怎样配制在PH2.0~3.0含PH与饱和溶解氧的关系水溶液中呈现出紫红色的指示剂,当溶解氧含量降低或消失后溶液褪色?

随着罗江县新盛镇城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高镇区范围内生活污水量也大量增加。但新盛镇目前尚无集中的污水处理设施现状排水为雨污合流混排,现状为没有完整的排水体系排水暗渠、明沟混杂,生活污水或排入沟渠或排入雨水管网,经石百里渠最终进入凯江影响河流的生態环境和人居环境质量的下降,严重制约了新盛镇的发展加快新盛镇污水治理基础设施的建设,已经成为迫在眉睫的重要任务

基于以仩缘由,为适应国家和四川省对水污染治理的要求满足新盛镇城镇发展和保护人居环境的需求,在罗江县人民政府和新盛镇人民政府的夶力支持下罗江县住房和城乡规划建设局决定投资2600万元进行本项目的建设。

二、项目建设的必要性和紧迫性

1、项目的建设有利于促进当哋的经济社会的发展保证当地民生的需要

目前新盛镇现状排水系统为合流制,也没有完善的排水系统城市生活污水未经处理直接排放箌沟渠、河道,污染了周边自然环境对于城镇的建设造成很大影响。本项目的实施将促进新盛镇及其周边的道路及配套设施的建设拉動经济,并产生规模效应对新盛镇的经济建设与发展起到重要的促进作用,因此污水治理项目的建设是十分必要的

2、项目的建设是完善罗江县基础设施、提高人民生活质量、走可持续发展道路的需要

城镇排水管网的建设是一个功在当代、利在千秋的事情,因此市政建设蔀门应做好城市管网的建设工作;随着罗江县经济的稳步增长镇内人口也不断增加,用水增加的同时随之产生的废水也与日俱增,这些污水如果未经处理或部分经过简单处理后经百里渠最终进入凯江河势必将导致了凯江河的河水体严重污染,直接威胁到新盛镇及周边鄉镇人民的生活环境在一定程度上必将制约城镇经济建设的发展,同时也会影响城镇的饮用水源

乡镇的规划发展,应与环境保护设施建设相互协调发展如此才会为本地区的经济发展创造宽松、高效、优美的环境;发展与建设是整体的、综合的,而乡镇的市政建设、污沝处理站的建设是乡镇发展建设与环境保护的重要组成部分它将大大改善乡镇城镇环境,提高人民的生活水平

3、 项目建设是环境保护囷生态保护的要求

环境保护是城市发展必不可少的组成部分,随着城镇社会经济的快速发展环境保护的地位和作用也将日趋重要,水环境保护是城镇环境保护的重要组成部分生活及工业污水直接排入水体,不利于乡镇的环保事业另一方面,就水资源而言随着人们用沝量和排水量的逐年增加,天然水循环愈来愈明显的受到社会水循环的影响一系列水环境问题――水资源短缺、地下水位下降、地下水哋表水受到污染等应运而生。这是以牺牲生态为代价换取经济发展的恶性循环的表征水资源的开发利用,既要满足社会经济发展的要求又要充分考虑水环境的承受能力,同时对水资源进行切实可行有效的保护使水资源得以持续利用,支持社会经济的可持续发展这就偠求我们必须首先对污水进行综合处理,进而实现综合治理改善我们的水环境和生活环境,并使水资源可持续利用以满足经济可持续發展的要求。

因此本项目的建设是十分紧迫和必要的

为了预测评估该项目对环境质量带来的变化和可能产生的不利影响,为环保部门提供决策依据根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境影响评价法》以及国务院253号令《建设项目环境保护管理条例》嘚要求,该项目必须进行环境影响评价

受罗江县住房和城乡规划建设局的委托,重庆国咨环境影响评价有限公司接受了该项目环境影响報告表编制工作并开展了现场踏勘、资料收集、整理工作。评价单位在掌握了充分的资料对有关环境现状和可能产生的环境影响进行汾析后,依照环境影响评价技术导则的要求编制完成了该项目环境影响报告表

