水污染控制工程绪论

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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 Droste R L Thiery and practice of water and wastewater treatment, John Wiley & Sons, Inc,参考资料（杂志）,环境工程 Water research Water Science & Technology Water env

2、ironment research,参考资料（网络）,http:/www.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14 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

3、。 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,我国降雨量分布,Rainfall distribution in China,decrease,Rainfall is unequally distributed in space and time,(,西安月降雨量分布,Water consumption,(The Ministry of Water Resources of the Peoples Republic of China),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

4、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，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。,Current river water quality,In 2009, almost 60%of the river sections monitored were with water

5、 quality of Class ,(National Burean of Statistics of China),WWTP construction and domestic water pollutants reduction,The capacity of wastewater treated increased a lot, however the situation is still serious.,(The Ministry of Environmental Protection of the Peoples Republic of China),水体污染物质,1.4 水体自

6、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

7、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（Point Source pollution） 生活污水 工业废水 非点源（Non-point source pollution） 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、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

8、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） 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

9、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

10、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 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

11、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

12、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 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

13、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,