水污染控制工程第三版下册中国海洋大学环境工程专业课件.pptx

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1、本章重难点本章重难点1、主要内容：水质指标、排放标准、污染物在水体环境中的迁移和转化、废水的出路。2、重点与难点：废水的水质指标；水质指标的分类及具体的含义；废水的排放标准；水体的自净作用；排放水体及其限制；废水的回用。第1页/共45页水质指标物理性指标化学性指标生物性指标温 度色 度嗅 和 味固体物质有 机 物BODCODTOC和TOD油类污染物酚类污染物无机性指标植物营养元素pH值重金属细 菌 总 数大 肠 菌 群第2页/共45页第一节第一节 污水水质污水水质一、物理性指标二、化学性指标三、生物性指标第3页/共45页一、物理性指标1.1.温度温度p危害：水温升高使水中溶解氧减少且加速耗氧反

2、应，从而导致水体缺氧或水质恶化。2.2.色度色度p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：p（1 1）采用铂钴标准比色法，规定在1 L1 L水中含有氯铂酸钾（K K2 2PtClPtCl6 6）2.491 mg2.491 mg及氯化钴（CoClCoCl2 26H6H2 2O O）2.00 mg2.00 mg时，也就是在1 L1 L水中含铂1 mg1 mg及钴0.5 mg0.5 mg时所产生的颜色深浅为1 1度；p（2 2）采用稀释倍数法，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表示色度。第4页/共45页3.3.嗅和味嗅和味p定义：嗅和味是判断水质优劣的感官指标之一。洁

3、净的水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯气味等。p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。p定量表征方法：比较准确的定量方法是臭臭阈阈法法，即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的强度。第5页/共45页4.4.固体物质固体物质p（1）定义定义l固体污染物是指废水中在100100时不能蒸发的所有物质，称为总固体（TSTS）。p（2 2）分类）分类总固体（TS）溶解性固体 (DS)悬浮性固体 (SS)区别：用特制的微孔滤膜（孔径0.45um）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截留的为悬浮性固体。

4、根据溶解性能根据挥发性能挥发性固体 (VS)固定性固体 (FS)区别：将固体在600 的温度下灼烧，挥发掉的量即是挥发性固体，灼烧残渣则是固定性固体第6页/共45页p（3）含义及危害）含义及危害类别类别类别类别含义含义含义含义危害危害危害危害 总总总总 固固固固 体（体（体（体（TSTS）水中所有残渣的总合水中所有残渣的总合水中所有残渣的总合水中所有残渣的总合/溶解性固体（溶解性固体（溶解性固体（溶解性固体（DSDS）表示盐类的含量表示盐类的含量表示盐类的含量表示盐类的含量影响生物细胞的渗透压影响生物细胞的渗透压影响生物细胞的渗透压影响生物细胞的渗透压和生物的正常生长和生物的正常生长和生物的正

5、常生长和生物的正常生长悬浮性固体（悬浮性固体（悬浮性固体（悬浮性固体（SSSS）水中不溶解的固态物水中不溶解的固态物水中不溶解的固态物水中不溶解的固态物质的量质的量质的量质的量造成水道淤塞造成水道淤塞造成水道淤塞造成水道淤塞挥发性固体（挥发性固体（挥发性固体（挥发性固体（VSVS）反映固体有机成分量反映固体有机成分量反映固体有机成分量反映固体有机成分量是水体有机污染物的重是水体有机污染物的重是水体有机污染物的重是水体有机污染物的重要来源要来源要来源要来源固定性固体（固定性固体（固定性固体（固定性固体（FSFS）反映固体无机成分量反映固体无机成分量反映固体无机成分量反映固体无机成分量 水体混浊，

6、部分有毒性水体混浊，部分有毒性水体混浊，部分有毒性水体混浊，部分有毒性第7页/共45页二、化学性指标1.1.需氧污染物需氧污染物(有机物有机物)p1)定义：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。p2)特点：数量大、成分复杂，所以很难分别表示其含量。p3)产生污染原因：是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。p4)衡量指标：有BOD、COD、TOC和TOD等。第8页/共45页(1)生物化学需（耗）氧量（简称BOD）p1)1)定义：l表示在一定条件下（20），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氧的数量。单位为mg（氧）/L

