污水水質(zhì)和污水出路

目前一頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點環(huán)境工程

環(huán)境工程是一門運用工程、技術(shù)方法和手段控制環(huán)境污染、改善環(huán)境質(zhì)量的學科。水污染控制工程

從技術(shù)和工程上解決、預(yù)測和控制水污染問題，提供提高水環(huán)境質(zhì)量、合理利用水資源的方法，滿足不同用途和要求用水的工藝技術(shù)和工程措施。目前二頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點水污染控制工程概述■

研究對象：點源污染、面源污染、水環(huán)境修復■控制方法：物理、物理化學和生物化學■成果體現(xiàn)：工程（工藝）、裝備（設(shè)備）點源：通過某種裝置集中排放的固定點狀源，如排污管等。面源：在一定區(qū)域范圍內(nèi)，以低矮密集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源。目前三頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點第九章污水水質(zhì)和污水出路第一節(jié)污水性質(zhì)與污染指標第二節(jié)污染物在水環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化

第三節(jié)污水出路與排放標準掌握：物理、化學及生物性指標內(nèi)容；

BOD、COD、TOC概念及相互關(guān)系。目前四頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點第一節(jié)污水性質(zhì)與污染指標一、廢水、廢水污染及水體污染

1、廢水在社會循環(huán)中，由于種種原因喪失了使用價值而外排的水?！皬U水”指廢棄外排水，強調(diào)廢棄的一面。

2、污水

被污染物污染了的水，強調(diào)污染物的含量較高。實際相當數(shù)量的廢水中污染物含量并不高，如冷卻水。

目前五頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點

4、水污染指水體因某種物質(zhì)的介入，導致其物理、化學、生物或放射性等特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

3、廢水污染指廢水對水體、大氣、土壤或生態(tài)的污染，這里廢水是污染的原因。目前六頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點二、水污染的類型水體污染自然污染人為污染物理性污染化學性污染生物性污染目前七頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點熱污染:

廢熱引起水體升溫，DO下降。色度:

透光性、水生植物的光合作用及水體自凈

能力下降。懸浮物污染:

透光性、光合作用下降，沉積造成底泥積累和腐化，懸浮物作為其它污染物載

體，污染下游水體。臭味:

腐爛、硫化氫。放射性污染:

核工業(yè)發(fā)展、放射性礦藏開采、核試驗、核電站、同位素在醫(yī)學、工業(yè)、研究等領(lǐng)域的應(yīng)用。1、物理性污染目前八頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點2、化學性污染（1）無機物污染酸堿污染：影響水體pH、細菌和其他微生物生長、腐蝕。無機鹽污染：Ca、Mg導致水硬度增加，增加自來水處理成本，引起腹瀉、結(jié)石。N、P污染：“富營養(yǎng)化”、“赤潮”（甲藻）、

“水華”、“湖靛”。硫酸鹽與硫化物污染：可能出現(xiàn)硫化氫，特別在pH較低時。目前九頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點氯、氟化物：導致使無機鹽含量偏高，水味變咸，腐蝕金屬管道及設(shè)備氰化物：含CN-物質(zhì)，常見氰化物有氰化鈉、氰化鉀、氰化烴，能溶于水——劇毒！慢性中毒主要癥狀為頭痛、嘔吐、頭暈、動作不協(xié)調(diào)等。砷化物：三價砷化物比五價砷化物毒性更大重金屬污染：Hg（水俁病）、鎘（痛痛病）、

鉛、鉻等。目前十頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點云南滇池藍藻水體富營養(yǎng)化福建霞浦縣沿海赤潮2000年東海赤潮目前十一頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點喝了含砷的地表水而中毒的孩子目前十二頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點

頭顱的控訴天真無邪的孩子，指點著暗渠中的污水，對人們說----因為有了它，井水不能喝，洗頭還要掉頭發(fā)！希望片片脫落，等我長大了，這個難看的樣子，就算上了大學，姑娘誰敢愛我？哦，不幸的孩子，什么也不必多說，綠水一旦流磬，青山必然斑禿，頭顱在哀怨的訴說。目前十三頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點（2）有機物污染需氧有機物：碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、酚、醇等有機物的好氧分解會引起微生物繁殖和DO下降，DO<4mg/L。有機毒物：各種有機農(nóng)藥（DDT、六六六）、有機染料及多環(huán)芳烴和芳香胺等，“毒性”、

