环境化工---1水指标--2中和法--3沉淀法-------2013

1、环境化工环境化工化学工艺系化学工艺系王亚权王亚境化工：用化工方法治理环境污染环境化工：用化工方法治理环境污染环境化工：用化工方法治理环境污染环境化工：用化工方法治理环境污染水污染治理水污染治理气体污染治理气体污染治理固体废气物污染治理固体废气物污染治理环境化工：用化工方法治理环境污染环境化工：用化工方法治理环境污染水污染治理水污染治理- 王亚权王亚权气体污染治理气体污染治理- 沈美庆沈美庆主要参考书主要参考书:1. 水污染控制技术水污染控制技术，王燕飞，第二版，化学工业，王燕飞，第二版，化学工业出版社，出版社，2011年。年。第一版在超星数字图书馆有全文第一版在超星数

2、字图书馆有全文2. 污染控制化学污染控制化学，杨智宽、韦进宝，武汉大学出，杨智宽、韦进宝，武汉大学出版社版社1998年。年。图书馆可借图书馆可借课程要求课程要求:课程摘要可以复印课程摘要可以复印讲课的课件不给拷贝讲课的课件不给拷贝期末闭卷考试期末闭卷考试: 最后最后1次课：次课：2节课时间节课时间考试方式：考试方式：闭卷闭卷绿色化学：绿色化学：6环己酮氨肟化环己酮氨肟化6环己酮肟气相重排制己内酰胺环己酮肟气相重排制己内酰胺6丙烯直接环氧化一步生产环氧丙烷丙烯直接环氧化一步生产环氧丙烷1.绿色化学品的合成绿色化学品的合成+ H2O2+H2OO资助：资助：国家国家973计划项目；国家自然科学基金；

3、天津市应用基础及前沿技术研究计计划项目；国家自然科学基金；天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目、面上项目；企业资助课题；技术转让。划重点项目、面上项目；企业资助课题；技术转让。能源化学：能源化学： 化石能源的高效利用是当今能源领域的重要研究课题之化石能源的高效利用是当今能源领域的重要研究课题之一。一。 天然气直接燃烧供热，效率比较低。如果将天然气转化天然气直接燃烧供热，效率比较低。如果将天然气转化制氢再通过质子交换膜燃料电池供电和热，总效率可达制氢再通过质子交换膜燃料电池供电和热，总效率可达85%。 CH4 + 1/2O2 2H2 + CO 整体型催化剂 保温材料 烃类自热部分氧化制氢镍金

4、属整体型催化体系的研究烃类自热部分氧化制氢镍金属整体型催化体系的研究资助：资助：l国家国家863计划项目计划项目l美国美国Sd-Chemie公司项目公司项目l天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目、面上项目天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目、面上项目l中国石油化工集团公司科技发展基金中国石油化工集团公司科技发展基金水循环水循环1.1.水的水的自然自然循环循环2. 2. 水的水的社会社会循环循环用水的循环用水的循环 给水系统的给水系统的水源水源和排水系统和排水系统接纳水体的地方接纳水体的地方大多是大多是邻近的河流邻近的河流。取之于河流，还之于河流，形成另一种受。取之于河流，还之于河流，形

5、成另一种受人类社会活动作用的水循环人类社会活动作用的水循环水的社会循环水的社会循环第第1章章 水质指标、水体污染和污水治理的一水质指标、水体污染和污水治理的一般原则般原则1. 水质指标水质指标2. 水体污染物水体污染物3. 水体污染源水体污染源4. 污水治理的一般原则污水治理的一般原则第第1章章 水质指标、水体污染和污水治理的一水质指标、水体污染和污水治理的一般原则般原则 1.1 1.1 水质指标水质指标物理指标物理指标 ，化学指标，化学指标 ，生物指标、微生物指标、，生物指标、微生物指标、放射性指标放射性指标等等 常规控制的指标主要是前面三大类常规控制的指标主要是前面三大类 1.1.1水质的

6、物理指标水质的物理指标水温水温1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味：被污染的水经常由于水中被污染的水经常由于水中有机物的分解有机物的分解、气气体溶解体溶解、矿物成分矿物成分以及以及沟渠中的污染物沟渠中的污染物等因素使水体等因素使水体产生嗅和味。产生嗅和味。1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味：被污染的水经常由于水中被污染的水经常由于水中有机物的分解有机物的分解、气气体溶解体溶解、矿物成分矿物成分以及以及沟渠中的污染物沟渠中的污染物等因素使水体等因素使水体产生嗅和味。产生嗅和味。用鼻子闻到的结果称为嗅，用口舌品尝用鼻子闻到的结果称为嗅，用口舌品尝到的结

