第四章水资源及水污染控制

1、1第四章第四章 水体污染及其控制技术水体污染及其控制技术23目目 录录第一节第一节 水环境概述水环境概述第二节第二节 水体污染水体污染第三节第三节 水污染控制水污染控制4人类离不开水人类离不开水,水是生命之源水是生命之源. 水是地球上最丰富的化合物 覆盖着地球71的表面积 总量约有1.386109 km3 一、水资源一、水资源5 天然水量并不等于可利用水量，水资源则一般仅天然水量并不等于可利用水量，水资源则一般仅指地球表层中可供人类利用并逐年得到更新的那部分指地球表层中可供人类利用并逐年得到更新的那部分水量资源。人类可利用的水资源不足淡水资源的水量资源。人类可利用的水资源不足淡水资源的20%2

2、0%（全球水总量的（全球水总量的0.5%0.5%），而可直接利用的只占淡水资），而可直接利用的只占淡水资源的源的0.3%0.3%。水资源的含义水资源的含义6水资源的特性水资源的特性 作用上的重要性作用上的重要性 补给上的有限性补给上的有限性 时空上的多变性时空上的多变性 利用上的多样性利用上的多样性7水资源的短缺水资源的短缺 （3月22日是“世界水日”）8 联合国世界淡水资源综合评价报告指出，世界约联合国世界淡水资源综合评价报告指出，世界约1/31/3人口生人口生活在面临中度和高度水紧张的地区，水资源的短缺制约了当地活在面临中度和高度水紧张的地区，水资源的短缺制约了当地经济和社会的发展，如果不

3、采取行动，预计经济和社会的发展，如果不采取行动，预计20252025年世界人口的年世界人口的2/32/3或近或近5555亿将有面临着这种局面的风险。亿将有面临着这种局面的风险。全球的水资源短缺全球的水资源短缺 淡水资源不足，分布又不均匀，而水污染又进一步加剧其淡水资源不足，分布又不均匀，而水污染又进一步加剧其紧张程度，造成淡水供需矛盾尖锐，引起世界范围的饮用水水紧张程度，造成淡水供需矛盾尖锐，引起世界范围的饮用水水荒和水污染疾病蔓延。荒和水污染疾病蔓延。910我国的水资源特点我国的水资源特点 淡水资源总量为淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西

4、、俄罗斯和加拿大，名列世界第六位仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第六位 人均水资源量人均水资源量2200立方米，仅为立方米，仅为世界平均水平的世界平均水平的1/4 水资源水资源南北分配差异明显南北分配差异明显。长江流域及其以南地区人口。长江流域及其以南地区人口占了中国的占了中国的54，但是水资源却占了，但是水资源却占了81；北方人口占；北方人口占46，水资源只有，水资源只有19 世界上用水量最多的国家，全国淡水取用量达到世界上用水量最多的国家，全国淡水取用量达到7000亿亿立方米，大约占世界年取用量的立方米，大约占世界年取用量的13%； 江河泥沙含量高，增加了水资源开发利用的复杂性。江河泥

5、沙含量高，增加了水资源开发利用的复杂性。11联合国已将我国列为全球联合国已将我国列为全球1313个最缺水的国家之一。个最缺水的国家之一。我国的水资源短缺我国的水资源短缺 农业缺水农业缺水城市缺水城市缺水生态缺水生态缺水 全国全国660多个城市中有多个城市中有400多个供水不多个供水不足，其中有足，其中有110个缺水情况严重。同时，个缺水情况严重。同时，有有45.6%的城市地下水遭到不同程度的的城市地下水遭到不同程度的污染污染 ；年缺水量远超过；年缺水量远超过60亿立方。亿立方。 近一半耕地得不到灌溉，其中北方无近一半耕地得不到灌溉，其中北方无灌溉耕地约占灌溉耕地约占72%；农业用水的利用率；农

6、业用水的利用率仅为仅为40%，远低于发达国家的，远低于发达国家的80%西北地区十分干旱，生态环境及其脆弱；西北地区十分干旱，生态环境及其脆弱；耕地沙化、土壤次生盐碱化加重。耕地沙化、土壤次生盐碱化加重。12二、水的循环二、水的循环1.1.水的自然循环水的自然循环 132.2.水的社会循环水的社会循环 抽抽 提提处处 理理河流、湖泊14开源、节流、治污、管理开源、节流、治污、管理三、水资源开发与利用对策三、水资源开发与利用对策 15开源开源水利工程措施水利工程措施（时间、空间上的调节）其它措施其它措施（雨水、海水、再生水利用）通过建设蓄水、引水和提水等水利通过建设蓄水、引水和提水等水利工程技术措

7、施，控制和调节水资源工程技术措施，控制和调节水资源的时空分布，以丰补缺。的时空分布，以丰补缺。16 中国的南水北调中国的南水北调 17节流节流城市节水节水型城市城市节水节水型城市: :改变意识改变意识 减少管网漏水减少管网漏水 工业节水工业节水农业节水节水型农业农业节水节水型农业: :从漫灌到喷灌和滴灌从漫灌到喷灌和滴灌18浙江防渗渠浙江防渗渠河南人民胜利渠河南人民胜利渠 发展节水灌溉发展节水灌溉改进地面灌溉方式改进地面灌溉方式 19浙江余姚茶园喷灌浙江余姚茶园喷灌电动时针式喷灌机电动时针式喷灌机滴滴 灌灌发展喷灌、滴灌发展喷灌、滴灌 20治污治污开源节流、开源节流、治污治污为本为本加大污染防

