污水水质和污水出路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 污水水质和污水出路,第一节 污水水质,第二节 污染物在水体环境中的迁移与转化,第三节 污水出路,中国海洋大学环境科学与工程学院,本章重难点,1、主 要 内 容：,水质指标、排放标准、污染物在水体环境中的迁移和转化、废水的出路。,2、重点与难点：,废水的水质指标；水质指标的分类及具体的含义；废水的排放标准；水体的自净作用；排放水体及其限制；废水的回用。,水质指标,物理性指标,化学性指标,生物性指标,温 度,色 度,嗅 和 味,固体物质,有 机 物,BOD,COD,TOC和TOD,油类污染物,酚类污染物,无机性指标,植物营养元素,pH值,重金属,细 菌 总 数,大 肠 菌 群,第一节 污水水质,一、物理性指标,二、化学性指标,三、生物性指标,一、物理性指标,1.温度,危害：水温升高使水中溶解氧减少且加速耗氧反应，从而导致水体缺氧或水质恶化。,2.,色度,色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度有两种表示方法：,（,1,）采用铂钴标准比色法，规定在,1 L,水中含有氯铂酸钾（,K,2,PtCl,6,）,2.491 mg,及氯化钴（,CoCl,2,6H,2,O,）,2.00 mg,时，也就是在,1 L,水中含铂,1 mg,及钴,0.5 mg,时所产生的颜色深浅为,1,度；,（,2,）采用稀释倍数法，即将废水稀释，用把废水稀释到接近无色时所需的稀释倍数表示色度。,3.嗅和味,定义：嗅和味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯气味等。,臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类，用强、弱等字样表示臭的强度。,定量表征方法：比较准确的定量方法是,臭阈法,，即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的强度。,4.固体物质,（,1,）定义,固体污染物是指废水中在,100,时不能蒸发的所有物质，称为总固体（,TS,）。,（,2,）分类,总固体,（TS）,溶解性固体,(DS),悬浮性固体,(SS),区别：,用特制的微孔滤膜（孔径0.45um）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截留的为悬浮性固体。,根据溶解性能,根据挥发性能,挥发性固体,(VS),固定性固体,(FS),区别：,将固体在600 的温度下灼烧，挥发掉的量即是挥发性固体，灼烧残渣则是固定性固体,（,3,）含义及危害,类别,含义,危害,总 固 体（TS）,水中所有残渣的总合,/,溶解性固体（DS）,表示盐类的含量,影响生物细胞的渗透压和生物的正常生长,悬浮性固体（SS）,水中不溶解的固态物质的量,造成水道淤塞,挥发性固体（VS）,反映固体有机成分量,是水体有机污染物的重要来源,固定性固体（FS）,反映固体无机成分量,水体混浊，部分有毒性,二、化学性指标,1.需氧污染物(有机物),1),定义：,需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有机物，有些是有毒的，但这类有机物大部分本身是无毒的。,2),特点：,数量大、成分复杂，所以很难分别表示其含量。,3),产生污染原因：,是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。,4),衡量指标：,有,BOD,、,COD,、,TOC,和,TOD,等。,(1)生物化学需（耗）氧量（简称BOD）,1),定义：,表示在一定条件下（,20,），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。单位为,mg,（氧）,/L,（废水）,2,),表达方式：,有,BOD,5,和,BOD,20,之分，,BOD,5,最常用。,3,),特点：,准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于指导实际生产和自动控制；且当废水中含有大量难生物降解的有机物时，测定结果误差较大。,(2)化学耗氧量（简称COD）,1),定义：,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，单位为,mg/L,。,2),达方式：,常用的氧化剂有,K,2,Cr,2,O,7,和,KMnO,4,，分别用,COD,Cr,和,COD,Mn,表示。一般用,COD,Cr,，,而,COD,Mn,只是适用一般废水。,3),特点：,测定速度快，但与实际污染的程度有差距。,(3)总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC）,1),定义,i),在,900,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，作为有机物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；,ii),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，称为总有机碳,2),特点：,测定速度快，但设备复杂且与,BOD,、,COD,之间无固定关系。,BOD,5,、BOD,20,、TOD之间的大小关系：,TOD COD,Cr,BOD,20,BOD,5,COD,Mn,BOD,5,、BOD,20,、TOD、TOC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同的情况选用！,(4)油类污染物,1),定义,油类污染物,一般是指比水轻能浮在水面上的液体物质，多指油类。,2),表征,废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为,mg/L,。,3),危害,它不溶于水，进入水体后会在水面上形成薄膜，影响氧气的溶入，降低水中的溶解氧。,(5)有机化学毒物,1),定义,有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有：农药（,DDT,、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物等。,2),特点,：,i,这类物质的种类最多，性质最复杂。,ii,毒性大。,iii,化学稳定性好。,iv,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。