7、果称为味到的结果称为味。有时候嗅和味不容易区分。有时候嗅和味不容易区分 1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味 颜色和色度颜色和色度表色：表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水原始水用文字来定性描述用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味 颜色和色度颜色和色度表色：将未经表色：将未经静置沉淀静置沉淀或者或者离心沉淀离心沉淀的原始水用文字来定性描述的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色

8、、棕色、绿色、紫色等。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。真色：真色：水样除去悬浮物后的颜色水样除去悬浮物后的颜色1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味 颜色和色度颜色和色度表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。真色：水样除去悬浮物后的颜色真色：水样除去悬浮物后的颜色色度：用氯铂酸钾（色度：用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶）配成的

9、标准色阶。一个色度单位一个色度单位: 每升水样中含有每升水样中含有l mg铂和铂和0.5mg钴所形成的颜色钴所形成的颜色1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味 颜色和色度颜色和色度表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。真色：水样除去悬浮物后的颜色真色：水样除去悬浮物后的颜色色度：色度：用氯铂酸钾（用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶）配成的标准色阶。一

10、个色度单位一个色度单位: 每升水样中含有每升水样中含有l mg铂和铂和0.5mg钴所形成的颜色钴所形成的颜色浊度浊度水体中含有水体中含有悬浮悬浮以及以及胶体状态胶体状态的杂质所引起水的浑浊程度。浊的杂质所引起水的浑浊程度。浊度单位是用度单位是用1L水中含有水中含有lmg白陶土白陶土(或者高岭土或者高岭土)所产生的浑浊度所产生的浑浊度定定为为1度度1.1.1水质的物理指标水质的物理指标水温水温嗅和味嗅和味 颜色和色度颜色和色度表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。表色：将未经静置沉淀或者离心沉淀的原始水用文字来定性描述。如废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。如

11、废水和污水的颜色呈淡黄色、黄色、棕色、绿色、紫色等。真色：水样除去悬浮物后的颜色真色：水样除去悬浮物后的颜色色度：色度：用氯铂酸钾（用氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（）和氯化钴（CoCl2）配成的标准色阶）配成的标准色阶。一个色度单位一个色度单位: 每升水样中含有每升水样中含有l mg铂和铂和0.5mg钴所形成的颜色钴所形成的颜色浊度浊度水体中含有悬浮以及胶体状态的杂质所引起水的混浊程度。浊度水体中含有悬浮以及胶体状态的杂质所引起水的混浊程度。浊度单位是用单位是用1L水中含有水中含有lmg白陶土白陶土(或者高岭土或者高岭土)所产生的浑浊度定为所产生的浑浊度定为1度度固体含量固体含量 总固体

12、含量，悬浮性固体量，溶解性固体量总固体含量，悬浮性固体量，溶解性固体量 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 pH 天然水天然水7.2 8.0，正常海水为正常海水为8.15，淡水淡水6.0 7.5，矿井水、地，矿井水、地下水下水3.0 4.0，土壤溶液，土壤溶液4.0 8.5，生物细胞体液，生物细胞体液7.0 7.5，饮用水，饮用水6.5 8.5，锅炉用水，锅炉用水7.0 8.5，工业开放水，工业开放水6 9。1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 pH 天然水天然水7.2 8.0，正常海水为，正常海水为8.15，淡水，淡水6.0 7.5，矿井水、地，矿井水、地下水下水3.0 4.0，土壤溶

13、液，土壤溶液4.0 8.5，生物细胞体液，生物细胞体液7.0 7.5，饮用水，饮用水6.5 8.5，锅炉用水，锅炉用水7.0 8.5。硬度硬度我国习惯采用我国习惯采用“德国度德国度”，每升水中含有每升水中含有10mg氧化钙或者氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作氧化镁的硬度为一度，记作l G 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 pH 天然水天然水7.2 8.0，正常海水为，正常海水为8.15，淡水，淡水6.0 7.5，矿井水、地，矿井水、地下水下水3.0 4.0，土壤溶液，土壤溶液4.0 8.5，生物细胞体液，生物细胞体液7.0 7.5，饮用水，饮用水6.5 8.5，锅炉用水，锅炉

14、用水7.0 8.5，工业开放水，工业开放水6 9。硬度硬度我国习惯采用我国习惯采用“德国度德国度”，每升每升水中含有水中含有10mg氧化钙或者氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作氧化镁的硬度为一度，记作l G 总含盐量总含盐量 水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。部阳离子和阴离子含量的总和。1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 pH 天然水天然水7.2 8.0，正常海水为，正常海水为8.15，淡水，淡水6.0 7.5，矿井水、地，矿井水、地下水下水3.0 4.0，土壤溶液，土壤溶液4.0 8.5，生物细胞

