水污染 污染控制.pptx

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1、11.1水与水资源水与水资源链接链接1.2废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染链接链接1.3废水中的污染物分类及其危害简介废水中的污染物分类及其危害简介链接链接1.4污染物在水中的迁移与转化污染物在水中的迁移与转化链接链接1.5废水水质控制废水水质控制链接链接1.6污水出路链接污水出路链接链接链接1.7城市废水处理的典型流程城市废水处理的典型流程链接链接第1页/共74页21.1 水与水资源水与水资源世界的水资源及其特点世界的水资源及其特点 水是地球上最丰富的化合物水是地球上最丰富的化合物约占地球外层五公里地壳中的约占地球外层五公里地壳中的50覆盖着地球覆盖着地球71的表面积的表面积其平

2、均深度达到其平均深度达到3.8km总量约有总量约有1.361018m3第2页/共74页3第3页/共74页4地球上水资源及其存在状态分布第4页/共74页5第5页/共74页6我国的水资源及其污染现状我国的水资源及其污染现状（1 1）我国水资源的特点）我国水资源的特点1 1）总量大，人均量少）总量大，人均量少2 2）水量在地区上分布不平衡）水量在地区上分布不平衡3 3）水量在时间分配上很不均匀）水量在时间分配上很不均匀（2 2）我国的水污染现状）我国的水污染现状第6页/共74页7我国的水资源分布状况、居民生活生产习惯和我国的水资源分布状况、居民生活生产习惯和我国工农业发展的模式及现状决定了我国水污染

3、具我国工农业发展的模式及现状决定了我国水污染具有以下的特征。有以下的特征。（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重 第7页/共74页8（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差 （三）湖泊水库水体富营养化不容轻视（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视 水库水质在评价的水库水质在评价的139139座主要水库中，有座主要水库中，有118118座水库水质良好，达到座水库水质良好，达到、类水质标准。在未达到地面水类水质标准。在未达到地面水类的水库中，水污染极为严重的类的水库中，水污染极为严重的劣于劣于类水质水库有类水质水库有8 8座，分别是山西

4、册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对座，分别是山西册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对9393座水库进行了营养座水库进行了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库化程度评价，处于贫营养状态的水库1414座，处于中营养状态的水库座，处于中营养状态的水库6565座，处于富营养状态的水库座，处于富营养状态的水库1414座。座。国家环境保护总局网站国家环境保护总局网站第8页/共74页912 废水、废水污染及水污染废水、废水污染及水污染 水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价值而外排，这种废

5、弃外排的水称为值而外排，这种废弃外排的水称为废水废水。“废水废水”是指是指废弃外排的水废弃外排的水，强调废弃的一面。，强调废弃的一面。“污水污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。面。第9页/共74页10据废水的来源据废水的来源生活污水（生活污水（domestic)工业废水工业废水(industrial)初期污染雨水初期污染雨水城镇污水城镇污水第10页/共74页11据污染物的化学类别据污染物的化学类别有机废水有机废水(organic)无机废水无机废水(inorganic）按废水产生的工艺按废水产生的工艺焦化废水焦化废水(coking)冶金废水冶金废水(me

6、tallurgical)制药废水制药废水(pharmaceutical)食品废水食品废水(food)印染废水印染废水(printinganddyeing)第11页/共74页12废废水水污污染染是是指指废废水水对对水水体体、大大气气、土土壤壤或或生生物物的污染，这里的污染，这里废水是污染的原因废水是污染的原因。水水污污染染是是指指水水体体受受到到废废水水、废废气气、固固体体废废弃弃物物中中污污染染物物的的污污染染，这这里里水水体体是是受受害害者者。但但造造成成水体污染的主要原因是废水。水体污染的主要原因是废水。废水污染及水污染第12页/共74页13向自然水体排放的各类废水向自然水体排放的各类废水

7、向自然水体直接倾倒的固体废弃物向自然水体直接倾倒的固体废弃物大气污染地区的酸雨及其他淋洗降水大气污染地区的酸雨及其他淋洗降水大气中有害的沉降物及水溶性气体大气中有害的沉降物及水溶性气体淋洗植被后溶入了化肥和农药的径流淋洗植被后溶入了化肥和农药的径流航道中船舶的漏油、废水及固体废弃物航道中船舶的漏油、废水及固体废弃物第13页/共74页14需氧型污染需氧型污染毒物型污染毒物型污染富营养型污染富营养型污染感官型污染感官型污染其它其它第14页/共74页151.3 废水中的污染物分类及危害简介废水中的污染物分类及危害简介 固体污染物固体污染物 固体污染物是指废水中在固体污染物是指废水中在100C时不能时

