1、第六章 水污染及防治本章主要內(nèi)容地面水環(huán)境質(zhì)量標準和污水綜合排放標準典型水體污染物及危害水體自凈作用及水環(huán)境容量城市污水處理技術(shù)一 、水體污染定義：污染物進入水體中，其含量超過了水體的自然凈化能力，使水質(zhì)變壞，水的用途受到影響，這種情況就稱水體污染水質(zhì)即水的品質(zhì)，水的質(zhì)量，是指水與其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特征 二 水環(huán)境保護標準水環(huán)境質(zhì)量標準水污染物排放標準水監(jiān)測規(guī)范、方法標準相關(guān)標準二 水環(huán)境保護標準（一）地面水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 38382002) 保護地面水（江、河、湖泊、水庫）免受污染地面水環(huán)境質(zhì)量標準類：主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)類：主要適用于集中式

2、生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)類：主要適用于一般工業(yè)用水及人體非直接接觸的娛樂用水類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀用水序號 標準值 分類 項目類類類類類1 水溫()人為造成的環(huán)境水溫變化應(yīng)限制在：周平均最大溫升1、周平均最大溫降22PH值（無量綱）6-93溶解氧 飽和率90%（或7.5）65324高錳酸鹽指數(shù) 24610155化學(xué)需氧量(COD)日生化需氧量(BOD5) 3346107氨氮（NH3-N） 0.150.51.01.52.08總磷（以P計） 0.02（湖、庫0.

3、01）0.1（湖、庫0.025）0.2（湖、庫0.05）0.3（湖、庫0.1）0.4（湖、庫0.2）13硒 0.010.010.010.020.0214砷 0.050.050.050.10.115汞 0.000050.000050.00010.0010.00116鎘 0.0010.0050.0050.0050.0117鉻（六價） 0.010.050.050.050.118鉛 0.010.010.050.050.119氰化物 0.0050.050.20.20.2序號 標準值 分類 項目類類類類類（二）污水綜合排放標準 （GB 8978-1996）根據(jù)污染物的排放去向，分年限規(guī)定各根據(jù)污染物的排放

4、去向，分年限規(guī)定各類（類（69種）污染物的允許種）污染物的允許排放濃度排放濃度污染物分類類污染物：類污染物：類類污染物污染物 能在環(huán)境或植物體內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者。類類污染物污染物 指其長遠影響小于第類的污染物質(zhì)。常見常見類污染物污染物 總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總 鉛、總鎳、苯并(a)芘等。常見常見類污染物污染物 pH、色度、懸浮物、BOD、CODcr、石油類、動植物油、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸鹽、甲醛、苯胺類、硝基苯類、陰離子合成洗滌劑、銅、鋅、錳等。排放要求 類污染物 不分其排放的方式和方向，也不分受 納水體的功能級別，一律執(zhí)行嚴格的標準值

5、并規(guī)定含此類污染物的廢水一律在車間或車間處理設(shè)施的排放口取樣檢測。污染物最高允許排放濃度1總汞0.052烷基汞不得檢出3總鎘0.14總鉻1.55六價鉻0.56總砷0.57總鉛1.08總鎳1.09苯并（a） 芘0.00003類污染物最高允許排放濃度 mg/L 類污染物： 其允許排放濃度可略寬，并按其排放水域的使用功能以及企業(yè)性質(zhì)（新、改、擴、現(xiàn)有）分為1、2、3級標準，規(guī)定含此類污染物的廢水在工廠企業(yè)或其處理設(shè)施排放口取樣檢測。類污染物最高允許排放濃度 mg/L三 典型水體污染物及其危害pH懸浮固體SS耗氧污染物耗氧污染物植物營養(yǎng)物質(zhì)植物營養(yǎng)物質(zhì)毒物污染其它（ 一）pH反映水的酸堿性 天然水體飲

6、用水生活污水工業(yè)廢水696.58.57.27.6212（二）懸浮固體 （ SS ，suspended solid ）污水中固體狀的不溶解性物（mg/L）（懸浮在水體中、無法通過0.45 m濾紙或過濾器的有機和無機顆粒物）生活污水其它200500變化大，最高可達30000危害（三）耗氧污染物耗氧污染物生化需氧量BOD化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量(COD)（三）耗氧污染物耗氧污染物1 生化需氧量BOD (Biochemical Oxygen Demand)定義： 表示在有氧條件下，當(dāng)溫度為20 時，水中有機物經(jīng)微生物(主要是細菌)分解達穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)時所需的氧量有機物經(jīng)微生物分解的過程通常為兩個階段：有