,相关链接：,日本米糠油事件,2.无机性指标,(1),植物营养元素,1,）定义,营养污染物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。,2,）危害,a),这种由营养物质过多产生的污染称做富营养化污染,b,）当大量营养物质进入水体时，会使藻类大量繁殖，水面上积聚大量的动物和植物，这种现象在海洋中出现叫赤潮，在湖泊中出现叫水华。,3,）产生污染的原因：,a),当水中的生物大量死亡时会使水中的,BOD,值猛增，导致水中的溶解氧降低，影响水体功能，影响鱼类生存。,b),除氮和磷外，,BOD,、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。,4,）表示方法：,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,mg/L,。,(2)pH值,1,）定义,主要是指进入水体的,无机酸和碱,，它们影响水体的,pH,值,。,2,）表征,废水中酸碱污染物的多少常用废水的,pH,值表示。浓度高时也用酸或碱的,质量分数,表示。,一般废水的排放,pH,为,69,之间。,(3)重金属,1,）定义,化学上一般把密度大于,5,的金属称为重金属。,例：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，最主要的是前五种。,重金属随废水排出时，即使浓度很小，也可能造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。,2,）重金属污染的特点,（,i,）水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子；,（,ii,）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康；,（,iii,）在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在,1-10mg/L,之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在,0.0l0.001mg,L,之间。,相关链接：,日本水俣病事件,日本痛痛病事件,三、生物性指标,1.,细菌总数,细菌总数是指,1,mL,水中所含有各种细菌的总数。,2.,大肠菌数,大肠菌数是指,1 L,水中所含大肠菌个数。由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。,地表水环境质量标准（GB3838-2002）,1 水域功能和标准分类,依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；,类,主要适用于源头水、国家自然保护区,类,主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等,类,主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区,类,主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区,类,主要适用于农业用水区及一般景观要求水域,标准导读一：,第二节 污染物在水体环境中的迁移与转化,一、水体的自净作用,二、污染物在不同水体中的迁移转化规律,一、水体的自净作用,水体的自净作用机制：,（,1,）物理净化,（,2,）化学净化,（,3,）生物净化,1.,污水排入河流的混合过程,（,1,）竖向混合阶段,（,2,）横向混合阶段,（,3,）段面充分混合后阶段,2.持久污染物的稀释扩散,3.非持久性污染物的稀释扩散和降解,4.水体的氧平衡,被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线,二、污染物在不同水体中的迁移转化规律,水体,迁移转化规律,影响因素,河流,污染物浓度逐渐减小,流量、流速和水深以及河的大小,河口,污染物随水流不断回荡，停留时间较长且影响上游河水,潮汐；涨潮、落潮、平潮时的水位；流向和流速,湖泊、水库,污染物的稀释、扩散能力较弱；易在局部形成污染且易出现翻湖现象,流速、水深和水温变化,海洋,总自净能力强但海湾或局部地区差，易在排放口形成污水层,受地域的影响,地下水,一旦污染很难恢复原状,对流与弥散、机械过滤、吸附与解吸、化学反应、溶解与沉淀、降解与转化等过程,第三节 污水出路,污水的最终出路有：,排放水体,工农业利用,处理后回用,一、排放水体及其限制,不同的行业、不同目的的废水有相应的要求，即废水排放标准和水体中允许的标准。（水质标准）,1.,水环境质量标准,地面水环境质量标准,海水水质标准,鱼业水质标准,景观娱乐用水水质标准,农业灌溉水质标准,地下水质量标准,中华人民共和国国家标准海水水质标准,2.污染物排放标准,污水综合排放标准-GB8978-1996,兵器工业水污染物排放标准火工药剂-GB 14470.2-2002,兵器工业水污染物排放标准火炸药-GB 14470.1-2002,兵器工业水污染物排放标准弹药装药-GB 14470.32002,合成氨工业水污染物排放标准-GWPB4-1999,造纸工业水污染物排放标准-GWPB2-1999,污水海洋处置工程污染控制标准-GWKB 4-2000,烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准-GB15581-1995,磷肥工业水污染物排放标准-GB15580-1995,航天推进剂水污染物排放标准-GB14374-93,肉类加工工业水污染物排放标准-GB13457-92,钢铁工业水污染物排放标准-GB13456-92,纺织染整工业水污染物排放标准-GB4287-82,污水综合排放标准（GB8978-1996）,第一类污染物能在环境或在动植物体内积蓄，对人类健康产生长远的影响，规定含此类污染物的污水必须在车间或车间处理设施排放口处取样分析，同时其含量必须符合,表1-1,的规定。,第二类污染物的长远影响小于第一类，规定的取样地点为排污单位的排出口，其最高允许徘放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行,表1-2,中的一、二、三级标准。,标准导读二：,表1-1 第一类污染物最高允许排放浓度（mg/L）,污染物,最高允许排放浓度,污染物,最高允许排放浓度,污染物,最高允许排放浓度,1 总汞,0.05,4 总铬,1.5,7 总铅,1.0,2 烷基苯,不得检出,5 六价铬,0.5,8 总镍,1.0,3 总镉,0.1,6 总砷,0.5,9 苯并(a)比,0.00003,烧碱行业（新扩建、