水污染控制工程概述.doc

水污染控制工程概述摘要：本文从什么是水污染、怎样衡量水污染、什么是水污染控制和什么是水污染控制工程这四个问题来仔细介绍水污染控制工程的概念是什么。并且详细介绍了水污染控制工程中包括的清洁生产和污水处理的基本步骤。最后简要介绍了水污染控制工程发展趋势。1.什么是水污染在我们要了解什么是水污染控制工程之前，我们要知道什么是水污染、怎样衡量水污染、什么是水污染控制和什么是水污染控制工程这四个问题。首先，水污染顾名思义是指水质变差，水受到污染，失去其饮用、灌溉、养殖等用途的过程。水污染的定义是：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水是生命之源，水的质量直接影响着水生生活的生物和饮用该水的生物的生存质量。但水体污染和水资源短缺成为当今也是今后相当一段时间的全球最严重的环境问题之一。例如我国超过三分之二的湖泊受到不同程度的富营养化污染危害，七大水系中63%的河段因受到不同程度的污染而失去饮用水功能。水污染正从东部向西部发展，从支流向干流延伸，从城市向农村蔓延，从地表向地下渗透，从局域向流域扩散。水污染问题也将成为亟待解决的问题，这也成为了水污染控制工程这一工程学科责无旁贷的责任。导致水污染的主要原因有两个，一个是工业污染排放，另一个是生活污水排放。但根据污染物的性质不同，我们把污水分为：物理性污染、化学性污染、生物性污染。1.1物理性污染物理性污染指污水被排放到河流、湖泊、土壤等处时带来大量热量，放射性物质和固体物质等导致的热污染，放射性污染，固体物质污染等。物理性污染主要是指污染物导致的污染主要是导致了污染受体物理性质的改变，从而引起一系列的环境破坏。1.2化学性污染化学性污染是指污染物是化学物品导致的污染。按照污染物的化学特性分为：无机有毒物质污染，有机有毒物质污染，需氧污染物质污染，植物营养物质污染和油类污染物质污染。1.3生物性污染生物性污染是指生活污水、医院污水和某些工业污水进入水体后能带来一些病原微生物、病毒、寄生虫等在水体中传播，可引发传染性疾病，危害环境健康。2.如何衡量水污染我们已知水污染对我们人类以及其他生物均会造成程度不同的危害，于是，接下来我们要了解我们怎样才能区别已受污染的水和正常的水以及怎样判断水是否受到污染以及污染程度？因此，各项水质指标也应运而生，我们通过仪器的监测和计算水的各项污染指标，来判断水是否受到污染以及污染程度。水污染亟待解决的今天，如何治理水污染成为人们日渐关注的焦点，但在治理水污染之前，如何规定水污染以及制定一个指标来判断水是否污染成为前提。这便是水质指标与水质标准制定的意义。我国水质指标根据水污染的组分划分，可分为物理指标、化学指标、有机污染物指标、微生物学指标、毒理学指标。2.1物理指标物理指标主要包括色度、浊度、温度、密度、固体和粒径分布、吸光度和透光度、电导率、臭味等特征指标。2.2化学指标化学指标主要包括pH值、碱度、氮、磷、硫、氯化物、金属等特征指标。2.3有机污染物指标有机污染物指标主要包括有机物含量测定、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳等特征指标。2.4微生物学指标微生物学指标包括常见微生物、致病生物、指示生物、细菌与病毒的计数和鉴定、聚合酶链式反应等特征指标。2.5毒理学指标毒理学指标主要包括一些毒理学常用参数测定和毒理学实验。3.什么是水污染控制顾名思义，水污染控制就是以使水质达标为目的，对已被污染的水体进行的一些具体的技术操作，以水质的各项指标为标准，将已被污染的水的各项水质指标控制在一定的合格的范围内。即使污染水变为达标水。而水污染控制有两层含义，一个是将已被污染的水体的水质指标控制在合格的范围内，即对已被污染的水体进行操作，改善水体质量；另一层含义是指控制污染水的物质排放，减少水污染的源头，从而达到控制水体达标质量的目的。因此，根据这两层含义，水污染控制方法主要分为两个：清洁生产和废水处理。而废水处理部分主要在以下“什么是水污染控制工程”中详细介绍，本部分主要介绍清洁生产。3.1 什么是清洁生产对于如今我们社会环境污染和水污染越来越严重的现象，追根溯源都是产品的生产、使用或者遗弃的过程中造成的，简单的来说我们社会如今的环境污染围绕着“产品”，因此，清洁生产这一概念的提出就是为了解决以上这一问题。清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化，资源化，无害化或者消灭于生产过程之中，同时，对人体和环境无害的绿色产品的生产亦将随着可持续发展进程深入而日益成为今后产品生产的主导方向。由于清洁生产的概念是关注产品引起的污染，因此，将清洁生产的介绍顺序便按照着产品的生产过程的几个关键因素，能源的清洁，生产过程的清洁，产品的清洁。3.2 能源的清洁能源短缺问题是现今全世界面临的十分严重的挑战，同时，我国现今大部分能源还是化石能源，即燃煤，但其燃烧导致的硫排放，温室气体增加，粉尘等物质也在污染破坏我们的环境，因此，使用清洁能源也成为了未来能源结构的主要导向。就现如今我国能源技术不发达，清洁能源利用技术不完善的现状，现如今在能源的利用这一步骤，清洁的能源有着两个含义。1、 清洁能源是指清洁的利用化石能源，例如煤。