水污染控制工程：第2章_水体污染与自净

1、第 2 章 水体污染与自净2.1 水体污染及其危害一、水体的正常生物循环 水体就是自然水域，它包括河流、湖泊、海洋和地下水等，水体是自然环境的重要组成部分，也是其中非常活跃的部分。 1、生态系统食物链 2、水体的自净 许多年来，人类就是利用水体的这种正常的生物循环来处理生活污水和工业废水的，称之为水体的自净。 3、水体的自净容量 在水体正常的生物循环中能够处理废物的最大数量，称为。 废水负荷（或污染物量） 水体自净容量 水体正常的生物循环遭到破坏，水体受到污染二、水体污染 1、悬浮物污染 2、油污染 3、有毒物质污染 4、有机物污染 5、热污染 6、放射性污染 7、重金属污染 2.2 水体自净

2、的基本规律 河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。根据净化机制分为三类物理净化：稀释、扩散、沉淀化学净化：氧化、还原、分解生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用一、水体对污水的稀释（物理净化） 1、稀释机理 推流（对流，平流等） 扩散（分子扩散、紊流扩散、弥散） 沉淀与挥发 2、影响混合的因素（水质模型） 稀释度（ nQ河/q） 污水排放口的形式（点源、面源） 河流的水文条件（河流的深度、河床形状、水流 速度、是否有急流等）3、稀释度（ nQ河/q） ： 表示污水被稀释的程度 4、河流断面上污染物浓度的计算方法二、水体的化学净化作用 是指污染物质由于中和、

3、氧化、还原、分解等作用而使水体污染物质浓度降低的过程。1、氧化还原（溶解氧） 2、酸碱反应3、吸附与凝聚三、水体的生物化学自净1、生化自净的概念 废水排入水体后，废水中的有机物在好氧条件下被好氧性微生物氧化分解，逐渐变为无机物质，这一过程称为2、生化自净的过程3、反映生化自净过程的指标 水体中溶解氧的含量 溶解氧的消耗 溶解氧的补充 河流中BOD变化曲线 河流中DO变化曲线（氧垂曲线） 菲里普斯方程水体中无机氮的形态 有机氮氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮氮气 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。菲里普斯方程的工程意义用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变

4、化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进而确定可排入河流的有机物最大限量。推算确定最大缺氧点即氧垂点的位置及到达时间，并依此制定河流水体防护措施。四、水体中细菌的死亡1、有机物的无机化，细菌赖以生存的营养物质减少。2、水温、日照等物理因素的影响；水温不适合，细菌 就会逐渐死亡，日光有杀菌能力。3、pH、有毒物质等化学因素的影响。4、生物吞食；水中某些生物吞食细菌，使细菌数目逐渐 减少。2.3 水环境保护 水环境保护有量和质两个方面。以水质保护为主。一、水体水质评价 1、现状评价 综合污染指数（K）法 水质质量系数（P）法 2、预断评价 是指人类活动对水质可能产生的影响进行预先的 断定和评价。

5、二、水环境容量（水体纳污能力） 是指在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物负荷量。W = f（C0，CN，x，Q，q，t）式中： W 水环境容量； C0 河水中污染物的原有浓度，mg/L； CN 地面水环境质量标准，见附录10，mg/L；x，Q，q，t 表示距离，河流流量，排放污水量和时间。三、我国水环境法规与标准1、我国的环境保护立法 1979年 中华人民共和国环境保护法（试行） 1989年 中华人民共和国环境保护法 我国环境保护法律有纵向体系与横向体系之分。 图2-23（纵向层次）图2-24（横向层次）P512、我国水环境标准 水环境质量标准（GB3838-2002）

6、污水排放标准（GB8978-1996）2.4 污水处理和利用的基本方法及系统一、解决污水问题的原则 1、力求革新生产工艺条件，减少废水排放量和降低 排放浓度； 2、必须考虑废水的综合利用，变“废”为宝； 3、必须从全局出发，对废水进行妥善处理； 4、经济合理的选择废水处理和利用的方案。二、污水的综合利用1、实行综合利用的原因及目的 对浓度较高的废水 工业废水中的杂质，有的是副产品 工业废水中的物质，有的可以作为原料进行生产 工业废水本身可以循序使用和循环使用2、综合利用的方式 对于城市污水： 污泥利用 灌溉和养殖 作为工业用水的水源 补充地下水 对于工业废水： 回收物质 用作原料 循序使用 循

7、环使用对人体健康不应产生不良影响对环境质量和生态系统不应产生不良影响对产品质量不应产生不良影响应符合应用对象对水质的要求或标准应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行，操作简便价格应比自来水低廉应有安全使用的保障污水回用应满足的要求城市污水回用的几个方面城市生活用水和市政用水农业、林业、渔业和畜牧业地下水回灌其他方面工 业城 市绿地灌 溉供 水市政与建筑用水城 市 景 观工 艺生产用 水冷 却 用 水锅 炉 补 充 水其 他 杂 用 水三、污水处理的基本方法1、物理处理法 利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。 通常包括： 筛滤法、重力分离法（沉淀与上浮）、 离心分离法、过滤法等 2、化学处理法 利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮物、胶体、溶解物质等）。 通常包括： 中和法、化学沉淀法、氧化还原法、 臭氧氧化法等3、物理化学处理法 利用化学反应的作用，分离污水中处于各种形态的污染物质，然后去除相应的生成物的方法。 通常包括： 混凝处理法、吸附法、气浮法等。4、生物处理法 利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化