染物和第二类污染物,在药剂的物化反应下,脱硫废水中的重金属离子和悬浮物、pH值等指标能达到排放要求,但废水中的有机污染物(COD等)指标因工艺流程未对其进行专门的处理设计,只是在药剂反应过程中随其他污染物排除一部分,其出水参数很不稳定,多数情况下无法达到排放标准,有机污染物难于去除,已成为众多电厂脱硫废水处理排放的一大难题,困扰了很多电厂。
目前,国内环保形势严峻,在节水和节能环保的大形势下,很多电厂顺应国家环保形势对脱硫废水处理提出了零排放处理回用的要求,因此,脱硫废水中的有机污染物COD指标的去除成为了脱硫废水处理必须克服的难题。本论文主要针对脱硫废水中有机污染物的去除进行分析,研究一种应用于脱硫废水有机污染物去除的处理
工艺。
2 脱硫废水的特性
电厂脱硫工艺产生的脱硫废水主要特征是呈现弱酸性,pH值5~6;主要特点是高悬浮物、高浊度、高黏度、高含盐量以及难降解有机物,并含有Hg、Pb、Ni、Hs、As、Cd、Cr等重金属离子和氟化物,有机污染物COD的含量一般为150~400mg/L,其中有机污染物来源于燃煤过程及脱硫过程脱硫剂的一些产物,具有难于降解、处理难度高的特点。基于脱硫废水的高含盐、有机物难降解等特性,并考虑处理过程中系统运行的稳定性,主要考虑采用最利于有机污染物处理的生物处理方法去除脱硫废水中的该指标。
3 生物处理方法
综合分析现有的生物处理方法,适用于脱硫废水特性的生物处理工艺主要有以下五种:
3.1 传统活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理技术,它采用人工曝气的手段使活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中,与废水充分接触,并在有溶解氧的条件下对废水中所含的有机物进行微生物的合成和分解等代谢活动。而脱硫废水盐度对活性污泥法的影响较大,因此,对活性污泥进行驯化培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物是处理高盐废水的重要前提。
3.2 厌氧处理系统
近几十年来,由于厌氧生物技术发展迅速,出现了一大批高效厌氧反应器,这些反应器中生物固体浓度很高、泥龄很长,处理能力大大的提高,在高浓度的废水中得以大量应用。高浓度的Na+或CL-会对厌氧生物产生抑制作用,但是厌氧或兼氧微生物对盐的适应性和其他离子产生的拮抗作用会减轻盐对微生物的毒害作用,因此厌氧法可应用于高含盐废水处理系统。
3.3 好氧颗粒污泥
好氧颗粒污泥技术是将生物自絮凝原理应用于好氧反应器,使好氧絮状污泥在一定工艺条件下实现好氧颗粒化。好氧颗粒污泥具有沉降性好、抗负荷冲击能力强、持留生物量高以及脱氮除磷效果好等优点,而且它还能集好氧、厌氧和兼氧微生物于一体,因此好氧颗粒污泥能够有效处理各种难降解的废水。
3.4 嗜盐菌
嗜盐菌作为一类新型的、极具应用前景的微生物资源,近年来受到人们的广泛关注,它们具有极为特殊的生理结构和代谢机制,同时还产生了许多具有特殊性质的生物活性物质,因此被广泛地应用于含盐量高的废水处理。
3.5 好氧-厌氧组合工艺
由于单独的好氧和厌氧工艺在处理废水时受到许多限制,单一的系统往往不能将有机污染物彻底去除,尤其是难降解的废水系统,因此为了更好地处理高盐脱硫废水,往往结合好氧以及厌氧的组合工艺,以达到更好的效果。
本文脱硫废水生物处理工艺将采用好氧-厌氧的组合工艺进行处理,针对废水中的悬浮物、重金属指标的处理不做论述,生物处理所处理的脱硫废水是经预处理系统去除此类指标后的废水。
4 好氧-厌氧的组合工艺处理技术
脱硫废水中的COD等有机污染物主要来自煤(主要成分为有机质)、石灰石以及脱硫反应生成物中的亚硝酸盐、亚硫酸盐等还原性物质,而BOD则主要是污水中的氮氧化物。经过预处理处理后,废水的pH值、悬浮物、重金属离子、氟化物等污染指标被去除,但废水中的COD、硫酸根等指标还未得到去除,需采用生物处理方法进一步处理。而硫酸根、氯根等盐的高含量对废水生化存在一定的抑制作用,使脱硫废水难于生化,因此为提高其可生化性,在生化处理过程,需投加成分均衡的营养物质保证生化处理微生物所需的各类营养指标,而在电厂,基本都有生活污水处理系统,其水量不大,多在5~15t/h之间,这股水进入脱硫废水系统可以很好地解决营养平衡问题,且可以提高水的回收量,将电厂生活区的生活污水引入脱硫废水系统进行综合处理,将同时实现两股水的节水目标,并保证了脱硫废水生物处理的基本营养条件。 脱硫废水生物处理系统采用厌氧+好氧的组合处理工艺,厌氧采用EGSB厌氧系统,而好氧则采用BAF曝气生物滤池好氧系统。EGSB厌氧系统通过培养SRB厌氧细菌病通过其代谢作用去除废水中的SO42-、残余重金属离子及部分COD等,而通过BAF曝气生物滤池的生化作用将COD、氮等进行硝化处理,达到处理要求,经该系统处理后,废水可进入后续除盐或其他指标处理系统,进一步处理而获得高品质回用水,脱硫废水生物处理流程图如图1所示:
