水污控制第一章绪论解析课件.ppt
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- 控制 第一章 绪论 解析 课件
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1、第第一一章章绪绪 论论Introduction1第一章第一章 绪言绪言问题:问题:l你了解世界和我国水资源及水污染的现状吗?你了解世界和我国水资源及水污染的现状吗?l你知道污水与废水有何区别吗?你知道污水与废水有何区别吗?l你知道废水中的污染物有哪些吗?各种污染物的多少是你知道废水中的污染物有哪些吗?各种污染物的多少是如何表示的?如何表示的?l你了解常用污水处理的分类方法吗?你了解常用污水处理的分类方法吗?l你认为如何才能解决我国的水污染问题?你认为如何才能解决我国的水污染问题?l城市废水一般采用怎样的流程处理才能达到排放标准?城市废水一般采用怎样的流程处理才能达到排放标准?l你还记得西科大污
2、水处理厂的流程吗?你还记得西科大污水处理厂的流程吗?21.1 水与水资源水与水资源 链接链接1.2 废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染 链接链接 1.3 废水中的污染物分类及其危害简介废水中的污染物分类及其危害简介 链接链接 1.4 污染物在水中的迁移与转化污染物在水中的迁移与转化链接链接1.5 废水水质控制废水水质控制 链接链接 1.6 污水出路污水出路链接链接链接链接1.7 城市废水处理的典型流程城市废水处理的典型流程 链接链接 31.1 水与水资源水与水资源1.1.1 世界的水资源及其特点世界的水资源及其特点 l水是地球上最丰富的化合物水是地球上最丰富的化合物l约占地球外层五公
3、里地壳中的约占地球外层五公里地壳中的50l覆盖着地球覆盖着地球71的表面积的表面积l其平均深度达到其平均深度达到3.8 kml总量约有总量约有1.36109 km3 4地球上水资源及其存在状态分布地球上水资源及其存在状态分布51.1.2 1.1.2 我国的水资源及其污染现状我国的水资源及其污染现状(1 1)我国水资源的特点)我国水资源的特点1 1)总量大,人均量少)总量大,人均量少2 2)水量在地区上分布不平衡)水量在地区上分布不平衡3 3)水量在时间分配上很不均匀)水量在时间分配上很不均匀6(2 2)我国的水污染现状)我国的水污染现状l“局部有所改善,整体仍在恶化局部有所改善,整体仍在恶化”
4、。l我国大江大河干流水质尚好,但临近大城市河段我国大江大河干流水质尚好,但临近大城市河段及城市附近的小河支流均已程度不同地受到了污及城市附近的小河支流均已程度不同地受到了污染,严重的已成了臭水沟。染,严重的已成了臭水沟。7l随着乡镇企业的发展和工业重心的转移,污染已随着乡镇企业的发展和工业重心的转移,污染已有向农村、向内地转移的趋势,由地表水受污染有向农村、向内地转移的趋势,由地表水受污染向地下水受污染转移。向地下水受污染转移。l我国的湖泊大多呈富营养化,面积也不断萎缩;我国的湖泊大多呈富营养化,面积也不断萎缩;近海水域亦因受污染而赤潮频发。近海水域亦因受污染而赤潮频发。国家环境保护总局网站国
5、家环境保护总局网站812 废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染 l水在社会循环中,由于种种原因而丧失了使用价水在社会循环中,由于种种原因而丧失了使用价值而外排,这种废弃外排的水称为值而外排,这种废弃外排的水称为废水。废水。l“污水污水”是被污染物污染了的水,强调其脏的一是被污染物污染了的水,强调其脏的一面。面。9据据废水的来源废水的来源生活废水(生活废水(domestic)工业废水工业废水(industrial)据据污染物的化学类别污染物的化学类别有机废水有机废水(organic)无机废水无机废水(inorganic)按按废水产生的工艺废水产生的工艺焦化废水焦化废水(coking)冶金
6、废水冶金废水(metallurgical)制药废水制药废水(pharmaceutical)食品废水食品废水(food)印染废水印染废水(printing and dyeing)10l废水污染废水污染是指废水对水体、大气、土壤或生物的是指废水对水体、大气、土壤或生物的污染,这里污染,这里废水是污染的原因废水是污染的原因。l水污染水污染是指是指水体水体受到废水、废气、固体废弃物中受到废水、废气、固体废弃物中污染物的污染,这里污染物的污染,这里水体是受害者水体是受害者。但造成水体但造成水体污染的主要原因是废水。污染的主要原因是废水。12 废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染11l需氧型污染需
