《精编》水污染控制工程基本概要

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1、水污染控制工程 水污染控制工程 定义 应用工程学的方法对水质进行控制以达到消除污染和恢复水的原有状态 研究对象 点源污染 面源污染 水环境修复控制方法 物理 化学 物理化学和生物化学成果体现 工程 工艺 装备 设备 参考资料 书 李圭白 张洁主编 水质工程学 中国建筑工业出版社DrosteRLThieryandpracticeofwaterandwastewatertreatment JohnWiley Sons Inc 参考资料 杂志 环境工程WaterresearchWaterScience TechnologyWaterenvironmentresearch 参考资料 网络 http w

2、ww iawq org uk 国际水协会 中国国际环保网 国家环保局 http www epa gov 美国国家环保局 废水网 第一篇绪论 1 水资源与水体污染1 1水循环 图1 1水的自然循环示意图 水资源社会循环 自然循环 平衡破坏 取水 排放 水污染控制工程 平衡破坏 水的社会循环对自然 原始 循环的影响 给水处理 社会循环 1 2水资源 全球水资源分布图 我国水资源状况 水资源缺乏人均仅世界平均值的1 4城市人均占有的水资源量更低 在640个城市中 300多个城市缺水 时空分布不均 81 的水资源分布在长江流域及其以南 降水量最高可达1600mm 少的地区不到200mm60 80 降水

3、集中在夏季 年际变化差3 6倍 我国降雨量分布 RainfalldistributioninChina decrease Rainfallisunequallydistributedinspaceandtime 西安月降雨量分布 Waterconsumption TheMinistryofWaterResourcesofthePeople sRepublicofChina 1 3水体污染 水体是指地面水 河流 湖泊 沼泽 水库 地下水和海洋的总称 其中陆地水体尤其是与人类生活密切相关的河流 湖泊 水库和地下水是主要研究对象 在环境科学领域 水体是完整的生态系统或完整的自然综合体 不仅包括水本身

4、 还包括水中的溶解物质 悬浮物 胶体物质 底质 泥 和水生生物等 水体污染不仅仅是水污染 还包括底泥污染和水生生物污染 水体污染 所谓水体污染就是指大量污染物进入水体 其含量超过了水体的本底值或水体的自净能力 造成水质恶化 从而破坏了水体的正常功能 Currentriverwaterquality In2009 almost60 oftheriversectionsmonitoredwerewithwaterqualityofClass NationalBureanofStatisticsofChina WWTPconstructionanddomesticwaterpollutantsred

5、uction Thecapacityofwastewatertreatedincreasedalot howeverthesituationisstillserious TheMinistryofEnvironmentalProtectionofthePeople sRepublicofChina 水体污染物质 1 4水体自净天然水的物质组成 天然水体的自净作用 污染物质进入天然水体后 通过一系列物理 化学和生物因素的共同作用 使水中污染物质的浓度降低 这种现象称为水体的自净 物理净化 化学净化 生物净化 水体自净作用 稀释扩散沉淀挥发 氧化还原分解凝聚中和 生物活动 水中的自净作用 水与大气

6、间的自净作用 水与底质间的自净作用 底质中的自净作用 在水中发生物理 化学 生物作用 气体的挥发 释放和氧气溶入 沉淀和吸附 微生物氧化分解 自净作用按发生场所可分为4类 2 水体污染防治2 1污染源 水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型 自然污染源 自然界本身的地球化学变化异常释放有害物质或造成有害影响的场所 人为污染源 工业污染源 生活污染源 农业污染源 污染源 点源 PointSourcepollution 生活污水工业废水非点源 Non pointsourcepollution 雨水 地面径流 工业污染源 工厂排污口 生活污染源 养殖业 面污染源 几个概念 废水 使用后因物理

7、化学性质等发生变化而丧失使用价值和功能而被废弃外排的水 称为废水生活污水 由居民日常生活过程所产生的废水工业废水 由各类工矿企业生产过程中所排放的废水城市污水 由城镇的市政排水系统所收集的废水 2 2污染的类型 需氧型污染毒物型污染富营养型污染感官型污染其它 需氧型污染 原因 水体接纳了过量的有机物 能量 途径 废水排放引起的点源污染 后果 直接和间接 防止措施 生物处理 需氧型污染 案例 水体处于厌氧状态 原因 有机 无机 重金属 途径 点源污染 废水排放 后果 短期和长期 防止措施 化学与物理化学处理 毒物型污染 毒物型污染 案例 四川沱江污染造成鱼类大量死亡 富营养型污染 原因 氮 磷