8、不能蒸发的所有物质，称为蒸发的所有物质，称为总固体总固体。总固体总固体(total solidTS)溶解性固体溶解性固体(dissolved solid，DS)悬浮性固体悬浮性固体(suspension solid，SS)第15页/共74页16悬浮固体可沉降固体（可沉降固体（settleable)：能在能在2 2小时内靠重力沉降的固体小时内靠重力沉降的固体难沉降固体难沉降固体(unsettleable)(unsettleable)两小时内不能沉降的称为难沉降两小时内不能沉降的称为难沉降固体固体 废水中悬浮物含量的多少也可用废水中悬浮物含量的多少也可用浊度浊度(turbidity)表示表示在水质

9、分析中规定，在水质分析中规定，1L水中含有水中含有1mgSiO2所构成的浊度为所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称一个标准浊度单位，简称1度度第16页/共74页17需氧污染物需氧污染物需氧污染物需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有机物，有些是有毒的，但这类有机物大部分本身是无毒的。产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。的溶解氧。需氧污染物用间接指标来衡量，常用的有需氧污染物用间接指标来衡量，常用的有BOD、COD、TOC和和TOD等。等。第17页/共74页18（1 1）生物化学需（耗）氧量）生物化学需（耗）氧量（biochem

10、ical oxygen demand简称BOD）表示在一定条件下（表示在一定条件下（20 C），单位体积废，单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。氧的数量。单位为单位为mg（氧）（氧）/L（废水）。（废水）。有BOD5和BOD20 之分，BOD5最常用。BOD5=0.7*BOD第18页/共74页19（2）化学耗氧量（chemicaloxygendemand简称COD）用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物，用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的多少，单位仍为mg/Lmg/L。特点：特点：测定速度快，但与实际污染的程度有差距。第19

11、页/共74页20（3）总总需需氧氧量量（total oxygen demand，TOD）和总总有有机机碳碳（total organiccarbon，TOC）在在900900下下，以以铂铂为为催催化化剂剂，使使水水样样汽汽化化燃燃烧烧，然然后后测测定定气气体体载载体体中中氧氧的的减减少少量量，作作为为有有机机物物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；l在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量，从而确定出水样中碳元素的含量，称为总有机碳 l特点：测定速度快，但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。第20页/共74页21有毒污染物有毒污染物 (toxic materia

12、ls)废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物 。特点：特点：急性中毒：急性中毒：慢性中毒：慢性中毒：第21页/共74页22影响危害程度的因素：影响危害程度的因素：浓度和作用时间浓度和作用时间：环境条件：环境条件：生物的种类及生物自身的适应能力生物的种类及生物自身的适应能力。分类：分类：无机化学、有机化学和放射性毒物无机化学、有机化学和放射性毒物 表示方法：质量浓度表示，单位为表示方法：质量浓度表示，单位为mg/Lmg/L。第22页/共74页23（1）无机化学毒物）无机化学毒物(inorganictoxics)无机化学毒物主要是指无机

13、化学毒物主要是指重金属离子重金属离子、氰化物氰化物、氟化物氟化物和和亚硝酸盐亚硝酸盐等。等。化学上一般把密度大于化学上一般把密度大于4的金属称为重金属（的金属称为重金属（heavymetals)。水污染中所指的重金属主要是水污染中所指的重金属主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo、Ti等。等。第23页/共74页24重金属(heavy metals)污染有如下特点：（a a）毒毒性性以以离离子子状状态态最最大大，且且不不同同价价态态的毒性不同。的毒性不同。（b b）很很难难被被生生物物降降解解，有有时时还还可可以以被被生生物富集或转化成毒性更大的物质。物富集或转化

14、成毒性更大的物质。（c c）危害时间长，难消除。）危害时间长，难消除。（d d）有些重金属是人体必须的元素。）有些重金属是人体必须的元素。第24页/共74页25（2）有机化学毒物）有机化学毒物（organic toxics)有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有：大多是人工合成的有机物。主要有：农药（农药（DDT、有机氯、有机磷等）酚类化合物、有机氯、有机磷等）酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。特点：特点：这类物质的种类最多，性质最复杂这类物质的种类最多，性质最复杂。毒性大。毒性大。化学稳定性好。化学稳定性好。大多数难被生物降解且可

