現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第八 章 水 污 染 及 防 治 工 程,1.水質(zhì)與水質(zhì)標準,水質(zhì),水與水中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學、化學、生物學綜合特性。,懸浮物質(zhì) 1100 m粗分散系,雜質(zhì) 膠體物質(zhì) 10,3,1 m膠態(tài)分散系,溶解物質(zhì) 10,3,m 離子分子分散系,水質(zhì)指標,水中雜質(zhì)的具體衡量尺度，表示水中雜質(zhì)的種類、數(shù)量，以此判斷,水質(zhì)優(yōu)劣及是否符合要求。,第八 章 水 污 染 及 防 治 工 程 1.水質(zhì)與水,1,溫度,官感指標 色、嗅、味,混濁度、透明度,物理性指標,SS、TS、DS、可沉固體,其它指標,電導率（電阻率）,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,2,PH,堿度（Ar）、硬度(Hn),一般指標 陽離子、陰離子,總鹽量,一般有機物,重金屬,化學性指標 有毒指標 氰化物,農(nóng)藥、多環(huán)芳烴,DO,BOD,氧平衡指標 COD,TOD,TOC,3,細菌總數(shù),總大腸菌群數(shù),生物學指標 病原菌,病毒,4,需氧量分解過程中消耗氧的一類物質(zhì)（有機物）,以消耗氧或氧化劑數(shù)量代表有機物量,化學氧化,有機物共性 易氧化 生物氧化,燃燒,化學需氧量（COD）,用化學氧化劑氧化水中有機物所消耗的氧化劑量，以氧量計（mg/l）,氧化劑：K,2,Cr,2,O,7,KMnO,4,氧化條件 強酸性、加熱回流2小時,催化劑：Ag,2,SO,4,（HgSO,4,除Cl,）,氧化程度：8595%有機化合物碳的氧化程度不一,復雜有機物難氧化,還原性無機物消耗氧化劑,需氧量分解過程中消耗氧的一類物質(zhì)（有機物）化學需氧量（,5,生化需氧量（BOD）,表示水中有機物經(jīng)微生物分解時所需的氧量（mg/l）,（有機物從不穩(wěn)定狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)消耗的氧量）,有機物降解 碳化階段 20,o,C 20d,CH,2,O,n,CO,2,+H,2,O+NH,3,生物氧化二階段,無機物轉(zhuǎn)化硝化階段,NH,3,NO,2,、NO,3,培養(yǎng)條件：20,o,C 5天,微生物接種,氧化程度：BOD,5,75%BOD,20,影響因素：有機物可生化程度,有機物毒性及濃度,測試條件（PH、溫度、營養(yǎng)）,時間,微生物接種,生化需氧量（BOD）,6,BOD,5,的重要性：,測試條件類似有機物在天然水體中被微生物分解的過程,間接反映有機物對水質(zhì)的影響,判斷有機物的可降解性：BOD,5,/COD 0.5 易生化,BOD5的重要性：,7,總需氧量（TOD）總有機碳（TOC）,有機物燃燒時氧化分解所消耗的氧（或釋放的CO,2,）,TOD以氧的減少量表示（C、H、N、S消耗的氧的總和）,TOC以產(chǎn)生的CO,2,中的C表示（減去無機碳量）,測試條件：900,o,C Pt催化,總需氧量（TOD）總有機碳（TOC）,8,水質(zhì)標準,對水中污染物或其它物質(zhì)最大允許濃度所做的規(guī)定,（不同用途的水均應滿足的一定的水質(zhì)要求）,地表水環(huán)境質(zhì)量標準（DB38382002）,地表水范圍：江、河、湖、水庫,分類：,按使用功能、保護目標,類 源頭水、國家自然保護區(qū),類 集中式飲用水源地、一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū),類 集中式飲用水源地、二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)、游泳區(qū),類 一般工業(yè)用水區(qū)、人體非直接接觸娛樂用水區(qū),類 農(nóng)業(yè)用水區(qū)、一般景觀水域,項目：,基本項目31項,湖泊、水庫特定項目4項,、類水體有機物特定項目20項,水質(zhì)標準,9,污水綜合排放標準（GB89781996）,目的：,控制地面水源污染源,依據(jù)：,污染物毒性,污染物分類：,第一類 能蓄接、有長遠不良影響 13項,THg、TCr、TCd、TAs、TPb、TNi、TBe、TAg,Cr,6+,、苯并（a）芘、總放射性、總放射性,執(zhí)行嚴格的標準值,取樣口：車間排放口,第二類 長遠影響小于第一類,1997年12月31 日前 26項,1998年1月1 日后 56項,污水綜合排放標準（GB89781996）,10,分級：,按水域功能劃分,一級 重點保護水域類地面水,二級 一般保護水域、類地面水,三級 排入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)污水處理廠,、類水域不允許排污,行業(yè)標準：,最高允許排水定額、濃度,1997年12月31 日前 