8、治力度，提高规划的城市污加大污染防治力度，提高规划的城市污水处理率，并采取有效措施修复受到污水处理率，并采取有效措施修复受到污染的城市水环境。染的城市水环境。21综合管理综合管理综合管理：综合管理：一龙管水，多龙治水经济手段经济手段：水价核心：提高用水效率阶梯水价：用水阶梯水价：用水1515吨以内为人民币吨以内为人民币0 06 6元元吨，吨，15152020吨为吨为1 14 4元元吨，吨，2020吨以上为吨以上为2 21 1元元吨吨 2223 水体概念：水体是指以相对稳定的陆地为边界的天然水体概念：水体是指以相对稳定的陆地为边界的天然水域，也即地球上的水及水中的悬浮物、溶解物质、底水域，也即地

9、球上的水及水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体。泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体。水体按类型分为：海洋水体、陆地水体。水体按类型分为：海洋水体、陆地水体。 水体污染：水体污染是指水体中污染物含量超过了水水体污染：水体污染是指水体中污染物含量超过了水体的自然净化能力体的自然净化能力,使水体中水的物理、化学性质或生物使水体中水的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。能的现象。24废水中污染物量大浓度高废水中污染物量大浓度高 如如: :造纸造纸, ,电镀电镀

10、废水成分复杂形态多样且不易净化废水成分复杂形态多样且不易净化带有颜色或异味带有颜色或异味 有泡沫有泡沫 废水水量和水质变化大废水水量和水质变化大 1.1.点污染源点污染源工业废水工业废水 25生活污水生活污水 主要来自家庭、商业、学主要来自家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城校、旅游服务业及其他城市公用设施，包括厕所冲市公用设施，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、沐浴排水及其他机排水、沐浴排水及其他排水等。排水等。 生活污水中生活污水中99.9%是水，固体物不到是水，固体物不到0.1% 大量合成洗涤剂大量合成洗涤剂,有机物有机物病毒病毒,病菌虫卵病菌虫卵 262.2

11、.面污染源面污染源农业面源污染农业面源污染城市径流污染城市径流污染化肥农药和乡镇企业化肥农药和乡镇企业 27 溶解性气体溶解性气体: N: N2 2 O O2 2 CO CO2 2 H H2 2S CHS CH4 4 He He 主要离子主要离子:Na:Na+ + K K+ + Ca Ca2+ 2+ MgMg2+2+ ClCl- - SO SO4 42- HCO HCO3 3- - COCO3 32-2- 微量元素：阴离子、微量金属离子微量元素：阴离子、微量金属离子 胶体物质：无机胶体、腐殖质胶体等胶体物质：无机胶体、腐殖质胶体等 营养物质营养物质: :氮和磷的化合物氮和磷的化合物 悬浮物质悬

12、浮物质: :细菌、藻类、粘土、不溶性物质细菌、藻类、粘土、不溶性物质天然水的化学组成：天然水的化学组成： 28工业废水常引起水体热污染工业废水常引起水体热污染(1)物理性指标物物理理性性指指标标感官性指标，水的色度来源感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物于金属化合物或有机化合物感官性指标，水的异臭来源于感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质性有机物和氯气等污染物质挥发性物质挥发性物质溶解物质溶解物质色度色度固体物质固体物质悬浮固体物质悬浮固体物质嗅和味嗅和味温度温度29由工矿企业排放高温废水引起水体的温度由工矿企业排放

13、高温废水引起水体的温度升高，称为热污染。水温升高使水中溶解升高，称为热污染。水温升高使水中溶解氧减少，同时加快了水中化学反应和生化氧减少，同时加快了水中化学反应和生化反应的速度，改变了水生生态系统的生存反应的速度，改变了水生生态系统的生存条件，破坏生态功能平衡。条件，破坏生态功能平衡。 1、热污染、热污染 色度的测定：色度的测定：1.铂钴标准比色法（常用于天然水和饮用水，单位铂钴标准比色法（常用于天然水和饮用水，单位 度）度） 2.稀释倍数法（常用于工业废水，单位稀释倍数法（常用于工业废水，单位 倍）倍） 2、颜色污染、颜色污染 有色废水排入水体后，使水体形成色度，有色废水排入水体后，使水体形

14、成色度，造成感官的不悦；水体色度加深，使透光造成感官的不悦；水体色度加深，使透光性下降，影响水生生物的光合作用，妨碍性下降，影响水生生物的光合作用，妨碍水体自净。水体自净。303.3.悬浮物悬浮物 使水体变浑，影响水生植物的光合使水体变浑，影响水生植物的光合作用，吸附有机毒物、重金属等，作用，吸附有机毒物、重金属等，形成危害更大的复合污染物沉入水形成危害更大的复合污染物沉入水底，日久形成淤积，妨碍水上交通底，日久形成淤积，妨碍水上交通或减少水库容量，增加挖泥负担。或减少水库容量，增加挖泥负担。 SS：悬浮在水中的细小固体或胶体物质。悬浮在水中的细小固体或胶体物质。 测定方法：测定方法：水样通过