15、以通过食物链富集，危害人体健康。大多数难被生物降解且可以通过食物链富集，危害人体健康。第25页/共74页26（3）放射性物质）放射性物质(radioactivematters)放射性物质放射性物质主要是指废水中所含的能产主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。生有害射线的物质。第26页/共74页27营养污染物营养污染物(nutrients)营养污染物营养污染物主要是指植物和微生物生长过程主要是指植物和微生物生长过程中所需的营养物质，并非有毒，主要是氮和中所需的营养物质，并非有毒，主要是氮和磷。磷。这种由营养物质过多产生的污染称做这种由营养物质过多产生的污染称做富营养富营养化污染化污染(eut

16、rophication)产生污染的原因产生污染的原因第27页/共74页28第28页/共74页29云南滇池爆发蓝藻第29页/共74页30云南滇池爆发蓝藻第30页/共74页31云南滇池爆发蓝藻第31页/共74页32湖泊富营养化造成的大面积水华第32页/共74页33第33页/共74页34第34页/共74页35富营养化现象赤潮第35页/共74页36第36页/共74页37除氮和磷外，除氮和磷外，BOD、温度、维生素类物质也、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。能触发和促进富营养化污染。表示水中营养物质多少的指标是单位体积水表示水中营养物质多少的指标是单位体积水中含氮和磷的总质量，单位为中含氮和

17、磷的总质量，单位为mg/L。第37页/共74页38有机氮有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标等含氮有机物总量的一个水质指标。NH3和和NH4+称为氨态氮，称为氨态氮，NO2-，NO3-，总氮总氮（TN）则是一个包括从有机氮到硝酸）则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。氮等全部含量的水质指标。氮有多种表示方法：氮有多种表示方法：第38页/共74页39生物污染物生物污染物 (biological pollutants)l生物污染物生物污染物主要是指废水中的致病微生物主要是指废水中的致病微生物(pathogens)和其他的有机体

18、。和其他的有机体。l指标指标（1）细菌总数）细菌总数(totalbacteria)细菌总数细菌总数是指是指1mL水中所含有各种细菌的总数。水中所含有各种细菌的总数。（2）大肠菌数）大肠菌数(coliforms)大肠菌数大肠菌数是指是指1L水中所含大肠菌个数。水中所含大肠菌个数。由由于于大大肠肠菌菌在在外外部部环环境境中中的的生生存存条条件件与与肠肠道道传传染染病病的的细细菌菌、寄寄生生虫虫卵卵相相似似，而而且且大大肠肠菌菌的的数数量量多多，比比较较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。第39页/共74页40感官污染物感官污染物 (scenery s

19、hock)废水中的异色、混浊、泡沫、不良气味等会引废水中的异色、混浊、泡沫、不良气味等会引起人们感官上不快的污染物称为起人们感官上不快的污染物称为感官污染物感官污染物（1）色泽和色度）色泽和色度(color)色色泽泽是是指指废废水水的的颜颜色色种种类类，通通常常用用文文字字描描述述，如如：废废水水呈呈深深蓝蓝色色、棕棕黄黄色色、浅浅绿绿色色、暗暗红红色色等等。第40页/共74页41色度色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度有两种表示方法：有两种表示方法：一是采用一是采用铂钴标准比色法铂钴标准比色法，规定在，规定在1L水中水中含有氯铂酸钾（含有氯铂酸钾（K2Pt

20、Cl6）2.491mg及氯化钴及氯化钴（CoCl26H2O）2.00mg时，也就是在时，也就是在1L水水中含铂中含铂1mg及钴及钴0.5mg时所产生的颜色深浅时所产生的颜色深浅为为1度；度；二是采用二是采用稀释倍数法稀释倍数法，即将废水稀释，即将废水稀释，用把废水稀释到接近无色时所需的稀释倍数用把废水稀释到接近无色时所需的稀释倍数表示表示色度。色度。第41页/共74页42（2）臭和味）臭和味(odor)臭臭和和味味是是判判断断水水质质优优劣劣的的感感官官指指标标之之一一。洁洁净净的的水水是是没没有有气气味味的的，受受到到污污染染后后会产生各种臭味。会产生各种臭味。臭味的表示方法现行是用文字描述

21、臭的种类，用强、弱等字样表示臭的强度。臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类，用强、弱等字样表示臭的强度。比比较较准准确确的的定定量量方方法法是是臭臭阈阈法法，即即用用无无臭臭水水将将待待测测水水样样稀稀释释到到接接近近无无臭臭程程度度的的稀释倍数表示臭的强度。稀释倍数表示臭的强度。第42页/共74页43酸碱污染物酸碱污染物(acid and base)主要是指进入水体的主要是指进入水体的无机酸和碱无机酸和碱，它们影响水体的，它们影响水体的pHpH值值 。废水中酸碱污染物的多少常用废水的废水中酸碱污染物的多少常用废水的pHpH值值表示。浓度高时也用酸或碱的表示。浓度高时也用酸或碱的质量质量分数

