污水水質(zhì)與污水出路

1、關(guān)于污水水質(zhì)和污水出路第一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月環(huán)境工程 環(huán)境工程是一門運(yùn)用工程、技術(shù)方法和手段控制環(huán)境污染、改善環(huán)境質(zhì)量的學(xué)科。水污染控制工程 從技術(shù)和工程上解決、預(yù)測和控制水污染問題，提供提高水環(huán)境質(zhì)量、合理利用水資源的方法，滿足不同用途和要求用水的工藝技術(shù)和工程措施。第二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月水污染控制工程概述 研究對象：點(diǎn)源污染、面源污染、水環(huán) 境修復(fù) 控制方法：物理、物理化學(xué)和生物化學(xué) 成果體現(xiàn)：工程（工藝）、裝備（設(shè)備）點(diǎn)源：通過某種裝置集中排放的固定點(diǎn)狀源，如排污管等。面源：在一定區(qū)域范圍內(nèi)，以低矮密集的方式自地面或近 地面的高度排放污染物

2、的源。第三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第九章 污水水質(zhì)和污水出路第一節(jié) 污水性質(zhì)與污染指標(biāo)第二節(jié) 污染物在水環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 第三節(jié) 污水出路與排放標(biāo)準(zhǔn)掌握：物理、化學(xué)及生物性指標(biāo)內(nèi)容； BOD、COD、TOC概念及相互關(guān)系。第四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 污水性質(zhì)與污染指標(biāo)一、廢水、廢水污染及水體污染 1、廢水 在社會循環(huán)中，由于種種原因喪失了使用價值而外排的水?！皬U水”指廢棄外排水，強(qiáng)調(diào)廢棄的一面。 2、污水 被污染物污染了的水，強(qiáng)調(diào)污染物的含量較高。實(shí)際相當(dāng)數(shù)量的廢水中污染物含量并不高，如冷卻水。 第五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 4、

3、水污染 指水體因某種物質(zhì)的介入，導(dǎo)致其物理、化學(xué)、生物或放射性等特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。 3、廢水污染 指廢水對水體、大氣、土壤或生態(tài)的污染，這里廢水是污染的原因。第六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、水污染的類型水體污染自然污染人為污染物理性污染化學(xué)性污染生物性污染第七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月熱污染: 廢熱引起水體升溫，DO下降。色 度: 透光性、水生植物的光合作用及水體自凈 能 力下降。懸浮物污染: 透光性、光合作用下降，沉積造成底 泥積累和腐化，懸浮物作為其它污染物載 體，污染下游水體。 臭 味: 腐

4、爛、硫化氫。放射性污染: 核工業(yè)發(fā)展、放射性礦藏開采、核試 驗(yàn)、核電站、同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、研究 等領(lǐng)域的應(yīng)用。1、物理性污染第八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、化學(xué)性污染（1）無機(jī)物污染酸堿污染：影響水體pH、細(xì)菌和其他微生物生 長、腐蝕。無機(jī)鹽污染：Ca、Mg導(dǎo)致水硬度增加，增加自 來水處理成本，引起腹瀉、結(jié)石。 N、P污染：“富營養(yǎng)化”、“赤潮”（甲藻）、 “水華”、“湖靛”。硫酸鹽與硫化物污染：可能出現(xiàn)硫化氫，特別在 pH較低時。第九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氯、氟化物：導(dǎo)致使無機(jī)鹽含量偏高，水味 變咸，腐蝕金屬管道及設(shè)備氰化物：含CN-物質(zhì)，常見氰化物

5、有氰化鈉、 氰化鉀、氰化烴，能溶于水劇毒！慢性中毒主要癥狀為頭痛、嘔吐、頭暈、動作不協(xié)調(diào)等。砷化物：三價砷化物比五價砷化物毒性更大重金屬污染：Hg（水俁?。㈡k（痛痛?。?鉛、鉻等。第十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月云南滇池藍(lán)藻水體富營養(yǎng)化 福建霞浦縣沿海赤潮2000年東海赤潮第十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月喝了含砷的地表水而中毒的孩子第十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 頭顱的控訴天真無邪的孩子，指點(diǎn)著暗渠中的污水，對人們說-因?yàn)橛辛怂?，井水不能喝，洗頭還要掉頭發(fā)！希望片片脫落，等我長大了，這個難看的樣子，就算上了大學(xué)，姑娘誰敢愛我？哦，不幸的孩子，

