水质工程学绪论

1、2021/6/161水质工程学（下）水质工程学（下）陈志强陈志强 2021/6/162绪论绪论2021/6/163 When untreated wastewater accumulates and is allowed to go septic, the decomposition of the organic matter it contains will lead to troublesome condition including the production of malodorous gases and the deterioration of water quality. In

2、addition, untreated wastewater contains numerous pathogenic microorganisms that dwell in the human intestinal tract. Wastewater also contains nutrients, which can stimulate the growth of aquatic plants, and may contain toxic compounds or compounds that potentially may be mutagenic or carcinogenic. F

3、or these reasons, the removal of wastewater from its sources of generation is necessary to protect public health and the environment.2021/6/164 假如让未经处理的废水集存起来，让其腐化，其中有机物的分解将导致令人讨厌的环境，水质恶化并产生大量恶臭气体。此外在未处理的废水中还含有寄生于人肠道内的大量病原微生物。未经处理的废水中，还含有能促进水生植物生长的各种营养物质，也可能含有有毒化合物和致突变、致癌化合物。为此，从保护公共健康和保护环境角度出发，必须对产

4、生的废水进行处理。2021/6/165城市供水水库污水处理厂城市供水厂城市水环境城市河段景观水体2021/6/166城市重要的自然资源和经济资源 v 城市给水v 城市排水v 城市生态用水v 城市景观用水v 城市娱乐用水2021/6/167 水质恶化 水量不足 水环境生态系统遭受破坏2021/6/168 城市内河污染严重。 污水处理率低，氮磷和有机物未得到有效处理 城市内湖污染严重。 城市地下水受到一定程度的污染。2021/6/169首尔内河（2011，5）2021/6/1610福州内河（2011，2）2021/6/1611目前全国全国600多座大中城市中城市中，400多座城市座城市严重缺水。分

5、3种类型。污染性缺水：比如哈尔滨守着松花江，但河道污染不能直接使用，要从100多公里以外调水；工程性缺水：比如厦门，降水量非常大，但福建地区河流很短，雨季又短，雨来了无处蓄水资源缺水:以甘肃、陕西为代表。 工业用水量从1980年的457亿吨增加到2006年的1302亿吨。工业化的加速和世界制造中心的转移，使中国水资源和水环境面临严峻考验。2021/6/1612德国 中国 2021/6/1613 自然界上水的循环分为自然界上水的循环分为水的自然循环和水水的自然循环和水的社会循环的社会循环，对，对人类最重要的是淡水的循人类最重要的是淡水的循环环。 水的自然循环水的自然循环指水体表面蒸发后的水汽在空

6、气被输送，在特定条件下以雨雪等降水形式返回地面，一部分流入地表水，一部分渗入地下补充地下水，一部分又重新蒸发返回大气。2021/6/1614 水的社会循环水的社会循环是指为了满足生活和生产的需要，由天然水体取水，经适当处理后，供生活和生产使用；用过的水含有大量废弃物，水质已受到了污染，处理后排放水体或部分回用。 2021/6/1615水是很好的溶剂，会混杂不同的物质：水中物质按照尺寸可分为：溶解物、胶体颗粒和悬浮物。水中物质按照化学结构分：无机物、有机物和微生物水中物质按照来源分：天然物质和人工合成物质 水是很好的溶剂，混杂其他物质后，受到污染，但水体存在一定的物理、化学和生物作用，经过一段时

7、间对污染物能够降解转化。如果排入污染物量过多，水体则难以恢复水环境质量。如果排入污染物量适度，水体则可以恢复水环境质量。 2021/6/1616水环境质量标准：水环境质量标准：根据不同水域使用功能对水体污染物允许含量进行界定的标准。主要有地表水环境质量标准水环境质量标准、地下水环境质量标准、海水水环境质量标准。 水环境质量标准是污染排放标准的出发点。2021/6/1617 依据地表水水域环境功能和保护目标，地表水环境质量标准水环境质量标准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、鱼虾类产场、仔稚幼

8、鱼的索饵场等； 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、洄游通到、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。2021/6/16182021/6/1619 用水标准：用水标准：在水的社会循环中，人们对饮用水、生活用水、工业用水和农业用水的水质都有一定的要求，当天然水源的水质不能满足用水要求的时候，就需要对水进行处理，使之，满足用水的要求。主要有农田灌溉水质标准、渔业水质标准、生活饮用水水质标准、各种工业用水水质标准等。如：饮用水水质标准：2007年GB5749-2006生活饮用

