水污染治理技術綜述教案資料

水污染治理技術綜述水污染治理技術綜述四川大學電子信息學院摘要：水是人類生產(chǎn)生活必不可少的物質(zhì)，但自工業(yè)革命以來的數(shù)百年內(nèi)，由于人類對于自然無節(jié)制的開發(fā)，許多生態(tài)環(huán)境遭到破壞，水污染問題也越來越嚴重。為了治理人類對生態(tài)環(huán)境所造成的破壞，水污染治理技術應運而生，也獲得了日新月異的發(fā)展。本文試從水污染的物理處理、化學處理、生物處理三個方面進行簡單介紹。正文：我國的水資源總量在世界范圍內(nèi)較為豐富，但人均占有量卻比較少。改革開放以來，中國的經(jīng)濟飛速增長，然而飛速增加的代價卻是對自然環(huán)境難以修復的破壞。目前我國的水污染問題已經(jīng)處于一個相當嚴重的局面，全國主要流域的I~III類水質(zhì)斷面占64.2%,劣V類占17.2%,其中，海河流域為重度污染,黃河、淮河、遼河流域為中度污染。除了地上水，我國各個地區(qū)的地下水也處于不同程度的污染中。一、水污染類型按照污染物的不同，水污染大體上是由以下幾種污染物所引起的：.病原體污染這類污染通常是由生活污水、醫(yī)院污水、畜禽飼養(yǎng)場的污水所引起的，這類污水中常含有各種病菌、寄生蟲，若不進行處理直接排放，容易造成痢疾、傷寒以及各式各樣的傳染病。.需氧型污染蛋白質(zhì)、油脂、碳水化合物、木質(zhì)素等有機物在微生物對它們的分解過程中需要消耗水體中的溶解氧，使得水體含氧量減少，影響水中其他生物的生命活動。在生活用水、造紙和食品工業(yè)所造成的污水中，就有大量的這類有機物。.植物營養(yǎng)污染許多工業(yè)污水、生活污水以及使用氮磷肥的農(nóng)業(yè)廢水中，含有大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，易引起藻類和一些浮游物質(zhì)爆發(fā)性繁殖，造成赤潮。.石油污染這類污染通常是由油輪泄露、海上采油廠泄漏等事故所引起的，這類泄漏防不勝防，通常難以處理。.劇毒污染大量的重金屬、氰化物和一些難以分解的有機物通過礦山、冶煉廢水等途徑富集在生物體內(nèi)，通過食物鏈循環(huán)對人類對人類健康造成危害。.放射性污染這是由于放射性物質(zhì)泄漏所造成的，一般是核事故所造成的，雖然事故少但危害極大。.鹽類污染各種酸堿鹽無機化合物進入水體使得水體的鹽量升高，影響水質(zhì)。.熱污染發(fā)電站的高溫冷卻水排放之后使得水溫升高，水中含氧量減少，影響水生物的繁殖生存，是為熱污染。二、水污染的物理處理污水中的污染物一般以三種形式存在：懸浮態(tài)、膠體以及溶解態(tài)。水污染的物理處理的對象主要是懸浮態(tài)和部分膠體。實際的處理方法主要分為兩大類：一類是因懸浮固體與水存在密度差，污水受到一定的限制，懸浮固體在水中流動被去除，如重力沉淀、離心沉淀和氣浮等；另一類是懸浮固體受到一定的限制，污水流動而將懸浮固體拋棄，如格柵、篩網(wǎng)和各類過濾過程，取決于阻擋懸浮固體的介質(zhì)。.污水過濾分離處理懸浮固體受到一定的限制，污水流動而將懸浮固體拋棄，其固液分離效果取決于限制固體的過濾介質(zhì)。根據(jù)過濾介質(zhì)的不同，過濾分為粗濾、微濾、膜濾和粒狀材料過濾等四種類型。（1）粗濾是用格柵、篩網(wǎng)等，截留污水中較粗的懸浮 （漂浮 ）固體。（2）粒狀材料過濾是水處理中最常用的固液分離方法，采用的過濾材料一般稱濾料，它們可以去除幾十微米到膠體級的污染顆粒。（3）微濾截留污水中0.1~100叩的懸浮固體，如一般采用的微濾機篩網(wǎng)尺寸在15~65叩之間。(4)膜濾則采用各類人工膜作為過濾介質(zhì)，其推動力主要是壓力差和電位.污水的重力分離處理污水中許多懸浮固體的密度比水大，在水中它們可以自然地下沉，利用這一原理進行的污水固液分離過程稱為沉淀。沉淀法是水處理中最基本的方法之一。污水處理的重力固液分離(沉淀)裝置一般分為兩類：一類是沉淀無機固體為主的裝置，通稱為沉砂池；另一類是沉淀有機固體為主的裝置，通稱沉淀池。(1)沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm,密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。其工作原理是以重力分離為基礎，故應控制沉砂池的進水流速，使得比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒能夠隨水流帶走。