EGSB厌氧系统适用于低浓度有机污染物处理系统,运行过程培养适于脱硫废水环境的SRB厌氧细菌来处理污染物,SRB厌氧细菌是一类能通过异化作用进行硫酸盐还原的一类细菌,这种厌氧细菌虽然生长缓慢,但具有极强的生存能力且分布很广泛,SRB厌氧细菌已经成功地应用在了与脱硫废水极类似的多种水处理系统中,它的代谢利用硫酸根作为最终的电子受体,将有机污染物作为细胞合成的碳源和电子供体,同时将硫酸根还原为硫化物,使废水中的硫酸盐得以去除。而产生的溶解态的S2-则与废水中残余的重金属离子反应形成金属硫化物沉淀,可进一步去除重金属离子,此外SRB厌氧细菌在代谢过程中分解有机硫以二氧化碳气体的形式
排出。
经过厌氧反应后,废水中的一些重大生化抑制指标得以去除,废水的可生化性提高,因此,废水进入好氧生物系统进行进一步处理,好氧生物反应系统采用BAF曝气生物滤池处理系统,并接种引入主体处理微生物:嗜盐菌,适应脱硫废水的高含盐环境,曝气生物滤池是固定化生物反应器的一种,近年来被广泛应用于各类高含盐废水的处理。曝气生物滤池能够通过固定化保护微生物,降低其在极端环境中所受的伤害,提高系统对有毒有害物质及环境冲击负荷的耐受力,使系统保持较高的稳定性。研究表明,曝气生物滤池在高含盐环境中能保持较高的有机物去除率。
因脱硫废水中的盐分含量过高,会对微生物的活动带来一定的难度,而曝气生物滤池接种培养的核心处理载体,嗜盐菌是专门在高盐环境下生长的细菌,由于嗜盐菌在高盐环境下能够在细胞内聚集钾离子和小分子极性物质,调节细胞渗透压,维持细胞内外渗透压的平衡,帮助从高盐环境获取微生物活动所需的水,并且这些极性分子可以迅速合成和失去,快速适应外界的环境变化。嗜盐菌的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物,过量的酸性物质需要阳离子平衡附近的负电荷,所以嗜盐酶只有在高盐环境下才能保持活性。基于嗜盐菌的反应机理,废水中的有机污染物得以去除。
经试验研究,在模拟脱硫废水水质情况下,通过盐度的不断提高和变化,曝气生物滤池的有机污染物去除率绘制成曲线,盐度和COD的去除效果关系如图2所示:
从图2中可看出,在脱硫废水含盐所属的10000~24000mg/L的范围内,COD的去除率可稳定维持在94%~96%之间,在这个脱硫废水的盐度范围内,嗜盐菌能维持其生理代谢的良好活性,对废水中的有机污染物有较强的降解能力。
经曝气生物滤池处理后,废水中的有机污染物等指标得以去除,脱硫废水可进入下一阶段处理流程。
5 结语
脱硫废水中有机污染物的处理是国内外各大火力发电厂普遍面临的难题,要实现脱硫废水系统节水回用,必须对脱硫废水中的有机污染物进行处理,才能进行后续的膜处理或离子交换系统的除盐处理,脱硫废水中有机污染物处理技术的研究成功将成为克服脱硫废水节水回用难点的一个突破,也将成为脱硫废水实现零排放生物指标处理工艺的一种可靠选择。
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⑤ 为什么把废水中的有机物归于同一类污染物,有哪几种表示浓度的方法,各自有何优缺点
因为抄因为废水中的有机物种类很多,成分复杂,用一种物质不足以表征废水的有机物含量,于是就用了一些综合指标来表征废水的有机污染程度。主要有化学需氧量COD和生化需氧量BOD2项有机物含量综合指标,前者表示可被强氧化剂氧化的有机物总量,后者表示可被生化降解的有机物总量。通常前者包含了后者。
⑥ 废水中的主要污染物及其分类
废水中的污染物种类主要有:固体污染物、有机污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染物和放射性污染物等。
废水污染指标一般可以分为物理性、化学性和生物性污染指标。
废水温度过高而引起的污染称为热污染,其危害主要有以下几点:
色度能引起人的感官上的不适,是一种感官性污染指标。
将有色废水用蒸馏水稀释后与蒸馏水在比色皿中对比,一直稀释到两水样没有色差。此时废水的稀释倍数就是色度。
在各类水质标准中对色度有着明确的规定。
