《水污染控制工程》全册配套完整教学课件

《水污染控制工程》全册配套完整教学课件2024年7月22日2024年7月22日罗朝晖2水污染控制工程WaterPollutionControlEngineering2024年7月22日罗朝晖31、水的自然循环绪论

Introduction一、水的循环WaterCycle2024年7月22日罗朝晖4给水工程和排水工程构成了水的社会循环2、水的社会循环（城镇用水循环）为保证给水能满足用户的使用要求（水量、水质和水压）而采取的整套工程设施，称为给水工程。为保证废水（有时也包括部分雨水）能安全排放或再用而采取的整套工程设施，称为排水工程。2024年7月22日罗朝晖52、水的社会循环（城镇用水循环）地表或地下水源取水站净水厂生活用水设备生产用水设备污水处理厂废水处理厂自然水体或土壤生产用水设备给水工程排水工程雨水2024年7月22日罗朝晖6二、水的质量

WaterQuality水质变化与水质参数蒸汽与云雨雪地表水地下水海洋净水厂生产生活用水污水处理厂杂质增加

净化引入杂质净化排放2024年7月22日罗朝晖7三、水污染WaterPollution进入水体（地面径流和地下径流）中的污染物量超过了水体自净能力或纳污能力，而使水体丧失规定的使用价值时，称为水体污染。水污染可以指水体污染，也可以指废水对环境的污染2024年7月22日罗朝晖81、主要污染源最普遍最重要的污染源为排放的各类废水。１）向自然水体排放的各类废水；２）向自然水体直接倾倒的固体污染物，以及垃圾堆放场所的渗出液和淋洗雨水；３）大气污染地区的酸雨及其他淋洗降水；４）大气中有害的沉降物及水溶性气体；５）淋洗植被后溶入了化肥和农药的（降水）径流；６）航道中船舶的漏油、废水及固体废弃物。2024年7月22日罗朝晖92、废水排放引起的水体污染基本类型需氧型污染（有机型污染）有机物

我国绝大多数水环境中的污染属于这种污染类型毒物型污染有机毒物（如酚、农药等）、无机毒物（如汞、铬、砷、氰等）以及放射性物质富营养型污染含氮和磷多的废水感官型污染颜色、嗅味、泡沫、浑浊其它浮油、酸碱、病原体、热水等污染物2024年7月22日罗朝晖10中国水污染的特点与主要问题新疆赛里木湖2024年7月22日罗朝晖112024年7月22日罗朝晖122024年7月22日罗朝晖13我国经济快速发展带来严重环境问题发达国家经历了近百年的环境污染问题在我国经济发达地区多种污染同时并存一、二十年内集中爆发大气、水污染的经济损失占GDP5-7%制约社会、经济的发展

复合污染2024年7月22日罗朝晖14城市区域和农村有机碳营养物重金属有毒物营养物重金属有毒物还原氧化沉积微生物共基质反应有毒抑制有机碳营养物有毒物重金属吸附界面反应悬浮物悬浮物、微生物释放水体复合污染有机碳溶解性污染物2024年7月22日罗朝晖15中国水污染的特点发达国家不同时期的水污染问题在中国短期内集中爆发；点源、面源、降雨和底泥中污染物的释放形成了对水体污染的空间复合。一般碳源有机物、氮磷等营养物质、难降解有机物和重金属等有毒物质的共存；形成了水体的复合污染及其特有的反应机理。典型问题如：多种污染物的共存使水污染问题的解决更加复杂化，水体不稳定沉积层的转化；持续性有机污染物（POPs)的降解等。2024年7月22日罗朝晖16水环境污染已经成灾受评价的10万公里河段中，IV类以上的污染河段占47%；75%以上湖泊、53%以上近岸海域受到严重污染；97.5%城市的地下水受到不同程度的污染；近90%城镇的饮用水源受到污染；健康受到危害，经济损失惨重，水污染已经成为比洪灾、旱灾更为严重的灾害。2024年7月22日罗朝晖172000年十大流域片COD排放量(万吨/年)2024年7月22日罗朝晖18受污染河水灌溉土壤

CdHg广东82%77%佛山73%97%

CdHg广东14%43%佛山53%50%作物IV+VIVII72%人口饮用不合格水源15.826.331.610.515.8珠江干流各类水体%2024年7月22日罗朝晖19

水质超Ⅴ类水标准氮磷污染突出藻类疯长滇池：污染特征—全湖严重富营养化滇池外海龙门村一带2024年7月22日罗朝晖202024年7月22日罗朝晖21水污染控制技术的需求应用于工业污染源控制的处理高浓度、难降解、有毒物质、高含盐、高氨氮等的废水处理技术；（0-15）改善和提高城市污水处理厂运行稳定性和处理效率的技术；（0-30）应用于面源污染控制的相对廉价的污水处理技术；（5-15）水体修复技术；（10-40）污水回用的深度处理技术；（北方）受微污染饮用水的处理技术。（南方）2024年7月22日罗朝晖22四、水污染控制

WaterPollutionControlling1、降低工业污染A、清洁生产B、采用没有二次污染或尽量小的污染技术C、限制随意排放污水2、建设城镇排水系统合适的污水排放处理标准3、加强管理法规与标准2024年7月22日罗朝晖23思考题１．收集有关技术资料，了解我国水资源现状。２．学习中华人民共和国《水污染防治法》，了解基本内容。2024年7月22日罗朝晖24主要参考书目1）《水处理工程》，第一版，顾夏声等，清华大学出版社，19852)《现代废水生物处理新技术》，钱易等，中国科技出版社，19933）《排水工程》，第三版，张自杰等，中国建筑工业出版社，19964）《水污染治理工程》，黄铭荣、胡纪萃，高教出版社，19955）《废水生物处理数学模型》，第二版，顾夏声，清华大学出版社，19956）《水处理微生物学》，第三版，顾夏声等，中国建筑工业出版社，19982024年7月22日罗朝晖25第一章污水水质和污水出路WasteWaterQualityandDischarge2024年7月22日罗朝晖26污水的分类B生产废水未被污染污染物：生活废料污染物：地球表面污物1、生活污水DomesticSewage2、工业废水IndustrialWasteWater3、被污染的雨水PollutedRunoff4、其它污染水A生产污水污染物：生产原料、半成品和成品进入城市排水系统的生活污水、部分工业废水（及雨水）统称为城市污水（MunicipalSewage）2024年7月22日罗朝晖27第一节污水水质QualityofWasteWater一、物理性指标PhysicalParameters污水水质指标有物理、化学、生物三大类1、温度(Temperature,T)2、色度(Color)3、嗅和味(OdorandTaste)