15、体液，生物细胞体液7.0 7.5，饮用水，饮用水6.5 8.5，锅炉用水，锅炉用水7.0 8.5，工业开放水，工业开放水6 9。硬度硬度我国习惯采用我国习惯采用“德国度德国度”，每升每升水中含有水中含有10mg氧化钙或者氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作氧化镁的硬度为一度，记作l G 总含盐量总含盐量 水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。部阳离子和阴离子含量的总和。水的微生物指标水的微生物指标 水的微生物指标是指水体含有水的微生物指标是指水体含有细菌、真菌、细菌、真菌、藻类藻类 、放线菌放线菌、原生原生动

16、物动物和和超微生物超微生物的含量。的含量。 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 pH 天然水天然水7.2 8.0，正常海水为，正常海水为8.15，淡水，淡水6.0 7.5，矿井水、地，矿井水、地下水下水3.0 4.0，土壤溶液，土壤溶液4.0 8.5，生物细胞体液，生物细胞体液7.0 7.5，饮用水，饮用水6.5 8.5，锅炉用水，锅炉用水7.0 8.5，工业开放水，工业开放水6 9。硬度硬度我国习惯采用我国习惯采用“德国度德国度”，每升每升水中含有水中含有10mg氧化钙或者氧化钙或者7.2mg氧化镁的硬度为一度，记作氧化镁的硬度为一度，记作l G 总含盐量总含盐量 水体中所含的全部盐量，

17、也叫矿化度。是水体中全水体中所含的全部盐量，也叫矿化度。是水体中全部阳离子和阴离子含量的总和。部阳离子和阴离子含量的总和。水的微生物指标水的微生物指标 水的微生物指标是指水体含有细菌、放线水的微生物指标是指水体含有细菌、放线菌、真菌、藻类、原生菌、真菌、藻类、原生动物和超微生物的含量。动物和超微生物的含量。 有机污染物综合指标有机污染物综合指标 将有机物被氧化分解所消耗的某种将有机物被氧化分解所消耗的某种氧氧化剂的量化剂的量，换算成水体中溶解氧的量换算成水体中溶解氧的量来表示水中有机物的含量。来表示水中有机物的含量。这种间接反映水体中有机污染物的含量叫做有机污染物综合指这种间接反映水体中有机污

18、染物的含量叫做有机污染物综合指标，它包括标，它包括溶解氧溶解氧(DO)、化学需氧量化学需氧量(COD)、生化需氧量生化需氧量(BOD)、总需氧量总需氧量(TOD)、总有机碳、总有机碳(TOC)等。等。 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标化学需氧量化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)：强氧化剂强氧化剂(如如重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾)在在强酸强酸、加热回流条、加热回流条件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染

19、物综合指标有机污染物综合指标化学需氧量化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)：强氧化剂强氧化剂(如如重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾重铬酸钾、高锰酸钾或者碘酸钾)在在强酸强酸、加热回流条、加热回流条件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。件下氧化有机物的消耗量换算成氧气的量。 方法迅速简便，但有些有机物不能完全氧化。而且水体方法迅速简便，但有些有机物不能完全氧化。而且水体中许多中许多还原态的无机物还原态的无机物对氧化剂产生干扰。对氧化剂产生干扰。1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标生化需氧量生化需氧量(biochemical ox

20、ygen demand, BOD)：指在：指在好气好气条件下条件下，水中有机物被，水中有机物被微生物微生物作用进行生物氧化，在一作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。定时期内所消耗溶解氧的量。1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标生化需氧量生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)：指在好气：指在好气条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。定时期内所消耗溶解氧的量。以以20 C为测定的标准温度，以五天作为生化氧化时间为测定的标准温度，

21、以五天作为生化氧化时间的结果称为的结果称为五日生化需氧量五日生化需氧量，用，用BOD5表示。表示。用用BOD20作为最终生化需氧量作为最终生化需氧量BODBODL L与与BODBOD5 5时间/dBODBODL L与与BODBOD5 5BODBODL L与与BODBOD5 5时间/d1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标生化需氧量生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)：指在好气：指在好气条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一条件下，水中有机物被微生物作用进行生物氧化，在一定时期内所消耗溶解氧的量。定时期内所消耗

22、溶解氧的量。以以20 C为测定的标准温度，以五天作为生化氧化时间为测定的标准温度，以五天作为生化氧化时间的结果称为的结果称为五日生化需氧量五日生化需氧量，用，用BOD5表示。表示。用用BOD20作为最终生化需氧量作为最终生化需氧量BOD作为生物处理的指标作为生物处理的指标BODBODL L与与BODBOD5 5时间/dBODBODL L与与BODBOD5 5BODBODL L与与BODBOD5 5时间/d1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标总需氧量总需氧量(total oxygen demand, TOD)：指水体中：指水体中有机物完有机物完全氧化所需要

