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1、水污染控制工程1水污染控制工程绪论水污染控制工程n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）n研究对象：点源污染、面源污染、水环境修复n控制方法：物理、化学、物理化学和生物化学n成果体现：工程（工艺）、装备（设备）2水污染控制工程绪论参考资料（书）n李圭白、张洁主编，水质工程学，中国建筑工业出版社nDroste R L Thiery and practice of water and wastewater treatment, John Wiley & Sons, Inc3水污染控制工程绪论参考资料（杂志）n环境工程nWaterresearchnWaterScien
2、ce&TechnologynWaterenvironmentresearch4水污染控制工程绪论参考资料（网络）nhttp:/(国际水协会)n（中国国际环保网）nhttp:/（国家环保局）nhttp:/（美国国家环保局）n（废水网）5水污染控制工程绪论第一篇第一篇 绪论绪论6水污染控制工程绪论1.水资源与水体污染水资源与水体污染1.1 水循环水循环图图1-1 水的自然循水的自然循环环示意示意图图7水污染控制工程绪论n水资源社会循环水资源社会循环8水污染控制工程绪论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9水污染控制工程绪论1.2 水资源
3、水资源全球水资源分布图10水污染控制工程绪论我国水资源状况n水资源缺乏 人均仅世界平均值的14n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。n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200mm 6080降水集中在夏季；年际变化差36倍11水污染控制工程绪论我国降雨量分布12水污染控制工程绪论Rainfall distribution in ChinadecreasedecreaseRainfall is unequally distributed in space and time13水污染控制工程绪论()14水污染控
4、制工程绪论西安月降雨量分布15水污染控制工程绪论16水污染控制工程绪论Water consumption(The Ministry of Water Resources of the Peoples Republic of China)17水污染控制工程绪论1.3 水体污染水体污染n水体是指地面水（河流、湖泊、沼泽、水库）、地下水体是指地面水（河流、湖泊、沼泽、水库）、地下水和海洋的总称。水和海洋的总称。n其中陆地水体尤其是与人类生活密切相关的河流、湖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。泊、水库和地下水是主要研究对象。n在环境科学领域，水体是完整的生态
5、系统或完整的自在环境科学领域，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，还包括水中的溶解物质、然综合体。不仅包括水本身，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。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。物污染。18水污染控制工程绪论水体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
6、。而破坏了水体的正常功能。19水污染控制工程绪论Current river water qualityIn 2009, almost 60%of the river sections monitored were with water quality of Class (National Burean of Statistics of China)20水污染控制工程绪论WWTP construction and domestic water pollutants reductionThe capacity of wastewater treated increased a lot, howev
7、er the situation is still serious.(The Ministry of Environmental Protection of the Peoples Republic of China)21水污染控制工程绪论水体污染物质水体污染物质 22水污染控制工程绪论1.4 水体自净水体自净n天然水的物质组成天然水的物质组成23水污染控制工程绪论天然水体的自净作用天然水体的自净作用n污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和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，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
8、为水体的自净。这种现象称为水体的自净。 24水污染控制工程绪论物理物理净化净化化学化学净化净化生物生物净化净化水体自净作用水体自净作用稀释稀释扩散扩散沉淀沉淀挥发挥发氧化氧化还原还原分解分解凝聚凝聚中和中和生物活动生物活动25水污染控制工程绪论水中的自净作用水中的自净作用水与大气间的自净作用水与大气间的自净作用水与底质间的自净作用水与底质间的自净作用底质中的自净作用底质中的自净作用在水中发生物理、在水中发生物理、化学、生物作用化学、生物作用气体的挥发、释放气体的挥发、释放和氧气溶入和氧气溶入沉淀和吸附沉淀和吸附微生物氧化分解微生物氧化分解自净作用按发生场所可分为自净作用按发生场所可分为4类：类