4、固体物质

(SuspendedSolid,SS)水质指标是水污染控制工程的基础，其主要作用是1.表示水的污染程度

2.表示处理厂的处理效果

3.作为设计处理工程的指标

4.作为污水排入水体的标准制定、检验等2024年7月22日罗朝晖28二、化学性指标ChemicalParameters1、有机性污染物质及指标可生物降解的有机污染物——耗氧有机污染物

属于碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物。性质不稳定，在有氧或无氧的条件下，均能在微生物的作用下，借助微生物的新陈代谢而降解为无机物难生物降解的有机污染物化学性质稳定，多为人工合成物。1）有机性污染物2024年7月22日罗朝晖29I、生物化学需氧量（生化需氧量）BiochemicalOxygenDemand，

BOD2）有机性污染物指标在有氧的条件下，由于微生物（主要是细菌）的活动，降解有机物所需的氧量有机污染物的降解过程与BOD的测定BOD20与BOD5有机污染物在微生物的作用下被降解要消耗水中的溶解氧2024年7月22日罗朝晖30一般情况下：COD－BOD20＝难于生物降解的有机物量II、化学需氧量ChemicalOxygenDemand，CODIII、总需氧量TOD和总有机碳TOCTotalOxygenDemandandTotalOrganicCarbon在酸性条件下，用强氧化剂（如重铬酸钾）将有机物直接氧化为CO2，H2OIV、油类污染物酚类污染物CODCr和CODMn根据BOD/COD的比值可以初步评价废水的可生化性2）有机性污染物指标2024年7月22日罗朝晖312、无机性污染物质及指标1）植物营养物质

N，P2）pH值

正常6-93）重金属

Hg，Cd，Cr，Pb、Ni和As、Cu等2024年7月22日罗朝晖32三、生物性指标MicrobialParameters1、细菌总数TotalBacterialCount2、大肠菌群TotalColiforms

反映水体中受到动物粪便污染的状况反映水体中受到细菌污染的状况2024年7月22日罗朝晖33第二节污染物在水体环境中的迁移与转化

TransferandTransformationofContaminantinWaterBody

污染物在进入天然水体后，通过物理、化学和生物因素的共同作用，使污染物的总量减少和浓度降低，曾受污染的水体部分或与完全地恢复原状，这个现象称为水体的净化或水体的自净。一、水体的自净作用Self-purificationinWaterBody2024年7月22日罗朝晖34水体的自净作用机制2024年7月22日罗朝晖35MixingProcessofWasteWaterDischargeIntoaRiver

流向AABB排污口完全混合断面1、污水排入河流的混合过程竖向混和阶段横向混合阶段断面充分混合后阶段2024年7月22日罗朝晖36DilutionofPersistentContaminantρw：原污水中的污染物浓度

q

：污水流量ρh：河流中原有的该污染物浓度

Q

：河水流量3、非持久性污染物的稀释扩散和降解DilutionandDegradationofnon-PersistentContaminant2、持久性污染物的稀释扩散2024年7月22日罗朝晖37OxygenBalanceinWaterBody:Streeter-PhelpsDissolvedOxygen-sagCurve4、水体的氧平衡（氧垂曲线）1）Streeter-Phelps模型假定：A排入河流的污染源只有一个；B排污量与河水流量不变；C在受污点河水与废水立即达到完全混合；D受污河段的BOD和DO，在整个断面上都是均匀分布的；E不考虑河水中藻类的光合作用、沉淀作用、硝化作用和底泥效应等，将河流的生化自净过程简化为含碳有机物降解的耗氧作用和表面曝气的复氧作用的理想状态2024年7月22日罗朝晖382）Streeter-Phelps模型A、含碳有机物降解的耗氧作用B、表面曝气的复氧作用解得：有机物降解方程亏氧量方程溶解氧方程2024年7月22日罗朝晖39氧垂曲线aoBOD及溶解氧含量污水BODDOba~o：耗氧速率＞复氧速率o点：氧垂点，DO最低，亏氧量最大o~b：复氧速率＞耗氧速率b以下：DO回升到污染前状态意义：计算受污点下游各断面上河水的亏氧量，以判断受污河段的污染和自净状况2024年7月22日罗朝晖40江河：受水流影响大湖泊与水库：水流慢，易形成局部污染海洋：易形成污水层地下水：移动慢，恢复慢二、污染物在不同水体中的迁移转化规律2024年7月22日罗朝晖41第三节污水出路一、排放水体二、污水回用排放限制：

《中华人民共和国水污染防治法》《污水综合排放标准GB309－96》污水的再资源化2024年7月22日罗朝晖42一、按原理分物理处理法筛滤，沉淀，上浮，气浮，过滤，反渗透等污水预处理化学处理法中和，混凝，电解，氧化还原，汽提，萃取，吸附，离子交换，电渗析等生产污水生物化学处理法好氧法（活性污泥法生物膜法）城市污水及有机性生产污水厌氧法高浓度有机污水第四节污水处理技术分类2024年7月22日罗朝晖43一级处理：二级处理：三级处理：(深度处理)主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。BOD去除率30％左右。属于二级处理的预处理。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。BOD去除率90％以上。有机污染物达到排放标准。进一步处理难降解的有机物、磷和氮等可导致水体富营养化的可溶性无机物。二、按处理程度分PhysicalTreatmentofWasteWater第二章污水的物理处理Wwtp工艺流程污水处理厂模型污水处理厂隔滤法(阻力截留法)：格栅、筛网、过滤

重力法：自然沉淀、自然上浮、气浮

离心分离：机械分离、水力分离混凝澄清法特点：生活污水和工业废水中含有大量的悬浮物质，包括无机性和有机性两类。含量变化幅度很大（n*10~10000mg/l）悬浮物质和易沉物：包括大颗粒、飘浮物、悬浮物方法：设备简单，管理方便、能耗低、在废水处理中应优先考虑物理处理的对象格栅由一组平行的金属栅条和框架组成。第一节格栅BarScreenA防止阻塞水泵及沉淀池的排泥管B减轻后续处理构筑物的处理负荷。作用：净化水质和保护设备的双重作用用于截留水中较大的漂浮物和悬浮物目的：人工清渣格栅机械清渣格栅（渣量＞0.2m3/d）粗格栅（50~100mm）中格栅（10~40mm）细格栅（3~10mm）一、格栅分类A按栅条的间距分：B按清渣方式分：近年来比较流行的回转式自动隔栅二、格栅设计与计算主要内容是确定格栅及所架设的渠段的各部尺寸

