第一章水污染控制工程概论

1、水质污染控制特罗尔技术，大连理工高等院校出版社，新世纪高职高专教材环境类课程修订教材，定义：应用工程科学方法对水质进行特罗尔，消除污染，恢复原状的研究对象：水质污染，水生态恢复控制特罗尔方法：物理、化学、生物等成果的体现：工程(技术)，装备(设备)。 第1章水污染控制概论第2章水的物理处理技术第3章水的化学处理技术第4章水的物理化学处理技术第5章水的生物处理技术第6章污泥处理技术第7章污水处理工程修订第8章污水处理厂的运行管理、目录、第1章水污染控制概论1.1水体污染1.2水质标准1.3水环境容量及水体自净化1.4水污染控制的原则和方法(或指在地球上被水和冰雪占有或复盖而构成的圈层。 对流区顶

2、深层地下水、气体、液体、固体、海洋： 97.3% (咸水)冰川： 2.1% (固体淡水)地下水： 0.6%地表水： 0.01%大气水和生物水： 0.001% 2)淡水资源过度开采3 )降水强度减少热带雨林森林过度开采世界温室效应臭氧空洞等3 )我国水资源特征：1)水资源总量多， 人均占有量少；2 )地区分布不均匀；3 )季节分配不均匀，雨水集中度高；4 )部分河流含沙量多；5 )水污染日益严重；6 )地下水开采过剩。 中国降雨量分布、西安月降雨量分布、第一节约用水体污染、一、天然水体河川、湖沼、水库、地下水、冰川、海洋的总称。 不仅包括水，还包括水中的漂浮物、底泥、水生生物等。 水资源循环是指

3、自然段的水在蒸发、凝结、降水(雪)、渗透和流出等作用下无中断地往复循环的过程。 水循环、自然段水循环、杂质来源：一是自然过程初期降水(包括雨、雷等)在到达地面前溶入各种有害物质的情况下，水对地层矿物中某些易溶性成分的溶解； 水流冲洗地表和河床而带来的泥沙和腐殖质水中的各种微生物、水生动植物的繁殖及其死亡残骸等。 二是人为因素；生活污水和工业废水污染。 1、天然水体中的杂质、溶解气体O2、CO2、H2S； N2、CH4、He溶解物质的主要络离子： Cl、CO32、Na等生物产物： NH4、NO3、HPO42等微量元素体： Ni、Cu、Ti、u、Au、Ba、Rn等胶体藻类和原生动物土、粘土及其他不

4、溶物质，2 .天然水体的性质、河水受自然条件的影响地下水经过地层的渗滤过程净化，水质洁净，细菌少，特别是深层井泉水细菌少，但盐含量和硬度高。 湖泊和水库的水水质与河水相似，但由于流变性小，贮藏时间长，经过长期自然沉淀，一般混浊度低，含有大量藻类。 受风浪冲击水质变化大，容易被生活污水污染水体富营养化。 海水盐分含量高，且所含各种盐类或络离子的重量比例基本一定，其中氯化物含量最高，约占总含量的89%，硫化物次为碳酸盐，其他盐类含量极少。 二、水体污染水体污染概念() 水体接受过剩的杂质，超过其自净化能力，引起其物理、化学及生物科学特性的变化和水质的恶化，影响水的有效利用，危害人体健康的现象称为水

5、体污染。三、水体污染源的类型1、水体污染源的含义和分类1 )水体污染源：指水体排放污染物的场所、设备和装置等。 2 )污染物来源：天然污染源，人为污染源(工业、农业、交通、生活等)排放污染物的类别：有机、无机、放射性、病原体等污染源，以及向云同步排放多种污染物的混合污染源是排放污染物的空间分布方式类别：点源、非点源(面源) (1)物理污染如热污染、放射性污染(2) 化学污染无机污染：重金属污染、砷污染、氰化物污染、氮磷污染、酸碱盐污染有机污染：酚类化合物、苯类化合物、油类(3)病原体污染、霉素污染等生物污染居民从日常生活中排放的废水。 生活污水的成分取决于居民的生活状况和生活习惯。 例如厨房污

