第九章污水水質(zhì)與污水出路詳解演示文稿

第九章污水水質(zhì)與污水出路詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)五十五頁\編于六點優(yōu)選第九章污水水質(zhì)與污水出路目前二頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水的社會循環(huán)目前三頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水的自然循環(huán)與社會循環(huán)水的開采水體蒸發(fā)降雨污水的回收和再生污水處理用戶輸送水的加工徑流水的自然循環(huán)水的社會循環(huán)目前四頁\總數(shù)五十五頁\編于六點目前五頁\總數(shù)五十五頁\編于六點地球上的水資源水資源的含義與特征水資源：廣義－－指包括海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川徑流、大氣水等地球上各種水體，屬自然資源的范疇；狹義－－指陸地上可供生產(chǎn)、生活直接利用的江河湖沼以及部分儲存在地下的淡水資源，即可利用的水資源；工程概念－－一定區(qū)域內(nèi)，逐年可得到恢復(fù)更新的淡水量中，在一定的技術(shù)經(jīng)濟條件下，可以為人們?nèi)∮煤湍遣糠炙浚€包括少量被用于冷卻的海水淡化或直接沖廁的海水。通常為全球多年平均入海徑流量。

目前六頁\總數(shù)五十五頁\編于六點

地球水資源狀況地球上的總水量：

地球表面積5.1億平方公里，海洋、水體占70.8%；淡水占各種類別水儲量的2.6%；淡水中冰川＋凍土底冰占69.56%，河網(wǎng)水僅占0.06%。我國的水資源

多年平均水資源總量： 28124億立方米多年平均年河川徑流量： 27115億立方米多年平均年地下水資源量： 8288億立方米重復(fù)水量 7279億立方米水資源總量在世界排名： 6位人均占有量在世界排名： 88位目前七頁\總數(shù)五十五頁\編于六點我國的水資源狀況空間分布不均降水量：東南沿海多，西北內(nèi)陸少。長江及以南占全國的83%。黃、淮、海、遼河川徑流量占全國的8%。南方地少水多，北方（麥棉主產(chǎn)區(qū)）地多水少。北方多為重工業(yè)基地，需水量大。時間分布過于集中多數(shù)河流6-9月徑流量占全國的60-70%，東北、華北占60-80%。多以暴雨形式出現(xiàn)。利用無方，只好付諸東流。不同年份差別大。年降雨量最大和最小的比值：南方2-3，北方3-5?；春优c海河最高竟達到15-20倍。目前八頁\總數(shù)五十五頁\編于六點旱澇不均，惡性循環(huán)

要旱連年旱，要澇連年澇。1922-1932年連續(xù)十一年平均年徑流量比正常年份減少30%;北京1980-1984年五年平均比正常年份徑流量減少一半;松花江在近八十年里出現(xiàn)過兩次連續(xù)十多年的枯水期。泥沙量增大，淤積嚴(yán)重黃河是世界上泥沙最多的河流，年平均輸沙量達16億噸。被稱為“地上懸河”。長江年平均輸沙量為5億噸，位居世界第四。水庫。植被破壞是泥沙產(chǎn)生的根源目前九頁\總數(shù)五十五頁\編于六點供需矛盾突出1949-1988：全國總用水量增加4倍。1990-2000：工業(yè)、城市生活和農(nóng)業(yè)用水以5%、7%和2%的速度遞增。全國城市用水供需比1952年的1.59下降到1988年的0.86。1983年在236個城市中有188個城市缺水，日缺水量1240萬立方米。1989年全國缺水城市300個，日缺水量1000萬立方米。經(jīng)濟發(fā)達、人口集中，尤其是缺水地區(qū)（海-黃下游平原、山東半島、遼河平原及遼東半島、淮北平原、四川盆地等）水的供需矛盾尤為突出。長距離輸水致使成本增加、工農(nóng)業(yè)爭水等，使供需矛盾更加突出。中國水資源開發(fā)利用方面存在的問題目前十頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水的有效利用程度低1980：我國萬元國民生產(chǎn)總值（GNP）取水量為美國的5倍、日本的17倍、前蘇聯(lián)的4.3倍、前西德的28倍。1988：工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量，平均286立方米/萬元，最低100，國外先進水平20-30。工業(yè)單位產(chǎn)品取水量，國內(nèi)先進水平/發(fā)達國家：啤酒（m3/t)15-23/7-13,造紙（m3/t）100/15，印染（m3/10m）2.5-3/1-1.5，鋼鐵（m3/t）25-55/4-10，火電（L/kw·h）10/3。用水浪費嚴(yán)重：一些住宅的沖廁用水高達45L/人·日。一些城市公建和市政用水高達55-60%，東京僅為37%。目前十一頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水體污染嚴(yán)重1991：全國污水排放總量336億噸，工業(yè)廢水占70%;COD718萬噸;氰化物4666噸;石油類68353噸。生活污水100億噸。1992：污水處理率17.3%。（98：50.96%)對131條流經(jīng)城市河流統(tǒng)計：I類-9條，II類-4條，III類-46條，IV、V類-72條。污染物：石油類、氨氮、揮發(fā)酚、COD和BOD。農(nóng)藥、化肥污染。水體的富營養(yǎng)化。目前十二頁\總數(shù)五十五頁\編于六點管理薄弱水資源保護：保護意識與利益平衡。水資源開發(fā)利用：管理體系不完善，法律法規(guī)不健全，長官意識，技術(shù)力量與基礎(chǔ)工作，必要手段。用水管理：用水方式落后，水資源浪費。目前十三頁\總數(shù)五十五頁\編于六點