7、（废水）p2)表达方式：l有BOD5和BOD20 之分，BOD5最常用。p3)特点：l准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于指导实际生产和自动控制；且当废水中含有大量难生物降解的有机物时，测定结果误差较大。第9页/共45页(2)化学耗氧量（简称COD）p1)定义：l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，单位为mg/L。p2)达方式：l常用的氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4，分别用CODCr 和CODMn表示。一般用CODCr，而 CODMn只是适用一般废水。p3)特点：特点：l测定速度快，但与实际污染的程度有差距。第10页/共45页(3)总需氧量

8、（TOD）和总有机碳（TOC）p1)定义l i)在900下，以铂为催化剂，使水样汽化燃烧，然后测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量；l ii)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p2)特点：l测定速度快，但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。第11页/共45页BOD5、BOD20、TOD之间的大小关系：TOD CODCr BOD20 BOD5 CODMnBOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特点和用途，在实际应用中应根据各自的特点和不同的情况选用！第12页/共45页(4)油类污染物p1)定义定义l油类污染物

9、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。p2)2)表征l废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示，单位为mg/L。p3)3)危害l它不溶于水，进入水体后会在水面上形成薄膜，影响氧气的溶入，降低水中的溶解氧。第13页/共45页(5)有机化学毒物 p1)定义l有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有：农药（DDT、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。p2)特点：li 这类物质的种类最多，性质最复杂。lii 毒性大。liii 化学稳定性好。liv 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。相关链接：日本米糠油事件第14页/共45页2.2

10、.无机性指标无机性指标 p(1)植物营养元素p1 1）定义p营养污染物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，主要是氮和磷。p2 2）危害pa)a)这种由营养物质过多产生的污染称做富营养化污染pb b）当大量营养物质进入水体时，会使藻类大量繁殖，水面上积聚大量的动物和植物，这种现象在海洋中出现叫赤潮，在湖泊中出现叫水华。第15页/共45页p3）产生污染的原因：pa)当水中的生物大量死亡时会使水中的BOD值猛增，导致水中的溶解氧降低，影响水体功能，影响鱼类生存。pb)除氮和磷外，BOD、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。p4）表示方法：p表示水中营养物质多少的指标是单

11、位体积水中含氮和磷的总质量，单位为mg/L。第16页/共45页(2)pH值 p1 1）定义l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pH值。p2 2）表征l废水中酸碱污染物的多少常用废水的pH值表示。浓度高时也用酸或碱的质量分数表示。l一般废水的排放pH为69之间。第17页/共45页(3)重金属 p1 1）定义p化学上一般把密度大于5 5的金属称为重金属。p例：水污染中所指的重金属主要是HgHg、CrCr、CdCd、PbPb、AsAs、NiNi、CeCe、CuCu、ZnZn、TiTi、MoMo、TiTi等，最主要的是前五种。p重金属随废水排出时，即使浓度很小，也可能造成危害。由重

12、金属造成的环境污染称为重金属污染。p2 2）重金属污染的特点p（i i）水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子；第18页/共45页p（iiii）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康 ；p（iiiiii）在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在1-10mg/L1-10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l0.0l0.001mg0.001mgL L之间

13、。相关链接：日本水俣病事件 日本痛痛病事件第19页/共45页第20页/共45页三、生物性指标1.细菌总数p细菌总数是指1 mL水中所含有各种细菌的总数。2.大肠菌数p大肠菌数是指1 L水中所含大肠菌个数。由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。第21页/共45页地表水环境质量标准（GB3838-2002）1水域功能和标准分类依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；类类主要适用于源头水、国家自然保护区主要适用于源头水、国家自然保护区类类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍

14、稀主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等类类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区类类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区类类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域主要适用于农业用水区及一般景观要求水域标准导读一：标准导读一：标准导读一：标准导读一：第22页/

15、共45页第23页/共45页第二节第二节 污染物在水体环境中的迁移与转化污染物在水体环境中的迁移与转化一、水体的自净作用二、污染物在不同水体中的迁移转化规律第24页/共45页一、水体的自净作用水体的自净作用机制：p（1）物理净化p（2）化学净化p（3）生物净化1.污水排入河流的混合过程p（1）竖向混合阶段p（2）横向混合阶段p（3）段面充分混合后阶段第25页/共45页2.持久污染物的稀释扩散3.3.非持久性污染物的稀释扩散和降解非持久性污染物的稀释扩散和降解第26页/共45页4.水体的氧平衡第27页/共45页被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线第28页/共45页二、污染物在不同水体中的迁移转

