(A)1水处理 引言-1

1、环境工学，z，主要参考文献，1，环境工学指导论(第3版)，美国McGrawHill教育出版集团。 王建龙译，清华大学出版社，2002年1月。 2、环境工程第二版，高等教育出版社，蒋展鹏，2005年6月。 3、废水处理工程、化学工业出版社、唐受印、1998年。 4、水污染控制工程、高庭耀、顾国维、高等教育出版社、1999、第二版5、固体废弃物处理和资源化、清华大学出版社、李国鼎、1990年。 6、大气污染控制工程，高等教育出版社，邓吉明，2002年。本课程的内容为(36学时)，第一章引言(2学时)第二章水质管理(2学时)第三章供水处理(6学时)第四章废水处理(6学时)第五章空气污染(6学时)第六

2、章固体废弃物管理(6学时)第七章噪音污染(2学时)第八章危险废弃物管理(2学时) 什么是环境工程？ 美国工程师发展协会(theengineerscouncilforprofessionaldeveloment，ECPD )表示：“工程是一种职业，利用通过学习、经验、实践获得的数学和自然科学知识，寻求在经济上利用物质和自然力的方法，使人类幸福、美国土木工程师学会(americansocietyofcivingeineers，ASCE )环境工程分会提出的环境工程定义：环境工程通过健全的工程理论和实践解决环境卫生问题，主要是安全、好吃， 提供充足的公共供水，妥善处理和回收废水和固体废物，建立城乡符

3、合卫生要求的排水系统，控制水、土壤、空气污染，消除这些问题对社会和环境的影响。 此外，环境工程还涉及公共卫生领域的工程问题，如控制通过节肢动物传染的疾病，消除工业健康损害，为城市、农村、娱乐设施提供适当的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。 运用环境工程、环境科学、工程等相关学科的原理和方法，研究自然资源的保护和合理利用，抑制和防止环境污染和生态破坏，改善环境质量，使人们健康、舒适地生存和发展的学科，环境工程任务：研究在人类活动的影响下，环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响。 保护和改善环境质量的理论、技术和方法。 环境保护：消除人类活动有害的影响。 保护人：保护人免遭不利的环境因素

4、对健康和安全的影响。环境工程的形成和发展：a，公元前2300年左右，中国、凿井取水、市场形成、带刀守卫制度、陶管排水。 b，公元前6世纪，罗马开始修理下水道。 c，19世纪初，英国开始用沙子过滤自来水，1850年对漂白剂进行消毒。 19世纪后半，建设了污水处理厂。 d，1852年，美国，木炭过滤了自来水。 e，20世纪初，出现了生物滤池。 f，1914年，出现了活性污泥法。 环境工程的形成和发展，g，1855年，发明了美国、离心式吸尘器。 h，20世纪初，布袋吸尘器、旋风吸尘器和静电吸尘器相继出现。 I，1874年，英国开始焚烧垃圾。 j、1822年，德国、炉渣制造了水泥。 目前公共卫生学也非

5、常重视环境污染对健康的危害和风险，公共卫生学与环境工程的关系非常密切(1854年在英国发现霍乱与井水的关系)。 结合法律、经济和管理手段，运用系统工程原理分析、规划环境，把“基层管理”转变为“全过程管理”的管理理念。环境工程的主要内容有： 1、水质净化和水污染管理工程：研究水体污染的预防和管理、水环境质量的保护和改善、水资源的合理利用、提供安全饮用水和不同用途和要求的水的技术和技术措施。主要研究领域：水体自净及其利用供水净化处理城市污水处理工业废水的处理和利用废水的再生和再利用城市、地区和水系的水污染综合治理和污染水体的修复水环境质量标准和废水排放标准等。环境工程的主要内容2、大气污染控制工程

6、：研究大气污染的预防和控制、大气质量的保护和改善的技术措施。 主要研究领域：大气质量控制烟尘等颗粒物控制技术气体污染控制技术城市、地区大气污染的综合治理室内空气污染控制大气质量标准和废气排放标准等。环境工程的主要内容有： 3、固体废弃物和噪音、振动和其他公害防止工程：研究城市垃圾、工业废弃物、放射性和其他固体废弃物的处理、处理和资源化、消除噪音、振动等对人类影响的技术途径和措施。 主要研究领域：固体废弃物管理固体废弃物无害化处理固体废弃物的综合利用和资源化放射性其他危险废弃物的处理噪音、振动、电磁辐射的防护和控制等环境工程的主要内容有： 4、清洁生产、污染预防和全过程污染控制工程：研究在工业等