15、孔径为水样通过孔径为0.45m的滤膜，固体物的滤膜，固体物质截留在滤膜上，于质截留在滤膜上，于103105 烘干至恒重，称重烘干至恒重，称重浊度浊度：表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度；表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度； 测定方法测定方法：分光光度法、目视比浊法、浊度计法：分光光度法、目视比浊法、浊度计法31化化学学性性指指标标有机污染物有机污染物无机污染物无机污染物(2)化学性指标需氧污染物需氧污染物油类污染物油类污染物有机有毒污染物有机有毒污染物营养污染物营养污染物重金属重金属酸碱污染物酸碱污染物氰化物、氟化物和亚硝酸盐等氰化物、氟化物和亚硝酸盐等放射性物质放射性物质32

16、1.1.需氧型有机物需氧型有机物 排入水体后能在微生物作用下分排入水体后能在微生物作用下分解为简单的无机物，在分解过程解为简单的无机物，在分解过程中消耗氧气，使水体中的溶解氧中消耗氧气，使水体中的溶解氧（DODO）减少）减少 ，影响鱼类和水生，影响鱼类和水生生物的生存生物的生存 ，造成水体变黑发，造成水体变黑发臭臭 。BOD：生化需氧量，表示水中有机物经微生物分解时所消生化需氧量，表示水中有机物经微生物分解时所消耗的氧量耗的氧量COD：化学需氧量，指用化学氧化剂氧化水中有机物时与化学需氧量，指用化学氧化剂氧化水中有机物时与所消耗的氧化剂当量相当的氧量。所消耗的氧化剂当量相当的氧量。TOD：表示

17、水体有机物中表示水体有机物中C、H、N、S全部被氧化时即生全部被氧化时即生成成CO2、H2O、SO2和和NO时所需氧气的量。时所需氧气的量。 332、油脂类、油脂类污染物污染物石油类：石油类：来源于工业含油污水来源于工业含油污水。动植物油脂：动植物油脂：产生于人的生活过程产生于人的生活过程和食品工业。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

18、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。343、有毒有机物、有毒有机物 指难以被微生物降解的有机物，能指难以被微生物降解的有机物，能在水中长期稳定地存留，并通过食在水中长期稳定地存留，并通过食物链富集最后进入人体。它们中的物链富集最后进入人体。它们中的一部分化合物即使在十分低的含量一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌、致畸和致突变的作下仍具有致癌、致畸和致突变的作用用 。酚类酚类 农药农药 多氯联苯等多氯联苯等 日本米糠油事件中多氯联苯PCBs受害者的惨状354.4.营养型污染物营养型污染物 主要指含有氮、磷的无机

19、、有机化合物大量排主要指含有氮、磷的无机、有机化合物大量排入水体，引起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，入水体，引起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，形成富营养化，使水中溶解氧下降，鱼类大量死形成富营养化，使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡。总磷超过亡。总磷超过20mg/m3或无机氮超过或无机氮超过300mg/m3即即可认为水体处于富营养化状态可认为水体处于富营养化状态 关于氮的几个指标：关于氮的几个指标： TNTN：一切含氮化合物以：一切含氮化合物以N N计量的总称。计量的总称。 有机氮：主要指蛋白质和尿素有机氮：主要指蛋白质和尿素 氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。氨氮：有机氮化合

20、物的分解，或直接来自含氮工业废水。 NONOx x-N-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。含磷化合物有机磷有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等无机磷磷酸盐:正磷酸盐(PO43-) 聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74)36厦门海域赤潮375、酸、碱、酸、碱 主要来自矿山排水及许多工业废水主要来自矿山排水及许多工业废水 。它。它会破坏水生生态系统的平衡；影响渔业会破坏水生生态系统的平衡；影响渔业生产，腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。生产，腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤的理化性质，对工业、农业、渔业和壤的理化性质，对工业、农

21、业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。生活用水都会产生不良的影响。Ph:6.58.56 6、有毒无机物质、有毒无机物质 重金属是具有潜在危害的重要污重金属是具有潜在危害的重要污染物质，从染物质，从50年代前后日本出现年代前后日本出现的水俣病和骨痛病，均已查明是的水俣病和骨痛病，均已查明是由于汞、镉污染引起的公害病。由于汞、镉污染引起的公害病。另有氰化物（另有氰化物（CN）和）和 氟化物氟化物日本痛痛病日本痛痛病38湘江重金属污染严重株洲市天元区马家河镇新马村，这个株洲市天元区马家河镇新马村，这个1800多人的村庄，有多人的村庄，有1100人重金属人重金属超标，超标，200人严重超标人严重超标

22、2005年流域汞、镉、铬、铅、砷、氰年流域汞、镉、铬、铅、砷、氰化物占全省工业污染物排放总量的化物占全省工业污染物排放总量的60%湘江底泥中重金属镉、汞、锌超标，湘江底泥中重金属镉、汞、锌超标，部分排污口附近超标上百倍部分排污口附近超标上百倍2006年年4月，由中国科学院完成的一份月，由中国科学院完成的一份调查报告显示，郴州市马家坪村土壤中调查报告显示，郴州市马家坪村土壤中镉的含量平均超标镉的含量平均超标127.3倍，铅超标倍，铅超标6.2倍，砷超标倍，砷超标1.1倍倍 39生 物 性 指 标生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、 寄生虫卵等寄生虫卵等制革屠

