水污染控制工程绪论课件.ppt
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- 水污染 控制工程 绪论 课件
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1、第1章 水污染控制工程绪论吉林师范大学环境工程学院吉林师范大学环境工程学院杨春维杨春维13694001403yangchunwei1995yahoo水污染控制工程水污染控制工程Water Pollution Control EngineeringWater Pollution Control Engineering-Wastewater Treatment and Reuse-Wastewater Treatment and Reuse-水对环境的塑造过程 流体流体水和空气,是地球面貌的外在水和空气,是地球面貌的外在塑造者和调和者。塑造者和调和者。大气和水既为生命提供循环着的物质大气和水既为生
2、命提供循环着的物质基础,也为生命提供环境。基础,也为生命提供环境。气候的长期的塑造作用,表现在生态气候的长期的塑造作用,表现在生态面貌和生态质量等群量的层面上。面貌和生态质量等群量的层面上。禹为鲧之子,姓姒,又名文命,字高密。禹为鲧之子,姓姒,又名文命,字高密。相传生于西羌(今甘肃、宁夏、内蒙南相传生于西羌(今甘肃、宁夏、内蒙南部一带),后随父迁徙于崇(今河南登部一带),后随父迁徙于崇(今河南登封附近),尧时被封为夏伯,故又称夏封附近),尧时被封为夏伯,故又称夏禹或伯。是中国第一个王朝禹或伯。是中国第一个王朝-夏朝的夏朝的建立者,同时也是奴隶社会的创建者。建立者,同时也是奴隶社会的创建者。大禹
3、治水大禹看到作何感想?直接经济损失直接经济损失640亿元亿元小河不发威,真当我枯了大连理工凌水河大连理工凌水河城市内涝北京市莲花桥下2004年7月10日排水管网设计不合理?排水管网设计不合理?还是还是“重地上轻地下、重建重地上轻地下、重建设轻规划设轻规划”?古人的智慧值得借鉴水少也会带来麻烦我们的理想:碧水环城长江之水我国的水问我国的水问题,渗透和题,渗透和反映了我国反映了我国的太多,我的太多,我们的任务也们的任务也就有那么多。就有那么多。我们的三峡人类在如此残酷的使用水2010年夏年夏 青岛海水浴场游泳人山人海青岛海水浴场游泳人山人海中石油大连输油管道爆炸泄漏事故(1500吨原油流入海洋,受
4、污染海域约500平方公里)2010 吉林7000余个化工桶被洪水冲入松花江三甲基一氯硅烷三甲基一氯硅烷松花江污染 2005年年11月月13日,吉林石化日,吉林石化公司爆炸事故公司爆炸事故引起引起,污染以,污染以苯、硝基苯为苯、硝基苯为主。主。四川沱江特大污染事故四川沱江特大污染事故2004年年2月月16日川化集团川日川化集团川化股份有限公司第二化肥厂化股份有限公司第二化肥厂二车间水解、解吸装置的两二车间水解、解吸装置的两台给料泵发生故障,导致含台给料泵发生故障,导致含高浓度氨氮的尿素工艺冷凝高浓度氨氮的尿素工艺冷凝液排入沱江的支流毗河共排液排入沱江的支流毗河共排放纯氨氮吨。放纯氨氮吨。四川沱江
5、特大污染事故百万人饮水中断,水生态系统遭受重创,直接经济损失超过亿元百万人饮水中断,水生态系统遭受重创,直接经济损失超过亿元 福州一家医疗垃圾加工厂希望同学们保持和希望同学们保持和提高想象力!某些提高想象力!某些中国人的行为是超中国人的行为是超乎想象的。乎想象的。安徽滁州清流河不流清安徽巢湖水质2007年8月份降为重度污染 江西永平铜矿污染触目惊心流体是环境物质的载体,流体是环境物质的载体,任何化学污染,都可能任何化学污染,都可能与水的污染有联系。与水的污染有联系。黄河兰州段又遭污染 不愉快的景象反映不愉快的原因,意味不愉快的后果大自然很生大自然很生气,后果很气,后果很严重。严重。水污染的后果
6、之一:水生态遭水生态遭到严重破到严重破坏,鱼大坏,鱼大量死亡量死亡 水污染的后果之二:日出江华红胜火日出江华红胜火春来江水绿如蓝春来江水绿如蓝 滇池蓝藻难治理定海长春水库蓝藻旺发定海长春水库蓝藻旺发 水污染后果之三:麻烦大了麻烦大了 进入生态系统的水污染进入有人类活动的生进入有人类活动的生态系统后,物质的空态系统后,物质的空间转移就变得难以预间转移就变得难以预料,因果变得无法跟料,因果变得无法跟踪。踪。水环境问题的实质1资源型缺水问题资源型缺水问题;2水质型缺水问题水质型缺水问题。求雨求雨-2004年吉林省某县-面对巨大的生面对巨大的生存问题,逃避、存问题,逃避、轻信、迷信的轻信、迷信的态度和