7、生产过程中使用清洁能源和原料。 采用先进的技术和设备、改进管理、综合利用等措施，减少来源污染，提高资源利用效率，减少或避免生产、服务和产品使用中污染物的产生和排放，减轻或消除对人类健康和环境的危害。环境工程的主要内容、5、环境规划、管理和环境系统工程：在科学发展观和可持续发展战略思想的指导下，利用系统工程的原理和方法，对地区环境问题和防治技术措施进行整体系统分析，获得综合整备方案，进行合理的环境设计和管理，他也是环境工程流程系统的最佳，系统工程，美查兹(1967 )每个系统包括许多不同的特殊功能部分，尽管这些功能部分之间有互相关，但每个系统都是完整的，每个系统都有一定数量的目标。 系统工程学是

8、按照各个目标进行折衷，全面地求出最佳解的方法，使各构成部分可以最大限度地协调。 系统工程的主要任务是根据整体协调的需要，将自然科学和社会科学中的基础思想、理论、战略和方法等从侧面结合起来，应用现代数学和电子计算机等工具，分析研究系统的组成部分、组织结构、信息交换和自动控制等功能，实现优化设计、最佳控制和最佳管理目标、环境工程的主要内容、6、环境监测和环境质量评价：主要在研究环境中污染物的性质、成分、来源、含量和分布状态、变化趋势和对环境的影响的基础上，以一定的标准和方法定量地判定、解释和预测环境质量，并通过某种工程活动和资源开发对环境质量的变化、人类健康和福利的广义的环境工程还包括暖气通风和空

9、调等。引用：何强等环境学导论，1.2环境系统概论1.2.1系统环境系统：环境事物由一定关系构成的整体。 在环境系统中，我们很难正确地识别所有相关的部分，当然要理解彼此的影响。 因此，我们首先要做的是简化系统并要求类似于实际系统，且要求简化模型在细节上不完全相同于现实系统，但大致相似。根据上述简化原则，记述了水资源管理系统、空气资源管理系统、固体废弃物管理系统三个环境系统。如果介质是空气、水或土壤，则仅限于这三种系统中的任一种的污染问题被称为“单个介质问题”。 很多重要的环境问题不仅限于单纯的某个系统，通常涉及空气、水、土壤等很多媒体，这些问题被称为“多媒体问题”。1.2.2水资源管理系统(1)

10、供水子系统水源的性质决定了集水、净水、送水和供水工程的规划、设计和运行。 地表水(surfacewater )和地下水(groundwater )是提供社区和生活水需求的两个主要水源。 小河、湖、河是地表的水源。 地下水源是从井里引水的地方。 不同的水源需要不同的集水工程和处理工程。 城市的管网称为供水系统，管道本身一般称为水道干线。 在低水量期间(通常夜间)，水处理厂生产的剩馀水储存在蓄水池中，储存的水可以满足白天高必要水量期间的要求。 以下是为小社区提供服务的供水资源系统的概要图。 供水资源系统的概况图、人口和水消耗形式是控制需水量的主要因素，也决定了水源和水资源系统整体的构成。 选择合适

11、的供水水源的前阶段之一是确定必要水量。 影响需水量的基本因素是平均日使用水量和峰值需水量。 估计平均日使用水量是为了(1)决定地表水或地下水在缺水季节的低水位时能否无停止供水(2)要满足缺水季节的需要水量，需要储存多少水量。 推测峰值需水量是满足水管的尺寸压力损失和峰值用水需求所需的需水量。 影响人们用水的主要因素有： (1)工业活动：增加人均需要水量；(2)是否安装水表：水表给人以责任感。 (3)系统管理：供水系统管理好的话，人均用水量就会减少。 管理者知道什么时候哪里有自来水干线漏水，马上修复。 (4)生活水平越高，个人水量就越多；(5)高的年平均气温表示多的人均水量，降雨多的地区水少。(

12、2)废水处理子系统最简单形式的废水管理子系统如图所示由6个部分组成。 废水源主要是工业废水和生活污水。 工业废水影响城市废水处理厂正常运行的，必须进行预处理。进入废水处理厂的废水量根据水的状况有很大变化。 典型的日变化量如下图所示。 大部分社区最终进入下水道. 草坪和洗车等消耗性用水，在使用中约会损失达5%。 下水道可以分为污水、雨水、合流式下水道三种。 下水道：运输住宅和商业地区的污水。 工业废水经过适当处理后也能排出污水。 雨水下水道：处理过剩的雨水，防止低地浸水。 污水管把污水送到污水处理厂，雨水管把雨水流到河和小河里。 合流式下水道：同时接收雨水和污水。 目的是在干燥期把废水放入处理设