23、宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等医院污水：各种病原体医院污水：各种病原体危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧来源及来源及危害危害 水中细菌总数反映了水体有机污染程度和水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。受细菌污染的程度。 常以细菌个数常以细菌个数/mL计。计。 饮用水：饮用水：100个个/ mL 医院排水：医院排水： 500个个/ mL细菌总数细菌总数 大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。度，间接表明有肠道病菌存在的可能

24、性。 常以大肠菌群数常以大肠菌群数/L计。计。 饮用水：饮用水：3个个/L 城市排水：城市排水：10000个个/L 游泳池：游泳池： 1000个个/L大肠菌群大肠菌群40 地表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB3838-2002） 生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准（GB5749-1985） 农田灌溉水质标准农田灌溉水质标准（GB5084-1992） 渔业水质标准渔业水质标准 （GB11607-1989） 海水水质标准海水水质标准 （GB3097-1997） 景观娱乐用水水质标准景观娱乐用水水质标准 （GB12941-1991）1、水环境质量标准及用水水质标准、水环境质量标准及用水水质

25、标准2、污水排放标准、污水排放标准41：主要适用于：主要适用于源头水源头水、国家自然保护区；、国家自然保护区；：主要适用于集中式：主要适用于集中式生活生活饮用水水源地一级保护区、饮用水水源地一级保护区、珍贵珍贵鱼类鱼类保护区、鱼虾产卵场等；保护区、鱼虾产卵场等；：主要适用于集中式：主要适用于集中式生活生活饮用水水源地二级保护区、饮用水水源地二级保护区、一般一般鱼类鱼类保护区及游泳区；保护区及游泳区；：主要适用于一般：主要适用于一般工业工业用水区及人体用水区及人体非直接接触非直接接触的娱的娱乐用水区；乐用水区；：主要适用于：主要适用于农业农业用水区及一般用水区及一般景观景观要求水域。要求水域。地

26、表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB3838-2002）42地表水环境质量标准（节选）地表水环境质量标准（节选）432、污水排放标准、污水排放标准标准名称标准名称标准编号标准编号发布时间发布时间实施时间实施时间杂环类农药工业水污染物排放标准杂环类农药工业水污染物排放标准GB 21523-20082008-4-22008-7-1羽绒工业水污染物排放标准羽绒工业水污染物排放标准GB 2190120082008-7-252008-8-1发酵类制药工业水污染物排放标准发酵类制药工业水污染物排放标准GB 2190320082008-7-252008-8-1化学合成类制药工业水污染物排放标准化学合成

27、类制药工业水污染物排放标准GB 2190420082008-7-252008-8-1提取类制药工业水污染物排放标准提取类制药工业水污染物排放标准GB 2190520082008-7-252008-8-1生物工程类制药工业水污染物排放标准生物工程类制药工业水污染物排放标准 GB 2190720082008-7-252008-8-1混装制剂类制药工业水污染物排放标准混装制剂类制药工业水污染物排放标准GB 2190820082008-7-252008-8-1制糖工业水污染物排放标准制糖工业水污染物排放标准GB 2190920082008-7-252008-8-1皂素工业水污染物排放标准皂素工业水污染

28、物排放标准GB 20425-20062006-9-12007-1-1啤酒工业污染物排放标准啤酒工业污染物排放标准GB 19821-20052005-7-182006-1-1柠檬酸工业污染物排放标准柠檬酸工业污染物排放标准GB 19430-20042004-1-182004-4-1味精工业污染物排放标准味精工业污染物排放标准GB 19431-20042004-1-182004-4-1城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准GB 18918-2002 2002-11-192003-7-1畜禽养殖业污染物排放标准畜禽养殖业污染物排放标准GB 18596-20012001-12-282

29、003-1-1污水综合排放标准污水综合排放标准GB 8978-19961996-10-41998-1-1肉类加工工业水污染物排放标准肉类加工工业水污染物排放标准GB 13457-921992-5-181992-7-1.44污水综合排放标准（节选）污水综合排放标准（节选）综合排放标准与行业标准不综合排放标准与行业标准不交叉执行交叉执行第一类污染物，不分行业和第一类污染物，不分行业和排放方式，也不分收纳水体的排放方式，也不分收纳水体的功能类别，一律在车间或车间功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样；处理设施排放口采样；第二类污染物，在排污单位第二类污染物，在排污单位排放口采样，其最高允许排放

30、排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。浓度必须达到本标准要求。45污水综合排放标准（节选）污水综合排放标准（节选）4647 基本控制模式基本控制模式三级控制三级控制接管标准接管标准排放标准排放标准环境标准环境标准一级控制一级控制二级控制二级控制三级控制三级控制48 1工业废水工业废水 优化产业结构、调整规划布局优化产业结构、调整规划布局 限制能耗物耗高、污染重的企业限制能耗物耗高、污染重的企业,降低污染物排放量降低污染物排放量 污染企业集中污染企业集中:工业园区工业园区 推行清洁生产，从源头削减污染推行清洁生产，从源头削减污染 合理选择原料和进行产品的生态设计，改革生产工艺和更合理

31、选择原料和进行产品的生态设计，改革生产工艺和更新设备。提高水的循环使用和重复利用率，加强生产管理，减新设备。提高水的循环使用和重复利用率，加强生产管理，减少和杜绝跑冒滴漏。少和杜绝跑冒滴漏。49 1工业废水工业废水 严格执法，加强工业废水治理严格执法，加强工业废水治理 进一步完善废水排放标准和相关水污染控制法规和条例，进一步完善废水排放标准和相关水污染控制法规和条例，加大执法力度。加大执法力度。 加强工业企业污染源的就地处理或工业小区联合预处理，加强工业企业污染源的就地处理或工业小区联合预处理，达到污水处理厂的接管标准达到污水处理厂的接管标准 。 提高工业废水综合利用水平提高工业废水综合利用水