6、水、粪便污水、洗涤污水等。 在生活污水中，有机物约占70，无机物约占30，云同步含有大量的致病菌和细菌，存在消耗环境氧量、传播疾病的危害。 四、污水的性质和污染指标；(2)工业废水是生产过程中排放的废水。 其成分主要取决于生产工艺和使用的原料，其中也包括在高温下形成热污染的工业废水。 不同的工业生产产生不同性质的废水，同种工业采用不同的生产工艺，产生的废水也不同。 生产废水：比较清洁，未经处理即可排放的废水生产污水：污染严重，处理后必须排放；(3)城市污水城市污水是排放到城市排水系统的污水的总称，是生活污水和工业废水的混合液。 我国许多城市污水都是这样的。 在合流制排水系统中，城市污水中也包含

7、降水。 分析水质参数、水质的表现方式及其成分，制定并检查显示其特性的残奥表。 天然水的水质参数、颜色、嗅觉和味觉、溶解固体、总固体、硬度、天然水体被城市污水污染的残奥表()、5天的生化需氧量、化学需氧量、溶解氧、2污水的物理性质和指标；(1)水温生活污水一般为1020度之间的很多工业排出的废水温度高。 水温的上升影响水生生物的生存，水中的溶存氧随着水温的上升而减少，加快了污水中好氧微生物的耗氧速度，水体处于缺氧和无氧状态，使水质恶化。 (2)色度生活污水的颜色一般呈灰色。 工业废水因工矿企业而色度差大，例如印染、造纸等生产污水的色度高。 (3)闻生活污水的气味主要是由有机物腐败产生的瓦斯气体引

8、起，主要来源于还原性硫和氮的化合物，工业废水的气味主要是由挥发性化合物引起。 (4)固体成分水中总残渣的总和为总固体含量(TS )，其测定方法是将一定量的水样在105110电烤箱中干燥至一定重量，得到的含量为总固体含量。 3污水的化学性质和指标；(1)无机物指标氮、磷：植物的营养物质会在水体中产生水体富营养化现象。 无机盐类：主要指污水中的硫酸盐、氯化物、氰化物等。 重金属络离子：主要有汞、镉、金属铅、铬、亚金属铅、铜、镍、锡等。 重金属络离子以络离子形式存在时毒性最高，这些个的络离子不被生物分解，通常通过食物链丰富地存在于动物或人体内，能够引起中毒现象。 酸碱污染物：水中的酸碱度以pH值反映

9、其含量。 酸性废水的危害是有较大腐食性的碱性废水容易产生泡沫，使土壤盐碱化。 (2)有机物指标及耗氧有机污染物主要包括碳水化合物、蛋白质、脂肪等天然有机物、有机酸碱、表面激活剂等。 性质：在自然环境中极不稳定，被生物氧化分解，分解时消耗水中的溶解氧。污染评价指标： BOD -生化学需氧量COD -化学需氧量TOD -总有机碳，生化学需氧量(BOD )，在一定条件下好氧微生物为将有机物氧化为无机物所消耗的氧量意义：间接反映被微生物氧化分解的有机物的量。 微生物分解有机物的过程可分为两个阶段：碳氧化阶段：有机物O2 CO2 H2O NH3(20天完成)硝化阶段：将NH3氧化成亚硝酸盐和硝酸盐(20

10、天完成)通常为20，持续20天的生化需氧量以BOD20表示。 为缩短检测时间，常以20、5天的生化需氧量BOD5为常用有机物的水质指标，一般BOD5约为BODu的70%左右。 化学需氧量(COD )，定义：化学氟化剂氧化有机物时所需的氧量，单位mg/L。 重铬酸钾元素(用CODCr或COD表示)氟化剂高锰酸钾元素(用CODMn或OC表示)的意义：能准确地表示污水中的有机物量，且测定时间短，但有一定误差，不能反映可生物降解的有机物量。 COD-BODu=难以生物分解的有机物量。 根据统一处理的生物化学指数(BOD5/COD) BOD5/COD0.3，一般而言以生物方式来处理，城市污水BOD5/C

11、OD的比率通常处于0.40.65之间。 (3)总有机碳量(TOC )测定：将一定量的水样氧化后，注入氧含量已知的氧流中，以铂为催化剂的燃烧管，在900高温下燃烧，将有机物所含的碳氧化为二氧化碳，通过红外线瓦斯气体分析校正记录CO2的数量，将碳含量换算成总有机碳量4 )总需氧量(TOD )有机物的主要如果将其氧化，则分别产生CO2、H2O、NO2、SO2等物质，消耗的氧量被称为总需氧量，利用mg/L表示。 TODCODcrBODUBOD5TOC，(3)生物性质及其指标，污水中的生物污染物是指在污水中发病的微生物，以细菌和细小病毒为主。 主要来源：生活污水、制革污水、医院污水等含有致病菌、寄生虫卵

