水污染及其治理的基本概念

　　ChenShuixia/ZhongshanUniversity1/50第二章水污染及其治理的基本概念ChenShuixia/ZhongshanUniversity地球上的淡水相当一部分为冰川、高山所封冻或渗入地下深处可以利用的淡水量还不足世界总贮量的0.01％水资源分布的不均匀性及气候变化的影响水体污染ChenShuixia/ZhongshanUniversityChenShuixia/ZhongshanUniversity“水”和“水体”是不同的概念。水是简单的氢氧化合物，包括地球上所有的水，而水体作为水的贮存体，不仅包括水，还包括水中的悬浮物、底泥及水中生物等。水体是海洋、湖泊．河流、沼泽、水库、地下水的总称。在环境领域中，则把水体中的悬浮物、溶解性物质、底泥及水生生物等作为一个完整的自然综合体。农业污染源ChenShuixia/ZhongshanUniversity冶金工业废水：冷却水（油、铁氧化物）、洗涤水（除尘和净化煤气用水，含酚、氰、硫化物、钾盐等）、和冲洗水（酸碱、油脂、锌锡铬化学工业废水：成分复杂。如氰、酚、砷、汞；DDT、PCB等。有些含氮、磷等，易造成水体富营养化。农药（杀虫剂）、除草剂、化肥ChenShuixia/ZhongshanUniversityWaterPollutionPointsources点源i.e.pipesEasilycontrolledNonpointsources非e.g.acidrain,agriculturalrunoff,roadsalt,septictankscontrolChenShuixia/ZhongshanUniversityAgriculturalWaterPollutionPrimarycausewaterpollutionproblemsCauseseutrophication超营养作用Carriesbacteria,organicmatter,salts,ErosionleadsincreasedsedimentationFarmerscanreducewaterpollutionChenShuixia/ZhongshanUniversityIndustrialWaterPollutionpointsourcespollution,industriescanIndustriesmaydumpwastesmunicipalsystemowntreatmentcenterswasteincludesorganicmaterials,oil,metals,acids,particulatesChenShuixia/ZhongshanUniversityThermalPollutiontaken,usedindustrialcooling,highertemp.Affectsmanyaquaticecosystemsoftentemperature-sensitivetemp.maychangeaquaticplantspeciesarea,alteringentirefoodwebThermalpollutioncancooledbeforeenvironmentChenShuixia/ZhongshanUniversity10GroundwaterPollutionContaminationcomesfrommanysourcesOncegroundwatercleanupMajorsourcesinclude:undergroundstoragetanks(gasoline,etc.)septictankswastetreatmentpondsChenShuixia/ZhongshanUniversity11水体污染物的分类及其危害分类分类主要污染物主要污染物无机有害物无机有害物水溶性氯化物、硫酸盐、酸、碱、硫化物、无毒的盐类水溶性氯化物、硫酸盐、酸、碱、硫化物、无毒的盐类无机有毒物无机有毒物铝、汞、砷、镉、铬、氟化物等铝、汞、砷、镉、铬、氟化物等耗氧有机物耗氧有机物碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸植物营养物植物营养物铵盐、磷酸盐、磷、钾等铵盐、磷酸盐、磷、钾等有机有毒物有机有毒物酚类、有机磷酚类、有机磷//氯农药、多环芳烃、苯等氯农药、多环芳烃、苯等病源微生物病源微生物病菌、病毒、寄生虫病菌、病毒、寄生虫放射性污染放射性污染热污染热污染含热废水含热废水ChenShuixia/ZhongshanUniversity12水体污染物的分类及其危害（续）酸碱、无机盐：来自化工行业，妨碍水生生物及微生物，妨碍水体的自净化氮、磷等营养物：来自化肥、生活污水及某些工业废水。