水污染控制技术

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1、第一章水体的主要污染源一、生活废水生活废水是人们日常生活中产生的各种废水的总称。主要包括粪便水、洗浴水、洗涤 水和冲洗水等。其来源除家庭生活废水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的废水。生活废水中杂质很多，杂质的浓度与用水量多少有关，它有如下几个特点：（1）含氮、磷、硫高；（2）含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等在厌氧性细菌作用下易产生 恶臭的物质；（3）含有多种微生物，如细菌、病原菌、病毒等，易使人传染上各种疾病；（4）由于洗涤剂的大量使用，使它在废水中含量增大，呈弱碱性，对人体有一定危 害。二、工业废水工业废水的水量及水质污染量很大，它是最重要的污染源，具有以下几个特点。（1）

2、排放量大，污染范围广，排放方式复杂（2）污染物种类繁多，浓度波动幅度大（3）污染物质毒性强，危害大（4）污染物排放后迁移变化规律差异大（5）恢复比较困难工业废水主要有下列来源：1采矿及选矿废水各种金属矿、非金属矿、煤矿开采过程中产生的矿坑废水，主要含有各种矿物质悬浮 物和有关金属溶解离子。硫化矿床的矿水中含有硫酸及酸性矿水，有较大的污染性。选矿或 洗煤的废水，除含有大量的悬浮矿物粉末或金属离子外，还含有各类浮选剂。2金属冶炼废水 炼铁、炼钢、轧钢等过程的冷却水及冲浇铸件、轧件的水污染性不大；洗涤水是污染 物质最多的废水，如除尘、净化烟气的废水常含大量的悬浮物，需经沉淀后方可循环利用， 但酸性废

3、水及含重金属离子的水有污染。3炼焦煤气废水 焦化厂、城市煤气厂等在炼焦与煤气发生过程中产生严重污染的废水，含有大量酚、 氨、硫化物、氰化物、焦油等杂质，可产生多方面的污染效应。4机械加工废水主要含有润滑油、树脂等杂质，机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水，还 含有各种金属离子如铬、锌以及氰化物等，他们都是剧毒性的。电镀废水的涉及面很广，且 污染性大，是重点控制的工业废水之一。5石油工业废水主要包括石油开采废水、炼油废水和石油化工废水三个方面。油田开采出的原油在脱 水处理过程中排出含油废水，这种废水中还含有大量溶解盐类，其具体成分与含油地层地质 条件有关。炼油厂排出的废水主要是含油废水、含

4、硫废水和含碱废水。含油废水是炼油厂最大量 的一种废水，主要含石油，并含有一定量的酚、丙酮、芳烃等；含硫废水具有强烈的恶臭， 对设备具有腐蚀性；含碱废水主要含氢氧化钠，并常夹带大量油和相当量的酚和硫，ph可 达1114。石油化工废水成分复杂。裂解过程的废水基本上与炼油废水相同，除含油外还可能有 某些中间产物混入，有时还含有氰化物。由于产品种类多且工艺过程各不相同，废水成分极 为复杂。总的特点是悬浮物少，溶解性或乳浊性有机物多，常含有油分和有毒物质，有时还 含有硫化物和酚等杂质。6化工废水化学工业包括有机化工和无机化工两大类，化工产品多种多样，成分复杂，排出的废 水也多种多样。多数有剧毒，不易净化

5、，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显 的耗氧性质，易使水质恶化。无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业，这类生产中主 要是冷却用水，排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物，有时还含硫化物和有毒物质。 有机化工废水则成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制 药等过程中排放的废水，具有强烈耗氧的性质，毒性较强，且由于多数是人工会成的有机化 合物，因此污染性很强，不易分解。7造纸废水造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素， 制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质 素

6、、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。8纺织印染废水纺织废水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及 淀粉等有机物的废水。印染废水是洗染、印花、上浆等多道工序中产生的，含有大量染料、 淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物，以及碱、硫化物、各类盐类等无机物，污染性很 强。9皮毛加工及制革废水主要包括皮毛和皮革的清整等加工过程，经浸泡、脱毛、清理等预备工序排出的废水，富含丹宁酸和铬盐，有很高的耗氧性，是污染性很强的工业废水之一。10食品工业废水 食品工业的内容极其复杂，包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等生产过程，所排出的 废水都含有机物，具有强的耗氧性，且有大量悬浮

7、物随废水排出。动物性食品加工排出的废 水中还含有动物排泄物、血液、皮毛、油脂等，并可能含有病菌，因此耗氧量很高，比植物 性食品加工排放的废水的污染性高得多。一些工业废水中所含的主要污染物如表 6-2 所示。表 6-2 一些工业废水中的主要污染物工业部门废水中主要污染物化学工业各种盐类、Hg、As、Cd、氰化物、苯类、酚类、醛类、醇类、油类、多环芳香烃化合物等石油化学工业油类、有机物、硫化物有色金属冶炼酸、重金属 Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As 等钢铁工业酚、氰化物、多环芳香烃化合物、油、酸纺织印染工业染料、酸、碱、硫化物、各种纤维素悬浮物制革工业铬、硫化物、盐、硫酸、有机物造纸工业碱、木质

8、素、酸、悬浮物等采矿工业重金属、酸、悬浮物等火力发电冷却水的热污染、悬浮物核电站放射性物质、热污染建材工业悬浮物食品加工工业有机物、细菌、病毒机械制造工业酸、重金属Cr、Cd、Ni、Cu、Zn等，油类电子及仪器仪表工业酸、重金属三、农业生产废水农业废水包括农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的废水和液态废物。在农业生产方面，农药、化肥的广泛施用也对水环境、土壤环境等造成了严重的污染。农业废水是造成水体污染的面源，它面广、分散、难于收集，难于治理。综合起来看农业污染具有以下两个显著特点：（1）有机质、植物营养物质及病原微生物含量高。如中国 农村牛圈所排废水生化需氧量可高达4300mg/L,是

