第2章水污染与控制课件.ppt

1、第第2章章 水污染与控制水污染与控制主讲人：杨毅红主讲人：杨毅红环境工程概论环境工程概论内内 容容p2.1 概述概述p2.2 物理处理法物理处理法p2.3 物理化学及化学处理法物理化学及化学处理法p2.4 生物处理法生物处理法p2.5 废水中磷、氮的去除废水中磷、氮的去除p2.6 污泥处理污泥处理p2.7 水处理与水工业水处理与水工业2.1 概述p一、水资源概念p二、水体污染源和污染物p三、水体自净p四、水质标准p五、建设节水型社会p六、水资源的可持续管理和利用一、水资源概念p提问：水=水体？ 水污染=水体污染？是海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下水的总称，是由水本身及其存在的悬浮物、溶解物、

2、胶体物、水生生物和底泥等组成的完整的生态系统。地球很地球很“渴渴”， 请珍爱每滴水请珍爱每滴水 p全球淡水资源的比重仅占全球淡水资源的比重仅占总水量的总水量的2.5 p有有70以上以上被冻结在南极和北极的冰盖中，再加上高山冰被冻结在南极和北极的冰盖中，再加上高山冰川和永冻积雪，全球约有川和永冻积雪，全球约有87的淡水资源难以利用的淡水资源难以利用p人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，部分，约占地球总水量的约占地球总水量的0.26，而且分布不均而且分布不均 p目前约目前约11亿人亿人无法获得安全的饮用水无法获得安全的饮用水p每

3、年有每年有310万人万人因饮用不洁水患病而死亡因饮用不洁水患病而死亡 p到到2025年全球可能将有年全球可能将有30亿人亿人生活在缺水地区生活在缺水地区 水危机是中国的最大忧患之一水危机是中国的最大忧患之一 p据统计，据统计，2004年我国人均淡水拥有量居世界年我国人均淡水拥有量居世界88位，不及世位，不及世界人均水平的界人均水平的1/4，有，有18个省、自治区和直辖市人均水资源个省、自治区和直辖市人均水资源低于联合国低于联合国2300m3的标准。的标准。p世界自然基金会世界自然基金会07年年3月月19日发表报告，将长度与水量均为日发表报告，将长度与水量均为世界第三的长江列入世界可能面临干涸的

4、世界第三的长江列入世界可能面临干涸的10条大河之一。条大河之一。p在过去在过去40多年，西北地区冰川面积约减少了多年，西北地区冰川面积约减少了1400km2，雪线，雪线上升上升30-60mm，直接导致部分内陆河源头来水量显著减少。，直接导致部分内陆河源头来水量显著减少。p预测未来预测未来50年西北气温可能上升年西北气温可能上升1.9-2.3，这将导致冰川面，这将导致冰川面积减少积减少27,其中面积其中面积2km2左右的小冰川将基本或完全消失左右的小冰川将基本或完全消失. p1985年，被称为黄河年，被称为黄河“蓄水池蓄水池”的甘南藏族自治州玛曲县的甘南藏族自治州玛曲县湖泊数量还有湖泊数量还有4

5、077个，如今已锐减至个，如今已锐减至1800个；境内个；境内27条黄条黄河主要支流中已有河主要支流中已有11条干涸，另有多条河流则成了季节河。条干涸，另有多条河流则成了季节河。 水污染严重加剧缺水危机水污染严重加剧缺水危机p全国全国70的江河水系受到污染，的江河水系受到污染，40基本丧失了使基本丧失了使用功能，流经城市的河流用功能，流经城市的河流95以上以上受到严重污染受到严重污染p世界上污染最严重的世界上污染最严重的20个城市中中国占了个城市中中国占了16个个。据。据水利部对水利部对118个大中城市调查，地下水严重污染的占个大中城市调查，地下水严重污染的占64。 p2004年水土流失年水土

6、流失365万平方公里，占国土面积的万平方公里，占国土面积的37，土壤流失量土壤流失量16.22亿吨，相当于亿吨，相当于125万平方公里土地上万平方公里土地上流失掉流失掉1厘米厚土壤。厘米厚土壤。p太湖太湖p云南昆明滇池云南昆明滇池p太湖中国第三大淡水湖，在江苏省南部。湖体，高锰酸盐指数、总磷年均值分别达到类、类水质标准，但因总氮污染严重，湖体水质为劣类，处于中度富营养状态。20072007年太湖蓝藻污染年太湖蓝藻污染p滇池中国第六大内陆淡水湖，在昆明市西南。 属富营型湖泊，部分呈异常营养征兆，水色暗黄绿，内湖有机污染严重、有机有害污染严重。滇池经治理后，水质改善明显。治理前治理前治理后治理后p