9、水卫生标准开始实施，国家要求新标准分步实施，全部检测项目最迟于2012年7月1日实施。生活饮用水水质标准将由35项提高到106项。城市杂用水水质标准GB/T 18920-2002 城市杂用水水质标准 2021/6/1620污染物排放标准：污水排放直接对水环境质量造成威胁，为保护污染物排放标准：污水排放直接对水环境质量造成威胁，为保护水环境，必须对排放的污染物进行控制，使污染物排放量低于水水环境，必须对排放的污染物进行控制，使污染物排放量低于水体自净能力，水体质量不会下降体自净能力，水体质量不会下降。 GB8978-1996污染物综合排放标准含城市污水和工业废水。分为3级，如排放2类地表水质量标

10、准水体时执行1级标准，排放3类地表水质量标准水体时执行2级标准，排入城市污水厂可执行3级标准。也有的水域禁止设置排污口，如水源地。 随环境质量要求的提高，国家制定了行业排放标准如GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准及制药等工业排放标准。2021/6/1621 在水的社会循环中，用过的水中含有许多废弃物。 一般天然水体都是一个生态系统，对排入的废弃物有一定的净化能力，称为水体的自净能力。 由于社会循环的水量不断增加，排入水体的废弃物不断增多，一旦超出水体的净化能力，水质就会恶化，从而使水体遭到污染。2021/6/1622 从天然水体取水，而不对水体生态环境产生不良影响；对城市污水

11、和工业废水进行处理和适度回用，使其排入水体而不造成污染；从而实现水资源的可持续利用，称为水的良性社会循环。 2021/6/1623 研究水在社会循环过程中的水质及其变化特性，研究为满足用水需要，为实现水的良性社会循环和水资源的可持续利用，而对水质进行控制及其进行处理的科学技术，称为水质工程学。2021/6/1624 传统意义上，人们常将供水中的水质及水处理问题，称为给水处理，将排水中的水质及水处理问题，称为污水处理。给水处理主要采用物理的、化学的和物理化学的处理方法，而污水处理主要采用物化和生物处理方法。 目前，随着水质标准的提高和水源水污染物种类及浓度的增加，现代给水处理也采用了生物处理方法

12、，现代污水处理也采用了化学的和物理化学的处理方法。2021/6/1625原始水利用方式自然水源取水使用直接排放大自然自然净化功效早期水利用方式自然水源使用简单处理 取水简单处理排放现代水利用方式水质工程II排放 + 再生水资源利用 + 保护管网工程(排水)管网工程(供水)水的利用生活、农业、工业、市政、环境水质工程I取水及输水工程2021/6/1626一、水质与水处理概论一、水质与水处理概论（1 1）水质与水质标准、）水质与水质标准、 （2 2）水的处理方法概论）水的处理方法概论二二 物理化学及物理化学处理工艺原理物理化学及物理化学处理工艺原理 （3 3）凝聚与絮凝、（）凝聚与絮凝、（4 4）

13、沉淀、（）沉淀、（5 5）过滤、（）过滤、（6 6）吸附、）吸附、 （7 7）氧化还）氧化还原与消毒、（原与消毒、（8 8）离子交换、（）离子交换、（9 9）膜过滤、（）膜过滤、（1010）水的冷却、（）水的冷却、（1111）腐蚀与结垢、（腐蚀与结垢、（1212）其他处理方法）其他处理方法三三 生物处理理论与技术生物处理理论与技术 （1313）活性污泥法、（）活性污泥法、（1414）生物膜法、（）生物膜法、（1515）厌氧生物处理、（）厌氧生物处理、（1616）自）自然生物处理系统、（然生物处理系统、（1717）污泥处理、处置与利用）污泥处理、处置与利用四四 水处理工艺系统水处理工艺系统（18

14、18）典型给水工艺系统、（）典型给水工艺系统、（1919）特种水源水处理工艺系统、（）特种水源水处理工艺系统、（2020）城市）城市污水处理系统、（污水处理系统、（2121）工业废水处理的工艺系统）工业废水处理的工艺系统2021/6/1627一、总论一、总论（1 1）污水的性质与污染指标、）污水的性质与污染指标、 （2 2）水体污染与自净）水体污染与自净二二 城市污水处理城市污水处理 （3 3）污水的物理处理、（）污水的物理处理、（4 4）污水的生物处理活性污泥）污水的生物处理活性污泥法、（法、（5 5）污水的生物处理生物膜法、（）污水的生物处理生物膜法、（6 6）污水的自然）污水的自然生物处理、生物处理、 （7 7）污水的深度处理与回用、（）污水的深度处理