“三致作用”（致癌、致突變和致畸）。油脂類污染：石油類、動植物油類，隔絕水與大氣造成缺氧，影響水生生物的生長。表面活性劑：（各種洗滌劑）含有一定的N、P造成富營養(yǎng)化，形成泡沫，影響DO。目前十四頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點油污染目前十五頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點墨西哥灣海面上大面積的浮油墨西哥灣海面形成“原油河”2010年4月20日美國“深水地平線”石油鉆井平臺起火爆炸，大約在36小時后沉入墨西哥灣。4月24日管道開始漏油。目前十六頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點石油泄漏，海洋生物會如何？石油所含的苯和甲苯等有毒化合物進入了食物鏈，從低等的藻類、到高等哺乳動物，無一能幸免。此外潛在的損害更進一步擴展到事件發(fā)生地的生態(tài)系統(tǒng)中，存活下來的生物在受到?jīng)_擊后的數(shù)年中，受毒物的影響也將遺傳至數(shù)種生物的后代。原油泄漏的危害目前十七頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點

誰來拯救海洋生物僅僅在30年前，科學家們還認為，海洋是浩瀚無垠的，相對來說不會受人類的影響。但近年來，陸地上的人類活動造成每年大約6萬噸清潔劑、100噸水銀、3800噸鉛和3600噸磷酸鹽等化學物質(zhì)排入地中海，這些污染導致魚類、海洋哺乳動物、珊瑚礁和海水植物大量死亡。目前十八頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點（3）生物性污染致病菌：傷寒、霍亂、細菌性痢疾等病原菌病毒：肝炎、腦炎寄生蟲?。貉x?。ā端臀辽瘛罚┿^蟲病目前十九頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點送瘟神

讀六月三十日《人民日報》，余江縣消滅了血吸蟲。浮想聯(lián)翩，夜不能寐。微風拂曉，旭日臨窗，遙望南天，欣然命筆?！珴蓶|

綠水青山枉自多，華佗無奈小蟲何！千村薜荔人遺矢，萬戶蕭疏鬼唱歌。坐地日行八萬里，巡天遙看一千河。牛郎欲問瘟神事，一樣悲歡逐逝波。

春風楊柳萬千條，六億神州盡舜堯。紅雨隨心翻作浪，青山著意化為橋。天連五嶺銀鋤落，地動三河鐵臂搖。借問瘟君欲何往，紙船明燭照天燒。目前二十頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點三、水污染源1、生活污染源生活污水中雜質(zhì)很少，其總量只占0.1~1％。生活污水一般呈弱堿性，pH約為7~8，外觀是一種渾濁、黃綠乃至黑色、帶有腐臭氣味的廢水。一般不能直接用于農(nóng)業(yè)灌溉，需經(jīng)處理。目前二十一頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點2、工業(yè)污染源

各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水，包括工藝用水、機器設(shè)備冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備和場地清洗水及生產(chǎn)廢液等。工業(yè)廢水按成分分為兩大類：（1）含無機物的廢水，包括冶金、建材、生產(chǎn)無機酸堿的廢水等；（2）含有機物的廢水，包括食品工業(yè)、石油化工、焦化、煤氣、農(nóng)藥、塑料、染料等工廠的排水。目前二十二頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點目前二十三頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點目前二十四頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點當前突出的水環(huán)境問題“332111”“三河”：海河、淮河、遼河“三湖”：太湖、巢湖、滇池“二庫”：三峽庫區(qū)、黃河小浪底庫區(qū)“一線”：南水北調(diào)沿線“一江”：松花江“一?！保翰澈Ｄ壳岸屙揬總數(shù)五十五頁\編于二十二點四、污水的性質(zhì)與污染指標我用什么來表達你？—