在仍旧用化石燃料的基础上，改进能源设备，将化石能源的能量最大化的释放、利用，并且利用较为先进的技术，减少化石能源燃烧后产生的污染。2、 清洁能源是指在改善能源利用设备的基础上，对产品生产过程中需要的能源直接用可再生能源，例如天阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、生物质能等。做到从源头上减少污染的产生。3.3 生产过程的清洁生产过程中的清洁是指在生产过程中要尽可能的减少污染物质的产生以及能量的浪费。一是要在生产设备的改良，要充分利用能量，减少能源的浪费，并且要减少生产过程中产生的污染物质；二是要在产品原料的选择上，要尽量选择可再生原料，避免选择对环境有污染的材料；三是加强设备以及生产管理，增加生产安全性，避免造成生产厂的事故，导致污染物质泄漏，造成环境污染。3.4 产品的清洁产品是生产过程中的能源、人力、时间等资源的综合体，因此，该产品必须要有足够的使用或者服务时长，不然也会造成以上资源的浪费；另一方面，该产品在使用时或者废弃后都应对环境无害，更甚者应该做到对产品的重复回收利用，将废物资源化，这也是未来废物处理的主要目标。4.什么是水污染控制工程“水污染控制工程”这个词从字面的意思是应用于控制水体污染的工程技术。因此，可见水污染控制工程的目的便是为了将已被污染的水或者清洁的水的水质指标控制在合格的范围内，而为什么叫做控制工程呢？这也就指明了，为了达到其控制水体清洁的目的，其进行的操作是工程技术的方法。而按照减少水体污染的两个主要方面：减少污水产生和废水处理来分类，分为清洁生产和废水处理。而清洁生产上述文章已详细介绍，此处主要介绍废水处理技术。4.1 污水分类一般污水均按照污水排放源的性质划分，一般分为工业废水、城市生活污水和被污染的雨水三类。工业污水一般是由工业生产厂排放，根据不同生产厂产生不同的污水。例如工业污水或者说是工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。4.2 污水处理的目的和要求简单的来说，污水处理的目的就是为了将已被污染并失去其使用价值的水体处理后成为清洁水体，避免直接排放到自然水体中造成污染，更甚者可以循环利用这些水资源，用作灌溉、景观、养殖等用途。如今水资源短缺已成为全世界都要面临的一大重要难题，其中大部分地区是水质型缺水，即各项指标达标的水资源短缺，大部分水体被污染。因此，污水处理及回收利用技术对于解决减少水体污染和水资源循环利用是至关重要的。4.3 污水处理技术（按照处理程度划分）废水处理技术的介绍，按照一般废水处理步骤来逐步介绍。分为：预处理、一级处理、强化一级处理、二级处理、深度处理。 4.3.1 预处理现如今我国的污水处理厂只有生活污水处理厂，并没有专门的工业污水处理厂，因此，在设计污水处理厂时，要兼顾生活污水和工业废水处理的功能。而对于生活污水，其与工业废水的区别是有大量的不溶物，如果不进行预处理，会造成阻塞或卡住泵、阀门以及其他大型机械，造成大量损失。其中普遍的污水处理厂的预处理均包含着格栅、沉砂池、破碎机、调节池这四个部分。 4.3.1.1 格栅格栅的作用是针对生活污水中的大颗粒物质，破布、木材等不溶物，将其通过格栅拦截去除。 4.3.1.2 沉砂池沉砂池的作用是将一些较小的、格栅未去除的不溶物，一般都是惰性的、较重的物质，如沙子、小石块、玻璃、金属碎渣等。沉砂池均有一定的深度和体积，废水在其中的流速减少，使较重的不溶物逐渐沉淀在池底并去除。 4.3.1.3 破碎机破碎机作用原理也是运用机械切割原理，将一些未被格栅和沉砂池去除的较小的、较轻的不溶物切割碎，便于以后的深度的处理。 4.3.1.4 调节池调节池的作用主要是调节污水进入污水处理厂的流速，适当的流速可显著改进现存处理厂的运行，提高处理能力。 4.3.2 一级处理污水经过之前的预处理后，以及可以视为没有了较大的不溶物，主要含有的是较轻的有机物质，这些物质均可以利用沉淀原理在沉淀池中得到分离和去除。一级处理的目的就是利用沉淀原理将可以沉淀的物质去除。 4.3.3 强化一级处理强化一级处理是在原有的沉淀池的基础上增加了投入混凝剂或者气浮机的步骤，使得原本污水溶液中颗粒直径较小且难沉淀的不溶物可以以聚集型的大颗粒物或凝胶吸附后的大颗粒物沉淀去除。强化一级处理使得经过处理的污水中只含有不能用纯物理方法去除的物质。 4.3.4 二级处理经过一级处理和强化一级处理的污水，现在只剩下水中溶解态的BOD和经一级处理产生的悬浮固体，因此二级处理的主要工作目标就是处理污水中的BOD。主要的方法就是活性污泥法。给活性污泥中的好氧微生物提供氧气，并与BOD混合均匀，好氧微生物将BOD作为食物以提供能源给繁殖的消耗。 4.3.5 深度处理污水经过以上步骤的处理基本上已经不含有BOD和悬浮固体，但污水中的溶解性COD、重金属、氮、磷等物质还是没有得到去除。而这些物质将在深度处理或者叫做三级处理中的到去除，并能达到改善水质，将废水转变成可利用资源的目的。深度处理基本方法主要是：过滤（颗粒滤料过滤和膜过滤）、活性炭吸附、除磷和脱氮。5.水污染控制工程发展趋势 5.1 水污染控制工程技术发展趋势随着我国现阶段的工农业发展和人民生活水平的不断提高，以及如今水环境污染和