沉砂池主要有平流沉砂池、 曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。(2)沉淀池是分離懸浮物的一種常用構筑物。按在污水處理流程中所處的位置，可分為初次沉淀池和二次沉淀池。按構筑形式形成的水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種。、水污染的化學處理污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質(zhì)。處理的主要對象是污水中難于講解的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化還原法。.化學混凝：化學混凝處理的對象主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。混凝現(xiàn)象是指微粒凝結現(xiàn)象。凝聚和絮凝總稱為混凝。凝聚是指在水中加入某些溶解鹽類，使水中細小懸浮物或膠體微粒互相吸附結合而成較大顆粒，從水中沉淀下來的過程。絮凝是指由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互黏結的過程；脫穩(wěn)的膠粒相互聚結，稱為凝聚。.中和法：使用酸和堿為工業(yè)原料的工廠往往要排放酸性污水和堿性污水。酸性和堿性污水的處理常用的就是中和法。如果同一工廠或相鄰工廠同時有酸性污水和堿性污水，可以先讓兩種污水相互中合，然后再加中和劑中和剩余的酸或堿，從而達到以廢治廢，降低處理成本的目的。.化學沉淀法：化學沉淀法就是用易溶的化學藥劑，使污水中的某種離子以其難溶鹽或氫氧化物的形式析出，從而使污水達到凈化的方法。污水處理中，常用化學沉淀法除去的離子有： Hg2+、Cd2+、pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+、SO42-、PO43-等。.氧化還原法：氧化還原法一般只有在處理特殊污水時采用。電鍍污水處理中除去銘酸根和鼠根可用氧化還原法。含汞污水也可用氧化還原法回收汞。有色污水也可用氧化法脫色。按照污染物的凈化原理，氧化還原處理法包括藥劑法、電解法和光化學法三類四、水污染的生物處理水污染的生物處理技術是在 20世紀 90年代得到迅速發(fā)展的一項污染處理技術，利用生物的生命代謝活動來減少污染物對環(huán)境的破壞，與傳統(tǒng)的物理化學技術相比較，具有費用少、環(huán)境影響小、最大限度的恢復環(huán)境等優(yōu)點。按照生物處理所利用的生物種類，生物處理技術可分為動物處理、植物處理、微生物處理三種。1）植物處理：植物處理技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎，直接利用有生命的綠色植物及與其共存微生物體系清除或降低環(huán)境污染物的一項新興技術。植物，特別是水生植物，對污染水體都有一定的凈化能力，因此，在污染水體中種植對污染物吸收能力強且耐性好的植物，應用植物對污染物的吸附、吸收、富集和降解植物根系根際微生物的聯(lián)合作用等，將水體中污染物去除或固定，從而實現(xiàn)水體修復的目的。植物對污染物可通過根系吸收，也可以直接經(jīng)莖、葉等器官的體表吸收，吸收到體內(nèi)的有機物，如酚、氰等可以直接降解，重金屬、有機氯農(nóng)藥，如 DDT等難降解物質(zhì)，可貯存在植物體內(nèi)，甚至達到很高的濃度時，植物仍不會受害。2）微生物處理：微生物處理技術是在人為優(yōu)化的條件下，用自然環(huán)境中的土著微生物或人為投加外源微生物的代謝活動（分解代謝和合成代謝），對環(huán)境中的污染物進行轉化、降解與去除的方法。微生物在生物處理技術中起著主導作用。3）動物處理：在污染水體治理修復中，合理規(guī)劃、科學發(fā)展水上養(yǎng)殖，可在氮磷污染較重的水域適當增加食草和浮游植物魚種的投放，以控制和消耗過度繁殖的藻類、提高水質(zhì)。魚類是動物修復的重要參與者，鰱魚主要以浮游植物為食，鳙魚主要以浮游動物為食。水蚤以藻類和有機腐屑為食，能有效除去藻類，同時它又可作為魚類等水生動物的餌料被消耗。螺、蚌等底棲動物也可攝食碎屑、藻類，蝦和魚類可攝食藻類、碎屑、浮游動植物等，它們都能夠明顯限制浮游植物的生物量，同時降低水體中的 CO、DTP、DO和pH。在湖泊及觀賞性水體中，加入顏色鮮艷的鯉魚、金魚等，既可提高觀賞價值，又可吞噬水草、藻類及其他小動物，保持水體的生態(tài)平衡。動物在水體污染處理中主要起輔助作用，但它在處理污染物質(zhì)的同時增加了經(jīng)濟效益及觀賞效益，是傳統(tǒng)生物修復的必要補充。實際上，在水污