精品污水处理工助理操作师操作师应知应会大纲.docx
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精品污水处理工助理操作师操作师应知应会大纲
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污水处理工助理操作师与操作师应知应会大纲
●工种名称:
污水处理工
●参考教材:
●适用员工类别:
生产操作类助理操作师、操作师
●考试题型:
选择题、判断题、简答题、计算题
●说明:
第一单元应知应会大纲……………………………………………………2
第一部分生产类污水处理工种助理操作师与操作师应知大纲…………2
第一章水环境保护基本知识……………………………………………2
第二章废水处理方法………………………….........................................8
第三章污泥的处理……………………………....................................…32
第四章污水站运营及维护………………………………………………47
第二部分生产类污水处理工种助理操作师应会大纲……………………81
第三部分生产类污水处理工种操作师应会大纲…………………………82
第二单元应知应会样题…………………………………………………83
第一部分生产类污水处理工助理操作师、操作师应知样题..........83
第一章助理操作师应知样题...................................83
第二章操作师应知样题.......................................99
第二部分生产类污水处理工助理操作师、操作师应会样题...........117
第一章助理操作师应会样题...................................117
第二章操作师应会样题.......................................120
第一单元应知应会大纲
第一部分生产类污水处理工助理操作师与操作师应知大纲
第一章水环境保护基本知识
第一节废水的基本知识
1.1污水
在人们的生产和生活活动中,每天都在使用和接触着水。
在这一过程中,水受到人类活动的影响,其物理、化学性质发生变化,就变成了污染过的水,简称为污水。
污水的组成:
⑴ 生活污水:
它是人们在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染过的水,包括厨房和卫生间用水。
成分:
含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑、食物屑、病菌、粪尿和杂物等,其中无机物占40%,有机物占60%,与工业废水相比,污染物浓度较低。
⑵ 工业废水:
来自工厂车间和厂矿,是指在工矿企业生产活动中使用过的水。
包括:
生产污水:
指在生产过程中形成,并已被废料(生产原料、半成品或成品等)污染过的水,需进行净化处理。
生活废水:
它也是在生产过程中形成,但并未直接参与生产工艺,未被废料污染的水,因此不需净化处理
与生活污水相比,工业废水污染物浓度高,毒性大。
不同企业,工业废水的污染物浓度、种类不同,因此不能通过一种通用技术和工艺来治理,往往要求在排出工厂前,处理到符合排放标准才能排放。
所以在工厂内需建污水处理站。
⑶ 被污染的雨水:
主要指初期雨水,指雨水流经地表时受到的污染,也需净化处理。
这三种污水在城市里最后都要汇集在一起,进行处理,我们称为城市污水。
城市污水:
通过污水管道收集到的生活污水、工业废水和被污染雨水的混合污水。
城市污水处理厂处理的对象就是这部分污水。
污水出路
污水经净化处理后,最终出路有:
⑴ 排放水体:
是污水的自然归宿。
从河里取用的水,回到河里是很自然的,作为水体的补给水。
但污水排入水体应以不破坏该水体的原有功能为前提。
在具体操作时,应以排放标准来控制。
这是最常用的一种污水出路,同时也是造成水体污染的原因之一。
⑵ 灌溉田地:
但必须符合灌溉的有关规定。
如化肥厂水含N、P高,在厂内处理后,达到一定标准可进行灌溉。
⑶ 重复使用:
回用:
城市生活用水如冲洗厕所等和市政用水如城市绿地灌溉、洒浇道路、消防用水、建筑用水和城市景观用水等。
1.2城市污水的性质与污染指标
污水所含污染物千差万别,所以城市污水的性质与污染指标也多种多样,归纳起来有三类:
(I)物理性质及物理性指标
水温:
与所采用的排水体制(合流制、分流制、半分流制)有关,还与排入排水系统中的生活污水与工业废水所占比例有关,生活污水温度一般在10~20℃。
许多工业废水有较高的温度,水温过高或过低都会影响污水的生物处理的效果。
色度:
感官性指标,水的颜色用色度作为指标。
纯净的天然水:
无色;生活污水正常颜色:
灰色。
如果在管道中停留时间过长,呈灰褐色。
工业废水的色度与企业性质有关:
如电镀废水:
绿色、兰色或橙色;印染废水:
红色、黄色等。
色度往往表现为给人感观不悦。
定义:
将有色污水用蒸馏水稀释后与参比水样对比,一直稀释到两水样色差不一样,此时污水的稀释倍数即为其色度。
色度由悬浮固体、胶体或溶解性物质所形成:
表色:
由悬浮固体所形成的色度
真色:
由胶体或溶解性物质所形成的色度
臭味:
感官性指标,可定性反映某种污染物的多少。
天然水是无嗅无味的,污水的臭味来源于还原性硫和氮的化合物,挥发性有机物和氯气等污染物质。
(2)固体含量
水中所有残渣的总和称为总固体(记作TS)totalsolids;固体物质含量用总固体量来衡量。
如何测出总固体量既其定义:
把一定量的水样在105~110℃烘箱中烘干至恒重,所得重量即为总固体量。
⑴ 固体物质分类:
①按存在形态分为悬浮固体物质(SS)suspendedsolids、溶解性固体物质(DS)dissolvedsolids和胶体(colloid)。
②按性质分为:
有机物、无机物和生物体。
重点掌握第一种分类。
⑵ 悬浮固体物质又称悬浮物:
① 定义:
把水样用滤纸过滤,被滤纸截留的滤渣,在105~110℃烘箱中烘干至恒重,所得重量称为悬浮固体。
悬浮固体也由有机物和无机物组成。
组成:
包括挥发性悬浮固体(VSS)volatilesuspendedsolids:
把悬浮固体在马福炉中灼烧(温度为600℃)所失去的重量称为挥发性悬浮固体(又称为灼烧减重)代表有机物;非挥发性悬浮固体(NVSS)nonvolatilesuspendedsolids:
灼烧后残留的重量称为非挥发性悬浮固体(又称为灰分)代表无机物。
生活污水中:
VSS占70%,NVSS占30%。
⑶ 溶解性固体物质(DS)和胶体
把水样用滤纸过滤后,滤液蒸干所得的固体称为溶解性固体物质和胶体如:
淀粉、葡萄糖、硫酸盐、氯化物等。
所以,溶解性固体表示盐类的含量;悬浮固体表示水中不溶解固态物质量。
(ii)化学性质及化学性指标
污水中污染物质,按化学性质可分为无机物和有机物。
(一)无机物及无机性指标:
• 酸碱度:
用PH表示,主要指示水样的酸碱性。
天然水体的PH一般为6─9,一般要求处理后污水的PH值在6─9之间。
城市污水PH值呈中性,在6.5─7.5,若PH<6的酸性污水会腐蚀管渠,污水处理构筑物及设备等。
污水含有一定碱度对污水净化有一定作用,如污泥厌氧消化时,发酵产生一定量的有机酸,污水中含有一定碱度可起缓冲作用,中和酸,使反应继续进行,所以污水PH要求偏碱性。
• 植物营养元素:
即污水中的N、P。
它是污水进行生物处理时,微生物所需的营养物质。
但过多的N、P进入天然水体会导致水体富营养化。
⑴N及其化合物
污水中含氮化合物有四种:
有机氮(如蛋白质、氨基酸、尿素等)、NH3-N、NO2-N和NO3-N
• 总氮:
四种含氮化合物的总量称为总氮(TN)totalnitrogen有机氮不稳定,在微生物作用下,可分解为其他三种,总氮用过硫酸钾(K2S2O8)氧化-紫外分光光度法测定。
• NH3─N:
氨氮在污水中存在形式有:
游离NH3与NH4+,两者的组成比取决于水的PH值。
NH3+H2O=NH+4+OH-
当PH值偏高时,游离氨比例高。
NH3─N测定用纳氏比色法。
∴TN-KN=NO3-N+NO2-N
KN-NH3─N=有机氮
∴污水中只需测定TN、KN、NH3─N即可。
⑵P及其化合物
污水中含磷化合物包括无机磷与有机磷,二者之和称为总磷(TP)totalphosphor,TP测定采用分光光度法,TN、TP都是污水中必测的水质指标,也是污水中必须要去除的物质。
• SO42-及硫化物(了解):
对工业废水处理时考虑。
• Cl-(了解)
• 非重金属无机有毒物质:
指氰化物(CN-)和砷。
这两种主要来自工业废水。
在企业内部需特殊处理。
• 重金属离子:
主要指:
Hg、Cd、Pb、Cr、Ni等。
其次还有毒性较弱的Zn、Cu、Sn、Co等。
这些重金属离子在水体中含量都很低,如Hg:
只有0.001~0.01ug/l之间。
重金属离子主要来自采矿、冶炼、电镀等。
“五毒”指:
Hg、Cd、Pb、Cr、As及它们的化合物。
污水中含有的重金属难以净化去除,在污水处理过程中,60%以上重金属离子转移到污泥中,因此,对这些污泥需作特殊处理,防止造成二次污染。
(二)有机物及有机性指标
• 有机物:
污水中有机物主要指碳水化合物、蛋白质和脂肪等有机物,这些有机化合物在微生物作用下,最终分解为简单的无机物质、CO2和H2O等,这些有机物质在分解过程中需要消耗大量的氧,∴称为耗氧污染物,它们是使水体产生黑臭的主要因素之一。
有机物按生物降解的难易程度,可分为:
可生物降解有机物和难生物降解有机物。
这两类有机物共同点:
都可以被氧化成无机物。
不同点:
氧化方式不同:
可生物降解的可被微生物直接氧化;难生物降解的可被化学氧化或被经过驯化、筛选后的微生物氧化。
• 有机性指标:
刚才已讲到,污水中有机污染物的种类繁多,组成较复杂,现有技术难以分别测定各类有机物的含量,通常也没有必要。
从水体有机污染物看,其主要危害是消耗水中DO(dissolvedoxygen),所以,在实际工作中,一般采用生物化学需氧量、化学需氧量、总需氧量和总有机碳等指标来反映水中需氧有机物的含量。
⑴生化需氧量(BOD:
biochemicaloxygendemand)
• 定义:
在水温为20℃的条件下,由于微生物(主要是细菌)的生活活动,将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。
单位:
mg/L;
• BOD5的缺点:
以BOD5作为有机物的浓度指标,也存在着一些缺点:
a.测定时间需5d,仍太长,难以及时指导生;b.如果污水中难生物降解的有机物浓度较高时,BOD5测定的结果误差较大(原因:
BOD5只能反映水中可生物降解的有机物);c.某些工业废水中不含微生物生长所需的营养物质或者含有抑制微生物生长的有害有毒物质,则影响BOD5测定结果。
为了克服这些缺点,可采用化学需氧量指标来补充或替代BOD5。
⑵化学需氧量(COD)chemicaloxygendemand
• 定义:
用强氧化剂,在酸性条件下,将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量。
(反应温度控制在180℃左右)常用的强氧化剂主要是K2Cr2O7(重铬酸钾)与高锰酸钾(KMnO4)。
以KMnO4作氧化剂时,测得的值称CODMN或简称OC;以K2Cr2O7作氧化剂时测得的值称CODcr或简称COD。
单位:
mg/L。
由于K2Cr2O7氧化能力极强,可较完全地氧化水中各种有机物。
∴我国法定用K2Cr2O7作强氧化剂。
COD所反映的是:
污水中有机物的总量(即可生物降解和难生物降解的部分)
• COD优缺点:
优点:
较精确地表示污水中有机物含量;测定时间短,仅需3-4小时;不受水质的限制。
缺点:
不能像BOD那样,反映出微生物氧化有机物,直接地从卫生学角度阐明被污染程度;污水中存在还原性无机物(如S2-)被氧化时也消耗氧。
∴COD值也存在一定误差。
一般规定:
当BOD5/COD的比值>0.3的污水,具有可生化性,宜采用生物处理;当BOD5/COD的比值<0.25时,不宜采用生化处理,宜采用物理-化学方法处理;当BOD5/COD的比值介于0.25-0.3时,难生化处理。
⑶总需氧量(TOD)totaloxygendemand
有机物中C、H、O、N、S等全部被氧化时,分别产生CO2,H2O,NO2,SO2所消耗的氧量称为总需氧量。
TOD的测定原理:
将一定量的水样放入含氧量已知的氧气流中,并通过以铂钢为触媒的燃烧管,在900℃高温下燃烧,水样中有机物被燃烧氧化,消耗掉氧气流中的氧,剩余氧量用电极测定,用氧气流中总氧量减去剩余氧量就等于TOD。
COD测定温度为180℃,需3-4小时。
TOD测定温度为900℃,时间仅几分钟。
∴TOD>COD
⑷理论需氧量(了解):
THODtheoreticaloxygendemand根据化学反应方程式计算出的需氧量。
此值最精确反映有机物量。
⑸总有机碳(TOC)totalorganiccarbon
TOC的分析目前在国内外日趋增多,它是另一个表示有机物浓度的综合指标。
测定原理:
把一定量水样酸化,然后用压缩空气吹脱,其中的无机碳酸盐(排除干扰),然后注入含氧量已知的氧气流中,再通900℃以铂钢为触媒的燃烧管,有机物所含碳氧化成CO2,用红外气体分析仪记录CO2的量并折算成含碳量即为TOC。
TOC测定温度为900℃,测定时间为仅需几分钟。
TOC与TOD相同点:
都是燃烧化学氧化反应,测定原理相同;不同点:
有机物数量的表示方法不相同:
TOC测定结果以含碳量表示;TOD测定结果以消耗的氧量表示,且TOD>TOC。
由于测定TOD、TOC的仪器精密,价格昂贵,在国内外还不像BOD5、COD那样是一种普及的手段。
∴对于可生物降解的有机物用BOD5作指标,如城市污水,对于难生物降解的有机物,可采用CODcr,如某些工业废水。
(III)生物性质及生物指标
污水中有机物是微生物的食物,污水中的微生物主要以细菌与病菌为主,如生活污水、医院污水等中含有肠道病原菌、寄生虫卵、致病病毒等。
污水中寄生虫卵80%以上可在沉淀池中去除,但病原菌、病毒不易沉淀,在水中存活时间长,易传染。
所以了解污水的生物性质十分必要。
污水的生物指标:
• 大肠菌群数:
指每升水样中所含有的大肠菌群的数目,以个/L计。
大肠菌群数表明污水被粪便污染的程度。
间接表明有肠道病菌存在的可能性。
• 病毒:
大肠菌群数可以表明肠道病菌的存在,但不能表明时否污水中有病毒。
因此,还需检验病毒指标。
• 细菌总数:
指大肠菌群数、病毒、病原菌及其他细菌数的总和,饮用水标准细菌总数不超过100个/L。
