專題二廢水再生與飲用水水質控制課件

專題二廢水再生與飲用水水質控制水污染控制工程廢水再生與飲用水水質控制一、水資源概況二、廢水再生再生利用的意義廢水的來源及主要污染物廢水再生的處理工藝和流程再生水的應用三、飲用水水質控制四、我國生活飲用水水質沿革一、世界水資源水是人類賴以生存和發(fā)展的寶貴自然資源。地球表面約有70%以上為水所覆蓋，其余約占地球表面30%的陸地也有水的存在。地球總水量為138.6×108億m3，其中淡水儲量為3.5×108億m3，占總儲量的2.53%。由于開發(fā)困難或技術經濟的限制，到目前為止，海水、深層地下水、冰雪固態(tài)淡水等還很少被直接利用。比較容易開發(fā)利用的、與人類生活生產關系最為密切的湖泊、河流和淺層地下淡水資源，只占淡水總儲量的0.34%,為104.6×104億m3，還不到全球水總儲量的萬分之一。水資源緊缺已經成為世界性問題。我國也同樣面臨水資源短缺的現(xiàn)實。我國水資源總量豐富（2.8124×1012m3，居世界第六），但人均水資源占有量相對不足(人均占有量約2300m3，僅為世界人均占有量的1/4)。隨著經濟的迅速發(fā)展，用水量及排水量正在逐年增加，且有限的水資源又被不斷污染。加重了水資源供需之間的矛盾。在這種形式下，我們不得不考慮多途徑開發(fā)新水源和水的綜合利用問題。二、廢水再生

水體污染是指由于人類的各種活動排放的污染物進入河流、湖泊、海洋或地下水等，使水和水體物理、化學性質發(fā)生變化從而降低了水體的使用價值。廢水：人類社會為了滿足生活和生產的需要，以各種天然水體作為水源汲取生活用水和生產用水。水在受到人類活動的影響，其物理性質（色度、濁度）和化學性質（BOD、COD）等發(fā)生了變化，變成了受污染過的水，簡稱為廢水（或污水）。廢水再生，以污水的再生利用為主，回收淡水資源，以緩解水資源的危機。1、再生利用的意義作為第二水源，緩解水資源供需矛盾：據(jù)研究表明，人類使用過的水，其污染雜質只占0.1%，絕大部分是可再用的清水。城市供水量的80%變成污水排入下水道，是一種很大的資源浪費，至少有70%的污水可以再生處理后安全回用?？蓽p輕江河湖泊污染，保護水資源：污水經處理后回用，不僅可以回用水資源及污水中的有用物質和能源，還可以減少污水排放量，從而減輕江河湖泊等受納水體的污染。污水經處理后用于灌溉，可通過植物對污水中的營養(yǎng)物質的有效利用，使?jié)B透水中的磷酸鹽、氮和BOD等均有所下降。有利于提高城市水資源利用綜合經濟效益：

城市污水回用要比海水淡化經濟，污水中所含雜志小于0.1%，而且可用深度處理去除。海水含3.5%的溶解鹽和有機物，其雜質為污水二級處理出水的35倍以上。所以，城市污水回用在經濟上更有優(yōu)勢。主要污染物：固體污染物分散顆粒溶解物膠體顆粒懸浮物顆粒大?。╪m)10-31

102104106外觀透明光照下渾濁渾濁（肉眼可見）有機污染物蛋白質碳水化合物油脂表面活性劑農藥C、H、O、N、S、P、Fe等糖類、纖維素、淀粉等C、H、O含親水、油官能團的大分子殺蟲劑、除草劑等

有毒污染物工業(yè)上使用的有毒化學物質已超過12000種，并且以每年約500種的速度遞增。主要有無機化學毒物：重金屬、氰化物、砷化物等；有機化學毒物：酚、醛、苯等；放射性物質（鐳、鈾等）。

病原污染物水中的各種病原微生物及其蟲卵。如大腸桿菌及各類細菌。此外，廢水污染物還包括熱污染、石油類污染等。3、廢水再生的處理工藝及流程水處理是對水質成分的變革，即采用各種物理、化學、生物的工藝技術，將水中的污染物質分離出來，使水質達到所要求水質標準的一種加工凈化過程。水在自然界和人類社會之間經過一下循環(huán)過程。（原水）給水處理（給水）（排水）污（廢）水處理天然水使用水污廢水

再生水達標排放水水處理Ⅰ用戶使用水處理Ⅱ污水處理方法有物理處理法、化學處理法和生物處理法。按其處理的深度的不同分為一級處理、二級處理和三級處理。物理處理化學處理生物處理篩濾截留：格柵、濾網(wǎng)重力分離：沉砂、沉淀離心分離：離心機混凝、中和、氧化還原活性污泥生物膜法4、再生水應用用于農業(yè)灌溉：農業(yè)用水量大，全球淡水資源60%~80%用于農業(yè)。如從1860s起，法國巴黎等城市已經將城市污水處理后回用于農業(yè)灌溉。用于工業(yè)生產：工業(yè)是用水量和排水量大戶，實現(xiàn)再生水回用將大大降低水資源的浪費。如間接冷卻水的回用，工藝用水實現(xiàn)“零排放”等。用于城市生活：市政用水（綠化、景觀、消防及補充河湖等）、城市雜用水（沖洗車輛、沖洗路面、沖洗廁所等）