H1Hhhh1h2h2b1b1

1b500L11000L2H1tg

b=s(n-1)+dn（m）

其中：s：格条宽度，m2、栅槽宽度b1、格栅间隙数

nd栅条间距m人工25-40mm，机械10-25mmv过栅流速m/s一般取0.6～l.0m/sh栅前水深m一般为0.3～0.5mα格栅倾角一般取600、750qVmax最大设计流量m3/s栅条数：n-1

H=h+h1+h2h1：栅前渠道超高，一般为0.3mh2：格栅水头损失4.栅槽总长度3、栅后槽总高度H1:栅前槽高

1：进水渠展开角，一般为20ok:考虑格栅受堵后阻力增大的系数，一般k=3:与栅条断面形状有关的阻力系数W1：栅渣量（m3/103m3污水），为0.1~0.015、过栅水头损失6、栅渣量计算按水力学有：考虑格栅受堵后阻力增大

处理毛纺、化纤、造纸等工业废水中的1~200mm的纤维类杂物，筛孔：0.15~1mm

A水力筛网三、筛网MeshScreenB振动筛网四、格栅截留物的处理处理方法：1、填埋、焚烧、堆肥2、破碎后返回废水，进入初沉污泥，与污泥一起处理被格栅截留的物质称为栅渣，含水率80%，容重960kg/m3压榨后可压缩到40%以下，便于运输与处置。第二节沉淀的基本理论BasicPrinciplesofSedimentation沉淀是水处理中的基本方法之一。原理：在重力作用下，依靠悬浮颗粒与水的密度差进行固液分离。沉淀法一般只适合于去除颗粒。沉淀处理工艺的用法：A污水预处理沉砂池B污水进入生物处理构筑物的前处理初次沉淀池C生物处理工艺后的固液分离二次沉淀池D在污泥处理中用于污泥浓缩污泥浓缩池概述根据沉淀时颗粒的浓度与特性，分为四种基本类型：自由沉淀：颗粒在沉淀过程中为离散状态，它的形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。絮凝沉淀：颗粒在沉淀过程中，它的尺寸、质量均会随着沉淀距离的增加而增大，它的沉速亦随之增加。区域（成层）沉淀：在高浓度时，颗粒下沉受周围颗粒的干扰，颗粒间相对位置保持不变，有明显的泥水界面。压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触，互相支撑，颗粒间隙中水分被挤出缝隙。一、沉淀类型假设：颗粒为球形，大小形状不变，不受池壁影响；液体是静止的；所受重力场相同其自由沉淀可由牛顿第二定律表示F1F2F3二、自由沉淀及理论基础水中悬浮颗粒的受力和运动分析颗粒下沉时，起始速度为0，后逐渐加速，摩擦阻力也随之增大，很快就与重力达到平衡，加速度等于0，颗粒等速下沉Stokes公式：Stokes公式1.颗粒沉速u的决定因素是

s-2.沉速u与颗粒直径平方成正比3.u与

成反比，

取决于水质与水温，水温高，

小4.污水中颗粒非球形，因此要加以修正才能使用Stokes公式意义理想沉淀池的假设条件：1、沉淀区过水断面上各点的水流速度均相等，水平流速v；2、悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度u；3、在沉淀池的进口区，水流的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；4、颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。三、理想沉淀池IdealSedimentationTank目的：为说明沉淀池工作原理及分析水中悬浮颗粒在沉淀池中的运动规律进口区污泥区沉淀区出口区i=u/vu=u0vHL颗粒下沉迹线：斜率i=u/v的一组直线沉淀分析u0：从水面上x点入流的这种沉速的颗粒在池内运动水平距离L后正好到达沉淀区的端点y，其运动轨迹为直线xyxybhu>=u0u<u0u=u0vHLyu>=u0运动轨迹为斜率等于和大于xy的直线，均可去除；u<u0运动轨迹为斜率小于xy的直线，h以下部分可去除。沉淀分析各种颗粒的下沉情况：设沉速为u1(u1<u0)的颗粒占全部颗粒的dP%，则这种颗粒中可去除：沉速u<u0的颗粒的沉降：沉淀池对悬浮物质的去除率沉速u<u0的全部颗粒的总沉降量：沉淀池对悬浮物质的去除率则沉淀池对悬浮物质的总去除率P0为沉速小于u0的颗粒所占百分数从前图可得：

v/u0=L/H

得：v=u0·(L/H)又：

v=qV/(H·b)可得：

u0=qV/A沉淀池的表面负荷率SurfaceLoadq与u0的数值上相等，但物理意义不同qV/A是沉淀池设计的一个重要参数，称为沉淀池表面负荷或过流率，以q表示，其单位是m3/m2·h表面负荷率的意义（1）表面负荷q在数值上沉速u0，因而由E-u曲线上查到与某一E值对应的u0值后，即可按A=Q/q计算沉降区的表面积。（2）表面负荷q值愈小，沉速u≥u0的颗粒占SS总量的分率愈大，沉速u<u0中能被除去的分率也愈大，总沉降效率ET也就愈高。（3）在离散型沉降中，与表面负荷紧密相关的沉降效率仅仅是沉降区表面积的函数，而与水深无关。当沉降区容积一定时，水深愈浅，则表面积愈大。据此，产生了“浅层沉降”的应用。q=qV/A第三节沉砂池GritChamber

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，比如泥沙、煤渣等，比重大约是2.65。常用的沉砂池平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池

平流式应用最为广泛作用:去除较重的无机颗粒，起保护作用

1.保护后续处理构筑物，主要是防止堵塞和占据体积。

2.有利污泥输送，防止阀门、管道、水泵被磨损。概述截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单、排沉砂方便入流渠、出流渠、闸板、水流部分和沉砂斗组成：一、平流沉砂池按去除比重为2.65，粒径大于0.2mm的砂粒确定设计流量污水自流：按最大设计流量计算用水泵抽升入池：按工作水泵的最大组合流量计算合流制处理系统：按降雨时的设计流量计算设计流量时的水平流速最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。以保证比重较大的无机颗粒下沉，而让有机悬浮物随水流出污水在池内的停留时间最大设计流量时不少于30s，一般为30~60s1、平流沉沙池的设计参数分格数分格数一般不小于2，并按并联方式运行。运行格数的多少随实际流量大小而定。结构尺寸

有效水深一般为0.25～1.0m，不大于1.2m，超高不小于0.3m；每格宽不小于0.6m沉砂量依水质不同而异，生活污水按每人每天0.01~0.02L，对城市污水可按每106m3废水产生3m3沉砂考虑，对工业废水需由实验确定贮砂斗容积一般按2日以内的沉砂量设计，斗壁倾角不小于55０；池底以0.01～0.02的坡度坡向砂斗1、平流沉沙池的设计参数A、池长（水流部分即两闸板之间的长度）