23、的氧气量全氧化所需要的氧气量。测定方法。测定方法:是在特殊的燃烧器是在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，中，以铂为催化剂，900 C，使一定量水样汽化，其中，使一定量水样汽化，其中有机物燃烧后有机物燃烧后测定气体载体中氧的减少量测定气体载体中氧的减少量。一般认为它可以真正代表有机物完全氧化的总需氧量一般认为它可以真正代表有机物完全氧化的总需氧量。 1.1.2水质的化学指标水质的化学指标 有机污染物综合指标有机污染物综合指标总有机碳总有机碳(total organic carbon, TOC)：在一定条件下使水样：在一定条件下使水样汽化燃烧汽化燃烧(方法同方法同TOD的测定一样的测定一样)，测定其中

24、二氧化碳测定其中二氧化碳的含量的含量，从而确定水中，从而确定水中碳元素的总量碳元素的总量，再，再从总量中减去从总量中减去碳酸盐等无机碳元素含量碳酸盐等无机碳元素含量就可以得到水中有机碳含量就可以得到水中有机碳含量 1.2 水体污染物水体污染物物理性污染物：物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；细砂、固体污泥、细菌尸体等；1.2 水体污染物水体污染物物理性污染物：物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；细砂、固体污泥、细菌尸体等；生物性污染物：生物

25、性污染物：细菌、病毒、病原体和寄生虫细菌、病毒、病原体和寄生虫1.2 水体污染物水体污染物物理性污染物：物理性污染物：漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，漂浮物，树叶、木片，泡沫等；悬浮物，细砂、固体污泥、细菌尸体等；细砂、固体污泥、细菌尸体等；生物性污染物：生物性污染物：细菌、病毒、病原体和寄生虫细菌、病毒、病原体和寄生虫化学性污染物：化学性污染物：无机污染物无机污染物 有机污染物有机污染物1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染物：无机污染物无机污染物：无机有害物无机有害物, 无机有毒物无机有毒物1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染物：无机污染物无机污染物：无机

26、有害物无机有害物：是指其：是指其本身无毒，但是对人类或者生态系统会本身无毒，但是对人类或者生态系统会产生不良影响。产生不良影响。（工业废水所排放的（工业废水所排放的酸酸、碱和盐一般情况下是、碱和盐一般情况下是无毒物，但是它们能使水体的无毒物，但是它们能使水体的pHpH值发生很大改变，值发生很大改变，影响水中微生影响水中微生物的生长物的生长，制约水体的，制约水体的自净能力自净能力，改变水中物质的存在形态改变水中物质的存在形态，腐，腐蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减

27、产，将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减产，甚至灭绝）甚至灭绝）1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染物：无机污染物无机污染物：无机有害物无机有害物：是指其：是指其本身无毒，但是对人类或者生态系统会本身无毒，但是对人类或者生态系统会产生不良影响。产生不良影响。（工业废水所排放的酸、碱和盐一般情况下是（工业废水所排放的酸、碱和盐一般情况下是无毒物，但是它们能使水体的无毒物，但是它们能使水体的pHpH值发生很大改变，影响水中微生值发生很大改变，影响水中微生物的生长，制约水体的自净能力，改变水中物质的存在形态，腐物的生长，制约水体的自净能力，改变水中物质的存在形态，腐

28、蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染蚀水体中各类设施和船舶。如果水体长期受到酸、碱、盐的污染将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减产，将对生态系统产生不良影响，使水生生物的种群发生变化、减产，甚至灭绝）甚至灭绝）无机有毒物无机有毒物：重金属（：重金属（汞、镉、铬、铅汞、镉、铬、铅、铜、锌）、部分非、铜、锌）、部分非金属金属(氰化物、砷、硒和氟氰化物、砷、硒和氟等等)和和放射性物质放射性物质。它们对人。它们对人类以及生态系统可以产生直接的损害和长期积累性损害。类以及生态系统可以产生直接的损害和长期积累性损害。1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染

29、物：有机污染物有机污染物：有机有害物质有机有害物质 有机有毒物质有机有毒物质1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染物：有机污染物有机污染物：有机有害物质有机有害物质 有机有毒物质有机有毒物质有机有害物质有机有害物质：指有机物本身无毒，但是它可以对水体指有机物本身无毒，但是它可以对水体造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）1.2 水体污染物水体污染物化学性污染物：化学性污染物：有机污染物有机污染物：有机有害物质有机有害物质：指有机物本身无毒，但是它可

30、以对水体：指有机物本身无毒，但是它可以对水体造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的造成一定的危害。（生活污水和某些工业废水中的碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）碳水化合物，蛋白质、脂肪、纤维素等有机物）有机有毒物质有机有毒物质：含量一般并不高，但是其含量一般并不高，但是其种类很多种类很多。有。有一些能在短时期内影响水体一些能在短时期内影响水体生态系统生态系统或者或者代谢系统代谢系统；有一部分有机有毒物很难降解，在生物体内残留时有一部分有机有毒物很难降解，在生物体内残留时间长，有间长，有积累性积累性，可以促成慢性中毒、致癌、致畸，可以促成慢性中毒、致癌、致畸等生理毒害。等生理毒害。