32、平 单位产品耗水量单位产品耗水量 （国外先进水平国外先进水平国内平均水平）国内平均水平） 钢铁行业：钢铁行业：35m3/t70100m3 /t 油炼制行业：油炼制行业：0.2m3/t56m3/t50源头控制源头控制 2生活污水生活污水 合理进行人口密度及分布规划合理进行人口密度及分布规划 公众教育公众教育 不能随意将有毒有害物质冲入下水道不能随意将有毒有害物质冲入下水道:涂料涂料,石油石油 “绿色消费绿色消费”、“绿色生活绿色生活”：无磷洗衣粉：无磷洗衣粉51源头控制源头控制农村面源农村面源 发展节水农业发展节水农业 合理利用农药和化肥合理利用农药和化肥 畜禽粪便处理畜禽粪便处理 乡镇企业废水

33、及村镇生活污水处理乡镇企业废水及村镇生活污水处理 截流农业污水截流农业污水（建生态塘或湿地系统）（建生态塘或湿地系统） 3面源水污染面源水污染52源头控制源头控制 3面源水污染面源水污染 城市径流城市径流 收集雨水利用收集雨水利用:雨水收集池，屋顶花园雨水收集池，屋顶花园 减少硬质地面减少硬质地面:多孔表面的停车场多孔表面的停车场 增加绿化用地增加绿化用地53 基本控制模式三级控制接管标准出水标准环境标准一级控制二级控制三级控制54完善下水道系统完善下水道系统 旧城区：雨水旧城区：雨水/ /污水合流制，适当的改造污水合流制，适当的改造 新城区：雨水新城区：雨水/ /污水分流制污水分流制分流制排

34、水系统合流制排水系统55物理处理法物理处理法化学处理法化学处理法生物处理法生物处理法主导：城市污水处理厂主导：城市污水处理厂处理方法分类处理方法分类56 去除物质去除物质不溶性的、呈悬浮状态的污染物。不溶性的、呈悬浮状态的污染物。 主要工艺主要工艺筛滤截留、重力分离、膜分离、离心筛滤截留、重力分离、膜分离、离心分离等。分离等。 处理设备处理设备格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。装置、离心机、旋流分离器等。 物理处理法物理处理法571、格栅、格栅粗格栅粗格栅(40l50mm)；中格栅中格栅(10 40mm)；细格栅细格栅(1.510mm)

35、58作用用于废水处理或短小纤维的回收形式振动筛网水力筛网2、筛网、筛网59 沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 沉淀处理工艺的四种用法 沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。有机负荷。二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。性污泥等，使处理后的水得以澄清。污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，污

36、泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。3.沉淀沉淀60自由沉淀 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。絮凝沉淀区域沉淀或成层沉淀压缩沉淀 悬浮颗粒浓度较高（5000mg

37、/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。61沉淀池的作用沉淀池的工作原理沉淀池的几种形式 从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行 平流式、竖流式、曝气沉淀池、旋流式沉淀池等 以重力或离心力分离为基础，即将进入沉淀池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉

38、，而有机悬浮颗粒则随水流带走62平流沉淀池污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s，一般为3060s；有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251.0m，池宽不小于0.6m；池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。 63圆形竖流式沉淀池当当颗粒具有絮凝性颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使较径增大，沉速加快。另一方面，沉速等于水流上升速度的撞而絮凝，使较径增大，沉速加快。另一方面，沉速等于水流上升速

39、度的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤作用，因而沉沉淀效率将比平流沉淀池更高淀效率将比平流沉淀池更高。64辐流式沉淀池6566674.浮力浮上法 借助于水的浮力，使水中不溶态污染物浮出水面，借助于水的浮力，使水中不溶态污染物浮出水面，然后用机械加以刮除的水处理方法。然后用机械加以刮除的水处理方法。 自然浮上法：水中的粗分散相物质是比重小于自然浮上法：水中的粗分散相物质是比重小于1 1的强的强疏水性物质，可以依据水的浮力使其自发地浮升到水疏水性物质，可以依据水的浮力使其自发地浮升到水面。主要用于粒径大于面。主要用于粒

40、径大于50-6050-60 m m的的可浮油的分离，因可浮油的分离，因而常称为而常称为隔油隔油。 气泡浮升法：分散相物质是乳化油或弱亲水性悬浮物，气泡浮升法：分散相物质是乳化油或弱亲水性悬浮物，需要在水中产生细微气泡，使分散相粒子粘附于气泡需要在水中产生细微气泡，使分散相粒子粘附于气泡上一起浮升到水面，简称上一起浮升到水面，简称气浮气浮。 药剂浮选法：分散相物质是强亲水性物质，必须首先药剂浮选法：分散相物质是强亲水性物质，必须首先投加浮选药剂，将粒子的表面性质转变成为硫水性的，投加浮选药剂，将粒子的表面性质转变成为硫水性的，然后再用气浮法加以除去，简称然后再用气浮法加以除去，简称浮选浮选。68