由设计流量下的水平流速和停留时间按确定

L＝t(m)B、水流断面积

由设计流量和水平流速确定

A=Qmax/

(m2)C、沉砂池总宽度由过水面积和有效水深确定，单格宽度b由总宽和分格数n按b=B/n确定

B=A/h2(m)2、计算公式LbBD、确定沉砂池有效水深和保护高度E、核算最小流速

min=Qmin/n1Amin(m/s)>0.15m/s为合格，否则应调整单宽b和水深h2

2、计算公式F、贮砂斗容积kz--废水流量变化系数，生活污水按流量大小取1.2～1.3G、单个贮砂斗容积

V1=V/(m·

n)n：分格数；m：每格砂斗数（一般2个）H、贮砂池各部分尺寸

确定V1后，结合单格宽和砂斗壁倾角，进一步确定I、沉砂池总高度

H=h1+h2+h3(m)2、计算公式Lh2h3h3’b’b1b2h1普通的平流沉砂池的主要缺点是：池内水流分布不均，流速多变，致使对无机颗粒的选择性截流效率不高沉砂中约夹杂有15%的有机物曝气沉砂池集曝气和除砂于一身，不但可使沉砂中的有机物降低至5%以下，而且还有预曝气、除臭、除油等多种功能二、曝气沉砂池第四节沉淀池

SedimentationTank,Clarifier沉淀池可以分为初次沉淀池（初沉池，PrimaryClarifier）在生物处理单元前，沉淀水中的悬浮物质二次沉淀池（二沉池，SecondaryClarifier）在生物处理单元后，沉淀活性污泥按运行方式分为：间歇式、连续式。（1）平流式：污水水平流动，流速不变，长方形。初沉池常采用（2）辐流式：中间进水，四周出水，水平流动，流速变化，一般为圆形。二沉池中采用较多。（3）竖流式：污水从池中中心导流筒下部流出，向呈竖直流动，一般为圆形。小污水处理厂或工业废水处理站采用较多。概述按池内水流方向分为：平流式、辐流式和竖流式。初沉池二沉池进水区、出水区、沉淀区、缓冲区、污泥区及排泥装置等贮存、浓缩和排泥污泥区缓冲冲击负荷、避免已沉污泥再被搅起缓冲区沉淀沉淀区保证水流均匀、控制水位流出槽、挡板出水区均匀布水、消能配水槽、挡流板进水区

构造各部分功能1、设计流量：同沉砂池2、沉淀池只数

一般不少于2只3、沉淀池的经验设计参数

无实测资料时，可按已有的性能相近的处理厂参数或表10-8选用。设计原则：结合场地情况，符合设计规范，各部分的结构要尽量使池中水的流态接近理想流态，减少各种短流、涡流、对流、射流等不利流态。一、沉淀池的一般设计原则与参数4、有效水深、沉淀时间与表面水力负荷关系表10－95、几何尺寸超高、缓冲层高等6、沉淀池出水部分一般采用堰流7、贮泥斗容积一般按不大于2日的污泥量，二沉池不超过2小时8、排泥部分

一般采用静水压力排泥：初沉池1.5mH2O，二沉池0.9mH2O（活）1.2mH2O（膜）一、沉淀池的一般设计原则与参数一）构造机械排泥装置

1）链式刮泥机；

2）行走小车刮泥机；

3）单口扫描泵吸式。二、平流式沉淀池设计内容：流入流出装置、沉淀区、污泥区、排泥和排浮渣设备选择二）平流式沉淀池设计沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计A功能构造设计是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现B结构尺寸设计是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置设计参数进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。有关设计参数：沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，选用经验数据沉淀池的设计一般按功能分区进行设计和计算1.入流区和出流区的设计基本要求使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物A、配水方式1.入流区和出流区的设计B、集水槽的布置按沉淀时间和水平流速（或表面负荷）计算A、沉淀区有效水深h2：（一般用2.0~3.0m）

h2=q·t

(m)q:表面负荷,m3/m2h，即要求去除的颗粒沉速

初沉池1.5~3.0，二沉池1~2。t:污水沉淀时间，初沉池1~2h，二沉池1.5~2.5h2.沉淀区的尺寸计算B、沉淀区有效容积V1V1＝A·

h2

(m3)或

V1＝Qmax·

t

(m3)A:沉淀区总面积，m2

，A=Qmax/qQmax:最大设计流量，m3/h2.沉淀区的尺寸计算E、沉淀池座数或分格数n

n＝B／b

b:每座或每格的宽度，一般用5~10mC、沉淀区长度LL＝

·

t·

3.6

(m)

:最大设计流量时的水平流速，mm/s，一般不大于5mm/sD、沉淀区总宽度B

B＝A／L

(m)由于n只能为正整数，而n、B和b又互相关联，因此在确定n值后，需对b或B作必要调整，但仍需满足L／b≥4的要求。为了检修倒换，n值不应小于2，但也不宜过大污泥斗的容积可由排泥周期内沉降的泥渣量确定污泥量

A、生活污水：

Vw=SNt/1000Vw:污泥量，m3S:每人每日产生的污泥量，L/人·

dN:设计的人口数t:两次排泥的时间间隔，d3.污泥区的设计B、如已知污水悬浮物浓度与去除率，则有C0C1:分别是原污水和沉淀出水的悬浮物浓度，kg/m3p0:污泥含水率，％，一般为95－97％

:污泥容重，kg/m3,一般为1000kg/m3t:两次排泥时间间隔，初沉池2d，二沉池2h3.污泥区的设计倒正棱台形泥斗容积V1(m3)设m为沉淀池的泥斗数，如mV1≥Vw，则能满足要求，否则应增加泥斗数或缩短排泥周期a1和a2--分别为泥斗上、下底边长，m

h’4--泥斗高度，m泥斗壁倾角按污泥滑动性取450～600全池长

沉淀池总长度为沉淀区长度加前后挡板到池壁的距离B.沉淀区的总高度H

H＝h1+h2+h3+h4(m)h1:超高，采用0.3mh2:沉淀区高度，mh3:缓冲区高度h4:污泥区高度，m4.沉淀池的整体尺寸

不利于自由沉淀，有利于絮凝沉淀三、竖流式沉淀池多用于小流量废水中絮凝性悬浮固体的分离沉降效率与具有相同表面负荷的平流沉淀池相比减小四、辐流式沉淀池布水均匀，进水流速小。五、斜流式沉淀池沉淀效率高。缺点：1）去除率不高；2）池体大，占地面积大。解决途径：1）改善悬浮物本身沉淀性能；2）改进沉淀池的构造。1.初沉池前预曝气：在有调节池的情况下应予采用2.回转配水式：理论上合理，应用较少3.周边进水式：应用较少，有争议4.斜管斜板沉淀池：运用浅池原理，在给水中应用较为广泛，在污水中不宜使用。六、沉淀池的改进与强化一、含油废水的来源、油的状态与危害状态：1、可浮油；2、乳化油；3、溶解油二、隔油池平流式与斜流式去除率70-80%三、乳化油及破乳方法1、乳化油的形成2、破乳方法--破坏稳定薄膜第五节隔油与破乳（自学）