31、物质的毒性物质的毒性:LD50：指引起一群受试对象：指引起一群受试对象50%个体死亡所需个体死亡所需的剂量。的剂量。物质的毒性物质的毒性:LD50：指引起一群受试对象：指引起一群受试对象50%个体死亡所需个体死亡所需的剂量。的剂量。常用每公斤常用每公斤大白鼠大白鼠急性口服的致死半数的量，急性口服的致死半数的量，mg/kg表示表示LD50的定义：指引起一群受试对象的定义：指引起一群受试对象50%个体死个体死亡所需的剂量。亡所需的剂量。毒性等级划分毒性等级划分:6级级 剧毒剧毒 少于少于5mg/kg 5级级 极毒极毒 5-50mg/kg 4级级 很毒很毒 50-500mg/kg 3级级 有毒有毒

32、0.5-5g/kg 食品添加剂食品添加剂2g/kg2级级 轻毒轻毒 5-15g/kg 1级级 微毒微毒 15g/kg以上以上砒霜砒霜: As2O3。砒石升华之精制品为白色粉末，。砒石升华之精制品为白色粉末，即砒霜即砒霜砷进入人体后，会和蛋白质的硫基结合，使蛋砷进入人体后，会和蛋白质的硫基结合，使蛋白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供能的途径，使人快速缺少能的途径，使人快速缺少ATP供能死亡，和供能死亡，和氢氰酸的作用机理类似。氢氰酸的作用机理类似。 砒霜砒霜: As2O3。砒石升华之精制品为白色粉末，。砒石升华之精制品为白色粉末，即砒霜即砒霜砷进入人体后

33、，会和蛋白质的硫基结合，使蛋砷进入人体后，会和蛋白质的硫基结合，使蛋白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供白质变性失去活性，可以阻断细胞内氧化供能的途径，使人快速缺少能的途径，使人快速缺少ATP供能死亡，和供能死亡，和氢氰酸的作用机理类似。氢氰酸的作用机理类似。 少量砒霜有药效，可以治疗白血病少量砒霜有药效，可以治疗白血病鹤顶红鹤顶红: 红信石红信石, 三氧化二砷的一种天然矿物，加工以三氧化二砷的一种天然矿物，加工以后就是著名的砒霜。后就是著名的砒霜。“鹤顶红鹤顶红”不过是古时候对不过是古时候对砒霜的一个隐晦的说法而已。砒霜的一个隐晦的说法而已。氰化物：氰化物：无机氰化物属剧毒，高毒物质。其特

34、无机氰化物属剧毒，高毒物质。其特点是毒性大、作用快，平均致死量为点是毒性大、作用快，平均致死量为50-60mg1.3 水体污染源水体污染源根据污染物产生来源的类别可以将污染源分为：根据污染物产生来源的类别可以将污染源分为：工业污染源工业污染源生活污染源生活污染源农业污染源农业污染源地面径流地面径流其它污染源其它污染源 1.3 水体污染源水体污染源工业污染源：工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、火力发电、采矿工业采矿工业、采煤炼焦工业、采煤炼焦工业、造纸废水造纸废水、制糖、食品加、制糖、食品加工业、纺织印染、工业、纺织印染

35、、化工化工、电镀电镀、冶金、动物屠宰、冶金、动物屠宰、制革制革、原子能原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。1.3 水体污染源水体污染源工业污染源：工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废

36、水等。生活污染源：生活污染源：主主要来源于城市要来源于城市 1.3 水体污染源水体污染源工业污染源：工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：生活污染源：主主要来源于城市要来源于城市 农业污染源：农业污染源：农药农药和和化

37、肥化肥的不正确使用所造成的污染的不正确使用所造成的污染 ,包括地下水包括地下水1.3 水体污染源水体污染源工业污染源：工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：生活污染源：主主要来源于城市要来源于城市 农业污染源：农业污染

38、源：农药和化肥的不正确使用所造成的污染农药和化肥的不正确使用所造成的污染 地面径流：地面径流：降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环境污染中主要起到对污染物的输送作用境污染中主要起到对污染物的输送作用1.3 水体污染源水体污染源工业污染源：工业污染源：可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如可根据工业废水的不同分为不同行业污染源，例如火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、造纸废水、制糖、食品加火力发电、采矿工业、采煤炼焦工业、

39、造纸废水、制糖、食品加工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能工业、纺织印染、化工、电镀、冶金、动物屠宰、制革、原子能发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。发电厂、放射性矿物开采、核燃料加工废水等。生活污染源：生活污染源：主主要来源于城市要来源于城市 农业污染源：农业污染源：农药和化肥的不正确使用所造成的污染农药和化肥的不正确使用所造成的污染 地面径流：地面径流：降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形降水、降雪特别是暴雨、洪水可以将地表污染物冲刷形成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环成径流而流入地面水体，造成地面水体的污染。地面径流在水环境污染

