现代环境科学概论第8章水污染及防治课件

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,*,第八 章 水 污 染 及 防 治 工 程,1.水质与水质标准,水质,水与水中杂质共同表现出来的物理学、化学、生物学综合特性。,悬浮物质 1100 m粗分散系,杂质 胶体物质 10,3,1 m胶态分散系,溶解物质 10,3,m 离子分子分散系,水质指标,水中杂质的具体衡量尺度，表示水中杂质的种类、数量，以此判断,水质优劣及是否符合要求。,第八 章 水 污 染 及 防 治 工 程 1.水质与水,1,温度,官感指标 色、嗅、味,混浊度、透明度,物理性指标,SS、TS、DS、可沉固体,其它指标,电导率（电阻率）,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,2,PH,碱度（Ar）、硬度(Hn),一般指标 阳离子、阴离子,总盐量,一般有机物,重金属,化学性指标 有毒指标 氰化物,农药、多环芳烃,DO,BOD,氧平衡指标 COD,TOD,TOC,3,细菌总数,总大肠菌群数,生物学指标 病原菌,病毒,4,需氧量分解过程中消耗氧的一类物质（有机物）,以消耗氧或氧化剂数量代表有机物量,化学氧化,有机物共性 易氧化 生物氧化,燃烧,化学需氧量（COD）,用化学氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧化剂量，以氧量计（mg/l）,氧化剂：K,2,Cr,2,O,7,KMnO,4,氧化条件 强酸性、加热回流2小时,催化剂：Ag,2,SO,4,（HgSO,4,除Cl,）,氧化程度：8595%有机化合物碳的氧化程度不一,复杂有机物难氧化,还原性无机物消耗氧化剂,需氧量分解过程中消耗氧的一类物质（有机物）化学需氧量（,5,生化需氧量（BOD）,表示水中有机物经微生物分解时所需的氧量（mg/l）,（有机物从不稳定状态到稳定状态消耗的氧量）,有机物降解 碳化阶段 20,o,C 20d,CH,2,O,n,CO,2,+H,2,O+NH,3,生物氧化二阶段,无机物转化硝化阶段,NH,3,NO,2,、NO,3,培养条件：20,o,C 5天,微生物接种,氧化程度：BOD,5,75%BOD,20,影响因素：有机物可生化程度,有机物毒性及浓度,测试条件（PH、温度、营养）,时间,微生物接种,生化需氧量（BOD）,6,BOD,5,的重要性：,测试条件类似有机物在天然水体中被微生物分解的过程,间接反映有机物对水质的影响,判断有机物的可降解性：BOD,5,/COD 0.5 易生化,BOD5的重要性：,7,总需氧量（TOD）总有机碳（TOC）,有机物燃烧时氧化分解所消耗的氧（或释放的CO,2,）,TOD以氧的减少量表示（C、H、N、S消耗的氧的总和）,TOC以产生的CO,2,中的C表示（减去无机碳量）,测试条件：900,o,C Pt催化,总需氧量（TOD）总有机碳（TOC）,8,水质标准,对水中污染物或其它物质最大允许浓度所做的规定,（不同用途的水均应满足的一定的水质要求）,地表水环境质量标准（DB38382002）,地表水范围：江、河、湖、水库,分类：,按使用功能、保护目标,类 源头水、国家自然保护区,类 集中式饮用水源地、一级保护区、珍贵鱼类保护区,类 集中式饮用水源地、二级保护区、一般鱼类保护区、游泳区,类 一般工业用水区、人体非直接接触娱乐用水区,类 农业用水区、一般景观水域,项目：,基本项目31项,湖泊、水库特定项目4项,、类水体有机物特定项目20项,水质标准,9,污水综合排放标准（GB89781996）,目的：,控制地面水源污染源,依据：,污染物毒性,污染物分类：,第一类 能蓄接、有长远不良影响 13项,THg、TCr、TCd、TAs、TPb、TNi、TBe、TAg,Cr,6+,、苯并（a）芘、总放射性、总放射性,执行严格的标准值,取样口：车间排放口,第二类 长远影响小于第一类,1997年12月31 日前 26项,1998年1月1 日后 56项,污水综合排放标准（GB89781996）,10,分级：,按水域功能划分,一级 重点保护水域类地面水,二级 一般保护水域、类地面水,三级 排入城镇污水管网污水处理厂,、类水域不允许排污,行业标准：,最高允许排水定额、浓度,1997年12月31 日前 