9、：26水污染控制工程绪论27水污染控制工程绪论28水污染控制工程绪论29水污染控制工程绪论2水体污染防治水体污染防治2.1 污染源污染源 n水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型。水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型。n自然污染源：自然污染源：自然界本身的地球化学变化异常释放有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。害物质或造成有害影响的场所。n人为污染源：人为污染源：n工业污染源工业污染源n生活污染源生活污染源 n农业污染源农业污染源 30水污染控制工程绪论污染源n点源（Point Source pollution） 生活污水 工业废水n非点源（Non-p
10、oint source pollution） 雨水（地面径流） 31水污染控制工程绪论工业污染源工业污染源 工厂排污口32水污染控制工程绪论生活污染源生活污染源33水污染控制工程绪论养殖业养殖业34水污染控制工程绪论面污染源面污染源 35水污染控制工程绪论几个概念n废水使用后因物理、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n生活污水由居民日常生活过程所产生的废水n工业废水由各类工矿企业生产过程中所排放的废水n城市污水由城镇的市政排水系统所收集的废水。36水污染控制工程绪论2.2 污染的类型n需氧型污染 n毒物型污染 n富营养型污染 n感官型污染 n其它 37水污染控制工
11、程绪论需氧型污染 n原因（水体接纳了过量的有机物（能量）n途径（废水排放引起的点源污染）n后果（直接和间接）n防止措施 （生物处理）38水污染控制工程绪论需氧型污染-案例水体处于厌氧状态39水污染控制工程绪论原因（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40水污染控制工程绪论毒物型污染-案例四川沱江污染造成鱼类大量死亡41水污染控制工程绪论富营养型污染 n原因（氮、磷）n途径（点源、面源）n后果（间接）n防止措施 （生物处理）42水污染控制工程绪论富营养型污染-案例藻类大量繁殖43水污染控制工程绪论n原因（色、味、悬浮物）n途径
12、（点源污染，废水排放）n后果（直接和间接）n防止措施 （物理、化学、生物化学）感官型污染 44水污染控制工程绪论2.3 废水水质管理废水水质管理n水水 质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。n水质指标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，称为技术指标技术指标。45水污染控制工程绪论废水水质指标废水水质指标 1)物理物理性质：固体物质、浊
13、度、电导率、颜色和温度性质：固体物质、浊度、电导率、颜色和温度 2)化学化学性质：性质：无机化学成分无机化学成分:pH值、氮、磷、碱度、氯化物、硫、其他无机值、氮、磷、碱度、氯化物、硫、其他无机组分，气体和气味组分，气体和气味、重金属离子重金属离子有机化学成分有机化学成分：生物化学需氧量、化学需氧量、总需氧量和总：生物化学需氧量、化学需氧量、总需氧量和总有机碳、理论需氧量有机碳、理论需氧量、吸收紫外线的有机物吸收紫外线的有机物、油类物质表油类物质表面活性物质面活性物质 单项指标：优先污染物单项指标：优先污染物、挥发性有机化合物挥发性有机化合物、消毒副产品消毒副产品、杀虫剂和农用化学品杀虫剂和农
14、用化学品、新出现的有机化合物新出现的有机化合物 3)生物学生物学指标：细菌总数、大肠菌数指标：细菌总数、大肠菌数46水污染控制工程绪论废水中各种固体的相互关系示意图废水中各种固体的相互关系示意图47水污染控制工程绪论水水 质质 标标 准准n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。n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 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 48水污染控制工程绪论2.4表征废
15、水及其污染源特征的要素n排放流量Q即单位时间废水的排放量，m3/s、m3/h、m3/d、万t/an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n污染源排放规律间歇排放和连续排放两种形式。n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。n排放去向指污染源所排废水的具体去向。49水污染控制工程绪论2.5 水污染防治途径n法律、监督n管理n公众参与n工程50水污染控制工程绪论法律n中华人民共和国水法n中华人民共和国水污染防治法51水污染控制工程绪论中华人民共和国水法（修订） （2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次
16、会议修订通过） （2002年8月29日中华人民共和国主席令第七十四号公布 自2002年10月1日起施行） 第一章 总则 第二章 水资源规划 第三章 水资源开发利用 第四章 水资源、水域和水工程的保护 第五章 水资源配置和节约使用 第六章 水事纠纷处理与执法监督检查 第七章 法律责任 第八章 附则 第一章 总则 第一条 为了合理开发、利用、节约和保护水资源，防治水害，实现水资源的可持续利用，适应国民经 济和社会发展的需要，制定本法。 第二条 在中华人民共和国领域内开发、利用、节约、保护、管理水资源，防治水害，适用本法。 本法所称水资源，包括地表水和地下水。 第三条 水资源属于国家所有。水资源的所