40、中主要起到对污染物的输送作用境污染中主要起到对污染物的输送作用其它污染源：其它污染源： 1.4 五类水体五类水体 类类：主要适用于源头水、国家自然保护区。：主要适用于源头水、国家自然保护区。 类类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。 类类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 类类：主要适用于一般工业区及：主要适用于一般工业区及人体非直接接人体非直接接触触的娱乐用水区。的娱乐用水

41、区。 类类：主要适用于：主要适用于农业用水农业用水区及一般景观要求区及一般景观要求水域。水域。浙江东部的浙江东部的 I I 类水体类水体1.5 污水治理的一般原则污水治理的一般原则1.5.1 1.5.1 历史回顾历史回顾水污染控制工程沿革水污染控制工程沿革任意排放任意排放随意修建随意修建规划修建规划修建公元前公元前37503750年年：公元前公元前26002600年年：公元前公元前8080年年：印度印度Nippur修拱型下水道修拱型下水道巴格达附近阿斯马尔城修下水道巴格达附近阿斯马尔城修下水道古罗马修建巨大下水道古罗马修建巨大下水道无进展。无进展。未考虑地下水污染未考虑地下水污染，城市附近水体

42、污染。城市附近水体污染。霍乱、霍乱、伤寒、痢疾流行伤寒、痢疾流行国外国外公元公元2020世纪初：世纪初：欧洲完成了欧洲完成了下水道系统下水道系统。并开始对所排污水。并开始对所排污水进行处理，建立了进行处理，建立了污水处理污水处理设施。如美国在设施。如美国在1915年时大城市均完成了下水道系统年时大城市均完成了下水道系统。公元公元18001800年：年：瘟疫猖獗瘟疫猖獗公元公元1919世纪初世纪初：（1800-1820年左右）年左右）英国、德国、法国、美国开始规划进行排英国、德国、法国、美国开始规划进行排水管道系统，并有了一些处理方法（氧化水管道系统，并有了一些处理方法（氧化塘，污灌等）塘，污灌

43、等）欧洲污水处理设施欧洲污水处理设施氧化塘污灌氧化塘污灌物理处理物理处理二级处理，甚至三级处理二级处理，甚至三级处理城市污水处理率在城市污水处理率在70%以上。好的以上。好的80%以上以上公元前公元前3 3世纪世纪： 秦朝时有了排水管道（阿房宫）但规模小秦朝时有了排水管道（阿房宫）但规模小由于我国城市化，工业化进程慢、程度低，由于我国城市化，工业化进程慢、程度低，至今还处于完善排水系统初步有所处理的阶段至今还处于完善排水系统初步有所处理的阶段真正的污水处理是近真正的污水处理是近30年的事情，城市污水年的事情，城市污水处理量不超过处理量不超过20%（乐观估计）。个别城市（乐观估计）。个别城市略高

44、（天津等）略高（天津等）我国污水处理任重道远我国污水处理任重道远我国我国1.5.2 1.5.2 废水的三级处理废水的三级处理 一级处理（物理处理）一级处理（物理处理） 二级处理（生物处理）二级处理（生物处理） 三级处理（深度处理）三级处理（深度处理） 一级处理一级处理（物理处理）（物理处理）主要任务：主要任务： 从废水中去除从废水中去除漂浮物漂浮物、悬浮物悬浮物、浮油或重油浮油或重油等，等，调节废水调节废水pHpH值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。艺负荷。格 栅原生污水送往农田运出填地杂粒脱水床污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池接触池污泥脱水图1-4

45、一级处理厂流程图格栅：格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。格 栅原生污水送往农田运出填地杂粒脱水床污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池接触池污泥脱水图1-4 一级处理厂流程图格栅：格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅格栅或者筛网。或者筛网。斜面格栅斜面格栅平面格栅平面格栅格栅：格栅：是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者是分离污水中呈悬浮状态污染物。常用格栅或者筛网。筛网。第第1 1次课结束次课结束沉砂池：沉砂池：是利用是利用重力沉淀的方法重力沉淀的方法除土污水中除土污水中所夹带的泥砂所夹

46、带的泥砂，以免造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋以免造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋的前期处理。的前期处理。格 栅原生污水送往农田运出填地杂粒脱水床污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池接触池污泥脱水图1-4 一级处理厂流程图机械排砂曝气机械排砂曝气沉砂池沉砂池沉砂池沉砂池是利用重力沉淀的方法除去污水中所夹带的是利用重力沉淀的方法除去污水中所夹带的泥砂泥砂，以免，以免造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋的前造成后续工序设备运行故障。一般沉砂池作为污水处埋的前期处理。期处理。沉淀池：沉淀池：是通过是通过重力沉降重力沉降分离废水中分离废水中呈悬浮状态呈悬浮状态污染

