Ⅰ 污水处理
污水处理对地下水产生的污染主要是化学和生物污染,其影响的程度主要取决于污水的处理方法、含水层的水文地质和水文地球化学条件。
污水处理中引起地下水污染的做法主要包括用处理后的污水进行灌溉、用污泥施肥、有意或无意的污水入渗、生活污水管的泄漏以及污水对井的地表污染。
致病微生物是被污水污染的地下水对人体产生的最大威胁,Yates等(1993)综述了细菌和病毒污染对人体健康产生的影响,并对其在地下水中的迁移和最终结局进行了讨论。据此,他们认为20世纪80年代美国由饮用水传染的大约200种疾病中,约1/2是由未处理或消毒不充分的地下水所引起的。
在地下水流系统中,细菌和病毒可存活数月,运移数百米(Yates等,1993)。这两种微生物都是在低温下可存活更长的时间,当温度为8℃时,它们甚至可以无限期地存活。物理性的过滤可阻止细菌的运移,尤其是在细颗粒的土壤中更是如此。但病毒的体积很小,大部分的土壤不能使其含量明显地减少。吸附是使两种微生物含量减少的重要作用,Langmuir和Freundlich吸附等温线均可用来描述地下水运移过程中两种微生物的吸附作用。
污水的化学污染比生物污染的公认程度更高,污水中的许多污染物(如硝酸根)同时还与其他类型的污染相关。在污水中还含有各种类型的其他大量或微量组分,它们或者对人体健康有影响,或者可用来示踪污染晕。几乎所有常见的稳定同位素都可用来研究污水的污染问题。
5.2.3.1 污水处理厂对地下水的污染
污水可使用多种技术进行处理,污水处理的程度可划分为初级、二级和三级(高级)。初级处理是指通过滤网或沉淀池除去其中的固体,二级处理指的是使用微生物除去废水中的有机负荷,三级(高级)处理则是指去除废水中特定化学物质(如硝酸根、磷酸根)的过程。经过二级处理后,废水就允许排泄到天然水道中,或通过渗床渗入地下,或用来灌溉农田、高尔夫球场及其他的植被。其对地下水的影响就是在这些处置过程中发生的,从废水中分离出的固体可进一步进行处理,或者在垃圾填埋场中填埋,或者用于施肥以提高土壤肥力,这样,污泥的淋滤也会对地下水产生影响。
在美国农村地区的小社区,对污水进行二级处理的最常见方法就是氧化池(或污物稳定池)法。氧化池通常由一系列的蓄水池组成,污水依次通过各处理单元时其处理程度逐步加深,氧化池同时使用了好氧和厌氧过程来处理废水中的 BOD。这种方法与其他方法相比要相对经济一些,特别适用于土地面积不受限制的地区。Kehew(1984)和Bulger等人(1989)研究了美国北达科他州McVille污水处理场地对地下水的影响,该处理系统的蓄水池建设在可渗透的冰水沉积物上,要使废水在池中有适宜的停留时间,必须对各处理单元进行衬砌。但三个处理单元只有一个做了衬砌,当废水水位超过衬砌的处理单元时,它就会向未衬砌的处理单元排泄,这时废水便会快速地渗透到浅层潜水含水层中。从第二个处理单元开始向下游方向,地下水中的溶解固体、溶解有机碳、铵、铁以及其他组分都有升高(图5-2-9)。在处理单元附近,地下水的实测pE值很低,随着远离蓄水池,pE值逐渐升高,这与富含有机污染物的污染晕非常类似。该场地中的一个有趣的现象就是,来自上游一个好氧填埋场的污染晕,似乎与废物稳定池下部的还原性污染晕发生了混合,从而使还原成了(Bulger等,1989)。
马萨诸塞州Otis空军基地由于二级处理废水通过渗床入渗所引起的地下水污染问题在文献中报道很多(LeBlane,1984;Barber,1992),该基地的污水处理厂从1936年开始运营,通过它处理废水被排放到了一个24.5英亩的渗床中,在渗床的下游,形成了一个4000 m长、1000 m宽、30 m深的污染晕。可用多种参数来勾画污染晕的范围(图5-2-10),但硼是最有用的一种参数,这是因为硼是一种保守性组分,在运移过程中不怎么发生化学反应,而且在背景地下水中不存在。硼之所以在污染晕中出现,是因为在洗衣粉中过硼酸钠被用作为了漂白剂。在地下水中,硼是以原硼酸(B(OH)3)的形式存在的,它之所以没有发生离解是因为污染晕的pH值要远低于原硼酸的pKa值。污染晕还可用电导率、氯浓度以及其他参数来勾画。在二级处理废水中DOC的含量大大减小,同时,大于背景值(2~5 mg/L)的DOC足以在污染晕中形成缺氧(反硝化作用)的条件。向下游方向,污染晕与含氧补给水的混合可导致铵的硝化,尽管地下水中的浓度一般低于5 mg/L。处理后的废水中,磷的浓度通常也相对较高,它在地下水中通常是以正磷酸根的形式存在的。由于磷酸根易于被含水层介质所吸附,或以低溶解度的磷酸铁或磷酸铝的形式沉淀,因此在污染晕中,磷酸根常常被强烈阻滞。