17个行业,1998年1月1 日后 22个行业,分级：按水域功能划分,11,生活饮用水卫生标准（GB574985）,原则：,卫生上安全可靠 不含各种病原菌、寄生虫卵,化学成分无害 无不良影响和官感不良刺激,无其它不良影响 如Hn,项目：,35项 官感及一般化学指标,毒理指标,细菌学指标,放射性指标,生活饮用水卫生标准（GB574985）,12,其它水质指标,海水水质标准（GB309782）,地下水质量标准（GB/T1484893）,生活饮用水水质卫生规范（卫法监200161号）,渔业水质标准（GB1160789）,农田灌溉水质标准（GB508492）,再生水回用于景观水体的水质标准（GJ/T952000）,生活杂用水水质标准（GJ/T481999）,其它水质指标,13,污水排入城市下水道水质标准,（CJ30821999）,造纸工业水污染物排放标准,（GB35442001）,船泊污染物排放标准,（GB355283）,船泊工业污染物排放标准,（GB428684）,纺织染整工业水污染物排放标准,（GB428792）,海洋石油开发工业含油污水排放标准,（GB491485）,钢铁工业水污染物排放标准,（GB1345692）,肉类加工工业水污染物排放标准,（GB1345792）,合成氨工业水污染物排放标准,（GB134582001）,兵器工业水污染物排放标准,（GB14470.114470.393、GB4274427984）,磷肥工业水污染物排放标准,（GB1558095）,烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准,（GB1558195）,医疗机构污水排放标准,（GB184662001）,污水海洋处置工程污染控制指标,（GB184862001）,畜禽养殖业污染物排放标准,（GB185962001）,污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）,14,2.水体污染与自净,水体,包括水、悬浮固体、溶解固体、水生生物、底泥等组成的完 整的生态系统,水体污染,水体污染物含量超过本底值和水体自净能力，破坏水体原有用途,水体自净,水体通过物理、化学、物理化学、生物化学过程的综合作用，使进入水体的污染物质迁移、转化，水体水质得到改善的能力,水生态系统内部自动调节功能,2.水体污染与自净,15,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,16,水体的生物自净,微生物作用下有机物氧化分解为无机物的过程,有机物分解,耗氧 氨氮硝化,生物自净 还原性无机物氧化,大气复氧,复氧,水生植物光合作用,水体的生物自净,17,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,18,水体中细菌的衰亡,水体中细菌的衰亡自净作用之一,有机负荷使细菌数增加细菌繁殖的基本条件,污染负荷小于自净能力，细菌数渐减,有机物分解，细菌食物减少,细菌数量减少的原因 原生动物、浮游动物以细菌为食料,其它作用：日光、PH、温度,水体中细菌的衰亡,19,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,20,3.水环境容量,水体容纳污染物的最大负荷：纳污能力=自净能力,水体功能,水的用途,水环境容量影响因素 水体自净能力,水体天然水质,污染物理、化特性,水环境容量（Kg）W=V（C,S,C,B,）+C,V：水体体积 m,3,C,S,：地面水环境质量标准（水质目标）mg/l,C,B,：地面水环境背景值 mg/l,C：地面水自净能力,3.水环境容量,21,4.水污染防治,目标,：确保水体水质和各种使用功能,水资源保护,水污染防治规划,任务,污染源控制,废水的收集和处理,原则,：防、治、管,减少污染因子产生量 源头控制,降低污染程度,基本途径,减少污染因子排放量 废水处理,提高水体自净能力,4.