7、水库二、水体污染源和污染物常用水资源的来源及相应污染对象常用水资源的来源及相应污染对象常常用用水水资资源源来来源源统统计计降降 水水地表水地表水地下水地下水大气污染的大气污染的酸雨及酸沉降酸雨及酸沉降河流河流/湖泊湖泊/水水库的污染库的污染重金属重金属/难降难降解有机污染物解有机污染物地表水环境质量标准地表水环境质量标准GB3838-2002 地下水质量标准地下水质量标准GB/T 14848-1993 大气环境质量标大气环境质量标准准 GB3095-2012 3种来源种来源污染对象污染对象控制标准控制标准水污染和污水来源水污染和污水来源p1.水体污染的含义水体污染的含义 水体因接受过多的污染物

8、而导致水体物理特征、化学特征水体因接受过多的污染物而导致水体物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化，破坏了固有的生态系统，破坏和生物特征发生不良变化，破坏了固有的生态系统，破坏了水体的功能及在经济发展和人民生活中的作用，这种状了水体的功能及在经济发展和人民生活中的作用，这种状况称为况称为。 水体处于水体处于厌氧状态厌氧状态鱼类大量鱼类大量死亡死亡藻类大藻类大量繁殖量繁殖请思考：在环境工程中，水和水体有什么区别？水污染和水体污染有什么联系？水污染和污水来源分类水污染和污水来源分类污污水水工业废水工业废水生活污水生活污水交通运输污染交通运输污染源源农业排水农业排水 化工废水的主要来源 化工生产的

9、原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水 化学反应不完全而产生的废料。如残余浓度低且成分不纯的物料常常以废水的形式排放出来化学反应中副反应过程生成的废水 冷却水，若采用冷却水与反应物料直接接触的直接冷却方式，则不可避免地排出含有物料的废水 地面和设备冲洗水和雨水，因常夹带某些污染物最终形成废水 化工废水的特点化工废水的特点p废水排放量大废水排放量大 p污染物种类多污染物种类多 p污染物毒性大、不易生物降解污染物毒性大、不易生物降解 p废水中含有有害污染物较多废水中含有有害污染物较多 p化工废水的水量和水质视其原料路线、生化工废水的水量和水质视其原

10、料路线、生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异产工艺方法及生产规模不同而有很大差异 p污染范围广污染范围广 凡使水体的水质、生物质、底凡使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质均称为泥质量恶化的各种物质均称为水体污水体污染物染物，根据对环境污染危害的情况不，根据对环境污染危害的情况不同，水体污染物主要有以下几类：同，水体污染物主要有以下几类： （1）固体污染物）固体污染物 （2）耗氧（或需氧）有机污染物）耗氧（或需氧）有机污染物 （3）有毒污染物）有毒污染物 （4）营养性污染物）营养性污染物 （5）生物污染物）生物污染物 （6）油脂类污染物）油脂类污染物 （7）无机无毒物质）无机无毒物质.

11、水体污染物水体污染物指标：指标：悬浮物悬浮物SS、浊度、浊度 固体物质在水中有三种分散状态：固体物质在水中有三种分散状态：。此外，水质分析中把固体物质分为两部。此外，水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜或滤纸（孔径因材料不同而异，约分：能透过滤膜或滤纸（孔径因材料不同而异，约310m）的叫）的叫；不能透过者叫；不能透过者叫，两者合称，两者合称，或总固形物。，或总固形物。必须指出，这种分类仅仅是为了水处理技术的需要。必须指出，这种分类仅仅是为了水处理技术的需要。 （1）固体污染物）固体污染物 能通过生物化学（个别情况下还有化学）的能通过生物化学（个别情况下还有化学）的作用而消耗水中溶解氧的

12、化学物质，统称为作用而消耗水中溶解氧的化学物质，统称为需氧需氧污染物污染物。绝大多数需氧物是有机物，因而在特定。绝大多数需氧物是有机物，因而在特定情况下，需氧物即指有机物。情况下，需氧物即指有机物。 需氧物种类繁多，通常用水质指标间接表示需氧物种类繁多，通常用水质指标间接表示其含量多少。最常用的指标是其含量多少。最常用的指标是生化需氧量生化需氧量（BOD）、化学需氧量（）、化学需氧量（COD）和和总需氧量总需氧量（TOD）等。等。（2）耗氧（或需氧）有机污染物）耗氧（或需氧）有机污染物 废水中能对生物引起毒性反应的化学物质，称为废水中能对生物引起毒性反应的化学物质，称为毒性污染物毒性污染物，简