OilRemovalandEmulsionBreaking浮上法是一种固液或液液分离方法。通过某种方式产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮到水面，从而实现固－液或液－液分离第六节浮上法（气浮法）Flotation实现气浮分离必须具备的基本条件一在水中产生足够数量的细微气泡使污染物形成悬浮体三使气泡能够与悬浮粒子相粘附1电解浮上法Electro-flotation

用不溶阳极和阴极直接电解水，形成氢氧的微气泡

一、浮上法的类型废水浮渣电极组2分散空气浮上法DispersedAirFlotation压缩空气通过具有微细孔隙的扩散装置或叶轮高速剪切，形成微气泡空气空气废水废水浮渣浮渣微孔设备高速混合器3溶解空气浮上法

DissolvedAirFlotation,DAF加压溶气浮上法空气在加压条件下溶入水中，在常压下析出真空浮上法空气在常压或加压条件下溶入水中，在负压下析出。曝气设备分离设备抽真空溶气设备分离设备空气1空气在水中的溶解和释放二、加压溶气上浮的理论基础水温一定而溶气压力不高时，空气在水中的溶解平衡可用亨利定律表示：V：空气在水中的溶解度，L/m3KT：溶解度系数，L/kPa·m3P：溶液上方的空气平衡分压，kPa

V=KT

·

p空气在水中的平衡溶解量与溶气压力成正比，且与温度有关。在实际操作中，由于溶气压力受能耗的限制，而且空气溶解量与溶气利用率相比并不十分重要，因而溶气压力通常控制在490kPa(表压)以下。

1）空气在水中的溶解2）溶解空气的释放溶气水的释气过程是在溶气释放器内完成的释放过程可以分为气泡核的形成过程与气泡的增长过程直径微小、密度大、均匀性好的细微气泡有利于气浮效果TS型释放器2、水中的悬浮颗粒与气泡的粘附原理水、气泡、颗粒构成的三相混合液中，体系界面自由能存在力图减到最小的趋势θθ亲水性颗粒的气浮体结合不牢，亲水性愈强，粘附就愈困难疏水性颗粒容易与气泡粘附1）气-液-粒三相体系及不同的气泡与粒子的粘附情况在层流条件下可以按Stokes公式来计算2、水中的悬浮颗粒与气泡的粘附原理2）“颗粒-气泡”复合体上浮速度3、化学药剂的投加对气浮效果的影响主要的化学药剂1）混凝剂2）浮选剂3）助凝剂4）抑制剂5）调节剂A、改变亲水性粒子的表面性质B、降低水的表面张力C、提高气泡膜的弹性和强度，使细微气泡不易破裂和变大1、组成三、压力溶气浮上法系统的组成与设计2）空气释放系统溶气释放装置、溶气水管路1）压力溶气系统加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备等压力溶气气浮的供气方式3）气浮池A、平流式B、竖流式设计内容：气浮所需空气量、加压溶气水量、溶气罐尺寸、气浮池尺寸1）气浮所需空气量qVg

有试验资料：

qVg=qvR‘acψ

无试验资料时按气固比A/S进行估算2、设计空压机选型2）溶气罐（直径和高度）直径：高度：

h=2h1+h2+h3+h42、设计3）气浮池A接触室表面积：2、设计vc接触室内水流上升速度，m/s，一般取15~20mm/sB分离室表面积：C气浮池净容积：V=(Ac+As)Hvs--分离室内水流的平均流速，m/s，一般取l.5~2.0mm/s最后以V/(qV+qVR)=t≥10~20min进行核算2024年7月22日罗朝晖117ConceptsofBiologicalProcessinWasteWaterTreatmentandGeneralBiochemicalDynamics第三章

废水生物处理的基本概念和

生化反应动力学基础2024年7月22日罗朝晖118

污水的生物处理技术处理对象是污水中呈溶解状态和胶体状态的有机性污染物和某些有毒物质。

污水的生物处理技术就是利用微生物能够分解氧化有机物，并使之转化为稳定物质的功能，并采取一定的人工技术措施，创造有利于微生物生长、繁殖的良好环境来处理污水的技术。

根据参与代谢活动微生物的种类，污水的生物处理技术可分为好氧法和厌氧法两大类。2024年7月22日罗朝晖119一、微生物的呼吸类型RespirationofMicroorganism1、好氧呼吸AerobicRespiration分子氧参与生物氧化，且是最终受氢体。按微生物和底物类型分为

1）异养型微生物有机物为底物

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量2）自养型微生物无机物为底物

H2S+2O2H2SO4+能量AerobicandAnaerobicBiologicalProcessinWasteWaterTreatment第一节废水的好氧生物处理和厌氧生物处理微生物的呼吸是一个对底物的氧化还原过程，都有氢原子的转移，按受氢体的不同分为：2024年7月22日罗朝晖1202、厌氧呼吸AnaerobicRespiration无分子氧参与，最终受氢体为氧以外的物质，按最终受氢体不同分为1）发酵受氢体为供氢体的分解产物（有机物）C6H12O64[H]+2CH3COCOOH2CO2+2CH3CHO2CH3CH2OH

2）无氧呼吸受氢体为无机氧化物C6H12O6+4NO3-6CO2+6H2O+2N2↑2024年7月22日罗朝晖121污水的好氧生物处理技术，又分为活性污泥法和生物膜法两种。反应速度快，散发臭气少适合处理BOD低的污水二、废水的好氧生物处理有机物C、OH、NP、S呼吸(分解)CO2,H2O,NH3＋能合成新细胞物质（生长）氧微生物好氧生物处理中有机物的转化2024年7月22日罗朝晖122反应速度慢，运行费用低，适合处理BOD高的污水三、废水的厌氧生物处理产气阶段有机物C、OH、NP、S呼吸(分解)能有机酸，醇，CO2