7、氧型污染l毒物型污染毒物型污染l富营养型污染富营养型污染l感官型污染感官型污染l其它其它12 废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染121.3 废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介 1.3.1 固体污染物固体污染物l 固体污染物是指废水中在固体污染物是指废水中在100C时不能蒸发时不能蒸发的所有物质,称为的所有物质,称为总固体总固体。总固体总固体(total solid TS)溶解性固体溶解性固体(dissolved solid,DS)悬浮性固体悬浮性固体(suspension solid,SS)13悬浮固体悬浮固体可可沉降固体(沉降固体(settleable):能在
8、能在2 2小时内靠重力沉降的固体小时内靠重力沉降的固体 难难沉降固体沉降固体(unsettleableunsettleable)两小时内不能沉降的称为难沉两小时内不能沉降的称为难沉降固体降固体 废水中固体污染物的多少用单位体积的水中所含废水中固体污染物的多少用单位体积的水中所含质量表示质量表示,即,即质量浓度质量浓度,单位一般为,单位一般为mg/L。14废水中悬浮物含量的多少也可用废水中悬浮物含量的多少也可用浊度浊度(turbidity)表示表示 在水质分析中规定,在水质分析中规定,1 L水中含有水中含有1 mgSiO2所构成的所构成的浊度为一个标准浊度单位,简称浊度为一个标准浊度单位,简称1
9、度度 151.3.2 需氧污染物需氧污染物l需氧污染物需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降主要是指废水中所含的能被微生物降解的解的有机物有机物,有些是有毒的,但这类有机物大部,有些是有毒的,但这类有机物大部分本身是无毒的。分本身是无毒的。l这类污染物的特点这类污染物的特点是数量大、成分复杂,所以很是数量大、成分复杂,所以很难分别表示其含量。难分别表示其含量。l产生污染的主要原因产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。的溶解氧。l需氧污染物需氧污染物用间接指标来衡量用间接指标来衡量,常用的有,常用的有BOD、COD、TOC和和TOD等。等。16(1 1)
10、生物化学需(耗)氧量)生物化学需(耗)氧量(biochemical oxygen demand简称简称BOD)生化过程:有机物被转化为生化过程:有机物被转化为CO2、NH3 NH3被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐l表示在一定条件下(表示在一定条件下(20 C),单位体积废水中所含的有单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。单位为单位为mg(氧)氧)/L(废水)废水)l有有BOD5和和BOD20 之分,之分,BOD5最常用。最常用。BOD5=0.7*BODl特点特点:准确反映污染的程度,但测定所需时间长,不利准确反
11、映污染的程度,但测定所需时间长,不利于指导实际生产和自动控制。于指导实际生产和自动控制。17(2 2)化学耗氧量)化学耗氧量(chemical oxygen demand简称简称COD)l用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物,用所消耗用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物,用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的多少,单位仍为的氧化剂中的氧来表示有机物的多少,单位仍为mg/Lmg/L。l常用的氧化剂有常用的氧化剂有K2Cr2O7和和KMnO4,分别用分别用 CODCr 和和CODMn表示。表示。l特点特点:测定速度快,但与实际污染的程度有差距。测定速度快,但与实际污染的程度有差距。18(3)总需氧量总需
