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文档简介

,水污染控制工程,欢迎提问互相沟通教学相长,手机E-mail:hjwanL,办公室:教4-A304,第一章水污染与水质指标,第一节水污染及其危害,第二节污水水质与水质污染指标,水资源总量巨大,人类可利用的1%,地球上水的组成,第一节水污染及其危害,我国水资源特点,人均占有量少淡水总量为2.8万亿m3,在全世界第6位。但人均占有量只有2220m3/人年(1997年),世界平均水准的1/4,列121位。空间分布不均81的水资源分布在长江流域及其以南年内及年际变化大6080降水集中在夏季,7,8,9月年际变化差36倍(大时),我国水资源特点,许多地区缺水严重三北(西北、华北、东北)和沿海(青岛、大连)300多个城市缺水,100多个严重缺水(在640个城市)。水环境污染严重建国后2030年,生活不富裕,工业不发达,水资源不紧张。大量城市污水和工业废水不经处理排入水体,造成水体污染,严重污染的水体不能作为饮用水源,造成水质性缺水。,水的自然循环,水的自然循环,水的自然循环:就是水由海上蒸发为水蒸气,被风送至大陆,以雨、雪等形式降落到地面,一部分水再蒸发返回大气,一部分水渗入地下形成地下水,另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水,地下水和地面水最终又流回海洋。降水:雨、雪、霰、雹的统称蒸发:地表向空中逸散水分(水变成水汽的过程)径流:降水在地面和地下流动的水流地表径流:降水除消耗外的水量沿地表运动的水流地下径流:降水后下渗到地表以下的一部分水量在地下运动的水流,几个基本概念:,水的社会循环,给水工程:取水给水处理配水排水工程:废水收集(来源于生活、工业和农业)废水处理排放或回用,水的社会循环概念,水的社会循环,净,我国的用水量构成,水的社会循环,一、需氧有机物污染(一)水中常见污染物及来源按化学性质,可以分为无机污染物和有机污染物;按物理性质,可以分为悬浮性物质、胶体物质和溶解性物质。1可生物降解的有机污染物耗氧有机污染物2难生物降解的有机污染物3无直接毒害作用的无机污染物4有直接毒害作用的无机污染物,(二)氧垂曲线当有机耗氧污染物进入清洁的河流后,在耗氧与复氧的综合作用下,沿河流断面形成一条溶解氧下垂曲线(氧垂曲线)。一个是生化需氧量BOD,该值越高说明有机物含量越多,水体受污染程度越严重;另一个是水中溶解氧DO,它是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件。,一般在单一污染源的情况下,BOD与DO变化曲线如图所示。,图1-4BOD和DO变化曲线,氧垂曲线:,水体受到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的变化过程,称氧垂曲线。,有机物降解:,氧垂曲线的求解:,某点处的氧不足量变化速率是该处耗氧速率和复氧速率之和:,求解得某点的亏氧量:,某点的溶解氧:c=cs-D,到达最缺氧点时间dD/dt=0:,二、水体的富营养化,水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水,在光照和其他环境条件适宜的情况下,水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长,在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中,水体中的溶解氧很可能被耗尽,造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。,水体的富营养化危害很大,对人类健康、水体功能等都有损害,包括:(1)使水味变得腥臭难闻。(2)降低水的透明度。(3)消耗水中的溶解氧。(4)向水体中释放有毒物质。(5)影响供水水质并增加供水成本。(6)对水生生态的影响。,三、毒物污染,四、放射性污染,五、其它水污染,悬浮物污染,感官污染,酸碱污染,热污染,油类污染,生物污染,第二节污水水质与水质污染指标,我拿什么来表达你?污水,国际通用三大类指标:物理性指标化学性指标生物性指标,水质分析指标,物理性指标,水和污水中固体成分的内部相关性,生化需氧量(BOD),反映了在有氧的条件下,水中可生物降解的有机物的量主要污染特性(以mg/L为单位)。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程,一般可分为两个阶段:第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨;第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量,全部生物氧化需要20100d完成。实际中,常以5d作为测定生化需氧量的标准时间,称5日生化需氧量(BOD5);通常以20为测定的标准温度。,BOD:biologicaloxygendemand在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量(20,5d)。,BOD与CBOD、NBOD,化学需氧量(COD),常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7(称CODCr)和高锰酸钾KMnO4(称CODMn)。酸性条件下,硫酸银作为催化剂,氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。如果废水中有机物的组成相对稳定,则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系:生活污水通常在0.40.5。,COD:chemicaloxygendemand用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量(O2)(mg/L)。,总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD),TOC:totalorganismcarbon在900高温下,以铂作为催化剂,使水样气化燃烧,然后测定气体中的CO2含量,从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。,各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下,BOD与TOC或TOD之间存在一定的相关关系。,TOD:totaloxygendemand在900950高温下,将污水中能被氧化的物质(主要是有机物,包括难分解的有机物及部分无机还原物质),燃烧氧化成稳定的氧化物后,测量载气中氧的减少量,称为总需氧量(TOD)。TOD测定方便而快速。,污水有机物指标之间的关系,有机碳量,需氧量,TOC,TOD,CODcr,BODL,BOD5,CODMn,油类污染物,石油类:来源于工业含油污水。动植物油脂:产生于人的生活过程和食品工业。,油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发,影响大气和水体的热交换。油类污染物进入海洋,改变海水的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射,对局部地区的水文气象条件可能产生一定影响。大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体,从而降低水体的自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大,堵塞鱼的鳃部,能使鱼虾类产生石油臭味,降低水产品的食用价值。破坏风景区,危害鸟类生活。,酚类污染物,酚污染来源:煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。原生质毒物,可使蛋白质凝固,引起神经系统中毒。酚浓度低时,能影响鱼类的洄游繁殖。酚浓度达0.10.2mg/L时,鱼肉有酚味。酚浓度高会引起鱼类大量死亡,甚至绝迹。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度,有时甚至使其停止生长。酚能与饮用水消毒氯产生氯酚,具有强烈异臭(0.001mg/L即有异味,排放标准0.5mg/L)。灌溉用水酚浓度超过5mg/L时,农作物减产甚至枯死。,含氮化合物,氮是有机物中除碳以外的一种主要元素,也是微生物生长的重要元素。污水中的氮有四种,即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害:消耗水体中溶解氧;促进藻类等浮游生物的繁殖,形成水华、赤潮;引起鱼类死亡,导致水质迅速恶化。,关于氮的几个指标:有机氮:主要指蛋白质和尿素。TN:一切含氮化合物以N计量的总称。TKN:TN中的有机氮和氨氮,不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮:有机氮化合物的分解

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