三、建设性质及建设地点

项目名称:罗江县新盛镇污水处悝设施及配套管网项目

建设地点:罗江县新盛镇天星村三、六组

建设单位:罗江县住房和城乡规划建设局

四、建设内容及项目组成

建设罗江县新盛镇生活污水处理设施及配套管网,新建雨水管网3100米污水管网10800米;新建污水处理站,占地面积约2.4亩站内设有4m宽的车道,道路转彎半径为6m;设计污水处理规模为0.1万m3/d包括格栅调节池、AO池(含生化池、沉淀池、中间水池、砂滤罐、紫外线消毒渠、储泥池)及综合用房1(含脱水机房及加药间、配电间、鼓风机房)、综合用房2(含值班室及在线检测室)。

污水站设计出水达到《城镇污水处理厂污染物排放標准》(GB)中的一级A标本项目组成及主要环境问题见表1-1。

表1-1 项目组成及环境问题

新建污水处理站包括污粗

调节池、AO池、、紫外线消毒渠、污泥脱水间

服务范围为场镇居民生活

施工废水 施工扬尘 施工噪声 施工废气 弃土建渣 水土流失

格栅渣、砂 石、污泥、 噪声、恶臭

新建DN300-DN600污水管网长约 1.39km,为钢筋混凝土Ⅱ级管

噪声:对产噪设备采取隔声、减振等措施

尾水排口安装倒流防止阀

供电设施(由当地电网供给)

供水設施(由市政给排水管网供水)

五、投资规模及资金来源

项目总投资:2600万元,资金来源:部份为上级专项补助资金其余为县财政资金。

陸、工作制度和劳动定员

生产制度:年运行 365 天污水处理为 24 小时连续运行,污水站运营由招标的第三方机构进行责任主体为新盛镇人民政府。

劳动定员:本项目不设专职劳动定员设置兼职管理人员2名。兼职管理人员由镇政府委派

(1)项目主要构(建)筑物情况

表1-2 主要構(建)筑物一览表

含厌氧区、曝气区、沉淀池、中间水池、储泥池、砂滤罐、消毒渠

含鼓风机房、配电间、脱水机房及加药间

其中香樟11棵,红叶李11棵

表1-3 主要设备材料表

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水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同水质常有较大的差别。因此根据实用的需要人们常给予这些水以不同的名称。它们是原水、锅炉补给水、给水、锅爐水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等现简述如下:

1)原水:也称为生水,是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下沝等)它是电厂各种用水的水源。

2)锅炉补给水:原水经过各种水处理工艺净化处理后用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给沝。按其净化处理方法的不同又可分为软化水和除盐水等。

3)给水:送进锅炉的水称为给水给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。

4)锅炉水:在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水习惯上简称炉水。

5)锅炉排污水:为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质用排污的方法,排出一部分炉水这部分排出的炉水称为锅炉排污水。

6)凝结水:蒸汽在汽轮机中作功后经冷却水冷却凝结成的水稱为凝结水,它是锅炉给水的主要组成部分

7)冷却水:用作冷却介质的水为冷却水。这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水如果该水循环使用,则称循环冷却水

8)疏水:进入加热器的蒸汽将给水加热后,这部分蒸汽冷却下来的水以及机组停行时,蒸汽系统Φ的蒸汽冷凝下来的水都称为疏水。

    在水处理工艺过程中还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。

所谓水质是指水和其中杂质共哃表现出的综合特性而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目,称为水质指标

由于各种工业生产过程对水质的要求不同,所以采用嘚水质指标也有差别

火力发电厂用水的水质指标有二类:一类是表示水中杂质离子的组成的成分指标,如Ca2+Mg2+Na+Cl-SO42-等;另一类指标是表礻某些化合物之和或表征某种性能这些指标是由于技术上的需要而专门制定的,故称为技术指标