22、分数表示。表示。第43页/共74页44油类污染物油类污染物(oil and grease)油类污染物一般是指比水轻能浮在水面上的液体物质，多指油类。油类污染物一般是指比水轻能浮在水面上的液体物质，多指油类。废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为mg/Lmg/L。第44页/共74页45海底油田井喷造成的石油污染第45页/共74页46第46页/共74页472002年11月16日，“威望”号油轮泄漏的燃油漂浮在西班牙西北方的海面，西班牙加利西亚地区在世界上享有盛名的度假海滩遭受着威胁。载有7.7万吨燃油的“威望”号油轮发生的泄漏事故成为当年最重大

23、的环境灾难。第47页/共74页48西班牙被原油污染的海岸第48页/共74页49受石油污染的小鸟第49页/共74页50第50页/共74页51热污染物热污染物(temperature)由于废水的温度过高引起的危害称为热污染热污染。第51页/共74页521.4 污染物在水中的迁移转化一、水体的自净作用1、根据作用机理的分类2、污水排入河流的混合过程3、持久污染物的稀释扩散4、非持久污染物的稀释扩散5、水体的氧平衡二、污染物在水体中的迁移转化规律第52页/共74页531、根据作用机理的分类物理净化：稀释、扩散、沉淀化学净化：氧化、还原、分解生物净化：有解物的氧化分解、污染物质进入生物体第53页/共74

24、页542、污水排入河流的混合过程1）竖向混和2）横向混和3）断面充分混合后阶段第54页/共74页553、持久污染物的稀释扩散完全混和公式第55页/共74页564、非持久污染物的稀释扩散第56页/共74页575、水体的氧平衡第57页/共74页5815 废水水质控制废水水质控制废水水质控制废水水质控制就是采取一定的技术措施，使废水中污染物的浓度降低到规定的水平。目的有三个：（a a）满足废水再用（循环再用或接续再用）对水质的要求；（b b）满足有价物质回收工艺对水质的要求；（c c）满足废水排放对水质的要求。第58页/共74页59151废水水质废水水质不同的行业、不同目的的废水有相应的要求，即废水

25、排放标准和水体中允许的标准。值得指出的是我国目前大多为浓度标准，即只规定排放废水中污染物的允许浓度，而没有规定允许的排放总量，这是不合理的。应同时有排放总量的要求。第59页/共74页60152控制废水污染的途径控制废水污染的途径（1）改革生产工艺，严格控制污染源）改革生产工艺，严格控制污染源（2）加强废水处理技术的研究）加强废水处理技术的研究（3）对不同的废水要分别处理，即要先处理后排放）对不同的废水要分别处理，即要先处理后排放（4）加强有关法律法规的制订和实施）加强有关法律法规的制订和实施（5）加强宣传教育提高全民的环境意识）加强宣传教育提高全民的环境意识第60页/共74页61153 废水处

26、理方法简介 按废水中污染物的除去方式分离处理分离处理(separation)：通过各种方法使污染物从废水中分离出来。转化处理转化处理(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。稀释处理稀释处理(dilution)第61页/共74页621.分离处理分离处理离子态污染物离子态污染物离子交换法离子交换法、离子吸附法离子吸附法、离子浮选、离子浮选法、法、电解沉积法电解沉积法、电渗析法电渗析法分子态污染物分子态污染物吹脱法、汽提法吹脱法、汽提法、萃取法、吸附法、萃取法、吸附法、浮选法、结晶法、蒸发法、冷却法、浮选法、结

27、晶法、蒸发法、冷却法、冷冻法、反渗透法冷冻法、反渗透法胶体态污染物胶体态污染物凝聚和絮凝法凝聚和絮凝法悬浮态污染物悬浮态污染物重力分离法、离心力分离法、阻力截重力分离法、离心力分离法、阻力截留法、留法、粒状介质过滤法、磁力分离法粒状介质过滤法、磁力分离法第62页/共74页63离子交换法：废水与固体离子交换剂接触时，离子态污离子交换法：废水与固体离子交换剂接触时，离子态污染物能与交换剂上的同号离子互相交换，从而使废水中染物能与交换剂上的同号离子互相交换，从而使废水中的有害离子被分离出来。的有害离子被分离出来。离子吸附法：废水与具有离子吸附性能的地固体吸附剂离子吸附法：废水与具有离子吸附性能的地固