水污染防治,22,减少污染产生量（减少工业污染）：,无毒无害原料,改革工艺 无污染工艺、设备,节水工艺,资源回收,综合利用 物资循环,以废治废,废水套用,废水重复利用,循环用水,减少污染排放量（废水处理）,基本原理：污染物质,分离,有害物质,转化,减少污染排放量（废水处理）,23,5 废水处理技术,技术体系,传统分类：物理法、化学法、物化法、生物法,科学分类：,分离处理,按杂质颗粒尺寸分离,悬浮物分离（1100 m）,胶体分离（10,3,1 m）,分子分离,（10,3,m）,离子分离（10,3,m）,转化处理,化学转化,生物转化,消毒转化,5 废水处理技术 生物转化消毒转化,24,废水生物处理,微生物分类,非细胞结构生物,病毒界,原核细胞生物,原核生物界,生物 原生动物,*,真核原生生物界,真核藻类,*,酵母,*,真菌界,霉菌,*,微形后生动物,*,动物界,高低等动物,低等植物,具细胞结构生物,植物界,高等植物,蓝藻门,*,细菌门,真细菌纲,*,粘细菌纲,*,立克次氏体纲,螺旋体纲,支原体纲,具细胞结构生物 植物界高等植物蓝藻门*细菌门真细菌纲*,25,生物处理,利用微生物作用使废水中溶解的、胶态的有机物质,降解的方法,生物处理的形式：决定于微生物和氧存在的状态,微生物的状态 氧的状态,悬浮 好氧,附着 厌氧,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,26,有氧悬浮好氧活性污泥法,活性污泥,大量繁殖的悬浮状的微生物絮体，,具有,生物吸附,、,生物氧化,、,生物絮凝,作用,以,菌胶团,为主，包括,原生动物,、,后生动物,及少量真菌、藻类,的,生态系统,有氧附着好氧生物膜法，,生物滤池 碎石、炉渣,生物转盘 塑料蜂窝、盘片,形式 生物接触氧化 生物膜载体 纤维束填料,生物流化床 悬浮填料,有氧悬浮好氧活性污泥法,27,无氧悬浮厌氧活性污泥法,特点：无氧、高浓度、产能源,厌氧消化池,三阶段理论,形式 厌氧接触池,液化、酸化：,升流式厌氧污泥床（UASB）,有机物 有机酸,产乙酸：,无氧附着厌氧膜法,有机酸 乙酸、H,2,、H,2,O,厌氧滤池,产甲烷：,形式 厌氧膨胀床,乙酸 甲烷,厌氧流化床,无氧悬浮厌氧活性污泥法,28,废水处理生物反应器,生物材料：酶催化反应器,细胞生化反应器,生物分布状态：悬浮生长反应器,生物膜反应器,固相载体运动状态：填充床,流化床,生物反应器分类 生物转盘,反应物系运动状态：推流式,完全混合式,结构特征：釜式,管式,膜式,操作方式：间歇操作,连续操作,半间歇、半连续操作,废水处理生物反应器,29,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,30,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,31,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,32,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,33,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,34,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,35,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,36,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,37,6.废水处理工艺流程,单元处理技术的组合,废水处理分级：源于城市污水处理的概念,一级处理,废水处理工艺流程中的初级预处理,去除SS,特殊污染成分的预处理,二级处理,以达到排放标准或灌溉用水为目标，由一级处理与生,化处理组成,去除SS,大部分溶解性有机物的降解,去除部分N、P,三级处理,以回用水为目标的深度处理,去除残余有机物,去除微量SS,脱N、除P,6.废水处理工艺流程,38,工艺流程原则,单元技术成熟可靠,流程简短、合理,分质处理与综合处理相结合,分散处理与集中处理相结合,无二次污染,优先考虑综合利用,经济上合理（投资、运行费用）,工艺流程原则,39,废水处理工艺流程实例,废水处理工艺流程实例,40,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,41,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,42,现代环境科学概论第8章水污染及防治课件,43,