，H2S，NH3等合成新细胞物质（生长）微生物厌氧生物处理中有机物的转化合成新细胞物质（生长）呼吸(分解)能CH4，CO2H2S，NH3产酸阶段2024年7月22日罗朝晖123一、微生物的生长规律第二节微生物的生长规律与生长环境停滞期对数期静止期衰老期活菌数总菌数死菌数时间速度菌数对数A、纯菌种培养的微生物的生长规律2024年7月22日罗朝晖1241细菌以异养型的原核细菌为主2真菌

如丝状菌，具有分解碳水化合物及含氮化合物的功能3原生动物：

如肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫，原生动物的食物是细菌4后生动物

主要指轮虫废水中的微生物群体以细菌为主，也有真菌、放线菌、酵母菌以及原生动物、后生动物等微型动物在活性污泥系统，净化污水的主要是细菌，第二是原生动物。以活性污泥为例B、废水中的微生物2024年7月22日罗朝晖125活性污泥微生物增殖也可以分为四个阶段：适应期、对数增殖期、减衰增殖期和内源呼吸期。C、活性污泥微生物增殖的四个阶段1、适应期（或停滞期）：活性污泥微生物对新的环境条件的适应过程。微生物没有增殖，却产生了质的变化，并产生了某些变异，微生物的酶系统也产生了适应新环境条件的变化。2、对数（增殖）期：环境条件是有机物非常丰富。活性污泥增长速率与有机营养物无关，而与生物量有关。活性污泥质地松散，絮凝、吸附、对有机物的降解以及沉淀性能都不好。2024年7月22日罗朝晖1263、减衰增殖期（或静止期）：有机底物的浓度下降，污泥浓度高，微生物开始衰亡。活性絮凝体形成，凝聚、吸附以及沉淀性能都有提高，污水处理水质较好并稳定4、内源呼吸期（或衰老期）：有机底物含量低并保持一常数。微生物开始分解代谢自身的细胞物质以维持生命活动。活性絮凝体形成速率提高，凝聚、吸附、降解以及沉淀性能大大提高，污水处理水质良好且稳定C、活性污泥微生物增殖的四个阶段活性污泥的能量含量，即营养物和有机底物量（F）与微生物量（M）的比值（F／M）是活性污泥微生物增殖速度的重要影响因素。2024年7月22日罗朝晖1272水温影响微生物的生理活动好氧处理中最佳温度20~30

C，一般控制在10~35C二、微生物生长环境1营养平衡必须使C、N、P达到一定的浓度并保持一定的平衡关系（BOD5:N:P＝100:5:1）一般的生活污水，营养物质过剩，可与工业废水一起处理，P、N不能满足时，应投加必要的N、P等营养物质2024年7月22日罗朝晖1283pH值微生物有最适宜pH值范围微生物能够逐渐适应过高或过低的pH值4溶解氧影响好氧微生物活性，好氧生物处理的溶解氧以2~4mg/L为宜5有毒物质破坏细胞的正常结构，并使酶失去活性二、微生物生长环境2024年7月22日罗朝晖129一、反应速度y：产率系数y=d[X]/d[S]，mg（生物量）/mg（降解底物）生化反应速度：单位时间底物的减少量、最终产物的增加量或细胞的增加量第三节生化反应反应速度和级数S

y

·X+z

·P生化反应可以表示为得：2024年7月22日罗朝晖130如：零级反应v=k一级反应v=k[A]

二级反应v=k[A]2

反应级数指反应速度与反应器中的反应物浓度的比率关系二、反应级数生化反应中，底物降解速度与反应器中的底物浓度有关S

y

·X+z

·P反应速度lgvlg[S]k=0k=1k=22024年7月22日罗朝晖131不同反应级数下反应物浓度变化ρA=ρA0-ktρAtlgρA=lgρA0-kt/2.3lgρAt1/ρA=1/ρA0+kt1/ρAt一级反应二级反应三级反应2024年7月22日罗朝晖132一、底物浓度对酶反应速度的影响EffectofSubstanceConcentrationontheEnzyme-CatalyzedReaction所有的生化反应都是在酶的催化下进行的，可称为酶反应或酶促反应酶促反应受酶浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂和激活剂等影响酶促反应速度v底物浓度[S]一级反应区混合级反应区零级反应区A、底物浓度对酶反应速度的影响第四节Michaelis-Menten方程a.当底物浓度较低时，v与[S]成正比

b.随底物浓度增加，v不按正比升高

c.再加大底物浓度，v不变2024年7月22日罗朝晖133B、中间产物学说中间产物学说要点：酶促反应分为两步1、酶与底物形成络合中间产物ES，ES的形成速度很快，且很不稳定2、络合物分解成最终产物和酶。第二步反应速度极低，是控制反应由于E+P生成ES的速度极小(尤其在起始阶段，P的生成很少)，可以忽略不计，上式可简化为2024年7月22日罗朝晖134二、米氏方程（底物浓度对酶反应速度关系）Vmax指该酶促反应的最大速度ρs为底物浓度Km是米氏常数V是在某一底物浓度时相应的反应速度2、米式方程的含义：A、当底物浓度很低时，ρs

<<Km

则V≈Vmax/Km·

ρs

，反应速度与底物浓度呈正比。B、当底物浓度很高时，ρs>>Km，此时V≈Vmax，反应速度达最大速度，底物浓度再增高也不影响反应速度1、半速度常数当v=

½

vmax时，Km＝

ρs

2024年7月22日罗朝晖135三、米氏常数的意义1、Km值是酶的特征性常数，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关2、Km值与酶所催化的底物种类和酶促反应条件(如温度、pH、有无抑制剂等)有关3、同一种酶有几种底物就有几种Km值，最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物Km（1/Km）值可以反映酶与底物的亲和力大小Km愈大，酶与底物的亲和力愈小；Km值愈小，酶与底物亲和力愈大。酶与底物亲和力大，表示不需要很高的底物浓度，便可容易地达到最大反应速度2024年7月22日罗朝晖136四、Km和Vmax的求法1、底物浓度－反应速度曲线是矩形双曲线，从图中很难精确地测出Km和Vmax2、双倒数作图(DoubleReciprocalPlotofLineweaver-BurkPlot)2024年7月22日罗朝晖1371莫诺（Monod）方程表达微生物增殖速率与底物浓度关系试验：1942年，研究纯种微生物在单一底物培养基上的增殖速率与底物浓度之间的关系=max

max=max/20S=KSS=S'S第五节Monod方程2024年7月22日罗朝晖138

微生物的比增殖速度，即单位生物量的增殖速度，t-1

max

微生物最大比增殖速度，t-1KS

饱和常数，即=1/2max时的底物浓度ρs

有机底物浓度

莫诺方程式2024年7月22日罗朝晖139设：微生物的比增殖速度（

）与底物的比降解速度之间呈比例关系，即

则底物的比降解速度也可以用米－门方程表示：同时，按底物的比降解速度的物理意义有：X混合液中活性污泥总量底物的比降解速度2024年7月22日罗朝晖140两个极限条件的结论：高浓度条件（S＞＞KS）