13、称为毒物。工业上使用的有毒化学物，简称为毒物。工业上使用的有毒化学物质已超过质已超过10000种，因而已成为人们最关注的污染物类种，因而已成为人们最关注的污染物类别。别。 毒物对生物的效应有毒物对生物的效应有急性中毒急性中毒和和慢性中毒慢性中毒两种。大两种。大多数毒物的毒性与浓度和作用时间有关，浓度越大，多数毒物的毒性与浓度和作用时间有关，浓度越大，作用时间越长，致毒后果愈严重。此外，毒物反应与作用时间越长，致毒后果愈严重。此外，毒物反应与环境条件（温度、环境条件（温度、pH值、溶解氧浓度等）和有机物的值、溶解氧浓度等）和有机物的种类及健康状况有关。种类及健康状况有关。（3）毒性污染物）毒性污

14、染物 废水中的毒物有三大类：废水中的毒物有三大类：无机化学毒物无机化学毒物、有机有机化学毒物化学毒物、放射性物质放射性物质。 （一）无机化学毒物（一）无机化学毒物 无机化学毒物分为金属和非金属两类。废水中无机化学毒物分为金属和非金属两类。废水中的重金属主要是的重金属主要是汞、铬、镉、铅汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼、锑、铋等，特别是前几种危害更锰、钛、钒、钼、锑、铋等，特别是前几种危害更大。在轻金属中，大。在轻金属中，铍铍是一种重要的毒物。是一种重要的毒物。 必须指出的是许多毒物元素，往往是生物体所必须指出的是许多毒物元素，往往是生物体所必须的微量元素，只是在必

15、须的微量元素，只是在超过水质标准超过水质标准时，才会致时，才会致毒。毒。 内蒙古某地村民长期饮用含砷严重超标的地下水，致使不少村民患有严重的皮肤病。 （二）有机化学物（二）有机化学物 这种毒物种类繁多，在水质标准中规定的有机这种毒物种类繁多，在水质标准中规定的有机化学毒物有：化学毒物有：有机农药、多氯联苯、有机农药、多氯联苯、挥发酚、苯并挥发酚、苯并（）蓖、）蓖、DDT、六六六、六六六等。等。（三）放射性物质（三）放射性物质 放射性是指原子裂变而释放射线的物质属性。放射性是指原子裂变而释放射线的物质属性。对人体有危害的电离辐射有对人体有危害的电离辐射有X射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线

16、及质子束等，射线通过物质时会产生离子。射线及质子束等，射线通过物质时会产生离子。 营养性污染物营养性污染物可以引起水体富营养化的物质，可以引起水体富营养化的物质，主要有主要有氮氮和和磷磷。氮和磷是植物和微生物的主要营养。氮和磷是植物和微生物的主要营养物质。氮和磷的浓度物质。氮和磷的浓度0.2和和0.02mg/L时，会引起水时，会引起水体的富营养性变化，促使藻类大量繁殖，在水面上体的富营养性变化，促使藻类大量繁殖，在水面上聚集成大片的聚集成大片的水华水华（湖泊）或（湖泊）或赤潮赤潮（海洋）。当藻（海洋）。当藻类在冬季大量死亡时，水中的类在冬季大量死亡时，水中的BOD值猛增，导致腐值猛增，导致腐败

17、，恶化环境卫生，危害水产业。败，恶化环境卫生，危害水产业。 此外，此外，BOD、温度、维生素类物质也能触发、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养性污染。和促进富营养性污染。 （4）营养性污染物）营养性污染物 赤潮赤潮是微小生物使海水变色的现象，具体地说，当海是微小生物使海水变色的现象，具体地说，当海水中的营养成分氮、磷增加到一定程度时，导致水体富营养水中的营养成分氮、磷增加到一定程度时，导致水体富营养化和浮游生物的急剧繁殖并呈红色，以致造成水中缺氧，鱼化和浮游生物的急剧繁殖并呈红色，以致造成水中缺氧，鱼虾死亡，水色变异。它是一切颜色潮的总称，实际上浮游生虾死亡，水色变异。它是一切颜色潮的总称

18、，实际上浮游生物种类不同而出呈现不同的颜色。（赤潮的全过程约半月左物种类不同而出呈现不同的颜色。（赤潮的全过程约半月左右，分为前期、盛期、衰期和末期，盛期一般为右，分为前期、盛期、衰期和末期，盛期一般为35天）。天）。 赤潮赤潮（redtide）制造者制造者受到伤害的不仅仅是鱼v 一些科学家留在实验室中研究北卡罗来纳州海湾数十亿鱼的死因，但他们却走进了自己的恐怖世界。他们受到毒甲藻 P fiesteria piscicida毒素的攻击。这是一种腰鞭毛虫，他的数量在藻类水华期间会突然暴增。它产生的毒素一种是水传播，另一种是空气传播。培养甲藻的实验室里空气有可能被通气管道循环送到隔壁办公室。这种毒