图5-2-9 McVille污水处理场地中溶解有机碳的分布
Otis空军基地污染晕的一个有趣现象是其含有来自家用洗洁剂中的化合物,根据测试这些物质所采用试剂的名称(Methylene Blue Active Substances-亚甲蓝活性物质),其在地下水中的含量通常用MBAS来表示。这些化合物一般由阴离子型表面活性剂组成,它们在地下水中的迁移性很强。洗洁剂在美国的使用大约始于1946年,1953年它们的使用量超过了肥皂。1964年之前,洗洁剂中最常用的表面活性剂是烷基苯磺酸盐(ABS),它基本上是不可生物降解的。1964年,它开始被较易生物降解的表面活性剂——线性烷基磺酸盐(LAS)所代替。MBAS在污染晕中的分布保存了洗洁剂使用的这一历史,MBAS的最大浓度出现在污染晕的最前端(图5-2-11),这些较高的浓度范围反映了ABS的存在,而接近污染源的较低的浓度表明了污染晕中的LAS通过生物降解作用被去除了。
在污染晕中还检测到了多种类型的其他合成挥发性和半挥发性化合物,它们均来源于家用洗洁剂及其他各种类型的产品,其中含量最大的是三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE),它们在污染晕中的浓度已超过限制界限(Barber,1992)。
图5-2-10 马萨诸塞州Otis空军基地硼在地下水垂直剖面中的分布(1978.5~1979.5)
5.2.3.2 化粪池系统
在北美缺乏下水道的大部分地区,化粪池系统是废物处置的首选方法。据估计,美国三分之一的废水是通过化粪池系统处理的。在该系统中,废水在一个水池中通过沉淀作用与固体废物分离,然后被排放到多孔排泄瓦筒中,进而释放到滤床,在这里,废水很快地渗入了土壤。另一种方法是在表层土壤中垂直安装多孔下水管,用以代替滤床。化粪池系统的原理是,通过土壤的过滤,可除去废水中的污染物。很遗憾的是,很多化粪池系统都在浅层潜水中形成了污染晕,它可对附近的水井和地表水体产生影响。
对化粪池系统污染晕水文地球化学过程的研究是近年来研究工作的一个焦点(Harman等,1996;Robertson等,1991,1998;Tinker,1991;Aravena and Robertson,1998;Robertson,1995;Robertson and Cherry,1995),其中最受关注的污染组分是硝酸根和磷酸根。硝酸根有时可导致婴儿发生致命性的疾病——高铁血红蛋白症,这主要是由于婴儿血携氧能力的减弱而造成的。硝酸根也是水体富营养化的养分元素,地下水则是这些水体的补给源。磷酸根虽然比硝酸根的迁移能力弱,它也是水体富营养化的主要诱因之一。致病微生物的迁移也是可渗透性含水层值得关注的问题。
Harman等(1996)研究了加拿大安大略省一个学校的化粪池系统,该系统位于一个浅层潜水含水层之中。在化粪池中,废水是一种强还原性的溶液,具有很高的DOC,其中的氮主要以铵的形式存在。它在从滤床向地下水面运动的过程中发生了很大的变化,氧化过程使得DOC减少了90%,铵则全部转化成了硝酸根。污染晕中硝酸根的浓度表示在图5-2-12中,有机碳的氧化形成了CO2,当含水层中没有碳酸盐矿物时,这将使地下水的pH值降低。当含水层中存在碳酸盐矿物时,它们将发生溶解,对水溶液的pH值产生缓冲作用,使污染晕中Ca2+、Mg2+的浓度增大。
图5-2-11 1983年Otis空军基地地下水中MBAS的平面(a)和剖面(b)分布