7、機物經(jīng)微生物分解的過程通常為兩個階段：第一階段第一階段 有機物有機物CO2、H2O、NH3等等第二階段第二階段 NH3NO2、NO3廢水的廢水的BODBOD通常只指第一階段有機物生物氧化所需溶解通常只指第一階段有機物生物氧化所需溶解氧的數(shù)量氧的數(shù)量。 BOD（碳化需氧量）第二階段對環(huán)境衛(wèi)生的影響較小第二階段對環(huán)境衛(wèi)生的影響較小 由于微生物的活動與溫度有關(guān)，所以測定由于微生物的活動與溫度有關(guān)，所以測定BODBOD時一般以時一般以20200 0C C作為測定的標準溫度，在作為測定的標準溫度，在20200 0C C時，一般時，一般生活污水生活污水中預(yù)計需中預(yù)計需20 20 天天 左右才能左右才能基本

8、完成第一階段的分解過程，這給實際測基本完成第一階段的分解過程，這給實際測定工作帶來困難，而試驗表明一般有機物五定工作帶來困難，而試驗表明一般有機物五日生化需氧量約占第一階段生化需氧量的日生化需氧量約占第一階段生化需氧量的70707575，所以目前都以五日生化需氧量作，所以目前都以五日生化需氧量作為測定生化需氧量的標準時間，稱為為測定生化需氧量的標準時間，稱為五日生五日生化需氧量化需氧量，用，用BODBOD5 5表示。表示。生活污水生活污水 BOD57075BOD20 指標意義指標意義 BOD越大（mg/L） ，表示水中的有機物含量就越高2、化學(xué)需氧量、化學(xué)需氧量(COD)Chemical Ox

9、ygen Demand定義：在一定條件下，水中各種有機物與外加的強氧化劑作用時所消耗的氧化劑量，換算成以氧氣為氧化劑時的質(zhì)量來表示。（即用氧用氧 mg/L表示）表示） 強氧化劑： ：K2Cr2O7 & KMnO4 CODcr CODMn重鉻酸鉀標準法（原理）CODCr結(jié)果計算結(jié)果計算 VMcVVCOD1000O)21()(mg/L),(O102Cr式中式中 c硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的濃度，硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的濃度，molL； V0滴定空白時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液用量，滴定空白時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液用量，mL； V1滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量，滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準滴

10、定溶液的用量，mL； V水樣的體積，水樣的體積，mL； M(1/2O)氧氧(1/2O)的摩爾質(zhì)量，的摩爾質(zhì)量，8g/mol。 COD不受水質(zhì)條件的影響，測定費時少，不受水質(zhì)條件的影響，測定費時少，但因不能完全氧化有機物以及不能正確反但因不能完全氧化有機物以及不能正確反應(yīng)生物氧化時的耗氧量，因此不如應(yīng)生物氧化時的耗氧量，因此不如BOD確確切。切。COD與BOD關(guān)系？COD BOD，因為水中的絕大多數(shù)的有機物質(zhì)（除苯、甲苯等芳香烴化合物）均能被氧化，同時水中的無機性還原物質(zhì)也會消耗強氧化劑。 BOD /COD 值越大，表示污水的可生化性越好。需氧污染物對水體的危害需氧污染物對水體的危害消耗水中的溶

11、解氧防治方法防治方法 減少排污量減少排污量 對污水進行處理對污水進行處理 在水體內(nèi)進行人工曝氣在水體內(nèi)進行人工曝氣 合理組織污水排放合理組織污水排放（四）植物營養(yǎng)物質(zhì)它是由氮、磷氮、磷等無機污染物引起的藻類過度生長污染水體的現(xiàn)象。 ()無錫藍藻爆發(fā)水體水體營營養(yǎng)養(yǎng)狀狀態(tài)態(tài)總總磷磷mgL-1無無機機氮氮mgL-1極極貧貧營營養(yǎng)養(yǎng)000502貧貧中中營營養(yǎng)養(yǎng)0005001020040中中營營養(yǎng)養(yǎng)00100303065 中中富富營營養(yǎng)養(yǎng)003010515富富營營養(yǎng)養(yǎng)01152、 水體富營養(yǎng)化的危害使水味變得腥臭難聞 向水體釋放有毒物質(zhì) ，對人體健康產(chǎn)生危害（麻痹性貝毒、神經(jīng)性貝毒、腹瀉性貝毒、健忘性