41、隔油池主要分离含有废水中的油珠；隔油池主要分离含有废水中的油珠；常用的隔油池主要有平流式和斜板式。常用的隔油池主要有平流式和斜板式。(1) 隔油池隔油池平流式隔油池出油平流式隔油池出油率一般为率一般为60%-80%60%-80%，粒，粒径径150150微米以上的油珠微米以上的油珠均可除去；但占地面积均可除去；但占地面积大，出水中含有乳化油。大，出水中含有乳化油。斜板隔油池能分离斜板隔油池能分离粒径粒径6060微米以上的油粒，微米以上的油粒，池容小，但存在挂油现池容小，但存在挂油现象，需定期用蒸汽及水象，需定期用蒸汽及水冲洗斜板。冲洗斜板。69将常压曝气达到饱和状态水面将常压曝气达到饱和状态水面

42、抽成真空状态，抽成真空状态， 溶解在水中的空溶解在水中的空气因气浮池表面的压力低于常压，气因气浮池表面的压力低于常压，遂以微细气泡溢出来，溢出空气量遂以微细气泡溢出来，溢出空气量则取决于气浮池表面上负压的大小。则取决于气浮池表面上负压的大小。经加压溶气后的回流水经压力释放经加压溶气后的回流水经压力释放装置后和絮凝后的水相混合进入气浮装置后和絮凝后的水相混合进入气浮上池进行固上池进行固液分离。在压力释放装液分离。在压力释放装置中，加压水压力降至常压，溶气水置中，加压水压力降至常压，溶气水中将以微细的小气泡形式释放出来中将以微细的小气泡形式释放出来, ,与与悬浮颗粒相粘附，并浮升至水面。浮悬浮颗粒

43、相粘附，并浮升至水面。浮渣用刮渣装置刮除，澄清的水由气浮渣用刮渣装置刮除，澄清的水由气浮分离池底部的集水系统引出。分离池底部的集水系统引出。(2) 气浮池气浮池70 定义定义：含：含SSSS的废水通过具有一定孔隙率的过滤介的废水通过具有一定孔隙率的过滤介质，其中的质，其中的SSSS被截留在孔隙中或介质表面上而除被截留在孔隙中或介质表面上而除去的方法，是去除去的方法，是去除SSSS（Esp.Esp.浓度较低的悬浮液中浓度较低的悬浮液中微小颗粒）微小颗粒）的一种有效方法。的一种有效方法。（1）过滤的主要目的和作用：去除二沉池或混凝沉淀池未去除的细小生物或化学絮去除二沉池或混凝沉淀池未去除的细小生物

44、或化学絮体，提高体，提高SS、浊度、浊度、BOD、COD、磷、重金属、细菌、磷、重金属、细菌和病毒等的去除率；和病毒等的去除率；为后续处理工序为后续处理工序(如吸附如吸附)创造良好的水质条件。创造良好的水质条件。可提高杀菌效率，节省消毒剂用量。可提高杀菌效率，节省消毒剂用量。5. 过滤71普通快滤池快滤池的运行主要是过滤冲洗两个过程的重复循环。72膜分离法膜分离法是利用是利用特殊的薄膜特殊的薄膜对液体中的某些成分对液体中的某些成分进行进行选择性透过选择性透过的方法的统称。的方法的统称。 特殊的半透膜将溶液隔开，使某种溶质或者溶剂特殊的半透膜将溶液隔开，使某种溶质或者溶剂(水水)渗渗透出来，达到

45、分离溶质（离子、分子或某些微粒）的透出来，达到分离溶质（离子、分子或某些微粒）的目的。目的。n膜分离法包括扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、膜分离法包括扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、液膜分离和隔膜电解等分离技术。液膜分离和隔膜电解等分离技术。6.膜 分 离73扩散渗析扩散渗析是使高浓度溶液中的是使高浓度溶液中的溶质溶质透过薄膜向低浓度溶液透过薄膜向低浓度溶液中迁移的过程。扩散渗析的推动力是薄膜两侧的中迁移的过程。扩散渗析的推动力是薄膜两侧的浓度差浓度差。当膜两侧的浓度达到平衡时，渗析过程即停止进行当膜两侧的浓度达到平衡时，渗析过程即停止进行电渗析是在电渗析是在直流电场直流电场的作用

46、下，利用阴、阳离子交换的作用下，利用阴、阳离子交换膜膜对对溶液中阴、阳离子的溶液中阴、阳离子的选择透过性选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过，即阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过阴膜只允许阴离子通过)，而使溶液中的溶质与水分离的一，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。种物理化学过程。反渗透是用一种半透膜将淡水和盐水隔开，该膜只让水分反渗透是用一种半透膜将淡水和盐水隔开，该膜只让水分子通过，而不让溶质通过。超滤与反渗透相类似，也是依子通过，而不让溶质通过。超滤与反渗透相类似，也是依靠压力和膜进行工作。靠压力和膜进行工作。74几种主要膜分离法的特点75 去除物质去除物质呈溶解、胶体状

47、态的污染物。呈溶解、胶体状态的污染物。 主要工艺主要工艺中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换等。吸附、离子交换等。化学处理法化学处理法76一一、中和中和酸碱废水互相中和药剂中和过滤中和77二二、混凝混凝化学混凝处理的对象主要是水中化学混凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。的微小悬浮物和胶体杂质。1.混凝原理混凝原理(1) 压缩双电层作用压缩双电层作用(2) 吸附架桥作用吸附架桥作用(3) 网捕作用网捕作用 向水中投加混凝剂。破坏细小粒子的稳定性，使其相互向水中投加混凝剂。破坏细小粒子的稳定性，使其相互接触并接触并凝聚凝聚，然后形成絮状物下沉而