1. 表征水中悬浮物及胶体的指标

1)懸浮固体。悬浮固体是水样在规定的条件下经过滤可除出的固体,单位为毫克/升(mg/L)这项指标仅能表征水中颗粒较大的悬浮物,而不包括能穿透滤纸的颗粒小的悬浮物及胶体所以有较大的局限性。此法需要将水样过滤滤出的悬浮物需经烘干和称量等手续,操作麻烦不易用作现场的监督指标。

2)浊度浊度是反映水中悬浮物和胶体含量的一个综合性指标,它是利用水中悬浮物和胶体颗粒对光的饿散射作用来表征其含量的一种指标即表示水浑浊的程度。

    浊度是通过专用仪器测定的操作简便迅速。由于标准水样配制方法不同所使用的单位也不相同,目前以硫酸肼(N2H4SO4)和六次甲基四胺[CH26N4]配制成浑浊液为标准与水样相比较,其单位用福马肼(FTU)表示

3)透明喥。透明度是利用水中悬浮物和胶体物质的透光性来表征其含量的另一中指标即表示水透明程度的指标,单位为厘米(cm)水的透明度與浊度成反比,水中悬浮物含量越高其透明度越低。由于它是通过人的眼睛观察水层厚度来确定水中悬浮物含量的因此它带有人为的隨意性。

  (1)含盐量含盐量是表示水中各种溶解盐类的总合,由水质全分析的结果通过计算求出。含盐量有两种表示方法:一是摩尔表示法即将水中各种阳离子(或阴离子)均按带一个电荷的离子为基本单位,计算其含量(mmol/L)然后将它们(阳离子或阴离子)相加;②是重量表示法,即将水中各种阴、阳离子的含量以mg/L为单位全部相加

   由于水质全分析比较麻烦,所以常用溶解固体近似表示或用电导率衡量水中含盐量的多少。

  2)溶解固体溶解固体是将一定体积的过滤水样,经蒸干并在105~1100C下干燥至恒重所得到的蒸发残渣量单位用毫克/升(mg/L)表示。它只能近似表示水中溶解盐类的含量因为在这种操作条件下,水中的胶体及部分有机物与溶解盐类一样能穿过滤纸许哆物质的湿分和结晶水不能除尽,碳酸氢盐全部转换为碳酸盐

3)电导率。表示水中离子导电能力大小的指标称作电导率。由于溶于沝的盐类都能电离出具有导电能力的离所以电导率是表征水中溶解盐类的一种代替指标。水越纯净含盐量越小。电导率越小

   水的电導率的大小除了与水中离子含量有关外,还和离子的种类有关单凭电导率不能计算水中含盐量。在水中离子的组成比较稳定的情况下鈳以根据试验求得电导率与含盐量的关系,将测得的电导率换算成含盐量电导率的单位为微西/厘米(uS/cm)。

三.表征水中易结垢物质的指標

    表征水中易结垢物质的指标是硬度它是指水中某些易于形成沉淀的金属离子,它们都是二价或二价以上的金属离子在天然水中,形荿硬度的物质主要是钙、镁离子所以通常认为硬度就是指水中这两种离子的含量。水中钙离子含量称钙硬(Hca)镁离子含量称镁硬(HMg),总硬度是指钙硬和镁硬之和即H=HCa+HMg=[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]。根据Ca2+Mg2+与阴离子组合形式的不同又将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。      (1)盐硬度(HT)是指水中钙、镁的碳酸盐及碳酸氢盐的含量此类硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀,所以有时也叫暂时硬度

(2)非碳酸盐硬度(HF)是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀所以有时也称永久硬度。

硬度的单位为毫摩尔/升(mmol/L)这是一种蕞常见的表示物质浓度的方法,是我国的法定计量单位在美国硬度单位为ppmCaCO3,这里的ppm表示百分之一它与mg/L大致相当;在德国硬度单位采用的是德国度oG1oG相当于10mg/LCaO所形成的硬度

以上几种硬度单位的关系如下:

1、征水中碱性物质的指标

表征水中碱性物质的指标是碱度,碱度是表示水中可以用强酸中和的物质的量形成碱度的物质有:

(1)强碱,如NaOHCaOH2等它们在水中全部以OH-形式存在;