47、物质的污染物质的方法。方法。用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池。其作用为：用于一级处理的沉淀池，通称初级沉淀池。其作用为： 一是去除污水中大部分可沉的悬浮固体一是去除污水中大部分可沉的悬浮固体； 二是作为化学或生物化学处理的预处理二是作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理工，以减轻后续处理工艺的负荷和提高处理效果。艺的负荷和提高处理效果。格 栅原生污水送往农田运出填地杂粒脱水床污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池接触池污泥脱水图1-4 一级处理厂流程图按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：长方形一端进水,另一端出水贮泥斗在池进口池内水流由下向上池内水流向四周辐流池型:多为圆形, 有方形或多角

48、形池中央进水，池四周出水贮泥斗在池中央沉淀池三种流态沉淀池三种流态平流沉淀池平流沉淀池池型呈长方形，废水池型呈长方形，废水从池的一端进入，水从池的一端进入，水平方向流过池子，从平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的另一端流出。在池的进口处底部设贮池的进口处底部设贮泥斗，其他部位池底泥斗，其他部位池底有坡度，倾向贮泥斗有坡度，倾向贮泥斗。竖流沉淀池竖流沉淀池池型多为圆形，亦有池型多为圆形，亦有长方形或多角形，废长方形或多角形，废水从设在池中央的中水从设在池中央的中心管进入，从中心管心管进入，从中心管下端经过反射板后均下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的匀缓慢地分布在池的横断面上，由于出水横断面

49、上，由于出水口设置在池面或池墙口设置在池面或池墙四周，故水的流向基四周，故水的流向基本由下向上。污泥淤本由下向上。污泥淤积在底部的污泥斗积在底部的污泥斗。辐辐流流式式沉沉淀淀池池剖剖面面中心进水中心进水周边进水周边进水辐流沉淀池辐流沉淀池连续式 污水中可沉颗粒的沉淀在流过水池时完成，这时可沉颗粒受到重力所造成的沉速与水流流动的速度两方面的作用污水连续不断地流入与排出 污水中可沉淀的悬浮物在静止时完成沉淀过程，由设置在沉淀池壁不同高度的排水管排出工作过程：进水、静止、沉淀、排水间歇式接触池：接触池：如果污水仅进行一级处理，一般在沉淀池后使用接如果污水仅进行一级处理，一般在沉淀池后使用接触池，通过

50、投氯进行消毒。触池，通过投氯进行消毒。格 栅原生污水送往农田运出填地杂粒脱水床污泥消化池出水沉砂池投氯沉淀池接触池污泥脱水图1-4 一级处理厂流程图一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。上浮法：上浮法：上浮法用于去除污水中上浮法用于去除污水中相对密度小于相对密度小于1的污染物。在一的污染物。在一级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。一级处理有时也包括上浮法和预曝气法。上浮法：上浮法：上浮法用于去除污水中上浮法用于去除污水中相对密度小于相对密度小于1的污染物。在一的

51、污染物。在一级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。级处理工艺中，主要用于去除污水中的油类及悬浮物质。预曝气法：预曝气法：预曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短预曝气法是在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间时间(10-20min)的的曝气曝气，其作用为：，其作用为：a.可产生白然可产生白然絮凝絮凝或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变大，或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒变大，以便沉淀分离；以便沉淀分离；b.氧化氧化废水中的还原性物质；废水中的还原性物质；c.吹脱污水中游解的吹脱污水中游解的挥发物挥发物；d.增加污水中的溶解氧，减轻污水的增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化腐化，

52、提高污水的，提高污水的稳定度稳定度。(2)(2)二级处理二级处理（生物处理）（生物处理） 主要任务：主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物有机物，以减少废水的以减少废水的BODBOD和部分和部分CODCOD。原生污水格 栅污泥脱水污泥消化池有机肥料至农田沉砂池曝气池初次沉淀池投氯接触池出水二级沉淀池污泥浓缩池回流活性污泥剩余活性污泥浓缩活性污泥图4-3 二级处理厂典型流程图(2)(2)二级处理二级处理（生物处理）（生物处理） 主要任务：主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机有机物物，以减少废水

53、的，以减少废水的BODBOD和部分和部分CODCOD。 处理方法：处理方法： 以以生化处理生化处理为主体工艺。为主体工艺。 主要有活性污泥和生物膜法。主要有活性污泥和生物膜法。后面重点讲后面重点讲(2)(2)二级处理二级处理（生物处理）（生物处理） 主要任务：主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物有机物，以减少废水的以减少废水的BODBOD和部分和部分CODCOD。原生污水格 栅污泥脱水污泥消化池有机肥料至农田沉砂池曝气池初次沉淀池投氯接触池出水二级沉淀池污泥浓缩池回流活性污泥剩余活性污泥浓缩活性污泥图4-3 二级处理厂典型流程图(3)(3)