48、分离，然后形成絮状物下沉而分离（絮凝）（絮凝） 。784.混凝剂投加设备混凝剂投加设备2. 混凝效果的影响因素混凝效果的影响因素(1)(1) 水温水温(2) pH(2) pH值值(3) (3) 水中杂质成分、性质和浓度水中杂质成分、性质和浓度(4) (4) 水力条件水力条件3. 常有混凝剂常有混凝剂(1)(1) 铝盐、铁盐铝盐、铁盐(2) (2) 聚合氯化铝（聚合氯化铝（PACPAC）、）、聚合氯化铁聚合氯化铁(3) (3) 聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAMPAM）(4) (4) 微生物絮凝剂微生物絮凝剂79三三、化学沉淀化学沉淀 化学沉淀法化学沉淀法是是指向废水中投加某些化学药剂指向废水中投加

49、某些化学药剂( (沉淀剂沉淀剂) )，使，使之与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应，形成难溶之与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应，形成难溶的固体沉淀物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的固体沉淀物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种处理方法。的一种处理方法。 去除对象：重金属离子重金属离子( (如汞、镉、铅等如汞、镉、铅等) )、碱土金属、碱土金属( (如钙和镁如钙和镁) )某些非金属某些非金属( (如砷、氟、硫、硼如砷、氟、硫、硼) )某些有机污染物某些有机污染物方法：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法方法：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法80（1）适用范

50、围：适用范围：因化学氧化还原法需因化学氧化还原法需较高的运行费用较高的运行费用，所以目前仅用于，所以目前仅用于饮用水饮用水处理、特种工业用水处理、有毒工业废水处理和以回用为目的处理、特种工业用水处理、有毒工业废水处理和以回用为目的的废水深度处理的废水深度处理等有限场合。等有限场合。（2 2）处理对象：）处理对象：废水中的废水中的有机污染物有机污染物( (如色、嗅、味、如色、嗅、味、COD)COD)及还原性及还原性无机离子无机离子( (如如CNCN- -、S S2-2-、FeFe2+2+、MnMn2+2+等等) )都可通过氧化法消除其危害都可通过氧化法消除其危害废水中的许多废水中的许多重金属离子

51、重金属离子( (如汞、镉、铜、银、金、六价铬、镍如汞、镉、铜、银、金、六价铬、镍等等) )都可通过还原法去除。都可通过还原法去除。四四、氧化还原氧化还原 使废水中呈溶解态的污染物通过化学反应被氧化或还原为无毒使废水中呈溶解态的污染物通过化学反应被氧化或还原为无毒或微毒物质、或转化为易与水分离的形态，从而达到处理目的。或微毒物质、或转化为易与水分离的形态，从而达到处理目的。811、 氧化法氧化法空气空气( (及纯氧及纯氧) )氧化法：氧化法：地下水除铁、锰，地下水除铁、锰，工业废水脱硫，湿工业废水脱硫，湿式氧化，催化湿式氧化。式氧化，催化湿式氧化。臭氧氧化法臭氧氧化法: :除臭、脱色、杀菌、除酚

52、、氰、有机硫化物、除臭、脱色、杀菌、除酚、氰、有机硫化物、不饱和脂肪族及芳香族化合物、铁、锰、降低不饱和脂肪族及芳香族化合物、铁、锰、降低COD和和BOD等等具有显著的效果。具有显著的效果。氯氧化法：氯氧化法：给水和废水消毒，废水的氧化处理（化工、染料给水和废水消毒，废水的氧化处理（化工、染料废水）。可以氧化处理废水中的酚、醛、醇类及洗涤剂、油废水）。可以氧化处理废水中的酚、醛、醇类及洗涤剂、油类、氰化物、硫化物和染料等，具有脱色、除臭、杀菌、防类、氰化物、硫化物和染料等，具有脱色、除臭、杀菌、防腐等作用。腐等作用。高锰酸盐氧化法高锰酸盐氧化法光辐射或放射性辐射强化氧化过程光辐射或放射性辐射强

53、化氧化过程822、 还原法还原法分类：分类：金属还原法和药剂还原法金属还原法和药剂还原法金属还原法是以固体金属为还原剂，用来还原废水中的污染物，金属还原法是以固体金属为还原剂，用来还原废水中的污染物，特别是汞、镉、铬等重金属离子。特别是汞、镉、铬等重金属离子。铁和锌置换铁和锌置换汞汞() .药剂还原法是采用一些化学药剂作为还原剂，把有毒物转变成低药剂还原法是采用一些化学药剂作为还原剂，把有毒物转变成低毒或无毒物质，并进一步将污染物去除，使废水得到净化。毒或无毒物质，并进一步将污染物去除，使废水得到净化。电镀、冶炼、制革、化工废水中剧毒的电镀、冶炼、制革、化工废水中剧毒的六价铬六价铬(Cr2O7