＝

max

有机底物降解速度与有机底物浓度无关（零级反应），而与污泥浓度（生物量）有关（一级反应）低浓度条件（S＜＜KS）

有机底物降解遵循一级反应2莫诺方程式的推论2024年7月22日罗朝晖141实践证明：莫诺方程式适用于微生物与有机底物均为种类多样的活性污泥处理系统。一般的城市污水（BOD＜400mg/L，COD<300mg/L），可用方程来表示。将其积分整理后可得：2024年7月22日罗朝晖142用于表示废水处理中有机物、微生物和溶解氧的关系一、假设条件1、整个处理系统处于稳定状态（时间上）2、反应器内完全混合且均匀分布（空间上）3、对好氧反应，氧供应充分第六节废水生物处理工程的基本数学模式2024年7月22日罗朝晖143微生物的增殖是生物合成与内源呼吸的共同作用结果净增殖速率：二、微生物增长与底物降解的基本关系微生物净增长速度底物降解速度微生物浓度Y

产率系数Kd

内源呼吸系数或Yobs

表观产率系数变化后得：μ’=Y·q–Kd

或μ’=Yobs

·q2024年7月22日罗朝晖144OxidationPondandLandTreatmentSystem第四章

稳定塘和污水的土地处理2024年7月22日罗朝晖145经过人工修整并设有围堤和防渗层的池塘主要依靠自然生物净化功能，净化过程包括了好氧、兼性和厌氧三种状态。溶解氧主要来源于藻类为主的水生浮游植物的光合作用。能有效地应用于各种污水的处理概述第一节稳定塘StabilizationPond,OxidationPond2024年7月22日罗朝晖146优点：工程简单，投资省污水处理能耗少，维护方便具有较好的抗冲击负荷能力可进行综合利用缺点：占地面积大污水净化效果不够稳定可能污染地下水环境卫生条件较差2024年7月22日罗朝晖147按水中微生物优势群体类型和溶解氧工况1好氧稳定塘：

一、分类好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅，一般在0.3～0.5m，阳光能直接射透到池底，藻类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都是好氧状态。净化作用由好氧微生物完成，存在一个菌藻共生体系2024年7月22日罗朝晖1483厌氧稳定塘：

H＞2.0m2兼性稳定塘：

H＝1.0~2.0m在上部水层中，白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状态，其净化机理和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，溶解氧急剧下降至接近于零。在塘底，由可沉团体和藻、茵类残体形成了污泥层，由于缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。在好氧层和厌氧层之间，存在着一个兼性层。兼性塘是氧化塘中最常用的类型，以高有机负荷处理高浓度废水，污泥量少，但净化速率慢、停留时间长，并产生臭气，出水不能达到排放要求，因而多作为好氧塘的预处理塘使用。2024年7月22日罗朝晖1495深度处理稳定塘：属好氧塘；进水BOD小，常作为二级处理的后续程序；

净化作用由好氧微生物完成4曝气稳定塘：H＞2.0m；藻类生长和光合作用受抑制设置机械曝气或水力曝气器强化塘面大气复氧作用出水悬浮物浓度较高2024年7月22日罗朝晖1501稀释作用：降低各项污染指标浓度2沉淀和絮凝作用：SS、BOD、COD3好氧微生物的代谢作用：主要作用4厌氧微生物的代谢作用5浮游生物的作用：供氧、澄清6水生维管束植物的作用：供氧、去氮磷稳定塘对污水的净化作用2024年7月22日罗朝晖151二、好氧塘按照有机负荷的高低，好氧塘可分为高负荷好氧塘、普通好氧塘和深度处理塘。高负荷好氧塘用于气候温暖、光照充足的地区处理可生化性好的工业废水，可取得BOD去除率高、占地面积少的效果，并副产藻类饲料。普通好氧塘是通过控制塘深来减小负荷，常用于处理溶解性有机废水和城市二级处理厂出水。深度处理塘主要用于接纳已被处理到二级出水标准的废水，因而其有机负荷很小。2024年7月22日罗朝晖152藻类细菌O2CO2、NH3、H2O光合作用好氧分解BOD风O2O2二）好氧塘工作原理2024年7月22日罗朝晖1531、菌藻共生关系2、水中溶解氧与pH值的昼夜变化081624CO2O22024年7月22日罗朝晖1541细菌有机污染物的主要降解者主要为兼性异养菌，其它还有好氧菌、厌氧菌和自养菌三）稳定塘中的生物2藻类水中溶解氧的主要提供者主要种类：绿藻、蓝绿藻等2024年7月22日罗朝晖1554水生植物人工种植，提高污染物去除效率主要种类：浮水植物，如凤眼莲（水葫芦）沉水植物挺水植物，如水葱、芦苇5其它水生动物鱼类、水禽等3微型动物（原生和后生动物）原生和后生动物出现不规律，不宜作为指示性生物水蚤：吞食藻类和细菌；分泌粘性物质，使水澄清2024年7月22日罗朝晖156设计注意事项：1一般须进行以去SS为目的的预处理2不宜过浅3表面以矩形为宜，长宽比3：1-4：1，单面积不大于4ha。4好氧塘座数一般不少于3座。计算内容：塘的表面积（尺寸、座数）表12-1好氧塘的设计2024年7月22日罗朝晖157厌氧分解厌氧发酵CH4CO2NH3