8、途径 点源 面源 后果 间接 防止措施 生物处理 富营养型污染 案例 藻类大量繁殖 原因 色 味 悬浮物 途径 点源污染 废水排放 后果 直接和间接 防止措施 物理 化学 生物化学 感官型污染 2 3废水水质管理 水质 水体或废水质量的简称 由各自物理 化学和生物特征及其组分构成决定 水质指标 能够以现实可行的方法进行定量测定 同时又能够表征所测水样的水质特性的指标 在水处理领域 水质指标通常分为两种 一种表示水中杂质成分 如离子和化合物 的含量 称为成分指标 一种表示某一类杂质 如悬浮固体 硬度 的共同特征 这是根据用水对象的需要而制定的 称为技术指标 废水水质指标1 物理性质 固体物质 浊

9、度 电导率 颜色和温度2 化学性质 无机化学成分 pH值 氮 磷 碱度 氯化物 硫 其他无机组分 气体和气味 重金属离子有机化学成分 生物化学需氧量 化学需氧量 总需氧量和总有机碳 理论需氧量 吸收紫外线的有机物 油类物质表面活性物质单项指标 优先污染物 挥发性有机化合物 消毒副产品 杀虫剂和农用化学品 新出现的有机化合物3 生物学指标 细菌总数 大肠菌数 废水中各种固体的相互关系示意图 水质标准 针对某种实际需求 以国家或地方法律 包括行业规定 的形式正式颁布的对水体 或废水 的相关水质指标值的统一规定 称为水质标准 几种与水污染防治密切相关的水质标准地表水环境质量标准为五类污水综合排放标准

10、为两类生活饮用水水质标准其他水质标准工业用水的水质要求 渔业水域水质标准 游泳用水水质要求 农田灌溉水质标准等 2 4表征废水及其污染源特征的要素 排放流量Q 即单位时间废水的排放量 m3 s m3 h m3 d 万t a污染物浓度C 为单位体积的废水所含的污染物量 mg L g L等污染源排放规律 间歇排放和连续排放两种形式 污染源的源强 即污染源排放污染物的规模大小 其强度值由排放流量Q及污染物浓度C两者共同决定 排放去向 指污染源所排废水的具体去向 2 5水污染防治途径 法律 监督管理公众参与工程 法律 中华人民共和国水法中华人民共和国水污染防治法 管理 清洁生产源头治理 新工艺 排污收

11、费 公众参与 参与意识 整体与个体的关系 参与途径 NGO 参与方式 决策与监督 工程 污染控制 技术 高效 经济 低耗 废水处理方法简介 按废水中污染物的除去方式分离处理 separation 通过各种方法使污染物从废水中分离出来 一般不改变污染物的化学本性转化处理 transformation 通过化学或生物化学的方法 使废水中的污染物转化为无害的物质 或是转化为易于分离的物质然后再分离 稀释处理 dilution 废水处理系统 为达到某种处理目的而将数种不同的处理单元依照一定的顺序合理配置的整体 即为废水处理系统 有时也称做废水处理流程或废水处理工艺 废水处理流程 强调处理系统的顺序关系

12、废水处理工艺 强调处理系统的技术构成废水处理系统的构成单元 处理系统中所包容的各种处理方法视为系统的组成单元 废水处理系统的核心单元 设备 系统中体现主要净化原理的单元 设备 则称做核心单元 核心设备 城市污水处理厂的典型流程 污泥 曝气池 曝气转盘 生活污水或城市污水的处理 高碑店污水处理厂的工艺流程图 武汉东西湖啤酒厂 厌氧UASB反应器 好氧氧化沟 污水出路 污水的最终出路 对人体健康不应产生不良影响对环境质量和生态系统不应产生不良影响对产品质量不应产生不良影响应符合应用对象对水质的要求或标准应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行 操作简便价格应比自来水低廉应有安全使用的保障 污水回用应满足的要求 城市污水回用的几个方面 小结 水资源的有限性水体污染的来源 类型 后果 基本防治措施水污染控制的不同方法和途径 作业 就你所看到 或媒体上 的某一水污染案例分析可能的污染类型和原因