由于在世界范圍內可用的天然淡水資源日趨緊張，生活廢水作為生活飲用水水源的問題得到廣泛的重視和研究。非洲納米比亞首都溫得和克城是唯一的長期用經過處理的生活廢水作為生活飲用水的例子。其生活廢水經過常規(guī)處理（需氧生物氧化處理）后作為原水進入生活飲用水流程：常規(guī)廢水處理再生水廠處理生活廢水初次沉淀需氧生氧化物過濾二次沉淀9級需氧生物氧化貯存處理（14d)CO2硫酸鋁石灰Cl2

碳酸化藻類氣浮泡沫分離化學沉淀重力沉淀cl2過濾活性炭吸附混合城市常規(guī)處理廠處理后河水我國污水再生利用起步晚，結合國情發(fā)展主要回用于農業(yè)、工業(yè)、市政。采用不同層次的人工與自然凈化相結合的污水處理與再生利用系統(tǒng)。污水回用于農業(yè)灌溉和生產冷卻水是當前研究的重點。1992年我國第一個污水再生利用示范工程在大連投產運行。以污水處理廠二級出水為水源，處理后回用于住宅沖廁、城市綠化、澆灑道路和景觀用水。1914年美國的飲用水水質指標只有2項，其后經過5次修訂，1976年標準增至47項。從1980年起美環(huán)保局用6年時間編制新的飲用水水質標準，定出71項成分的最大沾染濃度。沾染物分六類：1、微生物和濁度6項，2、無機化學物質15項，3、有機化學物質28項，4、放射性核素6項，5、揮發(fā)性有機物9項，6、消毒副產物7項。到1999年美國飲用水水質指標已達133項。在美國、加拿大等國家一種稱為用水點和進水點工業(yè)推出一些小型的、用于家庭的給水處理裝置，采用如濾芯過濾、活性炭、離子交換及反滲透等技術手段解決水質超標問題。針對以上飲用水水質出現(xiàn)的問題，可以采用以下幾種控制技術增加深度處理構筑物,如活性炭吸附技術（活性炭吸附技術能夠有效地去除水中的有機物,并且可使致突活性從陽性轉為陰性,將是今后凈水廠應首先考慮采用的深度處理技術）；增加預處理構筑物,如生物預處理(接觸氧化池或生物濾池)；不增加常規(guī)工藝前、后的凈化構筑物,在常規(guī)給水處理工藝上改造,如強化混凝、強化過濾、優(yōu)化消毒。

強化混凝有以下幾種方法:(1)多投加混凝劑使有機物的水化殼壓縮,水解的陽離子與有機物陰離子發(fā)生電中和,以消除有機物對無機膠體的影響,從而使無機膠體脫穩(wěn)。(2)投加絮凝劑,增加吸附、架橋作用,使有機物易被絮體粘附而下沉。(3)投加氧化劑,使有機物氧化。(4)調整混合與絮凝反應的時間,使藥劑充分發(fā)揮作用,即從水力條件上加以改進。(5)調整pH。一般有機物多時,pH值為5～6時效果良好。強化過濾就是讓濾料既能去濁,又能降解有機物,降解氨氮、亞硝酸鹽氮.這樣,就需要在濾料中培養(yǎng)生物膜,既要有亞硝鹽菌,又需有硝酸鹽菌,以使氨氮、亞硝酸鹽氮都得到有效去除。四、我國生活飲用水水質沿革我國生活飲用水存在以下衛(wèi)生問題:

飲用水水源污染嚴重。飲用水二次污染時有發(fā)生。農村自來水普及率低,水源選擇不合理,并且未經凈化消毒處理和檢驗即用于飲水。作為人類生存的基本需要，水直接關系著人們的生活，目前我國部分城市的自來水水質明顯較差，但水質卻符合國家標準。隨著人們對飲用水安全性認識的不斷深入，人們對飲用水安全性要求不斷提高，但我國目前飲用水標準比國際標準至少落后20年。目前，全世界具有國際權威、代表性的飲用水水質標準有三部：世界衛(wèi)生組織（WHO）的《飲用水水質標準》、歐盟（EC）的《飲用水水質指令》以及美國環(huán)保局（USEPA）的（國家飲用水水質標準》，其他國家或地區(qū)的飲用水標準大都以此標準為基礎或重要參考來制訂本國的國家標準。如泰國、菲律賓、中國香港等采用WHO的標準；法國、德國、英國等采用“EC指令”。而我國和我國臺灣則有自行的飲用水標準?！渡铒嬘盟l(wèi)生標準》（GB5749-2006），常規(guī)檢驗項目自2007年7月1日起執(zhí)行。非常規(guī)檢驗項目的實施內容和實施日期由省級人民政府根據(jù)當?shù)貙嶋H情況確定,然后報衛(wèi)生部、建設部和國家標準化管理委員會備案。無論是常規(guī)檢驗項目還是非常規(guī)檢驗項目,在對生活飲用水水質進行評價時具有同等作用,均屬于強制執(zhí)行,全部項指標將最遲于2012年7月1日執(zhí)行。大幅增