17個行業(yè),1998年1月1 日后 22個行業(yè),分級：按水域功能劃分,11,生活飲用水衛(wèi)生標準（GB574985）,原則：,衛(wèi)生上安全可靠 不含各種病原菌、寄生蟲卵,化學成分無害 無不良影響和官感不良刺激,無其它不良影響 如Hn,項目：,35項 官感及一般化學指標,毒理指標,細菌學指標,放射性指標,生活飲用水衛(wèi)生標準（GB574985）,12,其它水質(zhì)指標,海水水質(zhì)標準（GB309782）,地下水質(zhì)量標準（GB/T1484893）,生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范（衛(wèi)法監(jiān)200161號）,漁業(yè)水質(zhì)標準（GB1160789）,農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準（GB508492）,再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標準（GJ/T952000）,生活雜用水水質(zhì)標準（GJ/T481999）,其它水質(zhì)指標,13,污水排入城市下水道水質(zhì)標準,（CJ30821999）,造紙工業(yè)水污染物排放標準,（GB35442001）,船泊污染物排放標準,（GB355283）,船泊工業(yè)污染物排放標準,（GB428684）,紡織染整工業(yè)水污染物排放標準,（GB428792）,海洋石油開發(fā)工業(yè)含油污水排放標準,（GB491485）,鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準,（GB1345692）,肉類加工工業(yè)水污染物排放標準,（GB1345792）,合成氨工業(yè)水污染物排放標準,（GB134582001）,兵器工業(yè)水污染物排放標準,（GB14470.114470.393、GB4274427984）,磷肥工業(yè)水污染物排放標準,（GB1558095）,燒堿、聚氯乙烯工業(yè)水污染物排放標準,（GB1558195）,醫(yī)療機構(gòu)污水排放標準,（GB184662001）,污水海洋處置工程污染控制指標,（GB184862001）,畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準,（GB185962001）,污水排入城市下水道水質(zhì)標準（CJ30821999）,14,2.水體污染與自凈,水體,包括水、懸浮固體、溶解固體、水生生物、底泥等組成的完 整的生態(tài)系統(tǒng),水體污染,水體污染物含量超過本底值和水體自凈能力，破壞水體原有用途,水體自凈,水體通過物理、化學、物理化學、生物化學過程的綜合作用，使進入水體的污染物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化，水體水質(zhì)得到改善的能力,水生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部自動調(diào)節(jié)功能,2.水體污染與自凈,15,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,16,水體的生物自凈,微生物作用下有機物氧化分解為無機物的過程,有機物分解,耗氧 氨氮硝化,生物自凈 還原性無機物氧化,大氣復氧,復氧,水生植物光合作用,水體的生物自凈,17,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,18,水體中細菌的衰亡,水體中細菌的衰亡自凈作用之一,有機負荷使細菌數(shù)增加細菌繁殖的基本條件,污染負荷小于自凈能力，細菌數(shù)漸減,有機物分解，細菌食物減少,細菌數(shù)量減少的原因 原生動物、浮游動物以細菌為食料,其它作用：日光、PH、溫度,水體中細菌的衰亡,19,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,20,3.水環(huán)境容量,水體容納污染物的最大負荷：納污能力=自凈能力,水體功能,水的用途,水環(huán)境容量影響因素 水體自凈能力,水體天然水質(zhì),污染物理、化特性,水環(huán)境容量（Kg）W=V（C,S,C,B,）+C,V：水體體積 m,3,C,S,：地面水環(huán)境質(zhì)量標準（水質(zhì)目標）mg/l,C,B,：地面水環(huán)境背景值 mg/l,C：地面水自凈能力,3.水環(huán)境容量,21,4.水污染防治,目標,：確保水體水質(zhì)和各種使用功能,水資源保護,水污染防治規(guī)劃,任務,污染源控制,廢水的收集和處理,原則,：防、治、管,減少污染因子產(chǎn)生量 源頭控制,降低污染程度,基本途徑,減少污染因子排放量 廢水處理,提高水體自凈能力,4.