16、化规律水体水体水体水体迁移转化规律迁移转化规律迁移转化规律迁移转化规律影响因素影响因素影响因素影响因素河流河流河流河流污染物浓度逐渐减小污染物浓度逐渐减小污染物浓度逐渐减小污染物浓度逐渐减小流量、流速和水深以及流量、流速和水深以及流量、流速和水深以及流量、流速和水深以及河的大小河的大小河的大小河的大小河口河口河口河口污染物随水流不断回荡，停留污染物随水流不断回荡，停留污染物随水流不断回荡，停留污染物随水流不断回荡，停留时间较长且影响上游河水时间较长且影响上游河水时间较长且影响上游河水时间较长且影响上游河水潮汐；涨潮、落潮、平潮汐；涨潮、落潮、平潮汐；涨潮、落潮、平潮汐；涨潮、落潮、平潮时的水位

17、；流向和流潮时的水位；流向和流潮时的水位；流向和流潮时的水位；流向和流速速速速湖泊、湖泊、湖泊、湖泊、水库水库水库水库污染物的稀释、扩散能力较弱；污染物的稀释、扩散能力较弱；污染物的稀释、扩散能力较弱；污染物的稀释、扩散能力较弱；易在局部形成污染且易出现翻易在局部形成污染且易出现翻易在局部形成污染且易出现翻易在局部形成污染且易出现翻湖现象湖现象湖现象湖现象流速、水深和水温变化流速、水深和水温变化流速、水深和水温变化流速、水深和水温变化海洋海洋海洋海洋总自净能力强但海湾或局部地总自净能力强但海湾或局部地总自净能力强但海湾或局部地总自净能力强但海湾或局部地区差，易在排放口形成污水层区差，易在排放口

18、形成污水层区差，易在排放口形成污水层区差，易在排放口形成污水层受地域的影响受地域的影响受地域的影响受地域的影响地下水地下水地下水地下水一旦污染很难恢复原状一旦污染很难恢复原状一旦污染很难恢复原状一旦污染很难恢复原状对流与弥散、机械过滤、对流与弥散、机械过滤、对流与弥散、机械过滤、对流与弥散、机械过滤、吸附与解吸、化学反应、吸附与解吸、化学反应、吸附与解吸、化学反应、吸附与解吸、化学反应、溶解与沉淀、降解与转溶解与沉淀、降解与转溶解与沉淀、降解与转溶解与沉淀、降解与转化等过程化等过程化等过程化等过程第29页/共45页第三节第三节 污水出路污水出路污水的最终出路有：排放水体工农业利用处理后回用第3

19、0页/共45页一、排放水体及其限制p不同的行业、不同目的的废水有相应的要求，即废水排放标准和水体中允许的标准。（水质标准）1.水环境质量标准地面水环境质量标准海水水质标准鱼业水质标准景观娱乐用水水质标准农业灌溉水质标准地下水质量标准中华人民共和国国家标准海水水质标准第31页/共45页2.污染物排放标准污水综合排放标准-GB8978-1996兵器工业水污染物排放标准火工药剂-GB14470.2-2002兵器工业水污染物排放标准火炸药-GB14470.1-2002兵器工业水污染物排放标准弹药装药-GB14470.32002合成氨工业水污染物排放标准-GWPB4-1999造纸工业水污染物排放标准-G

20、WPB2-1999污水海洋处置工程污染控制标准-GWKB4-2000烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准-GB15581-1995磷肥工业水污染物排放标准-GB15580-1995航天推进剂水污染物排放标准-GB14374-93肉类加工工业水污染物排放标准-GB13457-92钢铁工业水污染物排放标准-GB13456-92纺织染整工业水污染物排放标准-GB4287-82第32页/共45页污水综合排放标准（GB8978-1996）第一类污染物能在环境或在动植物体内积蓄，对人类健第一类污染物能在环境或在动植物体内积蓄，对人类健康产生长远的影响，规定含此类污染物的污水必须在车康产生长远的影响，规定含此

21、类污染物的污水必须在车间或车间处理设施排放口处取样分析，同时其含量必须间或车间处理设施排放口处取样分析，同时其含量必须符合符合表表1-11-1的规定。的规定。第二类污染物的长远影响小于第一类，规定的取样地点第二类污染物的长远影响小于第一类，规定的取样地点为排污单位的排出口，其最高允许徘放浓度要按地面水为排污单位的排出口，其最高允许徘放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行使用功能的要求和污水排放去向，分别执行表表1-21-2中的一、中的一、二、三级标准。二、三级标准。标准导读二：标准导读二：标准导读二：标准导读二：第33页/共45页表表1-1 1-1 第一类污染物最高允许排放浓度