19、素能够对免疫系统和大脑高级功能区造成毁灭性的打击。刚开始，视力模糊，呼吸困难，经过几个小时的恶心和呕吐后，就会不明原因的突然发狂。这种麻醉死的精神错乱后，意识就好像丧失，皮肤出现血点。受害者不记得自己的名字、不能说话，也不能阅读。5-7年之后神经损伤仍然存在。接触毒素后短时间内，20%-40%的免疫系统被破坏，并持续数年。与毒素接触的鱼在30S之内就翻白肚，1min之内拍打挣扎而死。生物污染物生物污染物主要是指废水中的致病性微生物及主要是指废水中的致病性微生物及其它有害的有机物，主要包括其它有害的有机物，主要包括等各种致病体。废水中的绝大多数微生物是无害等各种致病体。废水中的绝大多数微生物是无

20、害的，但有时却能含有各类致癌微生物。除致病体外，的，但有时却能含有各类致癌微生物。除致病体外，废水中若生长铁菌、硫菌、藻类、水草或贝壳类动废水中若生长铁菌、硫菌、藻类、水草或贝壳类动物时，会堵塞管道和用水设备等，有时还腐蚀金属物时，会堵塞管道和用水设备等，有时还腐蚀金属和损害木质，也属于生物污染。和损害木质，也属于生物污染。（5）生物污染物）生物污染物油类污染物包括矿物油（石油）和动植物油中的液油类污染物包括矿物油（石油）和动植物油中的液体部分。它们均难溶于水，粒径较大的分散油易聚集成片，体部分。它们均难溶于水，粒径较大的分散油易聚集成片，漂浮于水面；粒径介于漂浮于水面；粒径介于1001000

21、0nm的微小油珠易被表的微小油珠易被表面活性剂和疏水固体所包围，形成乳化油，稳定地悬浮于面活性剂和疏水固体所包围，形成乳化油，稳定地悬浮于水中。水中。 油类污染物经常覆盖于水面，影响氧的溶入；它还油类污染物经常覆盖于水面，影响氧的溶入；它还能附着于土壤颗粒表面的动植物体表，影响养分的吸收和能附着于土壤颗粒表面的动植物体表，影响养分的吸收和废物的排出，粘附油的鱼具有异臭。油类污染物的水质指废物的排出，粘附油的鱼具有异臭。油类污染物的水质指标有标有石油类石油类和和动植物油动植物油两项，两者还构成两项，两者还构成COD值。值。（6）油脂类污染物）油脂类污染物海洋油污染海洋油污染排入水体中的酸、碱及一

22、般无机盐类。排入水体中的酸、碱及一般无机盐类。 酸性废水主要来源于矿山排水、工业废水及酸性废水主要来源于矿山排水、工业废水及酸雨。碱性废水主要来源于碱法造纸、化学纤维酸雨。碱性废水主要来源于碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业废水。制造、制碱、制革等工业废水。 酸性和碱性废水使水体的酸性和碱性废水使水体的pH发生变化，破坏了自然发生变化，破坏了自然的缓冲能力，抑制了微生物的生长，妨碍水体的自净，使的缓冲能力，抑制了微生物的生长，妨碍水体的自净，使水质恶化、土壤酸化或盐碱化。水质恶化、土壤酸化或盐碱化。（7）无机无毒物质）无机无毒物质上节主要内容回顾水体污染物主要包括哪几大类？p （1）固体

23、污染物 p （2）耗氧（或需氧）有机污染物 p （3）有毒污染物p （4）营养性污染物 p （5）生物污染物p （6）油脂类污染物p （7）无机无毒物质. 水质水质即水的品质，是指水与其中所含杂质即水的品质，是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性特性 。在环境工程中，常用。在环境工程中，常用“水质指标水质指标”来衡来衡量水质的好坏，也就是表征水体受污染的程度。量水质的好坏，也就是表征水体受污染的程度。 反映水质的重要参数有反映水质的重要参数有物理性水质指标物理性水质指标、化学性水质指标化学性水质指标和和生物学水质指标生物学水质指

24、标三大类。三大类。重点水质指标水质指标（1）物理性指标）物理性指标表示有机物的综合指标：表示有机物的综合指标：生化需氧量（生化需氧量（BOD） 是指在有氧的条件下，由于微生物的作用，水中能分是指在有氧的条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量。单位一般解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量。单位一般以以mg/L表示。表示。 化学需氧量（化学需氧量（COD） 是在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，是在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。表示水中还原性物质的多少。所消耗的氧化剂量。表示水中还原性物质的多少。 目前有目前有和和，前者氧化