Robertson等(1998)对比了安大略省各种水文地球化学环境下,10个化粪池系统污染晕中磷酸根的迁移能力。其中,—P平均浓度的变化范围为0.03~4.9 mg/L,污染晕的延伸长度从1 m变化到70 m。这与此前人们的一般认识是矛盾的,通常认为磷酸根被强烈地吸附到了含水层固体表面上,对地下水不构成威胁。但这一观测结果表明磷酸根在地下水中的迁移可成为一个重要的问题,尤其当小型湖泊周围的住宅中具有独立化粪池系统时更是如此。Robertson等得出结论认为,磷酸根在包气带中通过矿物的沉淀作用发生了衰减,这些矿物主要是蓝铁矿(Fe3(PO4)2· 8H2O)、红 磷 铁 矿(FePO4·2H2O)及磷铝石(AlPO4· 2H2O)。水中磷酸根的平衡浓度受到了pH值的控制,在低pH值条件下的非钙质含水层中,磷酸根的浓度受矿物溶解度的控制而保持在一个很低的水平上.在中等pH值条件下(这主要是由于含水层中含有碳酸盐矿物而引起的),磷酸根的浓度可以很高。废水一旦到达潜水面,尤其是当含水层中的金属氧化物具有表面正电荷时,磷酸根含量的减少则主要是由含水层固体的吸附作用所控制的。由于吸附和沉淀作用的影响,磷酸根的迁移速度约为地下水的流速的二十分之一。氮、碳、氧、硫的稳定同位素在示踪化粪池系统污染晕及相关的地球化学转化作用中是非常有用的(Aravena等,1993;Aravena and Robertson,1998)。
图5-2-12 一个化粪池系统污染晕中心线处硝酸根浓度等值线剖面图
对化粪池系统致病细菌和病毒污染危害的评估,目前所作的研究工作还相对较少(Bitton and Gerba,1984;Bales等,1995;Canter and Knox,1985;Yates,1985)。很多微生物的分析和检测都比较困难且昂贵,当前所进行的研究工作主要集中在确定指示性微生物的迁移特征上,它能够间接地表明相应致病微生物的潜在迁移特性。大肠杆菌常被用作为指示性细菌,人类的肠道病毒以及大肠杆菌噬菌体(一种能够感染肠道大肠杆菌的病毒)常被用作为指示性病毒。
DeBorde等(1998)在研究美国蒙大拿州一个中学的化粪池系统时,阐述了其微生物的运移情况。该研究包括了对化粪池及污染晕中人类肠道病毒和大肠杆菌噬菌体的监测,以及在含水层中注入大肠杆菌噬菌体。虽然人类肠道病毒在化粪池和含水层中很少被检测到,但在观测孔中却一直能够检测到大肠杆菌噬菌体。尽管含水层具有强烈的吸附作用,但在距注水井30 m之外的观测孔中仍检测到了细菌。由于含水层性质的变化多种多样,因此对所有条件下致病微生物迁移的准确预测几乎是不可能的。
5.2.3.3 污水灌溉
来自污水处理厂的污水及污泥经常被用来灌溉或施肥,这种处理方法对地下水化学成分的影响与化粪池系统是类似的,但其在含水层中的影响范围要更大一些。用污水及污泥灌溉或施肥时对环境影响最大的污染物是硝酸根。如果场地下部具有好氧包气带,废物中的有机氮或铵将被氧化为硝酸根。在饱水带中,只要保持氧化性条件,硝酸根在迁移过程中将不发生任何转化作用。Spalding等(1993)研究了内布拉斯加州的一个场地,在这里,一块玉米田使用污泥进行施肥,从而在其下游方向形成了一个很大的硝酸根污染晕(图5-2-13)。浓度大于10 mg/L的的范围在地下水位之下延伸了大约15 m,尽管一细粒沉积物透镜体阻止了其进一步下渗。氮同位素分析证实氮的来源是动物排泄物。
地下水化学成分的其他变化是由于废物中的DOC引起的,若大量的DOC到达了潜水面,地下水中将发生氧的消耗作用。在以色列,人们在一块用废水灌溉的耕地之下达30 m深的含水层中发现了厌氧过程的存在(Ronen等,1987),在这种条件下,有机碳通过包气带的迁移过程将长达15年。在前述内布拉斯加州的场地中,DOC在含水层深部引起了反硝化作用发生。地下水中其他主要离子的浓度也随着硝酸根和DOC含量的增大而增加。污泥中金属的含量一般很大,但吸附和沉淀作用通常限制了它们在地下水中的迁移。
图5-2-13 使用污泥施肥形成的硝酸根污染晕
Ⅱ 请问污水处理里的dc什么意思
DC?溶解性碳?
