2022年水与废水物化处理的原理与工艺绪论.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 水处理工程第一篇 水与废水物化处理的原理与工艺 讲义 黄霞清华高校环境科学与工程系（2003年 7）主要参考书：1 顾夏声等：水处理工程第一版,清华高校出版社,1985 2 严煦世、范瑾初编著：给水工程第四版,中国建筑工业出版社,1999 3 张自杰等编著：排水工程第四版,中国建筑工业出版社,2000 4 George Tchobanoglous, Franklin L. Burton and H. David Stensel: Wastewater Engineering, treatment disposal and reuse, Fourth edition, Metcalf & Eddy, Inc.,（清华高校出版社影印, 2002 年 8 月）5 Ronald L. Droste: Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, John Wiley & Sons, Inc., 1997 6 环境工程手册之水污染防治卷,张自杰等,高等训练出版社,1996 第一章 绪论第1节 水资源循环与特点一、中国水资源特点 1. 人均占有量少 淡水总量在全世界占第 6 位；但人均占有量只有 2340m 3/人年（以 12 亿人口计）,世界平均水准的 1/4,占 88 位；2. 空间分布不均 81的水资源分布在长江流域及其以南 东南地区降水量可达 1600mm,造成涝灾1 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 西北地区降水只有500mm,少的地区不到200mm 3. 年内及年际变化大6080降水集中在夏季,7,8,9 月；年际变化差36 倍（大时）4. 很多地区缺水严峻 三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）在 640 个城市中, 300 多个城市缺水；二、水资源的自然循环与社会循环三、水处理工程的任务 给水工程： 取水 给水处理 配水针对不同的水源水水质,经处理后满意工农业和生活的对水质与水量的要求；排水工程： 废水收集（来源于生活、工业和农业）废水处理 排放或回用第 2 节 水污染现状及来源一、水污染现状 污水处理率低：污水排放排放量接近 400 亿 m 3；工业废水处理率约 80,达标排放的只有 60城市污水处理率 <1590以上的城市水域受到污染,特殊严峻的水系：三河：淮河、海河、辽河 湖泊富养分化严峻：滇池、巢湖（安徽）、太湖（江苏）50左右地下水水质受到污染 50以上的重点城镇饮用水源不符合标准二、水污染来源1工业污染源 2. 生活污染源 3. 养殖业 4. 面污染源：三、污染物性质与水质指标 1污染物性质2 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 按化学物质分：有机物无机物按物理形状大小分：悬浮物胶体溶解性 2废水水质指标1物理性质：色,温度,SS 2化学性质： pH、有机物、溶解性固体、有毒物、N、P 有机物：综合指标：单项指标BOD 、COD 、TOD （总需氧量）3生物学指标：细菌总数、大肠菌数四、水污染缘由1人口增加和经济增长的压力：2粗放型进展模式 3. 面源污染严峻 4污水处理率偏低,大量污水直接排放 5环境意识淡薄、环境治理薄弱、环境执法力度不够 6. 排污收费等经济政策未能起到对治污的刺激作用 7. 历史欠帐太多,资金投入严峻不足五、水污染防止战略计策与保证措施 战略计策：1加快城市废水处理厂的建设步伐,实施废水资源化 2尽快实现从末端治理向源头掌握的的战略转移,大力推行清洁生产 3从单纯的点污染源治理转向点源、内源和面源的流域综合综合治理 4切实爱护饮用水源地,提高饮用水安全性保证措施：1.严格以法治水,制定并实施有效的法律、规章、制度 2.完善水的治理体系,转变“ 多龙管水” 的现象 3.加大水污染治理投资 4.实行有利于水污染防治的经济政策第 3 节水质标准一、饮用水卫生标准 回忆历史,改善的方向：注意水的外观、预防传染病去除重金属去除微量有机物- 内分泌紊乱物 质；有关的内分泌紊乱物质的提出始于90 岁月初野生动物学者的会议上；96 年美国开头食品、饮用水中内分泌紊乱物的筛控方法讨论；然后欧洲经济协力开发 组织开头讨论；97 年日本,定出被怀疑的物质67, 包括：（ 1）杀虫剂、除草剂,45 种；（ 2）工业原3 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 料,有机氯化合物；（3）副产物,如二恶英；国际上：有现代意义的饮用水标准是在本世纪初在美国显现公共卫生署饮用水水质标准由此大大削减了伤寒病死亡的人数；1914 年,只针对细菌数量到 1962 年期间,有过修订,但主要是针对化学物质、生物学指标和感官指标1974 年通过了安全饮用水法（Safe drinking water act ）,1975 年颁布了国家暂行饮用水基本规章（National Interim primary drinking water regulations） 美国饮用水水质标准上的里程碑 增加了 6 种有机物的限制 1979 年修改国家暂行饮用水基本规章1986 年提出了安全饮用水法修正案（Safe Drinking Water Act Amendments ）暂行规定国家饮用水基本规定（National Primary Drinking Water Regulations）提出了达到该标准的正确可行技术（Best available technology ）；以后,不断改进,增加限制有机物的种类；美国等的情形代表了国际上先进水平水质标准的进展趋势；有机物指标的数目超 过了水质指标总数的 2/3,特殊是消毒副产物工程的增加；国内情形：二、1956 年制订了第 1 个生活饮用水卫生标准（试行）,16 项水质指标1976 年工程修订增加到23 项1986 年 GB5749-85 共 35 项,关于有机物指标只有6 项2001 年 6 月新标准 生活饮用水卫生规范 工业与其它用水标准1工业用水标准 2其它：游泳、渔业、浇灌三、废水排放标准1地表水环境质量标准 首次发布 1983 年 第 1 次修订 1988 年 第 2 次修订 1999 年 GHZB1-1999 ,2000 年 1 月 1 日起实施；分成基本工程和特定工程 特定工程适用于地表水域特定污染物的掌握；共计 75 项,其中基本工程 31 项,以掌握湖泊水库富养分化为目的的特定工程 4 项以掌握地表水 I,II ,III 类水域有机化学物质为目的的特定工程 40 项；水体分类：I 类 主要适用于源头水、国家自然爱护区；II 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级爱护区、宝贵鱼类爱护区、鱼虾产卵区 III 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级爱护区、一般鱼类爱护区及游泳区 IV 类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的消遣用水区4 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - V 类 主要适用于农业用水区及一般景观要求区域2污水综合排放标准 原有标准： GB897888 污染物分成两类： I 类（ 9 项）：对人体健康产生长远影响,不答应稀释,一律执行严格标准 II 类（ 20 项）：长远影响小于 I 类 针对排放区域和新建、现有,执行不同的标准；修订标准： GB8978 1996 颁布, 98 年 1 月 1 日开头实施； I 类：增加到了 13 项 56 工程 II 类：增加到了 仍按排放区域不同执行不同的标准；3行业排放标准第 4 节 水处理方法和工艺流程简介一、给水处理（一）给水处理的基本方法1去除水中的悬浮物：混凝、澄清、沉淀、过滤、消毒 2变革水中溶解物质：削减、调整 如软化、除盐、水质稳固 3降低水温：冷却 4去除微量有机物（二）常规处理工艺 以没有受到污染的地面水源为生活饮用水水源时：原水混凝沉淀过滤消毒饮用水 以去除浊度、满意卫生学标准；地面水源水质：杂质多、含盐量较低；工业用除盐水：滤过水阳离子交换阴离子交换除盐水（三）其它水处理工艺1 高浊度水处理工艺 2 低温第浊水处理工艺 3 微污染水处理工艺 4 富养分化湖泊水处理工艺（四）热点问题与进展方向有机污染物 特殊是 80 岁月以后,对有机物的污染特殊关注；已发觉在给水水源中有机物种类在2000 种以上；饮用水中有700 多种；美国确立了117 种优先掌握有机物；我国也确定了12 类, 58 种；5 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 病原微生物：新的病原微生物：如贾第虫（Giardia Lamblia ）、隐孢子虫等；管网水二次污染：细菌繁衍水质变差、管道堵塞水处理技术的进展方向：加强微量有机物去除：加强常规处理增加预处理（如生物预处理）增加后处理（如活性炭吸附、化学氧化）开发新技术（如膜技术）加强消毒：防止各种致病微生物的影响消毒副产物的问题：替代氯的其它消毒技术 管网水二次污染掌握：二、废水处理（一）基本处理方法1物理法：沉淀、气浮、筛网 2化学法：处理溶解性物质或胶体 中和、吹脱、混凝、消毒 3生物处理方法：好氧、厌氧（二）城市污水处理一般流程预处理一级处理二级处理三级处理原格沉初排放或利用排放或利用废生物处理二物化处理消排放或利用水栅砂沉活性污泥法沉或生物处理毒或生物膜法初回流污泥剩余污泥沼气利用处置或利用沉污泥消化脱水上清液预处理： Preliminary treatment 一级处理： Primary treatment 二级处理： Secondary treatment 三级或深度处理：Tertiary or advanced treatment 深度处理一般以污水回收、再用为目的； BOD 去除率 SS 去除率 一级处理 2040 5070 二级处理 7595 7595 存在问题：基建与运行费用高,占地大,剩余污泥产量大,治理麻烦,不能除去氮磷；6 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 进展方向：低耗高效处理技术：自然处理厌氧处理技术 深度处理与再生利用技术 污泥处理技术 传统污水系统的变革（三）工业废水处理 依据水质不同、处理程度工艺而异；一般大多以生物处理为主,但常有前处理（调剂、气浮除油、中和）依据需要有后处理：混凝、过滤、活性炭吸附重要课题 ：难降解有机物工业废水的治理技术,如农药废水、造纸废水、染料废水等；7 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页