好氧区兼性区厌氧区藻类细菌O2CO2光合作用好氧分解有机污染物风三、兼性塘工作原理2024年7月22日罗朝晖158设计注意事项：1塘深一般1.2~2.5m2塘形以矩形为宜，长宽比3：1-4：13一般不少于3座。多采用串联。计算内容：塘的表面积2024年7月22日罗朝晖159计算内容：塘的表面积设计注意事项：1塘深一般3~5m2塘形以矩形为宜四、厌氧塘2024年7月22日罗朝晖160格栅沉砂池初沉池好氧塘污水出水好氧塘兼性塘好氧塘兼性塘厌氧塘五、稳定塘系统工艺流程2024年7月22日罗朝晖161我国稳定塘发展在70年代，为解决城市污水的净化处理问题，一些城市利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等，稍加整修或围堤筑坝，建成稳定塘，对城市污水进行净化处理。这个时期在全国已建成投用投入使用的各种类型的稳定塘有38座，分布在17个省、自治区、市；每日处理城市污水量172.7万m3,其中城市生活污水量占一半2024年7月22日罗朝晖162湖北省鸭儿湖氧化塘我国湖北省的鸭儿湖是一个氧化塘治理的典型。鸭儿湖因周围发展化工厂、农药厂，成了武汉市的一个工业集中地，大量的工业废水就流入湖中。从1956年开始，到1975年为止，20年时间，鸭儿湖就成了一个死水塘。污水严重地威胁着人民的生命安全。根据中国科学院专家的建议，利用鸭儿湖的地形结构，建设氧化塘的废水治理工程，使鸭儿湖又出现了水草茂盛，游鱼成群的景象。2024年7月22日罗朝晖163鸭儿湖氧化塘的建设运行情况葛化70年代主要生产农药；建汉化工厂生产聚氯乙稀；武汉化工二厂专用石腊制造合成脂肪酸。1979年前这三厂工业废水直接排入鸭儿湖，严重影响了周围地区的生态环境。鸭儿湖原由严家湖等13个水体组成，面积约9万亩。在60～70年代，鄂州市进行了大规模的围垦，到70年代后期，仅尚存严家湖等3个子湖，面积约3万亩。在中科院武汉水生所试验的基础上，1976年经国家计委批准，由国家拨款635万元建设占湖6000余亩，日处理8万吨工业废水的鸭儿湖氧化塘系统，其作用主要是对葛化等3个排放的有机农药水、高浓度有机废水，利用菌藻共生系统进行有效的生化处理。工程于1978年8月竣工，并成立氧化塘管理处2024年7月22日罗朝晖164鸭儿湖氧化塘系统的运行，有效地处理了葛化等3厂的有机农药废水和高浓度有机废水，改善了沿湖居民的灌溉用水和饮用水质，使整个鸭儿湖地区水环境得以改善。加之5号塘渔业养殖收益，其环境、社会、经济效益特别显著。但是，其1号塘的运行情况也从技术上反映了菌藻共生系统为主的生化降解技术手段对葛化废水中不溶性无机污染物（尤其是钙质无机物）的分解效果较差，且氧化塘最初设计也未考虑对无机物分解。

根据中科院水生所提供的报告，1980年1～10月鸭儿湖氧化塘5号塘出口水质COD:31.5～85.5mg/l;对硫磷：0～0.032mg/l;乐果：0～0.024mg/l;六六六：0.01～0.09mg/l;有机磷:0～1.02mg/l。2024年7月22日罗朝晖1651980年后，葛化决定由原以生产农药为主转变成为以生产烧碱、聚乙稀为主。到1991年上半年葛化最终完全停止了所有农药类产品的生产。至此，葛化的外排废水水质也随之发生了根本性改变，即由原来以农药废水为主，变成为以含无机污染物为主的基本原料化工废水。1991年夏季，武汉地区连降大雨，为防止出现事故，建议葛化等3厂废水暂停排入氧化塘。全厂废水并网排江。省环境监测中心站次年4月监测结果表明，葛化排污口除PH值外，其余污染物达到国家排放标准；排污口下游350米江段及武鄂边界水质均达到《地面水环境质量标准》GB3838一88三类水质标准。故可以结论，葛化排江污水未对长江葛化江段及鄂州江段造成影响。2024年7月22日罗朝晖166在人工控制条件下，将污水投配到土地上，通过土壤－微生物－植物系统，进行一系列的物理、化学、物理化学和生物化学过程，使污水得到净化的一种处理工艺。同时，水中的营养物质和水分也得以循环利用。土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。第二节污水的土地处理系统LandTreatmentSystem废水土地处理可分为以净化回收水资源为主要目的的土地渗滤和以利用水、肥资源为主要目的的污水灌溉2024年7月22日罗朝晖167污水土地处理系统的组成

1污水的预处理设备2污水的调节、贮存设备3污水的输送、配布与控制设备4土地净化田5净化水的收集、利用系统其中，土地净化田为整个系统的核心2024年7月22日罗朝晖168(1)物理过滤废水流经土壤，悬浮物被土壤孔隙过滤截留。(2)物理和化学吸附土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中分子，废水中的各种离子因离子交换作用被置换吸附固定。(3)络合反应和化学沉淀废水中的金属离子能作为中心离子与土壤中的某些组分生成络合物和螯合物，或生成硫化物、氨氧化物以及磷酸盐、碳酸盐等而被沉积于土壤中。(4)微生物的氧化分解土壤中种类繁多的大量微生物，能形成生物膜，对有机物有很强的降解转化能力；在土壤表层，通风条件好，有机物浓度高，生物氧化作用尤为强烈，属于好氧生物处理带，其深度大体在0.2～0.3m；好气带以下，依次分布着兼性和厌氧生物处理带。一、土地处理系统的净化机理2024年7月22日罗朝晖1691慢速渗滤系统SlowRateSystem(SR)

适用于渗水性能良好的土壤和蒸发量小、气候湿润的地区去除效果：

BOD可达95％以上，COD为90％，氮为80－90％二、污水土地处理系统的基本工艺2024年7月22日罗朝晖170

适用于渗透性非常好的土壤。污水周期性地进行灌水和休灌。滤田表层处于厌氧-好氧交替运行状态。去除效果：

BOD可达95％以上，COD为91％，处理水BOD＜10mg/L；COD＜40mg/L；总氮为80％；磷65％2快速渗滤系统RapidInfiltrationSystem(RI)2024年7月22日罗朝晖171OverlandFlowSystem(OF)

适用于渗水性能较低的土壤地区，地表层是主要的处理场所。去除效果：

BOD可达90％以上，SS＞90％，氮为70－80％3地表漫流系统2024年7月22日罗朝晖172将污水投放到土壤经常处于饱和状态的且生长有芦苇等耐水植物的沼泽地上的方法可分为：天然湿地系统人工潜流湿地处理系统5污水地下渗滤处理系统适用于少量污水的处理。4湿地处理系统WetlandSystem2024年7月22日罗朝晖173按土壤性质、透水性、地形、作物种类、气候条件、废水处理的程度要求选择工艺类型。主要工艺参数为负荷率三、污水土地处理系统

的工艺选择与工艺参数2024年7月22日罗朝晖174在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。人工湿地处理技术在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理。2024年7月22日罗朝晖175有机污染物：不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。氮：无机氮可以直接被湿地中的植物吸收，用于植物蛋白质等有机氮的合成磷：