水处理工程基本方法(ppt 97页).ppt

水处理工程万沙、水处理工程主要内容：一、水污染二、水处理基本方法三、污水处理厂设计四、生活污水和工业污水处理、水处理工程近年来环境污染问题加剧，许多地面水体和地下水受到某种程度污染，使得供水处理和废水处理的边界模糊不清。 而且，由于这些处理机理和处理构筑物有很多相似之处，所以将水处理和废水处理合称为水处理工程。 水处理工程到1950年代为止，供水处理和废水处理的意思的区分很明确。 供水处理：从天然水源取水，为了生活和工业的使用(特别是生活使用)而进行的处理叫做供水处理。 废水处理：以排除为目的，对使用过的水进行的处理叫做废水处理。 水处理工程、饮用水生活供水去离子水供水处理蒸馏水工业供水锅炉供水处理工程生产用水农业供水生活污水处理工业废水农业排水第一节水污染对人类的危害第二节水环境和水循环第三节水源、污染物第四节水水质指标和水质标准第五节水处理的基本途径和方法、第一节水污染对人类的危害第一、水污染：人类的活动是大量工业、农业和生活现在，全世界每年约4200亿立方米的污水排放到河川湖的海里，5.5兆立方米的淡水被污染。 这相当于全世界流出量的14%以上。 第一节水污染对人类的危害，在1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法中明确定义为“水污染”，即水体因某种物质的介入，其化学、物理、物理、生物或放射性等特征发生变化，影响水的有效利用，危害人体健康，破坏生态环境，使水质恶化的现象称为水污染第一节水污染危害人类，水污染有两种：一种是自然污染，另一种是人为污染。 目前对水体危害较大的是人为污染。 水污染根据污染杂质的不同主要分为化学污染、物理污染和生物污染三大类。 第一节水污染危害人类，第二，水污染危害人类：环境污染危害人体健康，按时间分为急性危害、慢性危害和长期危害三大类。 第一节水污染对人类的危害，1、急性危害：短期(或一次)有害物质大量侵入人体而引起的中毒是急性中毒。 急性危害的急性毒性作用通过动物实验，阐明环境污染物对机体的作用途径、毒性表现与机体剂量和效果的关系。 第一节水污染对人类的危害，2、慢性危害：少量有害物质，长期侵入人体造成的中毒，称为慢性中毒。 人和动物容易对慢性毒性表现出耐药性。 但是，污染物长期作用于生物体，会伤害体内的遗传物质，引起突变，给生物体带来长期危害，通过遗传影响后代的健康。 因此，慢性毒性作用对身体的损害可能比急性毒性作用更为严重。第一节水污染对人类的危害3、长期危害：长期危害包括畸形作用、突变作用和致癌作用。 第一节水污染危害人类，致畸作用：环境污染物侵入或通过动物母体影响胚胎发育和器官分化，使后代出现先天性致畸的作用。 诱发突变的作用：环境污染物和其他环境因素是使生物细胞遗传物质和遗传信息发生突变的作用。 致癌作用：环境中致癌物质诱发肿瘤的作用。 第二节水环境和水循环，一、水环境：天然水可分为降水、地表水和地下水三大类。 天然水体又是江、河、湖、海等水体的总称。天然水体通常含有三种物质：浮游物质、溶解物质、胶体物质。 第二节水环境与水循环、浮游物质：由大于分子尺寸的粒子构成，通过浮力与粘性力浮游于水中的溶解物质：由分子或离子构成，由水的分子结构支撑的胶体物质：介于悬浮物质与溶解物质之间的第二节水环境与水循环、浮游物质：细菌、病毒、藻类及原生动物、砂土、粘土等粒状物； 溶解物质：氧、二氧化碳、硫化氢、氮等溶解气体，钙、镁、钠、铁、锰等离子体卤化物，碳酸盐、硫酸盐等盐类，其他可溶性有机物； 胶体物质：硅、铝、铁水合氧化物胶体物质、粘土矿物胶体物质、腐殖质等有机高分子化合物； 第二节水环境和水循环，第二、水循环：水循环分为自然循环和社会循环，第二节水环境和水循环，1、自然循环：2、社会循环：第二节水环境和水循环，3、水体自净化作用和水环境容量： 1、水体自净化作用：污染物也参与水体的物质转化和循环过程。 经过一系列的物理、化学和生物学变化，污染物被分离或分解，水体基本或完全恢复原状，这一自然净化过程称为水体自净化。 第二节水环境和水循环；(1)水体自净化主要从以下几个过程进入：物理过程：中，包括稀释、扩散、挥发、沉淀等过程。 化学和物理化学过程：包括氧化、还原、吸附、聚集、中和等反应。 