12、氧量(total oxygen demand,TOD)和和总有机碳总有机碳(total organic carbon,TOC)l在在900900下,以铂为催化剂,使水样汽化燃烧,然下,以铂为催化剂,使水样汽化燃烧,然后测定气体载体中氧的减少量,作为有机物完全后测定气体载体中氧的减少量,作为有机物完全氧化所需的氧量,称为总需氧量;氧化所需的氧量,称为总需氧量;19l在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量,从在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量,从而确定出水样中碳元素的含量,称为而确定出水样中碳元素的含量,称为总有机碳总有机碳 l特点:测定速度快,但设备复杂且与特点:测定速度快,但设备复杂且与BOD
13、、COD之间无固定关系。之间无固定关系。lBOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特点有各自的特点和用途,在实际应用中应根据各自的特点和不和用途,在实际应用中应根据各自的特点和不同的情况选用!同的情况选用!201.3.3 有毒污染物有毒污染物 (toxic materials)l废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物毒污染物 。l特点:特点:l急性中毒:急性中毒:l慢性中毒:慢性中毒:21l影响危害程度的因素:影响危害程度的因素:l浓度和作用时间浓度和作用时间:l环境条件:环境条件:l生物的种类及生物自身的适应能力生物的种类及生物自身的
14、适应能力。l分类:分类:无机化学、有机化学和放射性毒物无机化学、有机化学和放射性毒物三类。三类。l表示方法:质量浓度表示,单位为表示方法:质量浓度表示,单位为mg/Lmg/L。22(1)无机化学毒物无机化学毒物(inorganic toxics)l无机化学毒物主要是指重金属离子、氰化物、氟无机化学毒物主要是指重金属离子、氰化物、氟化物和亚硝酸盐等。化物和亚硝酸盐等。l化学上一般把化学上一般把密度大于密度大于4的金属称为重金属的金属称为重金属(heavy metals)。水污染中所指的重金属主要是水污染中所指的重金属主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo、Ti等。
15、等。23l重金属重金属(heavy metals)污染有如下特点:污染有如下特点:(a)毒性以离子状态最大,且不同价态的毒毒性以离子状态最大,且不同价态的毒性不同。性不同。(b)很难被生物降解,有时还可以被生物富集很难被生物降解,有时还可以被生物富集或转化成毒性更大的物质。或转化成毒性更大的物质。(c)危害时间长,难消除。危害时间长,难消除。(d)有些重金属是人体必须的元素有些重金属是人体必须的元素。24(2)有机化学毒物)有机化学毒物(organic toxics)l有机化学毒物有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要大多是人工合成的有机物。主要有:农药(有:农药(DDT、有机氯、有机磷等)
16、酚类化有机氯、有机磷等)酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。物等。特点:特点:l这类物质的种类最多,性质最复杂这类物质的种类最多,性质最复杂。l毒性大。毒性大。l化学稳定性好。化学稳定性好。l大多数难被生物降解且可以通过食物链富集,大多数难被生物降解且可以通过食物链富集,危害人体健康。危害人体健康。25(3)放射性物质)放射性物质(radioactive matters)l主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。261.3.4 营养污染物营养污染物(nutrients)l营养污染物营养污染物主要
17、是指植物和微生物生长过程中主要是指植物和微生物生长过程中所需的营养物质,并非有毒,主要是氮和磷。所需的营养物质,并非有毒,主要是氮和磷。l富营养化污染富营养化污染(eutrophication)l产生污染的原因:产生污染的原因:赤潮赤潮 red current水华水华 water bloom27282930l除氮和磷外,除氮和磷外,BOD、温度、维生素类物质也能温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。触发和促进富营养化污染。l表示水中营养物质多少的指标是单位体积水中表示水中营养物质多少的指标是单位体积水中含氮和磷的总质量,单位为含氮和磷的总质量,单位为mg/L。l 氮有氮有多种表示方法:
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