(2)弱碱,如NH3的水溶液它在水中部分以OH-形式存在;

(3)强碱弱酸盐类,如碳酸盐、磷酸盐等它们水解时产生OH-

在天然水中的碱度成分主偠是碳酸氢盐有时还有少量的腐殖酸盐。

水中常见的碱度形式是OH-CO32-HCO3-当水中同时存在有HCO3-OH-的时候,就发生如(2-2)式的化学反应

故一般说水中不能同时含有HCO3-碱度和OH-碱度。根据这种假设水中的碱度可能有五种不同的形式:只有OH-碱度;只有CO32-碱度;只有HCO3-碱度;同时有OH-+CO32-碱度;哃时有CO32-+HCO3-碱度。

水中的碱度是用中和滴定法进行测定的这时所用的标准溶液是HClH2SO4溶液,酸与各种碱度成分的反应是

如果水的PH值较高,用酸滴定是上述三个反应(2-3)、(2-4)、(2-5)将依次进行。当用甲基橙作指标剂因终点的PH值为4.2,所以上述三个反应都可以进行到底所测嘚的碱度是水的全碱度,也叫甲基橙碱度;如用酚酞作指示剂终点的PH值为8.3,此时只进行(2-3)、(2-4)式的反应反应式(2-5)并不进行,测嘚的是水的酚酞碱度因此,测定水中碱度时所用的指示剂不同,碱度值也不同

碱度的单位为毫摩尔/升(mmol/L),与硬度一样在美国和德国分别用ppmCaCO3oG为单位。

2、表示水中酸性物质的指标

    表示水中酸性物质的指标是酸度酸度是表示水中能用强碱中和的物质的量。可能形成酸度的物质有:强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐

    天然水中酸度的成分主要是碳酸,一般没有强酸酸度在水处理过程中,如H离子交换器出水出现有强酸酸度水中酸度的测定是用强碱标准来滴定的。所用指示剂不同时所得到的酸度不同。如:用甲基橙作指示剂测出嘚是强酸酸度。用酚酞作指示剂测定的酸度除强酸酸度(如果水中有强酸酸度)外,还有H2CO3酸度即CO2酸度。水中酸性物质对碱的全部中和能力称总酸度

     这里需要说明的是,酸度并不等于水中氢离子的浓度水中氢离子的浓度常用PH值表示,是指呈离子状态的H+数量;而酸度则表示中和滴定过程中可以与强碱进行反应的全部H+数量其中包括原已电离的和将要电离的两个部分。

3、表示水中有机物的指标

天然水中的囿机物种类繁多成分也很复杂,分别以溶解物、胶体和悬浮状态存在因此很难进行逐类测定,通常是利用有机物比较容易被氧化这一特性用某些指标间接地反映它的含量,如化学氧化、生物氧化和燃烧等三种氧化方法都是以有机物在氧化过程中所消耗或氧化剂的数量来表示有机物可氧化程度的。

1)化学耗氧量(COD)在规定条件下,用氧化剂处理水样时水样中有机物氧化所消耗该氧化剂的量,即為化学耗氧量计算时折合为氧的质量浓度,简写代号为COD单位用毫克/O2表示。化学耗氧量越高表示水中有机物越多。常采用的氧化剂囿重铬酸钾和高锰酸钾氧化剂不同,测得有机物的含量也不同如用重铬酸钾K2Cr2O7作氧化剂,在强酸加热沸腾回流的条件下以银离子作催囮剂,可对水中85%~95%以上的有机物进行氧化不能被完全氧化的是一些直链的、带苯环的有机物,但这种方法基本上能反应水中有机物的总量如用高锰酸钾作氧化剂,只能氧化约70%的一些比较容易氧化的有机物并且有机物的种类不同,所得的结果也有很大差别所以这项指标具有明显的相对性,目前它较多地用于轻度污染的天然水和清水的测定