生物学和生物化学工艺：水体中的污染物，特别是有机污染物，是被水体中微生物的代谢活动分解氧化、转化为无机物的工艺。 第二节水环境和水循环，在实际的地面水体中，这一些作用常常是相互交织综合的。 从水体污染控制的角度来看，水体废水的稀释、扩散及生化降解作用是水体自净的主要问题。 第二节水环境和水循环，水体的生化自净化：废水进入河中后被稀释，其中有机污染物在水中微生物的作用下被氧化分解，逐渐变成无机物质，这一过程称为水体的生化自净化。 有机污染物可以通过生化自净化去除或减少，但大多数无机污染物只能通过稀释来降低浓度，但其总量没有减少。 第二节水环境和水循环；(2)水体中细菌生长和死亡流动规律：的总体流动：研究水体污染和自净化现象，除稀释和溶解氧变化规律外，细菌死亡规律也很重要。 一般含有有机物的废水排入水体后，水体中的细菌开始大量增加，随后逐渐减少。 第二节水环境和水循环；(3)水环境容量：在一定的水体在规定的环境目标下(即确定污水排放到几种水体之后)，能够容纳污染物的最大负荷量称为水环境容量。 水环境容量反映了满足特定功能条件的水体对污染物的抗性，也反映了污染物在水环境中的迁移、转化、分解和消灭规律。 第二节水环境和水循环、水环境容量对实际工作的指导作用：水体的自净化作用说明了自然环境中存在对污染物的一定容纳能力。 城市和工业企业等排出的污水、废水，必须处理到完全满足适当的水环境质量标准的程度才能排出水。 第二节水环境和水循环，充分利用其自净化作用和收容能力，正确合理地决定废水应处理的程度，对环境管理和环境工程来说无疑十分重要。第二节水环境和水循环、水环境容量的大小与水温参数(河宽、河深、流量、流速等)有关的背景参数(水的pH、碱度、硬度、污染物质的背景值等)自净参数(物理、物理化学、生物化学)工程要素(水上的施工设施，例如门、堤、水库和污水向水的排出位置、排出方式等)。 第三节废水的来源和污染物，第一、废水的来源和特性： 1、废水的来源：水体污染有2种：种是自然污染，另一种是人为污染的第三节废水的来源和污染物，自然污染主要是自然因素，如特殊的地质条件，使某些地区的化学元素大量富集，天然植物产生腐败过程中的毒物影响地区的水质。 第三节废水的来源和污染物、人为污染是人类生活和生产活动中产生的废水对水体的污染。 包括生活污水、工业废水、农田排水、矿山排水等。 第三节废水来源和污染物，第二、废水特性： (1)生活污水生活污水的水质特征是水质稳定，但浑浊，颜色深，有恶臭，中微碱性，一般不含毒性物质。 由于生活污水适合各种微生物的繁殖，因此常常含有细菌、病毒、寄生虫卵。 第三节废水来源和污染物；(2)工业废水工业废水是工业生产排放的废水。 工业废水中除了冷却水等比较清洁的生产废水之外，也有含有多种污染物：的有毒有害物质的物理性状非常差，成分非常复杂。 这种工业废水处理后必须排放到水体或城市污水系统中。 第三节废水的来源和污染物；(3)农业废水施用于农田的农药和化肥除被植物吸收外，大部分残留在土壤中或漂浮在大气中，通过降水冲淋、冲洗或灌溉农田的灌溉排水，残留的农药和化肥最终随着降水和灌溉排水的流出而流入地面水体或人的地下水农业废弃物(包括农作物的茎、茎、叶、家畜粪便等)也以各种方式带入水体，造成水体污染。 第三节废水的来源和污染物，第二、污染物的种类：废水中的污染物大致可分为固体污染物、好氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、官能性污染物、热污染等。 第三节废水的来源和污染物，第三、污染物的特征：污染物的扩散性、持续性、生物降解性等影响环境容量。 一般来说，污染物的物理化学性质越稳定，环境容量越小。 耗氧有机物的水环境容量最大，不易分解有机物的水环境容量小，但重金属的水环境容量很少。 第三节废水来源和污染物四、水质目标：水体对污染物的污染能力对水体满足一定的用途和功能。 水的用途和功能要求不同，水体中污染物的量也不同。 第四节水质指标和水质标准，第一，水质指标是水和其中杂质共同表达的物理、化学和生物学的综合特性。 各水质指标表示水中杂质的种类、成分和量，是判断水质的具体指标。 水质指标种类繁多，有数百项。 分为物理、化学和生物学三类。 第四节水质指标和水质基准，1、物理水质指标： (1)官能物理性状指标：温度、色度、嗅觉、浊度、透明度等。 (2)其他物理水质指标：如总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉降固体、电导率和电阻率等。第四节水质指标和水质标准，2、化学水质指标： (1)一般化学水质指标：如pH值、碱度、硬度、各种阴离子、总盐量、一般有机物质； (2)有毒化学水质指标：例如各种重金属、氰化物、多环芳香族烃、各种农药等(3)氧平衡指标：例如溶解氧(DO )、化学需氧量(COD )、生化需氧量(BOD )、总需氧量(TOD )等第四节水质指标和水质基准，3、生物学水质指标：细菌总数第四节水质指标与水质标准，第二节常用水质指标： 1、浊度Turbidity2、色彩Color3、固体Solids4、导率SpecificConductance5、总盐分量与离子平衡、第四节水质指标与水质标准6、碱度Alkalinity7、硬度Hardness8、 化学需氧量和耗氧量BOD和OC9、生化需氧量10、总有机碳和总需氧量TOC=totalorganiccounter、TOD=TotalOxygenDemand、第四节水质指标和水质基准对于明显以生化需氧量表示的有机物，难以分解的有机物和生物分解因此，不是水中的全部有机物，而只是其中的一部分有机物。 尽管如此，生化需氧量仍是环境工程学中采用最广泛的有机物测定方法之一。 第四节水质指标和水质标准，在生化需氧量的测定中，部分工业废水所需的微生物不足，在测定其生化需氧量时需要接种微生物。 近年来，生化需氧量测定仪也可以应用。 关于有机物的生物氧化率和时间的关系，到基本完成大约需要100天左右。 多数有机物质在20天内达到约95-99%，之后的反应非常缓慢。 5天的生化需氧量只达到约70%左右。 第四节水质指标与水质标准、耗氧量、化学需氧量与生化需氧量的比较：耗氧量、化学需氧量与生化需氧量是以定量数值间接相对地表示水中有机物质量的重要水质指标。 如果同一废水中各种有机物质的相对组成没有变化，这三个指标之间的相关关系就是生化需氧量COD化学需氧量BOD需氧量OC。 第四节水质指标和水质标准，化学需氧量几乎表示水中有机物质全部氧化所需的氧量。 生物化学需氧量反映了被微生物氧化分解的有机物质氧化所需的氧量。 如果同样的废水的化学需氧量BOD5/生化需氧量COD0.3的话，可以认为该废水适合采用生化处理方法。 另外，该比率越大，废水的生化处理性越强。 该比不足0.3时，显示出该废水种类不能生物分解的有机物质的数量很多，需要另外处理途径。 第四节水质指标和水质标准除了上述水质指标以外，水的pH值、水中的有毒物质(水银、镉、铬、砷、酚、醛、氰化物、农药等)、营养物质(氮、磷)和微生物(细菌、病毒、藻类、原生动物等)也很重要。 但是，由于这些定义和意义大多直接反映在其名称上，因此省略说明。 第四节水质指标和水质标准，三、水质标准：水质标准分为两类：1，是根据水的用途制定的水质标准。 即针对不同用途建立相应的物理、化学和生物学水质标准2，为保护环境和保护水体正常用途，对水体排放生活污水和工业废水水质提出一定的限制和要求，即污水排放标准。 第四节水质指标和水质标准，一般排放标准为工业“三废”排放试行标准(GBJ4-1973) 污水综合排放标准(GB8978-1996) 农业污水中污染物控制标准(GB4284-1984)等。第四节水质指标和水质基准表1第一类污染物的最高容许排放浓度单位： mg/l号污染物的最高容许排放浓度1总汞0.052烷基汞为3总镉0.14总铬1.55六价铬0.56总砷0.57总铅1.08总镍1.09苯并(a ) 芘0.0000310总铍0.00511总银0.512总放射性1Bq/L13总放射性10Bq/L无法检测的表2第二类污染物的最高允许排放浓度(1997年12月31日前建立的单位)单位： mg/l号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准一ph所有污染物排放单位6969692色度(稀染料工业50180-排放倍数)其他污染物排放单位5080-采矿、选矿、100300-选煤工业脉金选矿100500-3浮游物(SS )。 边境地区砂金选矿100800-镇二级污水处理厂2030-其他污水处