第二水污染与控制工程 自我整理 精华版.doc

第二讲水污染与控制工程内容一、水是生命之源二、水循环与水污染的产生三、常见的水质指标BOD/COD/TN/TP四、常见的污水处理工艺活性污泥法五、水体污染与富营养化六、常见的供水系统及水质安全一、水是生命之源Water is the source of life, but it is not inexhaustible. If we did not take action now, the last drop of water in the world would be mans tear!水是生命之源，但它却不是取之不尽，用之不竭的。 如果我们现在不采取行动，世界上的最后一滴水将 是人类的眼泪！地球蓝色星球，水的世界1、地球表面水 覆盖面积占整 个地球表面面 积的比例？ 70%2、人类可以利 用的淡水资源 占全球水量的 比例？0.26地球很“渴”， 请珍爱每滴水全球淡水资源的比重仅占总水量的2.5有70以上被冻结在南极和北极的冰盖中，再加上高山冰川和永冻积雪，全球约有87的淡水资源难以利用人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26，而且分布不均目前约11亿人无法获得安全的饮用水每年有310万人因饮用不洁水患病而死亡到2025年全球可能将有30亿人生活在缺水地区水危机是中国的最大忧患之一中国是世界上13个最贫水的国家之一，是大国中唯一真正面临水危机的国家据权威统计，2004年我国淡水人均拥有量为2300立方米，居世界88位，不及世界人均水平的四分之一，有18个省、自治区和直辖市人均水资源低于联合国2000立方米的标准1997年总量为27855亿立方米，而2004年就降到24130亿立方米。从上世纪50年代以来，长江上游20多条河流平均萎缩了37.1。缺水的原因？我国水资源短缺的 可能原因有哪些？1.气的变化导致我国水资源总量下降世界自然基金会2007年3月19日发表报告，将长度与水量均为世界第三的长江列入世界面临干涸的10条大河之一。2006年8月20日 上午8时，长江宜昌 水文站水位为 40.60米，比历史 同期最低年份的 41.40米低0.80 米，为1877年有实 测记录以来同期最 低水位2.全球变暖加剧中国西北地区水资源短缺专家预测未来50年西北地区平均气温可能上升1.9-2.3，由此可能导致冰川面积将比目前减少27，其中面积2平方里左右的小冰川将基本或完全消失。专家估算在过去40多年，西北地区冰川面积约减少了1400平方公里，雪线上升了3060米，直接导致部分内陆河源头来水量显著减少。1985年，被称为黄河“蓄水池”的甘南藏族自治州玛曲县湖泊数量还有4077个，如今已锐减至1800个；境内27条黄河要支流中已有11条干涸，另有多条河流则成了季节河。3.农业灌溉用水利用率低下造成水资源浪费4. 水污染严重加剧缺水危机全国70的江河水系受到污染，40基本丧失了使用功能，流经城市的河流95以上受到严重污染世界上污染最严重的20个城市中中国占了16个。据水利部对118个大中城市调查，地下水严重污染的占64。2004年水土流失365万平方公里，占国土面积的37，土壤流失量16.22亿吨，相当于125万平方公里土地上流失掉1厘米厚土壤淮河污染 云南昆明滇池污染二、水循环与水污染的产生水循环示意图水资源来源主要包括哪几种？如何统计水资源量呢？水资源统计范例1水资源统计范例2常用水资源的来源及对应污染对象水污染和污水来源分类三、常见的水质指标 BOD5 /COD/SS/TN/TP地表水环境质量标准GB 3838-2002依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分 为五类： 类 主要适用于源头水、国家自然保护区； 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保 护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的 索饵汤等； 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保 护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域 及游泳区； 类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的 娱乐用水区； 类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。地表水环境质量标准基本项目标准限值（GB3838-2002）常见的水质指标(SS)物理性指标水温色度臭味固含量(Total Solid, TS) 常见的水质指标(有机污染物)有机物化学性指标常见的水质指标(BOD5 /COD)有机物种类繁多，利用现有的技术区分及定量较繁琐。利用有机物都可被氧化这一共同特性，用氧化过程所消耗的氧量作为有机物总量的综合指标，进行定量。