嗅和味同色度一样属于感官性指标。水的臭味来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机化合物和氯气灯污染物。含盐分也会给水带来异味,比如氯化钠带咸味、硫酸镁带苦味。
废水排放对臭味也作了相应的规定。
固体污染物常用 悬浮物 和 浊度 两个指标来表示。
固体午安无在水中以的溶解态(直径小于1nm),胶体态(1-100nm),悬浮态(>100nm)三种形式存在。
悬浮物 是一项重要的水质指标,它的存在不但会使水质混浊,而且会使管道堵塞、磨损,由于大多数废水中都含有悬浮污染物,所以去除悬浮物是一项基本任务。
浊度 是对水的光导性的一种测量,其值可表示水中胶体和悬浮物的含量。
废水中有机污染物种类非常多,工程中一般以 生化需氧量(BOD) 、 化学需氧量(COD) 、 总需氧量(TOD) 、和 总有机碳(TOC) 等指标来定量描述水中的有机污染物含量。
在有氧的条件下,由于微生物的活动,降解有机物所需的氧量,称为生化需氧量,单位为单位体积废水所消耗的氧气(mg/L)
在实际测定中,一般采用BOD 5 来表示,即在20℃经5天培养需要消耗的溶解氧量。
BOD 5 作为有机物浓度指标基本上反映出了能被微生物氧化分解的有机物的量,较为直接、确切的的说明了为题。
但是也存在缺点:
化学需氧量指在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化为CO 2 、H 2 O,所消耗的氧量。氧化剂一般采用重铬酸钾。
使用重铬酸钾作为氧化剂称为COD Cr
使用高锰酸钾作为氧化剂称为COD Mn
COD能在较短的时间内较精确的测定出废水中耗氧物质的含量,但废水中还原性无机物也消耗部分氧,造成误差
如果废水中的成分相对稳定,那么COD和BOD之间存在一定的比例关系。一般来水COD>BOD 20 >BOD 5 >COD Mn 。
其中 BOD 5 /COD的比值作为衡量废水是否适宜生化法处理的指标:比值越大,越容易被生化处理,一般大于0.3才适宜采用生化处理。
有机物的主要元素有C、H、O、N、S等。在高温下燃烧后将分别产生CO 2 、H 2 O、NO 2 和SO 2 ,所消耗的氧量称为总需氧量(TOD),一般情况下TOD>COD。
有机物都含有碳,通过测定废水中的总含碳量可以表示有机物含量。
有毒有机物大多是人工合成的有机物,难以被生化降解,并且大多是较强的“三致”物质(致癌、致畸、致突变),毒性很大。
油类污染物包括“石油类”和“动植物油”。油类污染物能在水面上形成油膜,隔绝大气于水面,破坏水的复氧条件,还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表,影响养分的吸收和废物排出。
PH主要指示水样中的酸碱性。一般要求废水处理后的PH应在6-9之间。
废水中的P和N是植物和微生物的主要营养元素。当废水排入水体中,使N和P的浓度分别超过0.2mg/L和0.02mg/L时,就会引起水体的富营养化。
重金属在天然水体中含量很低,重金属有毒物主要有汞、铬、镉、铅、砷。
无机非金属有毒物主要有氰化物、氟化物、含硫化合物、亚硝酸根等
废水中放射性物质主要来源于铀、镭、等放射性金属生产和使用
生物性污染指标主要指废水中的致病微生物,主要有细菌总数、大肠杆菌、和病毒。
⑦ 污水处理中有机污染物指什么
主要指生活污水或工业废水中的蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等等物质,这些有机质极不稳定,易腐化产生恶臭。
⑧ 造纸厂污水中含有哪些有毒物质
目前,在制浆造纸生产各个环节的废水中,已经有超过250种的有机物质被鉴别检测出来,除了含有大量碳水化合物、纤维素、木质素等常规有机污染物外,还含有大量如氯代芳香族、多环芳烃类等持久性有毒化学污染物,其中还包括本不天然存在,源于造纸工业过程,具有剧毒性的二恶英。ZhengMinghui等对国内麦草为原料的制浆厂废水分析结果表明,漂白工艺出水中共检查到12种二恶英类物质,其中毒性最强的2,3,7,8-TCDF,1,2,3,7,8-TCDF,2,3,7,8-TCDD和1,2,3,7,8-TCDD都有检出,含量分别达到121.5pg/L,65.3pg/L,229.5pg/L和100.5pg/L。Lucncer和David等监测了纸浆厂上下游二恶英及呋喃的污染变化情况,共有17种毒性物质被检测到,检测结果表明,二恶英类物质在下游水环境中的浓度有明显的增加趋势,这些结果都强有力的说明了制浆造纸工业是水环境中典型的持久性有机污染物的重要源头。