6、什么也不必多說，綠水一旦流磬，青山必然斑禿，頭顱在哀怨的訴說。第十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）有機(jī)物污染需氧有機(jī)物：碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、酚、醇 等有機(jī)物的好氧分解會引起微生物繁殖 和DO下降，DO0.2mg/L，TP0.02mg/L時為富營養(yǎng)化。氮的幾個指標(biāo)：有機(jī)氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素TN：一切含氮化合物以N計(jì)量的總稱；TKN： TN中的有機(jī)氮和氨氮，不包括亞硝酸及硝酸鹽氮氨氮：有機(jī)氮化合物分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水；NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮第三十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月含磷化合物磷主要來源：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼 養(yǎng)場及含磷

7、工業(yè)廢水危害：促進(jìn)藻類等浮游生物繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。有機(jī)磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等有機(jī)磷無機(jī)磷磷酸鹽: 正鹽(PO43-)、氫鹽(HPO42-) 、 二氫鹽H2PO4-、偏鹽(PO3-)聚磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74) 、 三磷酸鹽(P3O105-) 三磷酸氫鹽(HP3O92-) 含磷化合物第三十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物生化需氧量(Biological Oxygen Demand, BOD) 反映有氧條件下水中可生物降解有機(jī)物的主要污染特 性（以mg/L為單位）。 有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解過程可分為兩個階 段：第一階段主要是有

8、機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和 氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸鹽。 污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化 所需氧量，全部生物氧化需要20100d完成。 實(shí)際中常以5d作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱5日 生化需氧量（BOD5）；以20為測定標(biāo)準(zhǔn)溫度。在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機(jī)物所需要的氧量(20，5d)。化學(xué)性指標(biāo)第三十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD) 常用氧化劑是重鉻酸鉀K2Cr2O7 （稱 CODCr )和高錳 酸鉀KMnO4 (稱CODMn ) 。 酸性條件下

9、，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強(qiáng)。 廢水中無機(jī)的還原性物質(zhì)同樣被氧化。 如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和 生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常 在0.40.5。 用化學(xué)方法氧化分解廢水中的有機(jī)物所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）?；瘜W(xué)性指標(biāo)第三十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物總有機(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD） TOC: total organism carbon 950時以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣 體中CO2的含量，從而確定水樣中碳元素總量。 測定中應(yīng)該去除無機(jī)碳的含量。各水質(zhì)間TOC或TOD與BOD無固定相關(guān)關(guān)系。水質(zhì)

10、條件基本不變時，BOD與TOC或TOD間存在一定相關(guān)關(guān)系。 TOD: total oxygen demand 在900950高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì), 燃燒氧 化成穩(wěn)定的氧化物后，測量載氣中氧的減少量，稱為總 需氧量（TOD）。 TOD測定方便而快速。化學(xué)性指標(biāo)第三十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物油類污染物 石油類：煉油廠廢水、石油運(yùn)輸泄漏、工業(yè)含油污水 動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè) 油類污染物進(jìn)入水體影響水生生物的生長、降低水體的 資源價值： 油膜覆蓋水面阻礙水蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。 油類污染物進(jìn)入海洋，改變海洋的反射率和減少進(jìn)入 海洋表層的日光

11、輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可 能產(chǎn)生一定影響。 大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，降低水體的自 凈能力。 石油污染對幼魚和魚卵危害大堵塞魚的鰓部，能使魚蝦 類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價值。 破壞風(fēng)景區(qū)，危害鳥類生活。化學(xué)性指標(biāo)第三十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物酚類污染物 酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合 成樹脂等工業(yè)廢水 原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒 酚濃度低時，能影響魚類的回游繁殖。 酚濃度達(dá)0.10.2mg/L時，魚肉有酚味。 酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。 酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，有時甚 至使其停止生