生物化学需氧量BOD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，称为生物化 学需氧量或生化需氧量。由于有机物的生化过程延续时间很长，5d的生化需氧量总碳氧化需氧量的7080。固用5d生化需氧量（BOD5 ） 作为可生物降解有机物的综合浓度指标。生物化学需氧量代表了第一类有机污染物（可生物降解）的数量。BOD5作为有机物的浓度指标，也存在着一些缺点：1、测定需要5天，时间太长；2、如果污水中含有难降解的有机物，或抑制微生物生长的有机物，测定结果影响较大。化学需氧量COD用强化学氧化剂氧化有机物的过程来替代微生物氧化降解有机物的过程。用强化学氧化剂（重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化成CO2 与H2 O所消耗的氧量，称为化学需氧量，用CODCr 表示，简写为COD。如果用高锰酸钾作为氧化剂，其氧化能力较弱，固耗氧量也较低，用CODMn 表示，或称为高锰酸盐指数。CODCr CODMn BOD5无机物化学性指标无机物包括酸碱度、氮、磷、无机盐及重金属离子等无机物指标：pH, N, P, 硫酸盐与硫化物，氯化物，氰化物，砷化物，重金属离子污水中的碳的循环氧及微生物四、常见的污水处理工艺活性污泥法按原理分类：物理处理法；化学处理法；生物处理法按处理程度分类： 一级处理；二级处理；三级处理（深度处理及污水回用）一级处理对象及设备处理对象为悬浮态固体污染物（SS）一级处理的物理处理法设备筛网，格栅，滤池，沉砂池，沉淀池，隔油池，气浮池，离心机，漩流分离器二级处理的对象和主要构筑物处理对象为胶体和溶解态的有机污染物（及BOD，COD物质），主要构筑物为生物处理法的构筑物。如活性污泥法的曝气池，氧化塘，生物转盘，生物膜反应器活性污泥法一般流程完全混合曝气法处理污水的装置三级处理处理对象及工艺处理对象：氮进一步去除污水中 难降解的有机物质、磷、 等能够导致水体富营养化的可溶性无机物质。以 及某种特殊的污染物质，如除铁、除锰、除氟等。 常用方法：生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、 活性炭吸附法、离子交换法、电渗析法等。五、水体污染与富营养化水体的富营养化水体富营养化是由于氮、磷等植物营养物的排入引起水体中藻类大量繁殖的现象。湖泊、水库、河口和港湾等水流较缓的区域，最容易发生水体富营养化现象。一般来说， 总磷和无机氮分别为20mg/m3和300mg/m3，就可以认为水体已处于富营养化的状态。水华现象在湖泊、水库等淡水区域水体富营养化主要表现为绿藻和蓝藻的大量生长，也称水华现象赤潮现象在河口、海湾等区域的水体富营养化会导致红藻等藻类的大量繁殖，也称为赤潮现象微生物脱氮(一)基本原理1、硝化作用硝化作用是指NH3氧化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。（NH4+NO2-NO3-)在生物脱氮系统中硝化作用的稳定和硝化速度的提高是影响整个系统脱氮效率的一个关键。硝化作用的特点好氧量大由于产生酸而使碱度减少不需要营养物（有机碳源丰富时，脱碳菌代谢周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足）硝化细菌增长率低硝化细菌不能在酸性条件下生长2、反硝化作用活性污泥中大多数微生物，只要环境条件适宜， 都能进行反硝化作用。细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌）反应：NO3-N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气碳源：消耗量大，原水中BOD硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物生物脱氮的工艺流程生物除磷工艺原理：依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这些细菌。A/O除磷工艺流程生物法除磷生物法除磷的核心是聚磷菌的超量吸磷现象：在厌氧条件下，聚磷菌将其体内的有机磷转化为无机磷并加以释放，并利用此过程产生的能量摄取废水中的溶解性有机基质以合成聚-羟基丁酸盐（PHB）颗粒；在好氧条件下，聚磷菌将PHB降解以提供摄磷所需能量，从而完成聚磷过程。可见，生物除磷是系统中污泥在厌氧-好氧交替运行的条件下通过磷的释放和对磷的摄取，最终 通过剩余污泥的排放而完成的。污水同步脱氮除磷技术六、常见的供水系统及水质安全与污水处理相对应的是城市供水系统由水库江河等水源，经过取水，气水反冲滤池， 氯气消毒等等工艺，再经过供水管网送到千家万 户。加氯消毒 砂滤池水污染带来供水水质的恶化难降解有机污染物在水体中沉积（多氯联苯）重金属在水体中残留（水俣病、痛骨病）传统的物理、化学净化方法难以保证水质安全总结水资源日益紧张，原因包括资源分布性缺水、气候破坏性缺水、人为污染性缺水。水污染是当水体中C、N、P等污染物质超过了水体的自净化能力造成