12、及细小病毒的污水。 污水生物检测指标为大肠菌群群数、大肠菌群指数、细小病毒及细菌总数。 大肠菌群群数是每1升水试料中含有的大肠菌群群数，大肠菌群指数是检测出1个大肠菌群群所需的最低水试料的水量，用毫升表示。 水质指标、用水水质指标、物理水质指标：包括温度、色度、浊度、嗅和味、悬浊物及导电率等。 污水水质指标、生物性指标主要有细菌总数、总大肠菌群群和细小病毒三项，物理性指标包括水温、色度、臭味和固体物质等，化学性指标包括BOD等有机物指标，酸盐基度、无机盐类、氮磷、重金属络离子、非重金属无机有毒物质等的微生物学指标：细菌总数， 多用总大肠菌群组和耐热大肠菌群组等指示菌表达，毒理学指标、放射性指标

13、、1.2水质标准，一、供水水质标准1地表水环境质量基准国家环境保护总局于1999年公布了地表水环境质量标准(GHZB-1999 )。 该标准规定项目有75项，其中基本项目31项，特定项目4项及地表水，控制类水和有机化学物质的项目40项。 类：主要适用于水源水、国家自然保护区。 类：主要适用于集中生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、对虾产卵场等。 类主要适用于集中生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 类：主要适用于一般工业区及人体不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。5种水体，浙江东部的I种水体，2 .城市供水行业的水质标准、建设部根据中国

14、各地辖区的发展不平衡和城市规模，于1992年将自来水公司划分为4类：一类是最高日降水量超过100万m/d的直辖市，对外开放城市，是城市和国家一级企业的自来水公司(重点观光城市和国家一级企业的自来水公司) 二类水司是最高日供水量超过50万m/d的城市，省会城市和国家二级企业的水司第三类是最高日供水量在10万m/d以上、50万m/d以下的水司第四类是最高日供水量在10万m/d以下的水司。 制定生活饮用水水质标准的原则是考虑到人们终身用水的卫生和安全水中不含致病微生物的水中所含的化学物质及放射物质对人体健康不可危害的水的官能性状和一般化学指标良好。 考虑社会经济的发展水平，如选择的指标和相应的限制值

15、的可测性，现有的水处理过程水平是否能满足标准的要求，经济负担能力等。 随着对饮用水水质安全的要求、检测水平和处理能力的提高，生活饮用水水质标准不断修订和提高。 3、生活饮用水水质标准、生活饮用水水质标准通常包括以下几个指标，水的官能性状指标和一般化学指标毒理学指标微生物学指标放射性指标，中国生活饮用水水质标准，1956年发布第一部分饮用水水质标准，共有15项指标。 公布了一九七九年，TJ20-1976生活饮用水卫生标准，增加到了23个项目。 1985年，GB5749-1985生活饮用水卫生标准公布，共修订35项。 2001年卫生部颁布新标准生活饮用水水质卫生规范。 生活饮用水水质卫生规范分为1

16、 .官能性状指标和一般化学指标通常检查项目2 .毒理学指标(修订34项)3.细菌学指标4 .放射性指标异常检查项目(62项)、表1生活饮用水水质通常检查项目和限制值、(续表)、(续表) 2种。应根据一般生产工艺的具体要求，对原水实施必要的处理以保证工业生产的需要二、排水水质标准、现行标准是1996年修订的GB89781996污水综合排放标准的特点：该标准将排放污染物按性质和控制方法分为两类：第一类污染物共13项(见表2 )第二类污染物共56项(见3 )对第类污染物的排放进行三级控制： 排放设置了二次污水处理的污水，执行三次标准。 表2第一类污染物最高可允许排放浓度(单位mg/L )、表3第二类污染物的最高可允许排放浓度(单位mg/L )、(续表)、(续表)、第三节约用水环境容量以及水体的自净化，一、水环境容量如果能与水体的正常生物循环同化的污水负荷低于河流的“自净化容量”，水中正常的植物和动物就能生存，对人类有利排放到河流中的污水一旦超过河流的“自我净化容量”，就会破坏正常的生物循环和生态平衡，河流被污染。 二、水体的自净化定义：指水体在流动中或随时间的推移，水体中污染物自然降低或分解的现象。 水体的自净化过程包括物理作用：扩散、迁移、吸附沉降等，能稀释其浓度，降低污