54、2或或CrO42)，加加亚硫酸氢钠、二氧化硫、硫酸亚铁亚硫酸氢钠、二氧化硫、硫酸亚铁还原成毒性极微的还原成毒性极微的三价铬三价铬，再通，再通过加碱至过加碱至pH7.59使之生成氢氧化铬沉淀，而从溶液中分离除去。使之生成氢氧化铬沉淀，而从溶液中分离除去。83五、五、 电解法电解法 电解是在直流电场的作用下，电解质溶液发生的电化学反应过程。电解是在直流电场的作用下，电解质溶液发生的电化学反应过程。利用电解原理，废水中的污染物在电解槽的阳极和阴极分别进行氧化利用电解原理，废水中的污染物在电解槽的阳极和阴极分别进行氧化和还原反应使污染物浓度降低。和还原反应使污染物浓度降低。电解具有氧化还原以及电解凝聚

55、与电解浮上作用。电解具有氧化还原以及电解凝聚与电解浮上作用。在废水处理在废水处理中有广阔的应用范围，现已发展成为一种重要的废水处理方法。中有广阔的应用范围，现已发展成为一种重要的废水处理方法。利用电解可以处理多种含有机物、重金属废水。可处理：利用电解可以处理多种含有机物、重金属废水。可处理： 各种离子状态的污染物，如各种离子状态的污染物，如CN-、AsO2-、Cr6+，Cd2+、Pb2+、Hg2+等。等。 各种无机和有机的耗氧物质，如硫化物、氨、酚、油和有色各种无机和有机的耗氧物质，如硫化物、氨、酚、油和有色物质等。物质等。 氧化致病微生物。氧化致病微生物。 废水的脱色处理。废水的脱色处理。8

56、4六、六、 离子交换法离子交换法 借助离子交换剂中无害的可交换离子，与废水中有害离子借助离子交换剂中无害的可交换离子，与废水中有害离子的交换作用，使水质得到净化。的交换作用，使水质得到净化。 离子交换法能有效去除废水中重金属离子和放射性物质等。离子交换法能有效去除废水中重金属离子和放射性物质等。离子交换剂：离子交换剂：有机离子交换剂有机离子交换剂( (离子交换树脂、磺化煤）和无离子交换树脂、磺化煤）和无机离子交换剂（天然沸石）。机离子交换剂（天然沸石）。离子交换流程：离子交换流程：交换交换反洗反洗再生再生正洗正洗85七七、吸附吸附(1)(1)物理吸附物理吸附 作用力为范德华力，特点是无选择性，

57、过程作用力为范德华力，特点是无选择性，过程放热较少，约放热较少，约42kJ/mol42kJ/mol，可以是单分子层或多分子层吸可以是单分子层或多分子层吸附。影响因素主要是吸附剂的比表面积和细孔分布。附。影响因素主要是吸附剂的比表面积和细孔分布。(2)(2)化学吸附化学吸附 作用力为化学键力，放热量较大，约作用力为化学键力，放热量较大，约8484420kJ/mol420kJ/mol，有选择性，且为单分子层吸附。影响因素主有选择性，且为单分子层吸附。影响因素主要是吸附质和吸附剂的化学性质。要是吸附质和吸附剂的化学性质。1 1、吸附机理及其分类、吸附机理及其分类2.2.应用：应用：去除水中溶解态微量

58、污染物，如有机物去除水中溶解态微量污染物，如有机物 （酚类（酚类, , 硝基苯硝基苯类，类，POPsPOPs) ) 、胶体粒子、重金属离子、胶体粒子、重金属离子(Cd2+, As2+)(Cd2+, As2+)、放、放射性元素、其他（微生物、余氯、臭味、色度）射性元素、其他（微生物、余氯、臭味、色度）86（1 1）活性炭）活性炭 活性炭的比表面达活性炭的比表面达8008002000m2/g2000m2/g，具有很高的吸附能力，具有很高的吸附能力（2 2）树脂吸附剂）树脂吸附剂 一种具有立体结构的多孔海绵状物质，可在一种具有立体结构的多孔海绵状物质，可在150150下使用，下使用，不溶于酸、碱及一

59、般溶剂，比表面积可达不溶于酸、碱及一般溶剂，比表面积可达800m2/g800m2/g；吸附能力；吸附能力接近活性炭，但比活性炭容易再生。接近活性炭，但比活性炭容易再生。（3 3）腐殖酸类吸附剂）腐殖酸类吸附剂 腐植酸是一组芳香结构的、性质与酸性物质相似的复杂腐植酸是一组芳香结构的、性质与酸性物质相似的复杂混合物，如风化煤、泥煤、褐煤等混合物，如风化煤、泥煤、褐煤等3、吸附剂、吸附剂4. 再生方法：再生方法：加热再生法、药剂再生、化学氧化再生法、加热再生法、药剂再生、化学氧化再生法、溶剂萃取法、水蒸气吹托脱法溶剂萃取法、水蒸气吹托脱法 等等87生物处理法生物处理法88好氧处理的好氧处理的基本原理

60、基本原理 一、好氧处理的基本原理一、好氧处理的基本原理 891.基本工艺流程：活性污泥法基本流程图活性污泥法基本流程图（一）活性污泥法（一）活性污泥法 废水经过适当预处理（如废水经过适当预处理（如初沉）后，进入曝气池与池内初沉）后，进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液，并在活性污泥混合成混合液，并在池内充分曝气，废水中有机物池内充分曝气，废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液进吸收和氧化分解后，混合液进入二次沉淀池，进行固液分离，入二次沉淀池，进行固液分离，净化的废水排出。净化的废水排出。 902.活性污泥降解污水中有机物的过程 活性污泥在曝气