水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度,细菌总数不能说明污染的来源,必须结合大肠菌群数来判断水体污染的来源和安全程度。
1.3水体污染及其危害
造成水体污染的原因主要有:
点源污染和面源污染。
点源污染来自未经妥善处理的城市污水集中排入天然水体,这一类污染目前可以控制。
而面源污染来自农田施肥,喷洒农药以及城市地面的污染物,随雨水径流进入水体;第二个随大气扩散的有毒有害物质,随降雨进入水体。
这一部分目前不好控制。
一、水体的物理性污染及其危害
物理性污染指水温、色度、嗅和味、SS以及泡沫等,这类污染易被人们感官所觉察,并使人们感官不悦。
下面讲三种主要的污染:
1、水温:
高温废水排入水体导致水体热污染,造成的后果:
⑴DO降低,造成鱼类等水生物死亡,水质恶化。
⑵、水体的化学反应速度加快,臭味加剧。
⑶、细菌繁殖速度加快。
⑷、藻类繁殖加速。
2、色度:
有色工业废水如印染、造纸、农药等的废水排入水体,使水体形成色度。
由于水体色度加深,使透光性减弱,影响水体的自净作用。
3、固体物质:
主要指悬浮固体污染,它使水体浊度增加,透光性减弱,影响水体自净,使水中DO降低,造成水质恶化等。
二、无机物污染及危害
1、酸、碱及无机盐污染
酸、碱污染使水体的PH发生变化,抑制微生物生长,水体自净作用受到影响。
无机盐污染使水体硬度增加,如饮用:
水咸;灌溉易引起土壤板结。
2、N、P污染:
主要是引起水体富营养化。
N、P含量增加,导致水生物的大量繁殖,主要是各种藻类的大量繁殖,使鱼类生活的空间欲来欲少,藻类的种类数逐渐减少,而个体数迅速增加。
藻类通常以硅藻、绿藻为主,转为以蓝藻为主,而蓝藻有胶质膜,可以使水面与大气之间氧的传递隔绝,再加上藻类自身死亡分解作用所消耗的DO,使水体DO迅速降低,影响鱼类生存。
呈胶质状的藻类覆盖水面,颜色暗红,称为“赤潮”(又称水华)。
这标志着水体已处于富营养化状态。
• 硫酸盐与硫化物污染:
主要是使水体发黑且有臭味。
• Cl-污染:
对金属管道及设备有腐蚀作用。
重金属污染:
水体受重金属污染后,对人体、微生物、鱼类等都有毒性作用,且毒性很大,因此要严格限制重金属离子的浓度。
三、有机物污染及危害
有机物排入水体后,有氧时,好氧微生物将其分解为CO2、H2O、NH3(消耗水中DO,同时,大气中氧不断进入水体,使DO得到补充,这个过程称为水面复氧。
但耗氧速度大于复氧速度,水体出现缺氧甚至无氧状态);无氧时,厌氧微生物将其分解为CO2、CH4、NH3及少量H2S等,使水质恶化发臭。
下面讲几种主要的有机物污染:
• 油脂类污染:
油脂进入水体,形成油膜,阻止水面与大气发生复氧,水质易恶化变臭。
• 酚污染:
主要指挥发酚污染,对水生生物有较大毒性。
• 表面活性剂污染:
即洗涤剂污染,主要是泡沫和P对水体的污染。
• 病原微生物污染及危害:
传播疾病
第二节污水排放标准(部分)
《污水综合排放标准》GB8978-1996
代替GB8978-88污水综合排放标准
实施日期 1998-01-01
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,控制水污染,保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态,保障人体健康,维护生态平衡,促进国民经济和城乡建设的发展,特制定本标准。
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
本标准按照污水排放去向,分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。
1.2适用范围
本标准适用于现有单位水污染物的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。
按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则,造纸工业执行《造纸工业水污染物排放标准(GB3544-92)》,船舶执行《船舶污染物排放标准(GB3552-83)》,船舶工业执行《船舶工业污染物排放标准(GB4286-84)》,海洋石油开发工业执行《海洋石油开发工业含油污水排放标准(GB4914-85)》,纺织染整工业执行《纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)》,肉类加工工业执行《肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457-92)》,合成氨工业执行《合成氨工业水污染物排放标准(GB13458-92)》,钢铁工业执行《钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-92)》,航天推进剂使用执行《航天推进剂水污染物排放标准(GB14374-93)》,兵器工业执行《兵器工业水污染物排放标准(GB14470.1~14470.3-93和GB4274~4279-84)》,磷肥工业执行《磷肥工业水污染物排放标准(GB15580-95)》,烧碱、聚氯乙烯工业执行《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准(GB15581-95)》,其他水污染物排放均执行本标准。