13、施，在暴雨期间，不处理过剩的水，向河、小河、湖排出。 但是，遗憾的是暴雨会与未处理的污水混合。 现代设计不鼓励采用合流式下水道。重力流方式和下水道埋设太深不经济的情况下，有必要研究泵站的使用。 废水用垂直泵送到高处的重力下水道。 这个水泵所在的地方称为提升站(liftstation )。 废水处理厂的水可以排出到海、湖和河(受水体)，也可以排出到土壤中，但不要超过水体和土壤的污染能力，也不要回收利用。 也就是说，水资源管理是水质和水量的管理过程，应该不损害水的利用性和纯度，满足人们对水的需求。1.2.3空气资源管理系统的空气资源和水资源在两个主要方面是不同的。 第一个是关于量。为了得到足够的水

14、量，需要建设各种各样的工程结构，空气可以大量免费获得。 二是关于质量。 水在使用前可以处理，但是不能随时戴着口罩处理脏空气。 戴上耳塞防止噪音污染。 空气资源管理计划成立的理由有几个，最正当的两个理由是空气质量恶化，需要改善，如果不处理，将来可能会发生更大的问题。 空气资源管理系统的简化框图如下图所示。 控制大气污染的技术措施。 清洁生产：清洁生产过程和清洁产品可持续发展改善能源战略能源供给结构和配置，提高清洁能源和优质能源的比例，提高能源利用效率， 节约能源，推进少污染煤炭开采技术和清洁煤炭技术，利用新能源和可再生能源建立综合工业基地：各企业间相互利用原材料和废弃物，减少污染物排放量，控制污

15、染经济政策，必要的环保投资环境保护投资占国民生产总值(GNP )的比例(中国？ 执行污染者和利用者支付原则，建立可以采用的经济手段：市场(污染许可制度等)税收手段(污染税、资源税等)收费制度(污染费等)财政手段(生态环境基金等)责任制度(损害赔偿和罚款等)，了解大气污染控制课程的基本内容，了解主要大气污染物和了解大气环境空气质量标准和综合防治措施了解大气扩散的基本原理，初步学习了大气污染物浓度和烟囱的高度掌握有关除尘技术的基本理论，掌握有能力选择除尘设备、设计除尘系统的气体污染物控制的基本原理及其方法，一般的气体污染物控制系统.1.2.4固体废弃物管理1 .定义和特征固体废弃物：指人在生产建设

16、、日常生活和其他活动中产生、在一定时间和场所不能利用而被废弃的污染环境的固体、半固体废弃物。 广义上，根据物质的形态不同，废弃物包括固体、液态、气态的废弃物。 液态废弃物和气态废弃物多数是被废弃的污染物混入水和空气中，直接或经处理后排放到水体或大气中。 在我国，被称为废水和废气，被纳入水环境和大气环境管理系统的管理。 其中不能排出到水体中的液状废弃物和放置在不能排出到大气中的气体废弃物，因为有很多危害性，在中国已经进入固体废弃物管理系统。 固体废弃物一词的“废”具有鲜明的时间和空间特征。 从时间上说，它只能对现在的科学技术和经济条件，随着科学技术的快速发展，矿产资源越来越枯竭，生物资源落后于人

17、类的需要，昨天的废物将成为明天的资源。 从空间上看，废弃物只在某一过程或某一方面有使用价值，并不是所有过程或某一方面都没有使用价值。 一个过程的废物，往往是另一个过程的原料。 我国现在正在建设很多废弃物回收利用工厂，如用粉煤灰制砖、用煤矸石发电、用高炉渣制水泥、从电镀污泥中回收贵金属等。 固体废弃物也被称为“错误地方的资源”。 固体废物主要来源于人的生产和消费活动。 物质和能源消耗量越多，废弃物的产生量就越大。 进入经济系统的物质只有1015%以建筑物、工厂、装置、器具等的形式积蓄，其馀部分成为废弃物。 以美国为例，投入的食品罐头箱、饮料瓶等在平均数周内会变成废物，家电和轿车平均710年会变成废物，建筑物的使用期最长，但几十到几百年后也会变成废物。2 .固体废弃物的固体废弃物的分类方法有多种，根据其构成可以分为有机废弃物和无机废弃物，根据其形态可以分为固体废弃物、半固体废弃物和液状废弃物，根据其污染特性可以分为危险废弃物和一般废弃物等。 根据固体废弃物污染环境防止法分为城市生活垃圾、工业固体废弃物和危险废弃物。 (1)城市生活垃圾、城市生活垃圾又称为城市固体废弃物，是指城市居民的日常生活和为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。 其主要组成部分有