水資源開發(fā)對策措施多渠道開辟水資源（利用降水資源、地表與地下水聯(lián)合調(diào)蓄、跨流域引水、城市污水資源化、海水利用）建設(shè)節(jié)水型城市、工業(yè)和農(nóng)業(yè)加強水資源的規(guī)劃管理。調(diào)整水價政策，建立合理的水價體系。目前十四頁\總數(shù)五十五頁\編于六點1城市污水的污染

含有大量有機物：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、尿素、氨氮等；肥皂和洗滌劑；病原微生物（寄生蟲卵、腸系統(tǒng)傳染病菌）2工業(yè)廢水的污染

主含無機物：冶金、建筑材料業(yè)、含大量重金屬；主含有機物：食品工業(yè)、煉油和石化工業(yè)；兩者都含：焦化廠、氮肥廠、洗毛廠等水體污染的嚴(yán)重性目前十五頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水污染危害的嚴(yán)重性

水質(zhì)惡化；增加水處理成本；生態(tài)系統(tǒng)退化，地面水體的生物多樣性減少；有機物過多，水體富營養(yǎng)化，酸雨等

目前十六頁\總數(shù)五十五頁\編于六點0.4.1降低工業(yè)污染

0.4.2建設(shè)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)0.4.3加強管理水污染控制目前十七頁\總數(shù)五十五頁\編于六點教材：《水污染控制工程》高庭耀，顧國維，高等教育出版社參考書籍：<WASTERWATERENGINEERINGTREATMENT,DISPOSAL,REUSE>fourthedition，Metcalf&Eddy,Inc.《當(dāng)代給水與廢水處理原理》，許保玖，高等教育出版社《廢水生物處理》，等，化學(xué)工業(yè)出版社《污泥處理》，金儒霖，中國建筑工業(yè)出版社《排水工程下冊》（第三版），張自杰，中國建筑工業(yè)出版社雜志：《中國給水排水》，《給水排水》，《環(huán)境科學(xué)》等目前十八頁\總數(shù)五十五頁\編于六點第九章污水水質(zhì)與污水出路

第一節(jié)污水水質(zhì)我拿什么來表達你？—污水污水譜儀？國際通用三大類指標(biāo)：物理性指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)生物性指標(biāo)目前十九頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水質(zhì)分析指標(biāo)物理性指標(biāo)加速耗氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化造成水中溶解氧減少感官性指標(biāo)，水的色度來源于金屬化合物或有機化合物感官性指標(biāo)，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機物和氯氣等污染物質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)溶解物質(zhì)固定性物質(zhì)色度固體物質(zhì)工業(yè)廢水常引起水體熱污染懸浮固體物質(zhì)嗅和味溫度目前二十頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水和污水中固體成分的內(nèi)部相關(guān)性目前二十一頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水和污水中雜質(zhì)顆粒分布目前二十二頁\總數(shù)五十五頁\編于六點總固體，720懸浮固體，220溶解固體，500可沉，160不可沉，60有機，120無機，40有機，45無機，15有機，40無機，10有機，160無機，290膠體，50分子，450生活污水中各部分固體的組成（單位mg/L）目前二十三頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)有機物有機物指標(biāo)用于測定水中有機污染物成分。生活污水中有大量有機物，主要是：人體排泄物、洗滌污物食物殘屑等各種工業(yè)廢水中的有機物有動植物纖維、油脂、糖類、染料有機酸、各種有機合成工業(yè)品、有機原料、廢物等有機物危害：消耗溶解氧、惡化水質(zhì)、破壞水體；抑制水生生物、破壞水生生態(tài)；滋生微生物，傳播疾?。挥卸居袡C物直接危害人體健康和水生生物生長。有機物種類繁雜，很難逐個測定，利用共性，某指標(biāo)間接反映易被氧化：生物氧化、化學(xué)氧化、燃燒氧化根據(jù)主要元素含量來反映：總有機碳、總氮、總磷、總硫等目前二十四頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)有機物生化需氧量（BOD）反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量主要污染特性（以mg/L為單位）。有機污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨—碳化階段；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽—硝化階段。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的氧量，全部生物氧化需要20天－100天完成。實際中，常以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱五日生化需氧量（BOD5）通常以20°C為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。BOD:BiologicalOxygenDemand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℃，5天）目前二十五頁\總數(shù)五十五頁\編于六點BOD與CBOD、NBODBODL與BOD5目前二十六頁\總數(shù)五十五頁\編于六點溫度對BOD測定的影響一般采用稀釋法：降低有機物濃度，保證充足的溶解氧