12、長。 酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強(qiáng)烈異臭 （0.001mg/L即有異味，排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L ） 灌溉用水超過5mg/L時，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至枯死化學(xué)性指標(biāo)第三十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)物表面活性劑 一般由一個強(qiáng)憎水基團(tuán)和一個強(qiáng)親水基團(tuán)構(gòu)成的有機(jī) 大分子物質(zhì)。憎水基團(tuán)含有1020個碳原子的烴基， 有在水中能電離和不能電離的兩種憎水基團(tuán)。 陰、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑 表面活性劑容易聚集在氣水表面，親水基團(tuán)在水中， 憎水基團(tuán)在空氣中。曝氣過程中這些化合物聚集在氣 泡表面，形成一層非常穩(wěn)定的泡沫，影響處理過程。化學(xué)性指標(biāo)兩種檢測方法 亞甲基藍(lán)活性物質(zhì)測試法：

13、檢測陰離子表面活性，衡量表面活性劑在亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液中顏色的變化。 硫氫酸鈷活性物質(zhì)測試法：檢測非離子表面活劑，非離子表面活劑與硫氫酸鈷反應(yīng)生成一種含鈷物質(zhì)，萃取后進(jìn)行測量。第三十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月單個有機(jī)組分 優(yōu)先污染物：篩選出潛在危害性大、在環(huán)境中出現(xiàn)頻 率高的污染物作為監(jiān)測和控制對象。 美國確定65類約129種優(yōu)先污染物，我國18類約70種 共同特點(diǎn)：致癌性、致突變性、致畸性或強(qiáng)毒性；生 物難以降解；在環(huán)境中有持久性和生物積累性?；瘜W(xué)性指標(biāo) 揮發(fā)性有機(jī)化合物：沸點(diǎn)100或25 蒸汽壓一 個大氣壓的有機(jī)化合物。 共同特點(diǎn)：一旦處于氣態(tài)易釋放到環(huán)境中會給公共健 康帶

14、來威脅；增加大氣中的活性組分，導(dǎo)致光化學(xué)氧 化劑的產(chǎn)生。 消毒、降解副產(chǎn)品：毒性更大或具有潛在的三致作用 改進(jìn)常規(guī)處理工藝，提高副產(chǎn)品的去除。 新出現(xiàn)的有機(jī)化合物：抗生素、新化學(xué)藥品等。第三十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生 蟲卵等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫(yī)院污水：各種病原體。危害：傳播疾病，影響衛(wèi)生，導(dǎo)致水體缺氧水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染程度和受細(xì)菌污染的程度。常以細(xì)菌個數(shù)/mL計(jì)。飲用水：100個/ mL；醫(yī)院排水： 500個/ mL大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大

15、腸菌群數(shù)/L計(jì)。飲用水：3個/L；城市排水：10000個/L；游泳池：1000個/L來源及危害細(xì)菌總數(shù)大腸菌群肝炎、小兒麻痹癥等多種病毒可通過水體傳染，這些病毒也存在于腸道中，通過糞便污染水體，目前缺乏完善的經(jīng)常性的檢測技術(shù)。生物性指標(biāo)病毒第四十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 一、水體的自凈作用 一定量的污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理、化學(xué)及生物化學(xué)作用，使污染物的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體的這種自然凈化能力稱為水體自凈能力或自凈容量。第四十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月水環(huán)

16、境容量 在滿足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，最大允許污染負(fù)荷量，或稱納污能力。水體對某種污染物的水環(huán)境容量可用下式表示：式中:W某地面水體對某污染物的水環(huán)境容量，kg； V該地面水體的體積，m3； cs地面水中某污染物的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) (水質(zhì)目標(biāo))，mg/L；cB地面水中某污染物的環(huán)境背景值，mg/L； P地面水對該污染物的自凈能力，kg。第四十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月水體的自凈作用河流的自凈作用是指河水中的污染物在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象根據(jù)凈化機(jī)制分為三類物理凈化：稀釋、擴(kuò)散、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用第四十三張，PPT共