28、体吸附剂相接触时，离子态污染物便与吸附剂上的电性相反的活相接触时，离子态污染物便与吸附剂上的电性相反的活性基相吸，从而被分离出来。性基相吸，从而被分离出来。电解沉积法：废水通过电解槽时，其中的金属阳离子移电解沉积法：废水通过电解槽时，其中的金属阳离子移向阴极，经放电后便沉积在阴极上而被分离。向阴极，经放电后便沉积在阴极上而被分离。电渗析法：废水通过由一组交替排列的阴阳离子交换膜电渗析法：废水通过由一组交替排列的阴阳离子交换膜组成的通道时，在直流电场的作用下，离子能有选择性组成的通道时，在直流电场的作用下，离子能有选择性的透过不同的膜，浓集于一些通道中，另一些通道的废的透过不同的膜，浓集于一些通

29、道中，另一些通道的废水则得到净化。水则得到净化。第63页/共74页64吹脱法：废水与空气充分接触时，溶解气体和吹脱法：废水与空气充分接触时，溶解气体和挥发性污染物便扩散到空气中去。挥发性污染物便扩散到空气中去。汽提法：采用水蒸气直接加热废水至沸腾，挥汽提法：采用水蒸气直接加热废水至沸腾，挥发性污染物分子便随同水蒸气一起逸出。发性污染物分子便随同水蒸气一起逸出。第64页/共74页652.转化处理转化处理化学转化法化学转化法pH值调节法、氧化还原法、电化学值调节法、氧化还原法、电化学法、法、化学沉淀法、水质稳定法、自然衰变化学沉淀法、水质稳定法、自然衰变法法生物化学转化法生物化学转化法好氧生物转化

30、法、厌氧生物转化好氧生物转化法、厌氧生物转化法法消毒转化法消毒转化法药剂消毒法、能源消毒法药剂消毒法、能源消毒法3.稀释处理稀释处理水体稀释法水体稀释法废水稀释法废水稀释法第65页/共74页66按处理的程度一级处理一级处理(primary)：也叫初级处理初级处理，该过程只能除去废水中的大颗粒的悬浮物及漂浮物，很难达到排放标准。二级处理二级处理(secondary)(secondary)：一般可以除去细小的或呈胶体态的悬浮物及有机物，一般能达到排放标准。三级处理三级处理(tertiary)(tertiary)，也称高级高级(advanced)(advanced)处理：处理：进一步除去废水中的胶体

31、及溶解态的污染物，一般可达到回用的目的。第66页/共74页67废水的一级处理方法重力分离法重力分离法(gravityseparation)阻力截留法阻力截留法(retaining)稀释法稀释法(dilution)中和法中和法(neutralization)沉降法沉降法(sedimentation)上浮法上浮法(floating)格栅截留格栅截留(barscreen)筛网截留筛网截留(screen)粒状介质过滤粒状介质过滤(granularmediafiltration)第67页/共74页68废水的二级处理方法气浮法气浮法(airflotation)混凝法混凝法(coagulation)萃取法萃

32、取法(solventextraction)氧化还原法氧化还原法(oxidize-reduction)电解法电解法(electrolysis)生物法生物法(biotreatment)吹脱法吹脱法(airstripping)汽提法汽提法(steamstripping)好氧法好氧法(aerobic)厌氧法厌氧法(anaerobic)第68页/共74页69废水的三级处理方法吸附法吸附法(adsorption)膜分离法膜分离法(membrane)磁过滤法磁过滤法(magneticfiltration)离子交换法离子交换法(ionexchange)超过滤超过滤(ultrafiltration)反渗透反渗透

33、(reverseosmosis)电渗析电渗析(electrodialysis)第69页/共74页70排放水体排放水体工农业利用工农业利用处理后回用处理后回用16 污水出路第70页/共74页71城市废水处理的一般流程废水废水格栅格栅沉砂池沉砂池沉淀池沉淀池生物生物处理处理二次二次沉淀池沉淀池三级三级处理处理污泥污泥处理处理垃圾垃圾处理处理沉渣沉渣处理处理污泥污泥浓缩浓缩一级处理出水一级处理出水沉渣沉渣处理处理二级处理出水二级处理出水部分污泥回流部分污泥回流三三级级处处理理出出水水第71页/共74页72污水处理厂流程图第72页/共74页73难题小型化生活污水处理设施小型化生活污水处理设施好氧法污水处理厂的剩余污泥处理好氧法污水处理厂的剩余污泥处理工业废水处理（印染、电镀）工业废水处理（印染、电镀）节水设备节水设备新型中水回用技术新型中水回用技术第73页/共74页74感谢您的观看！第74页/共74页