水質(zhì)工程學上

1、水質(zhì)工程學水質(zhì)工程學 朱慧杰朱慧杰緒 論論水與人類水與人類水資源的狀況水資源的狀況 我國水資源特點我國水資源特點水的循環(huán)水的循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水的自然循環(huán)水的自然循環(huán)水的自然循環(huán)水的自然循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水質(zhì)工程學的任務(wù)水質(zhì)工程學的任務(wù)如何實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用？如何實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用？課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容第第1 1篇篇 水質(zhì)與水處理概論水質(zhì)與水處理概論 教學目的：教學目的：通過本章教學，使學生掌握水源水通過本章教學，使學生掌握水源水 質(zhì)和水質(zhì)標準、水處理的任務(wù)和處理方法概述、質(zhì)和水質(zhì)標準、水

2、處理的任務(wù)和處理方法概述、 反應器原理及應用等水處理基礎(chǔ)概念及基本理反應器原理及應用等水處理基礎(chǔ)概念及基本理 論。論。 本章重點：本章重點：天然水中雜質(zhì)來源、分類；各種天天然水中雜質(zhì)來源、分類；各種天 然水源的水質(zhì)特點；生活飲用水及工業(yè)用水水然水源的水質(zhì)特點；生活飲用水及工業(yè)用水水 質(zhì)標準；水處理基本方法概述；反應器基本原質(zhì)標準；水處理基本方法概述；反應器基本原 理及在水處理中的應用。理及在水處理中的應用。 第第1 1章章 水質(zhì)與水質(zhì)標準水質(zhì)與水質(zhì)標準 天然水體的水質(zhì)及用水水質(zhì)標準。天然水體的水質(zhì)及用水水質(zhì)標準。本章包括兩個內(nèi)容本章包括兩個內(nèi)容 污、廢水的水質(zhì)及污水排放標準。污、廢水的水質(zhì)及污

3、水排放標準。懸浮物與膠體懸浮物與膠體產(chǎn)生渾濁的主要根源（濁度），是飲用水處理的主要去除對象。產(chǎn)生渾濁的主要根源（濁度），是飲用水處理的主要去除對象。 懸浮物特性懸浮物特性 尺寸較大，動水中呈懸浮狀，靜水中可下沉或上浮。尺寸較大，動水中呈懸浮狀，靜水中可下沉或上浮。 包括泥砂、大顆粒粘土、礦物廢渣等無機易沉懸浮物和包括泥砂、大顆粒粘土、礦物廢渣等無機易沉懸浮物和 草木、浮游生物體等有機易浮懸浮物。草木、浮游生物體等有機易浮懸浮物。 膠體特性膠體特性 尺寸小，在水中長期靜置很難下沉。包括粘土、細尺寸小，在水中長期靜置很難下沉。包括粘土、細菌、病毒、腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機高分子物質(zhì)等，天然菌、病毒、腐

4、殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機高分子物質(zhì)等，天然水中的膠體一般帶負電荷，也有帶正電的。其中的有機水中的膠體一般帶負電荷，也有帶正電的。其中的有機物會造成水的色、臭、味。物會造成水的色、臭、味。 溶解物特性溶解物特性 氣體分子（氣體分子（O O2 2、N N2 2、COCO2 2、H H2 2S S等）；等）； 離子（離子（CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+ +、HCOHCO3 3- -、SOSO4 42-2-、ClCl- -等）。等）。 天然水體的類型天然水體的類型 水質(zhì)清澈，細菌較少，水溫和水質(zhì)較穩(wěn)定，但水質(zhì)清澈，細菌較少，水溫和水質(zhì)較穩(wěn)定，但含鹽量、硬度、鐵和錳高于地表水。含鹽量一般在含鹽

5、量、硬度、鐵和錳高于地表水。含鹽量一般在100-5000mg/L100-5000mg/L，硬度通常在，硬度通常在100-500mg/L100-500mg/L 懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，細菌含量和濁度高于地下懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，細菌含量和濁度高于地下 水，水的色、臭、味變化較大，有毒、有害物質(zhì)易進入水，水的色、臭、味變化較大，有毒、有害物質(zhì)易進入 水體，水溫不穩(wěn)定，受自然條件的影響較大。但含鹽量、水體，水溫不穩(wěn)定，受自然條件的影響較大。但含鹽量、 硬度較低。含鹽量一般在硬度較低。含鹽量一般在70-900mg/L70-900mg/L，硬度通常在，硬度通常在50-50- 400mg/L 400