17、有权由国务院代表国家行使。农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水，归各该农村集体经济组织使用。 第四条 开发、利用、节约、保护水资源和防治水害，应当全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合利用、讲求效益，发挥水资源的多种功能，协调好生活、生产经营和生态环境用水。 第五条 县级以 上人民政府应当加强水利基础设施建设，并将其纳入本级国民经济和社会发展计划。 第六条 国家鼓励单位和个人依法开发、利用水资源，并保护其合法权益。开发、利用水资源的单位和个人有依法保护水资源的义务。 52水污染控制工程绪论中华人民共和国水污染防治法（修正） （年月日第六届全国人民代表大会常务委员会第五次会
18、议通过 根据年月日第八届全国人民代表大会常务委员会第十九次会议关于修改中华人民共和国水污染防治法的决定修正） 第一章 总则 第一条 为防治水污染，保护和改善环境，以保障人体健康，保证水资源的有效利用，促进社会主义现代化建设的发展，特制定本法。 第二条 本法适用于中华人民共和国领域内的江河、湖泊、运河、渠道、水库等地表水体以及地下水体的污染防治。 海洋污染防治另由法律规定， 不适用本法。 第三条 国务院有关部门和地方各级人民政府，必须将水环境保护工作纳入计划，采取防治水污染的对策和措施。 第四条 各级人民政府的环境保护部门是对水污染防治实施统一监督管理的机关。 各级交通部门的航政机关是对船舶污染
19、实施监督管理的机关。 各级人民政府的水利管理部门、卫生行政部门、地质矿产部门、市政管理部门、重要江河的水源保护机构，结合各自的职责，协同环境保护部门对水污染防治实施监督管理。 第五条 一切单位和个人都有责任保护水环境，并有权对污染损害水环境的行为进行监督和检举。 因水污染危害直接受到损失的单位和个人，有权要求致害者排除危害和赔偿损失。 第二章 水环境质量标准和污染物排放标准的制定 第六条 国务院环境保护部门制定国家水环境质量标准。 省、自治区、直辖市人民政府可以对国家水环境质量标准中未规定的项目，制定地方补充标准，并报国务院环境保护部门备案。 第七条 国务院环境保护部门根据国家水环境质量标准和
20、国家经济、技术条件，制定国家污染物排放标准。 53水污染控制工程绪论管理n清洁生产n源头治理（新工艺）n排污收费54水污染控制工程绪论公众参与n参与意识（整体与个体的关系）n参与途径（NGO）n参与方式（决策与监督）55水污染控制工程绪论工程污染控制n技术（高效）n经济（低耗）56水污染控制工程绪论废水处理方法简介按废水中污染物的除去方式按废水中污染物的除去方式n分离处理分离处理(separation)：通过各种方法使污染：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物从废水中分离出来，一般不改变污染物的化学本性学本性 n转化处理转化处理(transformation)：通过化学
21、或生物：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。物质，或是转化为易于分离的物质然后再分离。 n稀释处理稀释处理 (dilution)57水污染控制工程绪论58水污染控制工程绪论59水污染控制工程绪论60水污染控制工程绪论61水污染控制工程绪论62水污染控制工程绪论废水处理系统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。n废水处理流程强调处理系统的顺序关系n废水处理工艺强调处理系统的技术构成n废水处理系统的构
22、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。n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）。63水污染控制工程绪论城市污水处理厂的典型流程城市污水处理厂的典型流程污泥回流原废水粗细格栅进水泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池出水泥饼外运集泥井污泥回流泵房污泥浓缩池一级消化池二级消化池污泥脱水机房空气CL2或其它消毒剂絮凝剂上清液回流二级处理二级处理一级处理一级处理三级处理三级处理64水污染控制工程绪论污泥曝气池曝气转盘65水污染控制工程绪论生活污水或城市污水的处理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高碑店污水处理厂的工艺
23、流程图污泥的厌氧消化活性污泥系统66水污染控制工程绪论武汉东西湖啤酒厂厌氧UASB反应器好氧氧化沟67水污染控制工程绪论污水出路污水出路68水污染控制工程绪论污水的污水的 最终出路最终出路排放水体工农业利用 地下水回灌69水污染控制工程绪论污水排放水体的限制污水综合排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准 海洋水质量标准地表水环境质量标准 70水污染控制工程绪论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71水污染控制工程绪论城 市 污 水 回 用 的 几 个 方 面 城市生活用水 和市政用水农业、林业、 渔业和畜牧业地下水回灌其他方面工 业城 市绿地灌 溉 供 水市政与建筑用水 城 市 景 观工 艺生产用 水冷 却 用 水锅 炉 补 充 水其 他 杂 用 水72水污染控制工程绪论小结n水资源的有限性n水体污染的来源、类型、后果、基本防治措施n水污染控制的不同方法和途径73水污染控制工程绪论作业n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74水污染控制工程绪论