7、行为是态度和行为是没有任何效果没有任何效果的。需要的是的。需要的是科学和技术。科学和技术。1.1.水体污染及水循环水体污染及水循环2.2.污染物在水环境中的迁移与转化污染物在水环境中的迁移与转化 3.3.水处理单元技术简介水处理单元技术简介绪绪 论论需要感悟和思考的问题需要感悟和思考的问题1.1.大自然的循环过程中,有多种净化的机制,大自然的循环过程中,有多种净化的机制,如蒸发和降雨等。如蒸发和降雨等。2.2.现代的大自然已经是人化了大自然了。现代的大自然已经是人化了大自然了。3.3.大自然是科学技术的背景和前景。大自然是科学技术的背景和前景。4.4.水处理科学技术是建立在整个自然科学技术水处
8、理科学技术是建立在整个自然科学技术平台上的。平台上的。一、水循环及水质一、水循环及水质1.1.水的自然循环水的自然循环一、水循环及水质一、水循环及水质自然界的水循环自然界的水循环1.1.水的自然循环水的自然循环2.2.水的社会循环水的社会循环 2.1 2.1 生活用水生活用水 2.2 2.2 工业工业(农业农业)用水用水 2.3 2.3 集团设施(学校、医院、商场、宾集团设施(学校、医院、商场、宾馆、车站、饭店等等)用水。馆、车站、饭店等等)用水。一、水循环及水质一、水循环及水质水的社会循环水的社会循环在自然循环里,水和地面或地下接触和物质在自然循环里,水和地面或地下接触和物质交换,水质带有交
9、换,水质带有地域特点地域特点;在社会循环里,水与人类生活和产业活动接在社会循环里,水与人类生活和产业活动接触,水质带有触,水质带有社会特点社会特点。3.水资源资源的属性与特征1有限性(淡水资源、水环境容量)有限性(淡水资源、水环境容量)水资源的有限性水资源的有限性全球水资源分布图全球水资源分布图14*108km33.水资源资源的属性与特征1有限性(淡水资源、水环境容量)有限性(淡水资源、水环境容量)2可再生性(化学性质稳定、气液固和海陆空三相转变、可再生性(化学性质稳定、气液固和海陆空三相转变、周而复始、循环再生)周而复始、循环再生)3价值性(生活、生产、生态服务、景观、文化娱乐功能,价值性(
10、生活、生产、生态服务、景观、文化娱乐功能,即直接经济价值和间接生态系统服务功能价值)即直接经济价值和间接生态系统服务功能价值)4不可替代性(生命之源、农业命脉、工业血液、气候环不可替代性(生命之源、农业命脉、工业血液、气候环境调节器)境调节器)5利弊双重性(旱灾与洪灾)利弊双重性(旱灾与洪灾)6时空分布不均匀性(雨量分布东南多,西北少)时空分布不均匀性(雨量分布东南多,西北少)雨量分布图雨量分布图酸雨,就在我们身边水质和水量的调查分析是明确水处理任务,为工程水质和水量的调查分析是明确水处理任务,为工程设计提供基础依据和相关参数的基础。设计提供基础依据和相关参数的基础。工艺中各工艺中各单元的效果
11、单元的效果一般用一般用水质指标水质指标来表征。来表征。工艺中个单元以及单元工艺中个单元以及单元连接构件的大小连接构件的大小一般由一般由水水量量来决定。来决定。所以,水质和水量意识需要贯穿整个流程。所以,水质和水量意识需要贯穿整个流程。4.4.水质与水量的把握水质与水量的把握向北京供应的山西水假如面对这样假如面对这样的地面水源,的地面水源,将其处理成合将其处理成合格的自来水。格的自来水。你将如何展开你将如何展开工作程序?如工作程序?如何获得水质和何获得水质和水量信息?对水量信息?对这些信息的完这些信息的完备性和可靠性备性和可靠性有把握吗?有把握吗?化肥厂的工业废水从后院管道排向清流河针对这样的工
12、业针对这样的工业排水口,设计一排水口,设计一个合格的污水处个合格的污水处理厂。想象一下,理厂。想象一下,需要做那些工作?需要做那些工作?1.1.数据的收集(已有数据的收集和整理)数据的收集(已有数据的收集和整理)2.2.数据的测量数据的测量 2.1.2.1.物理参数的获得,水量及其变动。物理参数的获得,水量及其变动。2.2.2.2.化学参数的获得,组分及其原因化学参数的获得,组分及其原因3.3.数据的推断,利用间接方法,包括自己的知数据的推断,利用间接方法,包括自己的知识对于参数的推断。识对于参数的推断。注:各种水质标准的存在,使用和判断注:各种水质标准的存在,使用和判断4.4.水质与水量的把