污水水質(zhì)：指水和其中所含的污染物共同表現(xiàn)出來的物理、化學和生物學的綜合特征。水質(zhì)指標：具體表現(xiàn)出其中污染物的種類和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體參數(shù)?！铩锬壳岸揬總數(shù)五十五頁\編于二十二點國際通用三大水質(zhì)指標：物理性指標化學性指標生物性指標★★★目前二十七頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點感官指標，來源金屬或有機化合物。兩種表示方法：鉑鈷標準比色法，稀釋倍數(shù)法色度導電能力量度，表示廢水中離子狀態(tài)的物質(zhì)的數(shù)量，μs/cm。電導率加速生化反應(yīng)速率，導致水體缺氧或水質(zhì)惡化家庭、工業(yè)廢水—熱污染溫度物理性指標光線穿透能力，表征廢水中膠體和固體懸浮物數(shù)量的參數(shù)。杰克遜和散射濁度單位。濁度固體物質(zhì)TS揮發(fā)性固體(VS)固定性固體(FS)溶解物質(zhì)(DS)懸浮固體(SS)TS:103-105℃蒸發(fā)干燥VS,FS:500℃左右灼燒DS,SS:特定孔徑濾膜過濾目前二十八頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點可沉降固體：指經(jīng)過一段特定時間可以沉降的浮固體，mL/L，表示可以去除的固體量和污泥產(chǎn)量。通常城市廢水中懸浮固體的60%可沉降。除可沉降固體外，其他固體用mg/L表示。固體測定中存在問題：懸浮固體的測定常帶有某種程度的不確定性。（1）依賴于測定過程采用濾膜的種類和孔徑；自過濾現(xiàn)象。（2）揮發(fā)性和固定性區(qū)分不嚴格，有機物在測定溫度下不一定燃燒，無機固體在該溫度下也會分解。目前二十九頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點過多氮、磷進入天然水體，易導致富營養(yǎng)化，藻類大量繁殖，水中溶解氧急劇下降，影響魚類生存，并可使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。指汞、鎘、鉛、鉻、鎳等生物毒性顯著元素，也包括具有一定毒害性的鋅、銅、鈷、錫等。主要危害：抑制微生物生長，富集至人體，影響人體健康。主要砷、含硫化合物、氰化物等。一般處理后污水pH在6~9間。水體受酸堿污染隨pH變化，消滅或抑制生物生長，妨礙水體自凈，腐蝕船舶。植物營養(yǎng)元素重金屬無機性非金屬pH化學性指標無機性指標目前三十頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點含氮化合物污水中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽氮危害：消耗水體中溶解氧；促進藻類等浮游生物繁殖，形成水華、赤潮等，引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。TN>0.2mg/L，TP>0.02mg/L時為富營養(yǎng)化。氮的幾個指標：有機氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素TN：一切含氮化合物以N計量的總稱；TKN：TN中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸及硝酸鹽氮氨氮：有機氮化合物分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水；NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮目前三十一頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點含磷化合物磷主要來源：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水危害：促進藻類等浮游生物繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等有機磷無機磷磷酸鹽:正鹽(PO43-)、氫鹽(HPO42-)、二氫鹽H2PO4-、偏鹽(PO3-)聚磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74－)、三磷酸鹽(P3O105-)

三磷酸氫鹽(HP3O92-)含磷化合物目前三十二頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物生化需氧量(BiologicalOxygenDemand,

BOD)

反映有氧條件下水中可生物降解有機物的主要污染特性（以mg/L為單位）。有機污染物被好氧微生物氧化分解過程可分為兩個階段：第一階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。實際中常以5d作為測定生化需氧量的標準時間，稱5日生化需氧量（BOD5）；以20℃為測定標準溫度。在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機物所需要的氧量(20℃，5d)?；瘜W性指標目前三十三頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物化學需氧量(ChemicalOxygenDemand,

COD)

常用氧化劑是重鉻酸鉀K2Cr2O7

（稱CODCr)和高錳酸鉀KMnO4(稱CODMn)。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強。廢水中無機的還原性物質(zhì)同樣被氧化。如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定，則化學需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在0.4~0.5。用化學方法氧化分解廢水中的有機物所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）。化學性指標目前三十四頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）TOC:totalorganismcarbon950℃時以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中CO2的含量，從而確定水樣中碳元素總量。測定中應(yīng)該去除無機碳的含量。各水質(zhì)間TOC或TOD與BOD無固定相關(guān)關(guān)系。水質(zhì)條件基本不變時，BOD與TOC或TOD間存在一定相關(guān)關(guān)系。TOD:totaloxygendemand

在900~950℃高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì),燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后，測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（TOD）。

TOD測定方便而快速?；瘜W性指標目前三十五頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物油類污染物

石油類：煉油廠廢水、石油運輸泄漏、工業(yè)含油污水動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)

油類污染物進入水體影響水生生物的生長、降低水體的資源價值：油膜覆蓋水面阻礙水蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進入海洋，改變海洋的反射率和減少進入海洋表層的日光輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進入水體，降低水體的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵危害大堵塞魚的鰓部，能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價值。破壞風景區(qū)，危害鳥類生活?；瘜W性指標目前三十六頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物酚類污染物

酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹脂等工業(yè)廢水

原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒酚濃度低時，能影響魚類的回游繁殖。酚濃度達0.1～0.2mg/L時，魚肉有酚味。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，有時甚至使其停止生長。酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強烈異臭（0.001mg/L即有異味，排放標準0.5mg/L）灌溉用水超過5mg/L時，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至枯死化學性指標目前三十七頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點有機物表面活性劑一般由一個強憎水基團和一個強親水基團構(gòu)成的有機大分子物質(zhì)。憎水基團含有10~20個碳原子的烴基，有在水中能電離和不能電離的兩種憎水基團。陰、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑表面活性劑容易聚集在氣水表面，親水基團在水中，憎水基團在空氣中。曝氣過程中這些化合物聚集在氣泡表面，形成一層非常穩(wěn)定的泡沫，影響處理過程。化學性指標兩種檢測方法亞甲基藍活性物質(zhì)測試法：檢測陰離子表面活性，衡量表面活性劑在亞甲基藍標準溶液中顏色的變化。