25、率较低，前者氧化率较低，所以测定值较低，但是比较简便，在测定水样中的有机所以测定值较低，但是比较简便，在测定水样中的有机物含量的相对比较值时可以采用；后者氧化率高，再现物含量的相对比较值时可以采用；后者氧化率高，再现性好，适用于测定水样中的有机物的总量。性好，适用于测定水样中的有机物的总量。（2）化学性指标）化学性指标 BOD5和和COD的比值是衡量污水可生化性的比值是衡量污水可生化性的一项主要指标，比值越高，可生化性越好。一的一项主要指标，比值越高，可生化性越好。一般认为该值大于般认为该值大于0.3，即为可生化的。如果污水，即为可生化的。如果污水中的有机物数量和组成相对稳定，则两者之间可中的

26、有机物数量和组成相对稳定，则两者之间可能有一定的比例关系，可以互相推算求定。对于能有一定的比例关系，可以互相推算求定。对于一 定 的 污 水 而 言 ， 一 般 说 来 ，一 定 的 污 水 而 言 ， 一 般 说 来 ，COD BOD20 BOD5 高锰酸盐指数。高锰酸盐指数。 讨论：BOD和COD如何反映水体的污染程度？总需氧量（总需氧量（TOD） 表示水中有机物完全氧化时所需要的氧量，以表示水中有机物完全氧化时所需要的氧量，以单位体积消耗的单位体积消耗的O2来表示。它是把有机物中的来表示。它是把有机物中的C、H、N、S等元素全部氧化为等元素全部氧化为CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的

27、氧气量。所消耗的氧气量。 这个指标的测定比这个指标的测定比BOD、COD的测定更为快的测定更为快捷简便，其结果也比捷简便，其结果也比COD更接近于理论需氧量。更接近于理论需氧量。但水质监测中应用较少但水质监测中应用较少 。溶解氧（溶解氧（DODO） 水体与大气交换或经化学、生物化学反应后水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的氧称为溶解氧溶于水中的氧称为溶解氧, ,是指溶解在水中的游是指溶解在水中的游离氧，单位以离氧，单位以O O2 2mg/Lmg/L表示。表示。 水体中水体中DO含量多少可以也可反映出水体受含量多少可以也可反映出水体受污染的程度。污染的程度。提问：在研究水体污染问题时

28、，为什么除污染物质外，还要考虑溶解氧的问题？总有机碳（总有机碳（TOC） 表示水中有机污染物的总含碳量，是评价水中表示水中有机污染物的总含碳量，是评价水中有机污染物的一个综合参数。它是用燃烧法测定水有机污染物的一个综合参数。它是用燃烧法测定水样中总有机碳元素来反映水中有机物总量的一种综样中总有机碳元素来反映水中有机物总量的一种综合测定指标。其测定结果以合测定指标。其测定结果以C含量表示，单位为含量表示，单位为mg/L。 植物营养元素植物营养元素 废水中的废水中的N N、P P含量。水质指标含量。水质指标NHNH3 3-N-N，TPTPpHpH 反映水的酸碱性。反映水的酸碱性。有毒物质有毒物质

29、是指在污水中达到一定浓度后，能够危害人是指在污水中达到一定浓度后，能够危害人体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水的生物处理的物质。的生物处理的物质。六大毒物六大毒物：氰化物、砷化物、氰化物、砷化物、汞、镉、铬、铅汞、镉、铬、铅。（3）生物学指标）生物学指标细菌总数细菌总数 是指是指1mL水中所含有各种细菌的总数。反映水中所含有各种细菌的总数。反映水所受细菌污染程度的指标。水所受细菌污染程度的指标。 在水质分析中，是把一定量水接种于琼脂培在水质分析中，是把一定量水接种于琼脂培养基中，在养基中，在37条件下培养条件下培养24小时后，数出生长小时后，数

30、出生长的细菌菌落数，然后计算出每毫升水中所含的细的细菌菌落数，然后计算出每毫升水中所含的细菌数。菌数。大肠菌群大肠菌群 是指是指1L水中所含大肠菌个数，个水中所含大肠菌个数，个/L。提问：提问：大肠菌本身不是致病菌，为什么用来作为大肠菌本身不是致病菌，为什么用来作为指标？指标？ 由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。可以间接易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。可以间接标明水体有无受病原菌污染的可能，或判断污