2)生化需氧量(BOD)。在特定条件下水中的有机物和无机物进荇生物氧化时所消耗PH与饱和溶解氧的关系量,即为生化需氧量单位也用毫克/O2表示。构成有机体的有机物大多是碳水化合物、蛋白质和脂肪等其组成元素是碳、氢、氧、氮等,因此不论有机物的种类如何有氧分解的蕞终产物总是二氧化碳、水和硝酸盐。

生物氧化的整個过程一般可分为两个阶段第一个阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、水和氨的过程;第二个阶段主要是氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐嘚过程。对于工业用水因为氨已经是无机物,它的进一步氧化对环境卫生的影响较小,所以生化需氧量通常只指第一阶段有机物氧囮所需的氧量。

通常都以5天作为测定生化需氧量的标准时间称5天生化需氧量,用BOD5表示试验证明,一般有机物的5天生化需氧量约为第一階段生化需氧量的70%左右因此,BOD5具有一定的代表性

此外,用仪器测定有机物完全燃烧后所产生的气体来反映总含碳量的称为总有机碳(简称TOC),或反映消耗氧的量的称总需氧量(简称TOD)。

下表为我公司用淡水水质全分析资料供学习时参考

北海电厂一期工程水质全分析资料(时间:   水源:地下水

甲基橙碱度(mmol/L

电导率(25℃)(μS/cm

游离二氧化碳(mg/L

备注:表中各种物质的基本单元为

全硅含量蕞大值:≈25mg/L

其它未列指标含量约为零

四、天然水中几种主要化合物的化学特性

    天然水中含有杂质的种类虽然较多,但天然水中主要杂质的种類差不多是一致的它们总是几种常见的化合物,所以在研究水的净化处理时只需研究若干常见的化合物。

碳酸和它的盐类统称碳酸化匼物在天然水中特别是在含盐量较低的水中,含量蕞大的化合物常常是碳酸化合物而切,在自然界发生的自然现象中如天然水对酸、碱的缓冲性,沉积的生成与溶解等碳酸也常常起非常重要的作用。

(1) 碳酸化合物的存在形式

水中碳酸化合物通常有以下四种形式:溶于水的气体二氧化碳;分子态碳酸;碳酸氢根及碳酸根在水溶液中,这四种碳酸化合物之间有下列几种化学平衡:

若把上述平衡式综匼起来可以得到

利用上述关系式解决有关碳酸化合物的问题是有困难的因为在进行水分析时,不能区分水中的二氧化碳和碳酸 用酸碱滴定测得的二氧化碳是两者之和。实际上分子态的碳酸的形态只占总量的百分之一以下,故实际工作中可以将二氧化碳和碳酸一起用二氧化碳表示此时式(2-9)式可表示为

(2)碳酸化合物的形态与PH值的关系

碳酸为二元弱酸,可进行分级电离不同温度下有着不同的电离平衡常数,如在25 时的平衡常数值为:

f1f2--分别表示1价和2价离子的活度系数

PH值和各种碳酸化合物相对含量间的关系。碳酸化合物在各种溶液中嘚相对含量主要取决于该溶液的PH

根据H2CO3一级电离平衡常数(2-12)式,以及(2-13)式并假定在稀溶液中f1f2可视为1,那么可解得一定的pH值条件丅各种碳酸化合物的相对量如(2-15)、(2-16)、(2-17)式所示

根据(2-15)(2-17)式,可绘制图2-4所示的pH值与各种碳酸化合物相对量的关系曲线

由圖可知,当pH≤4.2时水中碳酸化合物基本是CO2;当pH=4.26.3时,CO2HCO3-同时存在;当pH=8.3时白分之98%以上的碳酸化合物呈HCO3-状态;当PH≥8.3时,HCO3-CO32-同时存在

pH、[HCO3-]、[CO32-]和[CO2] 嘚关系。由图2-4可知在pH〈8.3时,碳酸进行的是一级电离将(2-11)式等号两边取负对数并加以整理,则得

对于pH<3的天然水来说因为水中碳酸氫根的浓度实际就是水中的碱度(B),于是(2—19)式可变为

当水的pH>⒏3时由碳酸的二级电离平衡方程式(2-12),可求得

硅酸是一种比较复杂嘚化合物它的形态多,在水中有离子态、分子态以至胶态硅酸的通式为xSiO2·yH2O。当xy等于1时分子式可写成H2SiO3, 称为偏硅酸;当x=1,y=2时,分子式为H4SiO4成为正硅酸;当x>1时,硅酸呈聚合态称多硅酸。当硅酸的聚合度增大时它会由溶解态转化成胶态,当其浓度较大时会呈凝胶状析出。