12、貝毒、西加魚毒）影響供水水質(zhì)并增加制水成本 對水生生態(tài)的影響根本措施是將各種污水和廢水中氮和磷的根本措施是將各種污水和廢水中氮和磷的排放量控制在低水平排放量控制在低水平（五）毒物重金屬重金屬氰化物氰化物酚類酚類重金屬污染重金屬污染 水體中重金屬主要來自于工礦企業(yè)排出的水體中重金屬主要來自于工礦企業(yè)排出的廢水。不同生產(chǎn)企業(yè)排放的污水中所含的重廢水。不同生產(chǎn)企業(yè)排放的污水中所含的重金屬及其存在形態(tài)不一樣。金屬及其存在形態(tài)不一樣。水體中重金屬污染的特點水體中重金屬污染的特點 a、微生物不能降解重金屬，相反，某些重金屬在微生微生物不能降解重金屬，相反，某些重金屬在微生物的作用下會轉(zhuǎn)化成毒性更大的金屬化

13、合物。物的作用下會轉(zhuǎn)化成毒性更大的金屬化合物。 b 天然水中只要含有微量的重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)。天然水中只要含有微量的重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)。 c、某些重金屬離子易被生物富集，通過食物鏈逐漸積某些重金屬離子易被生物富集，通過食物鏈逐漸積累，再通過食物進入人體，再人體的某些器官中積蓄累，再通過食物進入人體，再人體的某些器官中積蓄起來，造成慢性中毒。起來，造成慢性中毒。 （六）其它水體污染物熱污染熱污染石油污染石油污染四 主要廢水的成分和性質(zhì)（一）生活污水1 來源： 日常生活產(chǎn)生的污水，主要含 有人的排泄物和生活廢料2 水質(zhì)特征：水質(zhì)穩(wěn)定、渾濁、深色、 呈微堿性、一般不含有毒 物、但含有植物營養(yǎng)

14、物質(zhì)、 含有大量的細菌、病毒和 寄生蟲卵典型的生活污水水質(zhì) 序號指標濃度/(mol/L)序號指標濃度/(mol/L)高中低高中低1總固體(TS)120072035016可生物降解部分7503002002溶解性固體85050025017溶解性3251501003非揮發(fā)性52530014518懸浮性3251501004揮發(fā)性32520010519總氮(TN)8540205懸浮物(SS)35022010020有機氮351586非揮發(fā)性75552021游離氮5025127揮發(fā)性2751658022亞硝酸氮0008可降解性2010523硝酸氮0009生化需氧量(BOD5)40020010024總磷(TP

15、)158410溶解性2001005025有機磷53111懸浮性2001005026無機磷105312總有機炭(TOC)200608027氯化物(Cl-)2001006013化學(xué)需氧量(COD)100040025028堿度(CaCO3)2001005014溶解性40015010029油脂1501005015懸浮性600250150（二）工業(yè)廢水1 來源：工業(yè)生產(chǎn)過程2 特征：水質(zhì)成分和性質(zhì)隨著行業(yè)、生產(chǎn) 工藝、管理水平不同變化大，性質(zhì) 復(fù)雜某些工業(yè)廢水中的主要有害物質(zhì)（三）農(nóng)業(yè)退水 農(nóng)藥污染和水體富營養(yǎng)化（四）畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水 懸浮物、BOD5、氨氮濃度高第二節(jié) 水體自凈作用與水環(huán)境容量水體自凈作

16、用水環(huán)境容量一 水體自凈（一）定義：天然水體接納了一定量的污染物后，在物理、化學(xué)和水生生物等因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前狀態(tài)的現(xiàn)象，物理過程物理過程：稀釋、擴散、揮發(fā)、沉淀 弱弱 化學(xué)和物理化學(xué)過程化學(xué)和物理化學(xué)過程：氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應(yīng) 弱弱 生物和生物化學(xué)過程生物和生物化學(xué)過程： 生物、生化降解 強強（二）主要水體自凈作用1 廢水在水體中的稀釋 污染物在水體中因擴散而降低了濃降低了濃度度，稀釋不能不能改變，也不能不能去除污染物質(zhì)。表觀為污染物由排放口至水體下游逐漸降低。污染物進入水體后是否發(fā)生污染幾乎完全幾乎完全取決于食物鏈中各種生物對于污染物的凈化能力 陽陽光