31、水有无病标明水体有无受病原菌污染的可能，或判断污水有无病原菌的可能。原菌的可能。 水体自净水体自净: :水体能够在其环境容量范围内，经过水体的物理、化学和生物作用，水体能够在其环境容量范围内，经过水体的物理、化学和生物作用，使排入的污染物的浓度和毒性随着时间的推移，在向下游流动的过程中自使排入的污染物的浓度和毒性随着时间的推移，在向下游流动的过程中自然降低。然降低。水环境容量水环境容量: :在满足环境要求的情况下，受纳水体所能够容纳的最大污染物的在满足环境要求的情况下，受纳水体所能够容纳的最大污染物的量。量。水污染水污染： 进入水体污染物水体环境容量、自净能力进入水体污染物水体环境容量、自净能

32、力 自净过程自净过程：物理过程（稀释、扩散、挥发、沉淀）；物理过程（稀释、扩散、挥发、沉淀）；化学和物理化学过程（氧化还原、吸附凝聚、中和）；化学和物理化学过程（氧化还原、吸附凝聚、中和）；生化过程（微生物对有机物分解代谢，不同生物群体相互作用）。生化过程（微生物对有机物分解代谢，不同生物群体相互作用）。 三、水体自净什么是水体自净作用？溶解氧变化曲线说明什么问题？历 时 （ 流 程 ）洁 净 段 降 质污 染 段恢 复 段又 复 洁 净DOBODBODBODDO又 复 饱 和DO污 水 源 口BOD,DO含 量O2历 时 （ 流 程 ）洁 净 段 降 质污 染 段恢 复 段又 复 洁 净DO

33、BODBODBODDO又 复 饱 和DO污 水 源 口BOD,DO含 量O2p第一段（第一段（aoao）：有机物浓度高，耗氧速率大于复氧速率，）：有机物浓度高，耗氧速率大于复氧速率，DODO大幅度下降；大幅度下降；O O点点溶解氧最低溶解氧最低-氧垂点氧垂点p第二段（第二段（oaoa）：有机物浓度降低，耗氧速率小于复氧速率，）：有机物浓度降低，耗氧速率小于复氧速率，DODO开始逐渐回升。开始逐渐回升。p第三段（第三段（b b以后）：溶解氧回升至起始阶段。以后）：溶解氧回升至起始阶段。aOb四、水质标准 1.饮用水水质标准饮用水水质标准（1）生活饮用水水质标准）生活饮用水水质标准 生活饮用水卫生

34、标准生活饮用水卫生标准(GB57492006)。 规定：规定： 生活饮用水水质要求；生活饮用水水质要求； 相关的卫生要求及水质检测；相关的卫生要求及水质检测； 适用于城乡各类集中式供水以及分散式供水的生活饮用水。适用于城乡各类集中式供水以及分散式供水的生活饮用水。（2）工业用水水质标准）工业用水水质标准 各行业都相继制定了工业用水标准。各行业都相继制定了工业用水标准。表表6-3 世界卫生组织规定的饮用水水质标准（摘录）世界卫生组织规定的饮用水水质标准（摘录）表表6-4 我国的生活饮用水质标准我国的生活饮用水质标准 (GB57492006)2.水环境质量标准水环境质量标准p一、地表水环境质量功能

35、区的分类和标准分级一、地表水环境质量功能区的分类和标准分级地表水环境质量功能区分为五类：地表水环境质量功能区分为五类：1.功能区功能区 I类类: 源头水、国家自然保护区；源头水、国家自然保护区； II类类: 集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；区、鱼虾产卵场等； III类类: 集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护及游泳区；及游泳区； IV类类: 一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； V类类: 农业用水区及一般景观要

36、求水域。农业用水区及一般景观要求水域。地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB 3838-2002)2.水环境质量标准p一、地表水环境质量功能区的分类和标准分级一、地表水环境质量功能区的分类和标准分级2.标准分级标准分级 对应地表水上述五类功能区，将地表水环境质量基本项目对应地表水上述五类功能区，将地表水环境质量基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值，即一类区执行值，即一类区执行I级标准；二类区执行级标准；二类区执行II级标准；三类区级标准；三类区执行执行III级标准；级标准；IV类区执行类区执行IV级标准；级标准；V类

37、区执行类区执行V级标级标准。水域功能类别高的区域执行的标准值严于水域功能类准。水域功能类别高的区域执行的标准值严于水域功能类别低的区域。别低的区域。3.常规项目的标准限值常规项目的标准限值 水温、水温、pH值、溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、五日值、溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷生化需氧量、氨氮、总氮、总磷地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB 3838-2002)项项 目目分类标准值（分类标准值（GB 3838-2002）类类类类类类类类类类水温水温()人为造成的环境水温变化应限制在周平均最大温升人为造成的环境水温变化应限制在周平均最大温升1，周平均