促进水生植物及藻类的生长，降低鱼类的活动空间；其分解消耗大量的氧，造成水体缺氧。PCB、多环芳烃ChenShuixia/ZhongshanUniversity13水质指标水中呈固体状的不溶性物质，如淤泥，粘土、微生物体，不溶性有机物、无机物等，结果以mg/L表示。有机物的种类繁多，组成也较复杂，很难测定出水中各类有机物的含量，一般采用以下几个间接指标来表示生物化学需氧量(BOD)：反映水中可生物降解的含碳有机物的含量的指标。生化需氧量不反映具体的有机物的含量，只是间接地反映出能为微生物分解的有机物的总量，用mg/L表示化学需氧量(简称COD)：在一定条件下用化学氧化剂(通常为高锰酸钾或重铬酸钾)氧化水中有机污染物时所需氧的量，它可反映出一定条件下用化学方法所能氧化的有机物的量。总有机碳(TOC)：以碳的数量表示水体中有机物质总量．它是把水样中所有的有机碳转化成二氧化碳后测定二氧化碳的量。它们不能真正反映有机物对水体耗氧的影响，多用于进行理论研究。ChenShuixia/ZhongshanUniversity14水质指标（续）反映污水酸碱性大小的一个指标。对污水处理及利用以及水中生物生长繁殖都有很大影响。大肠菌群数ChenShuixia/ZhongshanUniversity15ComparisonBOD,COD,TOCtotalorganicmatterTOCOrganicmatterCODCrCODMnBOD5BiodegradableNon-BiodegradableNitrificationCl-,H2SCl-,H2SChenShuixia/ZhongshanUniversity16废水处理的分类及基本方法（按污染物在处理过程中的变化特征）通过各种力的作用使污染物从废水中分离，在分离过程中一般不改变污染物的化学本性。故属于物理处理法或物理化学处理法。离子分离方法：离子交换法、离子吸附法、离子浮选法、电解沉积法、电渗析法等。这些过程都要借助一定的分离介质 如离子交换树脂、吸附剂、离子交换膜等进行。 分子分离法：吹脱法、汽提法、萃取法、蒸馏法、吸附法、浮选法、结晶法、蒸发法、冷却法、冷冻法、反渗透法等。 胶体分离方法：化学絮凝法、生物絮凝法、机械絮凝法、电泳法和胶粒浮选法等。 悬浮物分离方法：重力分离法、离心分离法、过滤法（格栅、筛网、微孔材料过滤等）、磁力分离法等。超滤及前面所提 到的反渗透、电渗析都是借助于膜的分离作用，统称膜分离 ChenShuixia /Zhongshan University 17 废水处理的分类及基本方法（续） （按污染物在处理过程中的变化特征） 转化处理是通过化学的或生物化学的作用改变污染物的化学本性，使其转化为无害的物质或可分离的物质，然后再进行 分离处理的过程。 化学转化方法：pH调节法(含中和法、酸化处理法、碱化处理法)、氧化还原法、电化学法、化学沉淀法、水质稳定法、自 然衰变法等。 生物化学转化法：包括好氧处理法、厌氧处理法及土地处理系统等。其中好氧处理法又分活性污泥法、生物膜法、生物 接触氧化法及氧化塘法。 消毒转化法：包括药剂消毒法和能源消毒法两类。Chen Shuixia /Zhongshan University 18 废水处理的分类及基本方法（续） （按污染物在处理过程中的变化特征） 高浓度废水和低浓度废水或天然水体的混合来降低污染物的浓度，使其达到允许排放的浓度范围9博体育官网入口，以减轻对水体的污染。 污泥的稳定处理是防止有机污泥的措施，包括化学稳定法(投加石灰或氯等化学物质杀灭微生物，暂时使污泥不腐 败），和生物稳定法(通过微生物的作用将有机物分解成无机 物或稳定的有机物）。 去水处理是为了降低污的含水率，使污坭便于贮存、运输和最终处置。 最终处置方法有填埋、投海，焚烧和综合利用等。Chen Shuixia /Zhongshan University 19 废水处理的分类 （按作用原理） 物理处理法：通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠） 化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质。 生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体、及细微悬浮状态的有机污染物转化为稳定无害的物质。