1.3本标准颁布后,新增加国家行业水污染物排放标准的行业,按其适用范围执行相应的国家水污染物行业标准,不再执行本标准。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
GB3097-82海水水质标准
GB3838-88地面水环境质量标准
GB8703-88地面水环境质量标准
GB8703-88辐射防护规定
3定义
3.1污水:
指在生产与生活活动中排放的水的总称。
3.2排水量:
指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量。
不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水。
3.3一切排污单位:
指本标准适用范围所包括的一切排污单位。
3.4其他排污单位:
指在某一控制项目中,除所列行业外的一切排污单位。
4技术内容
4.1标准分级
4.1.1排入GB3838Ⅲ类水域(划定的保护区和游泳区除外)和排入GB3097中二类海域的污水,执行一级标准。
4.1.2排入GB3838中Ⅳ、Ⅴ类水域和排入GB3097中三类海域的污水,执行二级标准。
4.1.3排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,执行三级标准。
4.1.4排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,必须根据排水系统出水受纳水域的功能要求,分别执行4.1.1和4.1.2的规定。
4.1.5GB3838中Ⅰ、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域中划定的保护区,GB3097中一类海域,禁止新建排污口,现有排污口应按水体功能要求,实行污染物总量控制,以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
4.2标准值
4.2.1本标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类。
第一类污染物,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求(采矿行业的尾矿坝出水口不得视为车间排放口)。
第二类污染物,在排污单位排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。
4.2.2本标准按年限规定了第一类污染物和第二类污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量,分别为:
1997年12月31日之前建设(包括改、扩建)的单位,水污染物的排放必须同时执行表1、表2、表3的规定。
1998年1月1日起建设(包括改、扩建)的单位,水污染物的排放必须同时执行表1、表4、表5的规定。
建设(包括改、扩建)单位的建设时间,以环境影响评价报告书(表)批准日期为准划分。
4.3其他规定
4.3.1同一排放口排放两种或两种以上不同类别的污水,且每种污水的排放标准又不同时,其混合污水的排放标准按附录A计算。
4.3.2工业污水污染物的最高允许排放负荷量按附录B计算。
4.3.3污染物最高允许年排放总量按附录C计算。
4.3.4对于排放含有放射性物质的污水,除执行本标准外,还须符合GB8703-88《辐射防护规定》。
表1第一类污染物最高允许排放浓度单位:
mg/l
序号
污染物
最高允许排放浓度
1
总汞
0.05
2
总镉
0.1
3
总铬
1.5
4
总铅
1.0
5
总镍
1.0
表2第二类污染物最高允许排放浓度
(1997年12月31日之前建设的单位)单位:
mg/L
序号
污染物
适用范围
一级标准
二级标准
三级标准
1
pH
一切排污单位
6~9
6~9
6~9
2
悬浮物
(SS)
采矿、选矿、选煤工业
100
300
-
脉金选矿
100
500
-
边远地区砂金选矿
100
800
-
城镇二级污水处理厂
20
30
-
其他排污单位
70
200
400
3
五日生化需氧量
(BOD5)
甘蔗制糖、苎麻脱胶、湿法纤维板工业
30
100
600
甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纤浆粕工业
30
150
600
城镇二级污
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