38、最大温降，周平均最大温降2PH值值(无量纲无量纲)90%(或或7.5)69696969溶解氧溶解氧 饱和率饱和率6532高锰酸盐指数高锰酸盐指数 2461015化学需氧量化学需氧量(COD) 1515203040BOD5 334610氨氮氨氮(NH3-N) 0.150.51.01.52.0总磷总磷(以以P计计) 0.02(湖、库湖、库0.01)0.1(湖、库湖、库0.025)0.2(湖、库湖、库0.05)0.3(湖、库湖、库0.1)0.4(湖、库湖、库0.2)总氮（湖、库）总氮（湖、库）0.20.51.01.52.0铜铜 00110101010锌锌 00510102020氟化物氟化物(以以F-

39、计计) 1010101515硒硒 0.010.010.010.020.02砷砷 0050050050101汞汞 0.000050.000050.00010.0010.001镉镉 0.0010.0050.0050.0050.01铬铬(六价六价) 0.010.050.050.050.1铅铅 0.010.010.050.050.1氰化物氰化物 0.0050.050.20.20.2挥发酚挥发酚 0.0020.0020.0050.010.1地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB 3838-2002)p一、地表水环境质量功能区的分类和标准分级一、地表水环境质量功能区的分类和标准分级案例分析案例分析 某

40、大型湖泊位于两个不同的行政管理区域，根据省政府对某大型湖泊位于两个不同的行政管理区域，根据省政府对该水域的中长期规划建设要求，必须对该水域进行水环境该水域的中长期规划建设要求，必须对该水域进行水环境容量核算，以确保该水域周边地区发展的需要。其中，该容量核算，以确保该水域周边地区发展的需要。其中，该水域的一侧要求的水质标准为三级，以保证生活饮用水和水域的一侧要求的水质标准为三级，以保证生活饮用水和渔业资源利用的需要，另一侧的水质要求只需要满足工业渔业资源利用的需要，另一侧的水质要求只需要满足工业生产用水生产用水IV类即可。类即可。问题：问题： 1.该水域的水质标准如何确定？该水域的水质标准如何确

41、定？ 分分综合排放标准综合排放标准、行业部门标准行业部门标准两种，两种，不交叉执行不交叉执行，有的地区还制定了严于国家排放标准的地方标准。有的地区还制定了严于国家排放标准的地方标准。 综合性排放标准：综合性排放标准： 污水综合排放标准污水综合排放标准（GB8978GB897819961996） 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（GB18918-2002GB18918-2002）行业部门标准：行业部门标准：环保部水环境标准目录环保部水环境标准目录http:/ 3.废水排放标准上节内容回顾n水体主要水质指标有哪些？（重点）v物理性指标：温度、色度、嗅、固体（SS）v化学性

42、指标：BOD、COD、DO、NH3-N、TN、TP等；v生物学指标：细菌总数、大肠菌群；n什么是水体自净？n水质标准的分类？v用水水质标准、水环境质量标准、废水排放标准。污水综合排放标准（污水综合排放标准（GB89781996）p一、污水综合排放标准一、污水综合排放标准 适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。投产后的排放管理。1标准分级标准分级 排入排入类水域和二类海域的污水，执行一级标准类水域和二类海域的污水，执行

43、一级标准 排入排入、类水域和三类海域的污水，执行二级标准。类水域和三类海域的污水，执行二级标准。 排入二级污水处理厂的污水，执行三级标准。排入二级污水处理厂的污水，执行三级标准。 排入未设置二级污水处理厂的污水，根据排出水受纳水域功能要求，排入未设置二级污水处理厂的污水，根据排出水受纳水域功能要求，执行执行和和的规定。的规定。 、和和类水域中划定的保护区和一类海域。类水域中划定的保护区和一类海域。 污水综合排放标准污水综合排放标准p一、污水综合排放标准一、污水综合排放标准2污染物分类污染物分类 第一类污染物：能在环境或动植物体内蓄积能在环境或动植物体内蓄积 对人体健康对人体健康产生长远不良影响

44、者。不分行业和污水排放方式，不分受产生长远不良影响者。不分行业和污水排放方式，不分受纳水体功能类别，一律在车间排放口采样，最高允许排放纳水体功能类别，一律在车间排放口采样，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。 13种种 第二类污染物，指长远影响小于第一类的污染物质。在排，指长远影响小于第一类的污染物质。在排污单位排放口采样，最高允许排放浓度必须达到本标准要污单位排放口采样，最高允许排放浓度必须达到本标准要求。求。表表6-6 第一类污染物最高允许排放浓度第一类污染物最高允许排放浓度注意:p省内多执行广东省地方标准水污染物排放限值DB44/26-2001：废水处理方法 p