蒸餾水、無機營養(yǎng)鹽、適當(dāng)?shù)膒H

工業(yè)廢水往往需要接種和訓(xùn)化

抑制硝化耗氧時，可加入硝化抑制劑，如亞甲基藍(lán)BOD測定注意事項：目前二十七頁\總數(shù)五十五頁\編于六點稀釋與直接測定

BOD5：7mg/L接種培養(yǎng)

103-104個/ml非接種培養(yǎng)目前二十八頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)有機物化學(xué)需氧量（COD）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀(K2Cr2O7)稱CODCr和高錳酸鉀(KMnO4)稱CODMn或OC。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強；廢水中無數(shù)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(xué)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。

COD=CODB+CODNBCOD:ChemicalOxygenDemand用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）目前二十九頁\總數(shù)五十五頁\編于六點COD與BODL的關(guān)系COD=CODB+CODNBBODL=1/3CODB+2/3CODBX(1-0.2)

=0.87CODB可降解有機物好氧微生物O2CO2,H2O…+能量新的細(xì)胞質(zhì)CO2,H2O…+能量殘留物80%氧化2/3合成1/3氧化20%殘渣內(nèi)源呼吸BOD5=0.68BODLB

=0.59CODB污水水質(zhì)相對穩(wěn)定時：

BOD5/COD比值變化不大目前三十頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)有機物總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）TOC:TotalOrganismCarbon在950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2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種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。TOD:TotalOxygenDemand在900-950℃高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機物，包括難分解的有機物及部分無機還原物質(zhì)燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物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。目前三十一頁\總數(shù)五十五頁\編于六點污水有機物指標(biāo)之間的關(guān)系有機碳量需氧量TOCTODCODcrBODLBOD5CODMn目前三十二頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)有機物油類污染物石油類：來源于工業(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后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的蒸發(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，從而降低水體的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵的危害很大堵塞魚的鰓部，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(fēng)景區(qū)，危害鳥類生活。目前三十三頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L）灌溉用水超過5mg/L時，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至枯死目前三十四頁\總數(shù)五十五頁\編于六點化學(xué)性指標(biāo)無機性指標(biāo)過多的氮、磷進入天然水體易導(dǎo)致富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水生植物尤其是藻類的大量繁殖，造成水中溶解氧的急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，一般指序號21－83，比重大于4的金屬，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。一般要求處理后污水的pH值在6～9之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時，pH值發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。堿度指水中能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，按離子狀態(tài)可分為三類：氫氧化物堿度；碳酸鹽堿度；重碳酸鹽堿度。植物營養(yǎng)元素pH值和堿度重金屬作為微量金屬元素重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長，使蛋白質(zhì)凝固；逐級富集至人體，影響人體健康目前三十五頁\總數(shù)五十五頁\編于六點含氮化合物氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素污水中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮危害：消耗水體中溶解氧；促進藻類等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮；引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。關(guān)于氮的幾個指標(biāo)：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，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；氨氮：有機氮化合物的分解，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三十六頁\總數(shù)五十五頁\編于六點含磷化合物磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素磷主要來自：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的繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡；水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。含磷化合物有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷磷酸鹽：正磷酸鹽(PO43-)、磷酸氫鹽(HPO42-)、磷酸二氫鹽H2PO4-、偏磷酸鹽(PO3-)聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74－)、三磷酸鹽(P3O105-)

三磷酸氫鹽(HP3O92-)

目前三十七頁\總數(shù)五十五頁\編于六點生物性指標(biāo)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(dǎo)致水體缺氧來源及危害水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機污染程度和受細(xì)菌污染的程度常以：細(xì)菌個數(shù)/毫升計如：飲用水：<100個/毫升

醫(yī)院排水：<500個/毫升細(xì)菌總數(shù)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)/升計如：飲用水：<3個/升城市排水：<10000個/升

游泳池：<1000個/升大腸菌群目前三十八頁\總數(shù)五十五頁\編于六點融會貫通各水質(zhì)指標(biāo)間的含義目前三十九頁\總數(shù)五十五頁\編于六點目前四十頁\總數(shù)五十五頁\編于六點從幾個水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)看水處理工程的任務(wù)幾種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中主要指標(biāo)濃度值（mg/L）主要指標(biāo)CODcrBOD5SSNH3-NTP一般城市污水250－300100－150150-20030（TKN:40）4-5國家排放標(biāo)準(zhǔn)GB189182002一A5010105（8）1一B6020208（15）1.5二級100303025（30）3三級1206050－5中水回用（沖廁）－10510－地表水I類<15<3無漂浮沉積物0.50.02II類<1530.50.1(0.025)III類15410.1(0.05)IV類20620.2V類251020.2一般景觀用水CODmn：108透明>0.5m0.50.05生活飲用水感觀性狀與一般化學(xué)指標(biāo)/毒理學(xué)指標(biāo)/細(xì)菌學(xué)指標(biāo)/放射性指標(biāo)目前四十一頁\總數(shù)五十五頁\編于六點第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化目前四十二頁\總數(shù)五十五頁\編于六點水體的自凈作用河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)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(xué)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\編于六點豎向混合階段：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，所以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(dāng)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\編于六點水體的自凈作用目前四十五頁\總數(shù)五十五頁