54、三级处理三级处理（深度处理或高级处理）（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有二级处理（生化处理）后，污水中还含有N N，P P, ,难降解的有机难降解的有机物物，矿物质（盐类）矿物质（盐类）以以及病原菌及病原菌等等 (3)(3)三级处理三级处理（深度处理或高级处理）（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有二级处理（生化处理）后，污水中还含有N N，P P, ,难降解的有机难降解的有机物物，矿物质（盐类）矿物质（盐类）以以及病原菌及病原菌等等三级处理的主要任务三级处理的主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受到难降：防止受纳水体发生富营养化和受到难降解的有毒化

55、合物的污染。解的有毒化合物的污染。 除磷：除磷：最有效和实用的除磷方法是最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法化学沉淀法，即投加，即投加石灰石灰或或铝盐铝盐、铁盐铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。形成难溶性的磷酸盐沉淀。为了保证投加石灰的沉淀效果，需要为了保证投加石灰的沉淀效果，需要pHpH值提高到值提高到9.5-11.59.5-11.5。磷酸铝是在磷酸铝是在pHpH值为值为6 6时沉淀最好，时沉淀最好，磷酸铁在磷酸铁在pHpH位为位为4 4时沉淀最好。时沉淀最好。除氮除氮a a 生物硝化生物硝化- -反硝化反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系

56、统。程串联工作的系统。除氮除氮a a 生物硝化生物硝化- -反硝化：反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。程串联工作的系统。硝化作用硝化作用：亚硝酸细菌亚硝酸细菌除氮除氮a a 生物硝化生物硝化- -反硝化：反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。程串联工作的系统。硝化作用：硝化作用：反硝化作用反硝化作用：亚硝酸细菌亚硝酸细菌除氮除氮a a 生物硝化生物硝化- -反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过反硝化：这是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。程串联工作

57、的系统。b b 物理物理- -化学法：化学法： (a)(a)气提法：使污水中的铵离子在高气提法：使污水中的铵离子在高pHpH条件下大部分转变成氨条件下大部分转变成氨气：气： (b)(b)折点氯化法：通过投加不同量的折点氯化法：通过投加不同量的氯氯，使污水中的氨转化为，使污水中的氨转化为氯化铵氯化铵的化合物，最后又被氧化成氨气或各种含氮的无氯产的化合物，最后又被氧化成氨气或各种含氮的无氯产物。物。 (c)(c)选样性离子交换法：以沸石对铵比对钙、镁和钠等离子有选样性离子交换法：以沸石对铵比对钙、镁和钠等离子有优选交换吸附的性能为基础来去除氨氮的方法。优选交换吸附的性能为基础来去除氨氮的方法。有机

58、污染物的去除：有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，污水经过二级处理（生物处理）后，CODCOD值一般还高于值一般还高于100100，很，很难达到目前的排放标准难达到目前的排放标准(50(50以下以下) )，还必须进行进一步处理。，还必须进行进一步处理。有机污染物的去除：有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，污水经过二级处理（生物处理）后，CODCOD值一般还高于值一般还高于100100，很，很难达到目前的排放标准难达到目前的排放标准(50(50以下以下) )，还必须进行进一步处理。，还必须进行进一步处理。臭氧氧化法：臭氧氧化法：以除去难以处理的有机物质以除去难以处理的

59、有机物质吸附法吸附法：活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机：活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机污染物，但成本很高。污染物，但成本很高。a)a) 催化氧化法：催化氧化法：目前正在研究目前正在研究有机污染物的去除：有机污染物的去除：污水经过二级处理（生物处理）后，污水经过二级处理（生物处理）后，CODCOD值一般还高于值一般还高于100100，很，很难达到目前的排放标准难达到目前的排放标准(50(50以下以下) )，还必须进行进一步处理。，还必须进行进一步处理。臭氧氧化法：臭氧氧化法：以除去难以处理的有机物质以除去难以处理的有机物质吸附法吸附法：活性炭能有效地去除二级处理出水中的

60、大部分有机：活性炭能有效地去除二级处理出水中的大部分有机污染物，但成本很高。污染物，但成本很高。催化氧化法：催化氧化法：目前正在研究目前正在研究溶解性无机物的去除：溶解性无机物的去除： 有三种可采用的方法，即有三种可采用的方法，即离子交换离子交换、电渗析和反渗透。、电渗析和反渗透。三级处理三级处理（深度处理或高级处理）（深度处理或高级处理）二级处理（生化处理）后，污水中还含有二级处理（生化处理）后，污水中还含有N N，P,P,难降解的有机难降解的有机物，矿物质（盐类）等物，矿物质（盐类）等 污水污水隔栅隔栅沉砂池沉砂池生物处理生物处理初沉池初沉池二沉池二沉池高级废水处理高级废水处理受纳水体受纳