17、五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月豎向混合階段：污染物排入河流后因分子擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散、彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，首先在深度方向上達(dá)到濃度分布均勻從排放口到深度上達(dá)到濃度分布均勻的階段稱為豎向混合階段同時也存在橫向混合作用。 橫向混合階段：當(dāng)深度上達(dá)到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過程。經(jīng)過一定距離后污染物在整個橫斷面上達(dá)到濃度分布均勻，這一過程稱為橫向混合階段。 斷面充分混合后階段：在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上處處相等。河水向下游流動的過程中，持久性污染物的濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。污水排入河流的混合過程第四十四張，PPT共五十八

18、頁，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后，經(jīng)混合過程達(dá)到充分混合階段時，污染物濃度可由質(zhì)量守恒原理得出河流完全混合模式：式中： C 排放口下游河水的污染物濃度 Cw, Qw污水的污染物濃度和流量 Ch, Qh上游河水的污染物濃度和流量持久污染物的稀釋擴(kuò)散第四十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 河斷面達(dá)到充分混合后，污染物濃度受到縱向分散作用和污染物自身的分解作用不斷減少。根據(jù)質(zhì)量守恒原理其變化過程可用下式描述： 式中： u 河水流速； x初始點(diǎn)至下游x斷面處的距離 Mx縱向分散系數(shù); K污染物分解速度常數(shù) c0初

19、始點(diǎn)的污染物濃度; cx斷面處的污染物濃度非持久性污染物的稀釋擴(kuò)散和降解第四十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氧垂曲線水體受污染后，水體中溶解氧逐漸被消耗，到臨界點(diǎn)后又逐步回升的變化過程，稱氧垂曲線。有機(jī)物降解：有機(jī)物含量時間或距離第四十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氧垂曲線方程的工程意義1、分析受有機(jī)污染河水中 DO 的變化動態(tài)，推求 河流的自凈過程及其環(huán)境容量，進(jìn)一步確定極 限排污量。2、推算最大缺氧點(diǎn)的位置及到達(dá)時間，并以此制 定河流水體防護(hù)措施。第五十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月048121620

20、DOBOD5BOD5DO清潔帶污染帶恢復(fù)帶清潔帶210123456789河流下流時間/dBOD5及DO含量/（mgL-1）第五十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 污水出路與排放標(biāo)準(zhǔn)1、污水的最終出路排放水體工業(yè)利用地下水回灌農(nóng)業(yè)利用市政回用第五十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（對不同水體的水質(zhì)指標(biāo)作出定量規(guī)范）環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)跨行業(yè)綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)/hjbhbz/index.htm第五十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號實(shí)施時間 地表水環(huán)境質(zhì)量

21、標(biāo)準(zhǔn) GB 3838-2002 2002-6-1 海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 3097-1997 1998-7-1 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14848-93 1994-10-1 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 5084-92 1992-10-1 漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 11607-89 1990-3-1水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：針對水的不同用途所確定的水的相應(yīng)的物理、化學(xué)和生物學(xué)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，包括水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)兩類。針對某種特定用途的水所規(guī)定的必須達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)第五十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低劃分為5類：類：主要適用于源頭水，國家自然保護(hù)區(qū)；類：主要適用

22、于集中式生活飲用水地表水源地一 級保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn) 卵場、仔稚幼魚的梭餌場等；類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二 級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn) 養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接 觸的娛樂用水區(qū)；類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。第五十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（35個）標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號實(shí)施時間 雜環(huán)類農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21523-20082008-7-1 制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 3544-20082008-8-1 電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 2190

23、0-20082008-8-1 羽絨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21901-20082008-8-1合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21902-20082008-8-1發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21903-20082008-8-1化學(xué)合成類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21904-20082008-8-1提取類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21905-20082008-8-1中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21906-20082008-8-1生物工程類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21907-20082008-8-1混裝制劑類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21908-20082008-8-1制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 21909-20082008-8-1皂素工業(yè)