9、生活废水的几十倍；（2）含较高量的化 肥、农药。第二章水体主要污染物根据对环境污染危害的情况不同,可将水污染物分为以下几个类别:固体污染物、生物 污染物、需氧有机污染物、富营养性污染物、感官污染物、酸碱盐类污染物、有毒污染物、 油类污染物、热污染物等。1. 固体污染物固体物质在水中有三种存在形态:溶解态、胶体态、悬浮态。2. 生物污染物生物污染物系指废水中的致病微生物及其它有害的生物体。主要包括病毒、病菌、寄生虫卵等各种致病体。生物污染物主要来自城市生活废水、医院废水、垃圾及地面径流等方面。3. 需氧有机污染物废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质,统称为需氧污染物。绝 大多数的

10、需氧污染物是有机物，无机物主要有Fe、Fe2+、S2-、SO32-、CN-等，仅占很少量的 部分。因而,在水污染控制中, 般情况下需氧物即指有机物。需氧有机物常出现在生活废水及部分工业废水中，如有机合成原料、有机酸碱、油脂 类、高分子化合物、表面活性剂、生活废水等。它的来源多，排放量大，所以污染范围广。4. 富营性污染物营养性污染物是指可引起水体富营养化的物质，主要是指氮、磷等元素，其他尚有钾、 硫等。此外，可生化降解的有机物、维生素类物质、热污染等也能触发或促进富营养化过程。水中营养物质的来源，主要来自化肥。施入农田的化肥只有一部分为农作物所吸收， 其余绝大部分被农田排水和地表径流携带至地下

11、水和河、湖中。其次，营养物来自于人、畜、 禽的粪便及含磷洗涤剂。此外，食品厂、印染厂、化肥厂的染料厂、洗毛厂、制革厂、炸药 厂等排出的废水中均含有大量氮、磷等营养元素。5. 感官污染物废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽无严重危害，但能引起人们感官上的极度不快，被称为感官性污染物。6. 酸、碱、盐类污染物酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来。7. 有毒污染物废水中能对生物引起毒性反应的物质，称为有毒污染物，简称为毒物。废水中的毒物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质等三类。（1）无机毒物:包括金属和非金属两类。金属毒物主要为重金属（汞、镉、镍、锌、铜、锰、 钴、钛、钒等

12、）及轻金属铍。非金属毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐等 砷、硒因其危害特性与重金属相近，故在环境科学中常将其列入重金属范畴。（2）有机毒物:这类毒物大多是人工合成有机物，难以被生化降解，毒性很大。在环境污 染中具有重要意义的有机毒物包括有机农药、多氯联苯、稠环芳香烃、芳香胺类、杂环化合 物、酚类、腈类等。（3）放射性物质:放射性是指原子核衰变而释放射线的物质属性，废水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程，如核试验、核燃料再处理、原料冶炼厂等。8.油类污染物 油类污染物包括矿物油和动植物油。它们均难溶于水，在水中常以粗分散的可浮油和细 分散的乳化油等形式存在。9

13、.热污染废水温度过高而引起的危害，叫做热污染。热热污染的主要危害有以下几点：（1）由于水温升高，使水体溶解氧浓度降低，大气中的氧向水体传递的速率也减慢； 另外，水温升高会导致生物耗氧速度加快，促使水体中的溶解氧更快被耗尽，水质迅速恶化， 造成异色和水生生物因缺氧而死亡。（2）水温升高会加快藻类繁殖，从而加快水体富营养化进程。（3）水温升高可导致水体中的化学反应加快，使水体的物理化学性质如离子浓度、电 导率、腐蚀性发生变化，从而引起管道和容器的腐蚀。（4）水温升高会加速细菌生长繁殖，增加后续水处理的费用。第三章水质污染指标1、物理性指标（1）温度（2）色度（3）嗅和味（3）固体物质：水中所有残渣

14、的总和称为总固体（TS ），总固体包括溶解物质（DS ） 和悬浮固体物质（SS）。水样经过过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS）， 滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS ）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS ）。将固体在600C的温度下灼烧，挥发掉的量即是挥发性固体（VS）, 灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不 溶解的固态物质的量，挥发性固体反映固体中有机成分的量。2、化学性指标（1）有机物：生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机 化合物在微生物作用下最终分解为简单的无机物质、二氧化碳和水等。这

15、些有机物在 分解过程中需要消耗大量的氧，故属耗氧污染物。耗氧有机污染物是使水体产生黑臭 的主要原因之一。在实际工作中主要采用生化需氧量（BOD ）、化学需氧量（COD ）、总有机碳（TOC） 和总需氧量（TOD ）等指标来反映水中需氧有机物的含量。BOD:指在规定情况下，水中有机物和无机物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧的量。COD :指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量。CODMn-高锰酸钾 （KMn04）法、CODCr-重铬酸钾（K2Cr2O7）法TOC:水体中溶解有机碳、颗粒有机碳和挥发性有机碳的总和。TOD:是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要 的氧量，结果以02的mg/L表示。（2）无机性指标N、P:过多的N、P进入天然水体却易导致富营养化。水体中氮、磷含量的高低与 水体富营养化程度有密切关系，就污水对水体富营养化作用来说，磷的作用远大于氮。pH值：主要是指示水样的酸碱性。重金属：重金属主要是指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的 元素，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钻、锡等。3、生物性指标细菌总数：水中细菌总数反映了水体受细菌污