6、mg/L。 水質(zhì)類似于河水，但濁度較低，一般含藻類較多，易受水質(zhì)類似于河水，但濁度較低，一般含藻類較多，易受 污染，含鹽量較河水高。按含鹽量高低分淡水湖、微咸污染，含鹽量較河水高。按含鹽量高低分淡水湖、微咸 水湖和咸水湖（含鹽量水湖和咸水湖（含鹽量1000 mg/L1000 mg/L）。）。 含鹽量高，在含鹽量高，在7.5-43.0g/L7.5-43.0g/L左右，且各種鹽類或離子的重左右，且各種鹽類或離子的重 量比例基本一定。其中氯化物含量最高，約占量比例基本一定。其中氯化物含量最高，約占89%89%左右，左右， 其次為硫化物、碳酸鹽，其它鹽類含量極少。其次為硫化物、碳酸鹽，其它鹽類含量極少

7、。1.2 1.2 水體的污染與自凈水體的污染與自凈 1. 1.可生物降解的有機污染物可生物降解的有機污染物 BOD - BOD - 生化需氧量生化需氧量 COD - COD - 化學需氧量化學需氧量 TOD - TOD - 總需氧量總需氧量 TOC - TOC - 總有機碳總有機碳 生化需氧量生化需氧量(BOD)(BOD) 定義：定義：指在有氧的條件下，由于微生物（主要是細菌）指在有氧的條件下，由于微生物（主要是細菌） 的作用，降解有機物所需的氧量。單位為的作用，降解有機物所需的氧量。單位為mg/Lmg/L。 意義：意義：間接反映可被微生物氧化分解的有機物的量。間接反映可被微生物氧化分解的有機

8、物的量。 微生物降解有機物過程：分兩個階段微生物降解有機物過程：分兩個階段 碳氧化階段：碳氧化階段： 有機物有機物+ +O O2 2 COCO2 2+H+H2 2O+NHO+NH3 3（2020需需2020天完成）天完成） 耗氧量計作耗氧量計作BODBOD5 5或或 BODBOD2020。 硝化階段：硝化階段：將將NHNH3 3氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽（氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽（2020需百日完成）需百日完成） 一般一般BODBOD5 5約為約為BODBOD2020的的70%70%左右，生活污水的左右，生活污水的BODBOD5 5值約值約 100-400 100-400mg/Lmg/L 。 化學需

9、氧量（化學需氧量（CODCOD） 重鉻酸鉀（重鉻酸鉀（ CODCOD 或或COD)COD) 氧化劑氧化劑 高錳酸鉀（高錳酸鉀（ CODCOD 或或OC)OC)稱為可生化性指標。稱為可生化性指標。 其值越高越易生化處理，一般須大于其值越高越易生化處理，一般須大于0.30.3，生活，生活 污水約為污水約為0.4-0.650.4-0.65。 總需氧量（總需氧量（TODTOD） 總有機碳（總有機碳（TOCTOC） 2.2.難生物降解的有機污染物難生物降解的有機污染物 3 3. .無直接毒害作用的無機污染物無直接毒害作用的無機污染物 4 4. .有直接毒害作用的無機污染物有直接毒害作用的無機污染物 主要

10、包括：主要包括： 特點：特點： 1.2.3 1.2.3 水體的自凈水體的自凈歷 時 （ 流 程 ）潔 凈 段 降 質(zhì)污 染 段恢 復 段 又 復 潔 凈DOBODBODBODDO又 復 飽 和DO污 水 源 口B O D , D O 含 量O21.3 1.3 飲用水水質(zhì)與健康飲用水水質(zhì)與健康1.4 1.4 用水水質(zhì)標準用水水質(zhì)標準 水質(zhì)標準：水質(zhì)標準：是用水對象所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應達到的是用水對象所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應達到的 指標和限值。指標和限值。 水質(zhì)標準是水處理的依據(jù)。水質(zhì)標準是水處理的依據(jù)。 水質(zhì)標準分為：水質(zhì)標準分為：國際標準、國家標準、地區(qū)標準、行業(yè)國際標準、國家標準、地區(qū)標準、行業(yè) 標準、企業(yè)標準等不同等級。標準、企業(yè)標準等不同等級。 我國生活飲用水水質(zhì)標準我國生活飲用水水質(zhì)標準 1.4.2 1.4.2 其它用水的水質(zhì)標準其它用水的水質(zhì)標準1.5 1.5 污水排放標準污水排放標準 圖43 地面水常規(guī)處理工藝系統(tǒng)出水絮凝池清水池過濾池沉淀池混合裝置混凝劑原水 原水預處理混凝沉淀過濾消毒活性炭吸附飲用水圖42 典型除污染給水處理流程生物處理構(gòu)筑物受污染水源水圖4 7 生物處理除污染工