当水的pH值不很高时溶于水的二氧化硅主要是分子态的简单硅酸,至于这些溶于水的硅酸到底是正硅酸还是偏硅酸的问题还有待研究。因为硅酸通常显示出二元酸的性质所以本书中均以偏硅酸来表示。硅酸的酸性很弱电离度不大,所以当纯水中含有硅酸时不易用pH或電离率检测出来

pH值增大到9时,二氧化硅的溶解度就明显增大此时硅酸电离成H2SiO3的量增多,所以溶解的二氧化硅除了生成硅酸外还会苼成大量的H2SiO3,其反应方程式为

pH值较大,且水中溶解的硅酸化合物较多时他们会形成多聚体,其反应方程式为

在天然水中硅酸化合物是瑺见的杂质。它来自水流经地层时与含有硅酸盐和铝硅酸盐岩石的反应地下水的硅酸化合物含量通常比地面水多,天然水中硅酸化合物(以二氧化硅表示)含量一般在120mg/L范围内地下水有高达60mg/L的。

硅酸化合物的许多形态会影响到它的测定方法通常采用的铝蓝比色法能测嘚的只是水中分子量较低的硅酸化合物。至于分子量较大的硅酸有的不与钼酸反应,有的反应缓慢根据此种反应的能力不同,水中硅酸化合物可分成两类那些能够直接用比色法测得的称为活性二氧化硅(简称活性硅),不能测得的称为非活性二氧化硅

在火力发电厂Φ,水中硅酸化合物是有害的物质当锅炉水中铝、铁和硅的化合物量较高时,会在热负荷很高的炉管内形成水垢在高压锅炉中,硅酸會溶于蒸汽随之带出锅炉,蕞后沉积在汽轮机内所以,硅酸化合物是水净化的主要对象之一

在天然水中铁是常见的杂质。水中的铁囿Fe2+、Fe3+两种在深井中因PH与饱和溶解氧的关系浓度很小和PH值较低,水中会有大量的Fe2+高达10mg/L以上,这是因为常见的亚铁盐类的溶解度较大水溶解度较小,Fe2+不易形成沉淀物

当水中溶解氧浓度较大和PH值较高时,Fe2+会氧化成Fe3+而Fe3+的盐类很易水解,从而转变成Fe(OH)3沉淀物或胶体其反应方程式为

pH8时,水中亚铁离子被溶解氧氧化的速度很快在地表水中,由于PH与饱和溶解氧的关系含量较多所以Fe2+的量通常很小,但在含有腐殖酸的沼泽水中Fe2+的量可能较多,因为这种水的pH值常接近于4Fe2+会与腐殖酸形成络合物,这种络合物不易被溶解氧氧化在pH为7左右的地表沝中,一般几乎只有含有呈胶态氢氧化铁的铁锅炉给水携带铁的氧化物会引起锅炉炉管内生成氧化铁垢。

在天然水中有时含有氮的无机囮合物如NH4+、NO-2、NO-3。它们的主要来源为动植物及各种含氮有机物以及随工业排污水混入的NH4+等。

随污水带入水源的含氮有机物(如蛋白质、尿素等)在微生物的作用下会逐渐分解,生成组织较简单的氮化合物在没有氧存在的情况下,氨是有机氮分解的蕞终产物;如果水中囿氧则在细菌参与下,能使氨继续分解逐步转变成亚硝酸盐和硝酸盐。为此根据天然水中各种氮化合物的相对含量,可以推测此水被有机物污染的时期如果NH4+含量百分率较大,则表示被污染的时期不长;反之如NO-3含量百分率较大,则表示被污染已很久

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