硫氫酸鈷活性物質(zhì)測試法：檢測非離子表面活劑，非離子表面活劑與硫氫酸鈷反應(yīng)生成一種含鈷物質(zhì)，萃取后進行測量。目前三十八頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點單個有機組分

優(yōu)先污染物：篩選出潛在危害性大、在環(huán)境中出現(xiàn)頻率高的污染物作為監(jiān)測和控制對象。美國確定65類約129種優(yōu)先污染物，我國18類約70種共同特點：致癌性、致突變性、致畸性或強毒性；生物難以降解；在環(huán)境中有持久性和生物積累性?；瘜W性指標

揮發(fā)性有機化合物：沸點≤100℃或25℃蒸汽壓＞一個大氣壓的有機化合物。共同特點：一旦處于氣態(tài)易釋放到環(huán)境中會給公共健康帶來威脅；增加大氣中的活性組分，導致光化學氧化劑的產(chǎn)生。

消毒、降解副產(chǎn)品：毒性更大或具有潛在的三致作用改進常規(guī)處理工藝，提高副產(chǎn)品的去除。

新出現(xiàn)的有機化合物：抗生素、新化學藥品等。目前三十九頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲卵等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫(yī)院污水：各種病原體。危害：傳播疾病，影響衛(wèi)生，導致水體缺氧水中細菌總數(shù)反映了水體有機污染程度和受細菌污染的程度。常以細菌個數(shù)/mL計。飲用水：<100個/mL；醫(yī)院排水：<500個/mL大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大腸菌群數(shù)/L計。飲用水：<3個/L；城市排水：<10000個/L；游泳池：<1000個/L來源及危害細菌總數(shù)大腸菌群肝炎、小兒麻痹癥等多種病毒可通過水體傳染，這些病毒也存在于腸道中，通過糞便污染水體，目前缺乏完善的經(jīng)常性的檢測技術(shù)。生物性指標病毒目前四十頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化一、水體的自凈作用

一定量的污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理、化學及生物化學作用，使污染物的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全恢復原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體的這種自然凈化能力稱為水體自凈能力或自凈容量。目前四十一頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點水環(huán)境容量

在滿足水環(huán)境質(zhì)量標準要求的前提下，最大允許污染負荷量，或稱納污能力。水體對某種污染物的水環(huán)境容量可用下式表示：式中:W—某地面水體對某污染物的水環(huán)境容量，kg；

V—該地面水體的體積，m3；

cs—地面水中某污染物的環(huán)境標準(水質(zhì)目標)，mg/L；cB－地面水中某污染物的環(huán)境背景值，mg/L；

P－地面水對該污染物的自凈能力，kg。目前四十二頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點水體的自凈作用河流的自凈作用是指河水中的污染物在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象根據(jù)凈化機制分為三類物理凈化：稀釋、擴散、沉淀化學凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機物的氧化分解作用目前四十三頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點豎向混合階段：污染物排入河流后因分子擴散、湍流擴散、彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，首先在深度方向上達到濃度分布均勻從排放口到深度上達到濃度分布均勻的階段稱為豎向混合階段同時也存在橫向混合作用。橫向混合階段：當深度上達到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過程。經(jīng)過一定距離后污染物在整個橫斷面上達到濃度分布均勻，這一過程稱為橫向混合階段。斷面充分混合后階段：在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上處處相等。河水向下游流動的過程中，持久性污染物的濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。污水排入河流的混合過程目前四十四頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點

當持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后，經(jīng)混合過程達到充分混合階段時，污染物濃度可由質(zhì)量守恒原理得出河流完全混合模式：式中：

C—排放口下游河水的污染物濃度Cw,Qw—污水的污染物濃度和流量Ch,Qh—上游河水的污染物濃度和流量持久污染物的稀釋擴散目前四十五頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點目前四十六頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點

河斷面達到充分混合后，污染物濃度受到縱向分散作用和污染物自身的分解作用不斷減少。根據(jù)質(zhì)量守恒原理其變化過程可用下式描述：式中：u－

河水流速；

x－初始點至下游x斷面處的距離Mx－縱向分散系數(shù);K－污染物分解速度常數(shù)c0－初始點的污染物濃度;c－x斷面處的污染物濃度非持久性污染物的稀釋擴散和降解目前四十七頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點目前四十八頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點氧垂曲線水體受污染后，水體中溶解氧逐漸被消耗，到臨界點后又逐步回升的變化過程，稱氧垂曲線。有機物降解：有機物含量時間或距離目前四十九頁\總數(shù)五十五頁\編于二十二點氧垂曲線方程的工程意義1