45、废水处理的目的就是以某种方法将废水中的污染物分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。p 废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。按按作用原理作用原理废水的处理方法废水的处理方法可分为四大类：可分为四大类：废水处理技术2.2 物理处理法p2.2.1 过滤法p2.2.2 沉淀法p2.2.3 浮上法（一）格栅和筛网（一）格栅和筛网 分离水中悬浮物，简单，易，效果良分离水中悬浮物，简单，易，效果良好好 1 1格栅格栅（废水第一道设施）（废水第一道设施） 一组平行的金属栅条组成的一组平行的金属栅条组成的框架框架，斜置在水通道，斜置在水通道上上（废水通道

46、上，或原水进口，取水口进口）。（废水通道上，或原水进口，取水口进口）。 （20mm20mm）。通常是。通常是废水处理流废水处理流程的第一道设施。程的第一道设施。 劳动条件恶劣，强度大。劳动条件恶劣，强度大。 链条拉动齿耙转动。链条拉动齿耙转动。2.2.1 过滤法2 2筛网筛网金属条或化学纤维纺织成网，筛孔金属条或化学纤维纺织成网，筛孔0.151.0mm0.151.0mm。截留截留细碎悬浮物（细碎悬浮物（1mm1mm）。适用于。适用于纤维类和动植物残体纤维类和动植物残体碎屑。碎屑。结构要求：结构要求：即要易截留，又要便于卸料及清理筛面。即要易截留，又要便于卸料及清理筛面。类型：类型： 水力回转筛

47、：水力回转筛：。 固定式斜筛：固定式斜筛：（造纸白水）（造纸白水）图8-3 水力回转筛结构示意图2.2.1 过滤法筛网的各种形式筛网的各种形式水力筛网水力筛网截留污物的去除截留污物的去除: :填埋、焚烧、堆肥或粉碎机粉碎后填埋、焚烧、堆肥或粉碎机粉碎后返回废水中。返回废水中。筛余物的处置筛余物的处置（二）粒状介质过滤（砂滤、滤料过滤）（二）粒状介质过滤（砂滤、滤料过滤）1 1概述概述定义：用定义：用具有孔隙的具有孔隙的粒状滤料层粒状滤料层（石英砂）（石英砂）截留水中截留水中的不溶污染杂质的不溶污染杂质。（沉淀池后）。（沉淀池后）目的：目的：去除经生物絮凝和化学絮凝后去除经生物絮凝和化学絮凝后不

48、能沉降的颗粒和胶体物质不能沉降的颗粒和胶体物质；增加对增加对SSSS、浊度、浊度、P P、BODBOD、重金属、石棉、细菌、病毒以及其、重金属、石棉、细菌、病毒以及其它一些污染物质的去除效果；它一些污染物质的去除效果；去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用；去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用；克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操作，使出水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性；水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性；保护后续装置。保护后续装置。2.2.1 过滤法1-进水干管；进水干管；2-进水支管；进水支管；3-清水支管；清水支管；4-排水管；

49、排水管；5-排水阀；排水阀；6-集水渠；集水渠；7-滤料层；滤料层；8-承托层；承托层；9-配水支管；配水支管；10-配水干管；配水干管；11-冲洗水管；冲洗水管；12-清水总管；清水总管；13-排水槽；排水槽；14-废水渠；废水渠；15-走道空间走道空间深层压力砂滤罐深层压力砂滤罐机理：机理： （1 1）筛滤作用：筛滤作用：使得滤料上粗下细，截留较大的固体污染物使得滤料上粗下细，截留较大的固体污染物在顶层，在顶层，形成污染物的薄膜形成污染物的薄膜，起主要的过滤作用，属于，起主要的过滤作用，属于阻力截留阻力截留或筛滤作用或筛滤作用。 （2 2）沉降作用：沉降作用：细小滤料，有大量沉降面积细小滤

50、料，有大量沉降面积（1m1m3 3料有料有400m400m2 2），），杂质在此面上沉淀。杂质在此面上沉淀。 （3 3）吸附凝聚：吸附凝聚： 滤料面积大，可以物理吸附滤料面积大，可以物理吸附（分子力、电场力）。（分子力、电场力）。 滤料空隙小，增加胶体颗粒碰撞机会，促使凝聚滤料空隙小，增加胶体颗粒碰撞机会，促使凝聚。（二）粒状介质过滤（砂虑、滤料过滤）2 2过滤过程过滤过程：过滤、反洗交替进行：过滤、反洗交替进行 （1 1）过滤：过滤：废水经过滤层变为清水，截留杂质。周期废水经过滤层变为清水，截留杂质。周期8 8 12h。当出水不合格时，就要停止过滤，进行反洗。当出水不合格时，就要停止过滤，进