22、（第一类污染物最高允许排放浓度（mg/Lmg/L）污染物污染物最高允许最高允许排放浓度排放浓度污染物污染物最高允许最高允许排放浓度排放浓度污染物污染物最高允最高允许排放许排放浓度浓度1 1 总汞总汞0.050.054 4 总铬总铬1.51.57 7 总铅总铅1.01.02 2 烷基苯烷基苯不得检出不得检出5 5 六价铬六价铬0.50.58 8 总镍总镍1.01.03 3 总镉总镉0.10.16 6 总砷总砷0.50.59 9 苯并苯并(a)(a)比比0.000030.00003烧碱行业（新扩建、改建企业）采用烧碱行业（新扩建、改建企业）采用0.005mg/L0.005mg/L。为试行标准、二级

23、、三级标准区暂不考虑。为试行标准、二级、三级标准区暂不考虑。第34页/共45页表表1-2 1-2 第二类污染物最高允许排放浓度（第二类污染物最高允许排放浓度（mg/Lmg/L）第35页/共45页城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）标准导读二：标准导读二：标准导读二：标准导读二：第36页/共45页第37页/共45页二、污水回用污水回用应满足的要求:对人体健康不应产生不良影响对环境质量和生态系统不应产生不良影响对产品质量不应产生不良影响应符合应用对象对水质的要求或标准应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行、操作简便价格应比自来水低廉应有安全使用的保障第38页/共45页城市污水

24、回用城市生活用水和市政用水供水城市绿地灌溉市政与建筑用水城市景观农业、林业、渔业和畜牧业工业工艺生产用水冷却用水锅炉补充水其他杂用水地下水回灌其他方面第39页/共45页小结本章着重掌握评价水质的物理性指标、化学性指标和生物性指标的分类及其含义。理解水体自净作用的机理和过程，尤其理解“氧垂曲线”的含义。一般了解污水的出路和相关的水环境标准。第40页/共45页日本米糠油事件1968年日本九州爱知县一个食用油厂在生产米糠油时，因管理不善，操作失误，致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用的热载体多氯联苯，造成食物油污染。由于当时把被污染了的米糠油中的黑油用去做鸡饲料，造成了九州、四国等地区的几十万只鸡中毒

25、死亡的事件。随后九州大学附属医院陆续发现了因食用被多氯联苯污染的食物而得病的人。病人初期症状是皮疹、指甲发黑、皮肤色素沉着、眼结膜充血，后期症状转为肝功能下降、全身肌肉疼痛等，重者会发生急性肝坏死、肝昏迷，以至死亡。1978年，确诊患者人数累计达1684人。返回上级返回上级第41页/共45页日本水俣病事件从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞（Hg）的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。1954年，水俣湾开始出现一种病因不明的怪病，叫“水俣病”，患病的是猫和人，症状是步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高

26、叫，直至死亡。经过近十年的分析，科学家才确认：工厂排放的废水中的汞是“水俣病”的起因。汞被水生生物食用后在体内被转化成甲基汞（CH3HgCl），这种物质通过鱼虾进入人体和动物体内后，会侵害脑部和身体的其他部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害，毒性极大。在日本，食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾人数达数十万。第42页/共45页日本富山骨痛病事件19世纪80年代，日本富山县平原神通川上游的神冈矿山实现现代化经营，成为从事铅、锌矿的开采、精炼及硫酸生产的大型矿山企业。然而在采矿过程及堆积的矿渣中产生的含有镉等重金属的废水却直接长期流入周围的环境中，在当地的水田土壤、河流底泥中产生了镉等重金属的沉淀堆积。镉通过稻米进入人体，首先引起肾脏障碍，逐渐导致软骨症，在妇女妊娠、哺乳、内分泌不协调、营养性钙不足等诱发原因存在的情况下，使妇女得上一种浑身剧烈疼痛的病，叫痛痛病，也叫骨痛病，重者全身多处骨折，在痛苦中死亡。从1931年到1968年，神通川平原地区被确诊患此病的人数为258人，其中死亡128人，至1977年12月又死亡79人。返回上级返回上级第43页/共45页第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页