一般都叫DOC啊 溶解性有机碳
或者DO?溶解氧?
Ⅲ 污水处理中BOD/TKN什么意思,代表的含义是什么
BOD代表的是生化需氧量:表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。TKN总凯氏氮,用凯氏定氮法做出的水中总氮含量。水质监测指标的一项。
BOD(Biochemical Oxygen Demand的简写):生化需氧量或生化耗氧量(一般指五日生化需氧量),表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。
通常情况下是指水样充满完全密闭的溶解氧瓶中,在20℃的暗处培养5d,分别测定培养前后水样中溶解氧的质量浓度,由培养前后溶解氧的质量浓度之差,计算每升样品消耗的溶解氧量,以BOD5形式表示。其单位ppm或毫克/升表示。其值越高说明水中有机污染物质越多,污染也就越严重。
TKN包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物。通常可以简单的理解为水中氨氮和有机氮的总和。既凯氏氮,水质监测指标的一项。
它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐 而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素 以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物。通常可以简单的理解为水中氨氮和有机氮的总和。
(3)污水处理doc含义扩展阅读:
水质影响因素:
1、浊度:为水样光学性质的一种表达语,用以表示水的清澈和浑浊的程度,是衡量水质良好程度的最重要指标之一,也是考核水处理设备净化效率和评价水处理技术状态的重要依据。浑浊度的降低就意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物含量减少,这不仅可提高消毒杀菌效果,又利于降低卤化有机物的生成量。
2、臭和味:水臭的产生主要是有机物的存在,可能是生物活性增加的表现或工业污染所致。公共供水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。
3、余氯:余氯是指水经加氯消毒,接触一定时间后,余留在水中的氯量。在水中具有持续的杀菌能力可防止供水管道的自身污染,保证供水水质。
4、化学需氧量:是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。化学耗氧量越高,表示水中有机污染物越多。水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放、动植物腐烂分解后流入水体产生的。
5、细菌总数:水中含有的细菌,来源于空气、土壤、污水、垃圾和动植物的尸体,水中细菌的种类是多种多样的,其包括病原菌。我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。
6、总大肠菌群:是一个粪便污染的指标菌,从中检出的情况可以表示水中有否粪便污染及其污染程度。在水的净化过程中,通过消毒处理后,总大肠菌群指数如能达到饮用水标准的要求,说明其他病原体原菌也基本被杀灭。标准是在检测中不超过3个/L。
Ⅳ 污水处理中doc表示什么值
DOC(Dissolved organic carbon )表示可溶性有机碳
Ⅳ 臭氧降cod
工业废水处理---臭氧系统,能够处理几乎所有类型的废水。废水臭氧氧化的运行条件取决于行业种类和废水种类。这些运行过程可以按下列方式分类:
*整个处理流程(单纯化学工艺,化学/生物和化学/生物/物理的组合工艺)
*应用(用于水循环使用的室内预处理,或用于间接排放到公共水设施的水及用于直接排放至河流和海湾的管网末端的水处理)