水污染防治,22,減少污染產(chǎn)生量（減少工業(yè)污染）：,無毒無害原料,改革工藝 無污染工藝、設(shè)備,節(jié)水工藝,資源回收,綜合利用 物資循環(huán),以廢治廢,廢水套用,廢水重復利用,循環(huán)用水,減少污染排放量（廢水處理）,基本原理：污染物質(zhì),分離,有害物質(zhì),轉(zhuǎn)化,減少污染排放量（廢水處理）,23,5 廢水處理技術(shù),技術(shù)體系,傳統(tǒng)分類：物理法、化學法、物化法、生物法,科學分類：,分離處理,按雜質(zhì)顆粒尺寸分離,懸浮物分離（1100 m）,膠體分離（10,3,1 m）,分子分離,（10,3,m）,離子分離（10,3,m）,轉(zhuǎn)化處理,化學轉(zhuǎn)化,生物轉(zhuǎn)化,消毒轉(zhuǎn)化,5 廢水處理技術(shù) 生物轉(zhuǎn)化消毒轉(zhuǎn)化,24,廢水生物處理,微生物分類,非細胞結(jié)構(gòu)生物,病毒界,原核細胞生物,原核生物界,生物 原生動物,*,真核原生生物界,真核藻類,*,酵母,*,真菌界,霉菌,*,微形后生動物,*,動物界,高低等動物,低等植物,具細胞結(jié)構(gòu)生物,植物界,高等植物,藍藻門,*,細菌門,真細菌綱,*,粘細菌綱,*,立克次氏體綱,螺旋體綱,支原體綱,具細胞結(jié)構(gòu)生物 植物界高等植物藍藻門*細菌門真細菌綱*,25,生物處理,利用微生物作用使廢水中溶解的、膠態(tài)的有機物質(zhì),降解的方法,生物處理的形式：決定于微生物和氧存在的狀態(tài),微生物的狀態(tài) 氧的狀態(tài),懸浮 好氧,附著 厭氧,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,26,有氧懸浮好氧活性污泥法,活性污泥,大量繁殖的懸浮狀的微生物絮體，,具有,生物吸附,、,生物氧化,、,生物絮凝,作用,以,菌膠團,為主，包括,原生動物,、,后生動物,及少量真菌、藻類,的,生態(tài)系統(tǒng),有氧附著好氧生物膜法，,生物濾池 碎石、爐渣,生物轉(zhuǎn)盤 塑料蜂窩、盤片,形式 生物接觸氧化 生物膜載體 纖維束填料,生物流化床 懸浮填料,有氧懸浮好氧活性污泥法,27,無氧懸浮厭氧活性污泥法,特點：無氧、高濃度、產(chǎn)能源,厭氧消化池,三階段理論,形式 厭氧接觸池,液化、酸化：,升流式厭氧污泥床（UASB）,有機物 有機酸,產(chǎn)乙酸：,無氧附著厭氧膜法,有機酸 乙酸、H,2,、H,2,O,厭氧濾池,產(chǎn)甲烷：,形式 厭氧膨脹床,乙酸 甲烷,厭氧流化床,無氧懸浮厭氧活性污泥法,28,廢水處理生物反應器,生物材料：酶催化反應器,細胞生化反應器,生物分布狀態(tài)：懸浮生長反應器,生物膜反應器,固相載體運動狀態(tài)：填充床,流化床,生物反應器分類 生物轉(zhuǎn)盤,反應物系運動狀態(tài)：推流式,完全混合式,結(jié)構(gòu)特征：釜式,管式,膜式,操作方式：間歇操作,連續(xù)操作,半間歇、半連續(xù)操作,廢水處理生物反應器,29,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,30,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,31,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,32,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,33,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,34,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,35,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,36,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,37,6.廢水處理工藝流程,單元處理技術(shù)的組合,廢水處理分級：源于城市污水處理的概念,一級處理,廢水處理工藝流程中的初級預處理,去除SS,特殊污染成分的預處理,二級處理,以達到排放標準或灌溉用水為目標，由一級處理與生,化處理組成,去除SS,大部分溶解性有機物的降解,去除部分N、P,三級處理,以回用水為目標的深度處理,去除殘余有機物,去除微量SS,脫N、除P,6.廢水處理工藝流程,38,工藝流程原則,單元技術(shù)成熟可靠,流程簡短、合理,分質(zhì)處理與綜合處理相結(jié)合,分散處理與集中處理相結(jié)合,無二次污染,優(yōu)先考慮綜合利用,經(jīng)濟上合理（投資、運行費用）,工藝流程原則,39,廢水處理工藝流程實例,廢水處理工藝流程實例,40,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,41,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,42,現(xiàn)代環(huán)境科學概論第8章水污染及防治課件,43,