13、握水质与水量的把握地面水五类标准(河水、湖水)地面水五类标准(河水、湖水)国家环保部国家环保部地面水环境质量标准地面水环境质量标准GB3838-2002GB3838-2002共共2424项指标,其中列出项指标,其中列出 CODCOD,溶解氧,溶解氧DODO类:类:适用于源头水、国家自然保护区适用于源头水、国家自然保护区 COD 饱和饱和90%;类:适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区,鱼类:适用于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。虾产卵场等。COD 6 mg/L;类:适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游类:适用于集中式生活
14、饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游 泳区。泳区。COD 5 mg/L;:适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。:适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。COD3 mg/L;:适用于农业用水区及一般景观要求水域。:适用于农业用水区及一般景观要求水域。COD 2 mg/L.地面水五类标准地面水五类标准地面水取样及测量(环境监测的内容)地面水取样及测量(环境监测的内容)中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 污水综合排放标准污水综合排放标准 GB 8978-1996 按照污水排放去向(结合地面水五类标准),分年限规定了按照污水排放去向(结合地面水五类标准),分年限
15、规定了69种水污染物最种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类 第一类污染物:第一类污染物:不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。功功13项,主要为重金属,放射性物质;项,主要为重金属,放射性物质;第二类污染物:第二类污染物:在排污单位排放口采样,其
16、最高允许排放浓度必须达到本标准在排污单位排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。分三级,要求。分三级,1997年前项目年前项目 26项指标,项指标,1998年后年后 56项。项。工业污水按生产周期确定监测频率。生产周期在工业污水按生产周期确定监测频率。生产周期在8h以内的,每以内的,每2h采样一次;生采样一次;生产周期大于产周期大于8h的,每的,每4h采样一次。其他污水采样,采样一次。其他污水采样,24h不少于不少于2次。最高允许排次。最高允许排放浓度按日均值计算放浓度按日均值计算污水综合排放标准污水综合排放标准5.5.水质分析水质分析如果把纯水作为比较的基准,那么可以发现,现实的如
17、果把纯水作为比较的基准,那么可以发现,现实的水体是一个复杂体系。水体是一个复杂体系。废水或污水,是废水或污水,是“无限复杂体系无限复杂体系”。基础化学的应用。基础化学的应用在这里受到制约,环境水质分析充满了未知数,需要在这里受到制约,环境水质分析充满了未知数,需要推理的方法。对于废水的分析是一个不断深入,不断推理的方法。对于废水的分析是一个不断深入,不断逼近的过程。逼近的过程。水质分析的方法论水质分析的方法论 由于面对的是探明黑箱的分析,尽管废水的分析项目由于面对的是探明黑箱的分析,尽管废水的分析项目很多,但都是存在于一个实体上,必然不能矛盾。很多,但都是存在于一个实体上,必然不能矛盾。1.能
18、反映总和数量的参数就显得非常重要如:能反映总和数量的参数就显得非常重要如:电导率,电导率,pH,总固体,总固体,TOC,TN;2.简易、在线、快速分析手段非常重要如:紫外扫描,电简易、在线、快速分析手段非常重要如:紫外扫描,电位扫描,位扫描,3.充分认识环境样品分析的难度和挑战性。不断积累知充分认识环境样品分析的难度和挑战性。不断积累知识和经验。识和经验。4.化学分析指标的工程学意义再理解。化学分析指标的工程学意义再理解。1.1.取样(取样(Sampling),Sampling),及其记录的意识及其记录的意识2.2.分析(分析(Analysis)Analysis)分析项目设置及其判读是水平的反
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