*去除化合物(有毒或有色物质的氧化转化,降低综合参数(DOC或COD),,消毒或去除颗粒物)
通常采用臭氧氧化可生物降解过程相组合工艺,可降低臭氧用量和运行费用。(即O3-生物处理-O3系统)。
一、消毒
在废水排入受纳水体之前,需要对废水进行消毒以达到一定的水质标准,如希望将处理过的水直接作为灌溉用水或工艺用水时更应进行消毒,而且要比饮用水的臭氧投加量更多。最常用的消毒剂是用氯和二氧化氯用于消毒,而氯可形成众所周知的卤化消毒副产物(尤其是三卤甲烷,THMS),由于生成潜在的消毒副产物,因此人们对臭氧的用途越来越感兴趣。
在进行化学消毒的设计时,经常使用Chick-Watson定律中的ct值的概念(游离消毒剂浓度c乘以有效接触时间t)。大量过去和最近的研究证实,分子态的臭氧是一种十分有效而且很有前途的消毒剂,效果优于游离氯、二氧化氯。
二、无机化合物的氧化
为了破坏废水中的有毒物质而对无机化合物进行臭氧氧化,主要局限于氰化物的去除。在金属加工和电子工业的电解处理工艺中,氰化物使用频繁,它可以以游离态CN-的形成存在,但是更多的情况下是与铁或铜结合,以硌合物形态存在。在氰离子浓度高于5mg/L时,臭氧与游离氰离子反应速度很快,表明反应可能由传质过程控制,而络合的氰化物对于分子态臭氧的攻击作用非常稳定。通过臭氧氧化可以去除亚硝酸盐(NO2-)和硫化物(H2S/2-)。这两类物质与臭氧反应速度都很快。
三、有机化合物的氧化
工业废水中带来问题的物质大部分是有机物。通常,要处理所含物质不同、浓度各异的混合液(浓度可以从mg/L到g/L)。废水臭氧处理的主要任务是:
*转化有毒化合物
*对溶解有机碳(DOC)中生物难降解的成分进行部分氧化,目的在于提高后续的生物降解性能.
*去除色度
与饮用水处理相似,很难用经济的方法将DOC完全矿化,建议采用臭氧氧化与其他工艺组合的方法。处理过程的成功与否是用总体DOC去除来衡量。臭氧氧化系统已经用于处理废水,如垃圾渗滤液、纺织、制药和化学工业的废水。这些水中的主要污染物是难降解有机物,可分类如下:
*垃圾渗滤液中的腐殖质(褐色或黄色)和可吸附的有机卤化物(AOX)
*纺织废水中的有色(聚)芳香簇化合物(这类物质常常与大量金属离子Cu,Ni,Zn,Cr)混合在一起)
*制药和化学工业产生的有毒或杀生性物质(例如农药)
*化妆品和其他工业产生的表面活性剂
*纸浆和造纸废液中的COD及有色物质在废水臭氧氧化系统中,最常见的运行问题是产生泡沫,形成草酸钙、碳酸和氢氧化铁(Fe(OH)3)淀物,他们很容易阻塞反应器、管道或阀门,和会对泵造成损坏。
四、污水氧化水质、水量分析
根据居民生活小区所排放的污水,重点超标项目是COD、BOD、悬浮物、各类胶体、各种细菌进行取样分析,做出报告。
1 设计标准
污水处理后,COD、BOD、悬浮物SS、各类细菌溶解性总固体的浓度与含量符合中华
人民共和国建设部生活杂 用水标准CJ25.1-89,中水回用水质标准如下:
2 设计依据
(1)、 国家环境保护"九五"计划和2010年远景目标规划。
(2)、 污水取样报告本。
(3)、 <室外排水设计规范>(GBJ14-87)。
(4)、 中华人民共和国建设部生活杂用水标准CJ25.1-89。
3 设计原则
(1)、 认真执行国家有关法规、标准及规定,根据小区污水的实际情况,采取切实可行的治理方案,符合处理效果好、建设投资少、运行费用低、管理操作简便的要求。
(2)、 废水处理后应符合中华人民共和国建设部生活杂用水标准CJ25.1-89。
4.技术工艺流程简述:
(1)、密闭安全型膜,生物反应垃圾渗滤液处理工艺 关键:膜生物反应技术+O3
(2)、密闭安全型生物接氧化法垃圾渗滤液处理工艺 关键:生物接触氧化技术与高效斜板沉淀相结合+O3
(3)、SBR垃圾渗滤液处理工艺 关键:SBR氧化工艺+O3
5、中水回用处理工艺: 接触氧化——过滤工艺