17、光 一一級級生生產(chǎn)產(chǎn)者者 原原生生動動物物 輪輪蟲蟲、浮浮游游甲甲殼殼動動物物 魚魚 其其他他動動物物 異異養(yǎng)養(yǎng)細細菌菌 廢廢物物、排排泄泄物物 人人河流中生物食物鏈進入水體污染物量在一定范圍內(nèi)時，可以被食物鏈進入水體污染物量在一定范圍內(nèi)時，可以被食物鏈生物凈化掉，這一過程就是水體生物自凈生物凈化掉，這一過程就是水體生物自凈水體的生化自凈水體的生化自凈3 水體的生化自凈水體的生化自凈 有機污染物進入水體后在微生物微生物的作用下氧化分解為無機物，可以使水體中的有機有機物濃度物濃度大大減小。 溶氧溶氧 水體的生化自凈（續(xù)）水體的生化自凈（續(xù)）問：不同河段到底處于水體自凈的哪個階段問：不同河段到底處

18、于水體自凈的哪個階段（清潔區(qū)、分解區(qū)、腐敗區(qū)、恢復(fù)區(qū)、清潔區(qū)）（清潔區(qū)、分解區(qū)、腐敗區(qū)、恢復(fù)區(qū)、清潔區(qū)） ， 如何進行判別如何進行判別? （衡量指標）（衡量指標）氧垂曲線水體外觀水中指示生物a 氧垂曲線定義定義1： 表示水體受到污染后，水中溶解氧濃度沿河道表示水體受到污染后，水中溶解氧濃度沿河道的分布呈下垂狀曲線的分布呈下垂狀曲線定義定義2 ： 在河流受到大量有機物污染時，由于有機物氧在河流受到大量有機物污染時，由于有機物氧化分解，水體溶解氧發(fā)生變化，隨著污染源到化分解，水體溶解氧發(fā)生變化，隨著污染源到河流下游一定距離內(nèi)，溶解氧由高到低，再恢河流下游一定距離內(nèi)，溶解氧由高到低，再恢復(fù)至原來溶解

19、氧水平，可繪制成一條溶解氧下復(fù)至原來溶解氧水平，可繪制成一條溶解氧下降曲線，稱之為氧垂曲線。降曲線，稱之為氧垂曲線。 污染前污染前 凈化開始凈化開始 恢復(fù)恢復(fù) 結(jié)束結(jié)束 DO 大大 縮小縮小 至最低點至最低點 擴大擴大 大大 清潔區(qū)清潔區(qū) 分解區(qū)分解區(qū) 腐敗區(qū)腐敗區(qū) 恢復(fù)區(qū)恢復(fù)區(qū) 清潔區(qū)清潔區(qū)耗氧速率 復(fù)氧速率耗氧速率 = 復(fù)氧速率耗氧速率 復(fù)氧速率b 水體外觀 污染前污染前 凈化開始凈化開始 持續(xù)持續(xù) 凈化凈化 結(jié)束結(jié)束 無色無色 暗灰色暗灰色 灰色灰色 繼續(xù)變清繼續(xù)變清 無色無色 澄清透明澄清透明 很混濁、臭很混濁、臭 混濁混濁 濁度下降濁度下降 澄清透明澄清透明 水面有泡沫水面有泡沫 泡

20、沫減少泡沫減少外觀特征：外觀特征：原 因：c 水中指示生物 可作為指示生物的生物種類很多，包括細菌、可作為指示生物的生物種類很多，包括細菌、真菌、藻類、原生動物、輪蟲、浮游甲殼動物、真菌、藻類、原生動物、輪蟲、浮游甲殼動物、底棲動物有寡毛類的顫體蟲、軟體動物和植物底棲動物有寡毛類的顫體蟲、軟體動物和植物和水生昆蟲等和水生昆蟲等污染前污染前 凈化開始凈化開始 持續(xù)持續(xù) 結(jié)束結(jié)束污染前污染前 凈化開始凈化開始 持續(xù)持續(xù) 結(jié)束結(jié)束 植物植物 消失消失 藻類、原生藻類、原生 魚蝦魚蝦 植物植物 魚魚 動物出現(xiàn)動物出現(xiàn) 出現(xiàn)出現(xiàn) 魚魚二 水環(huán)境容量水體所具有的自凈能力就是水環(huán)境接納一定量污染物的能力。

21、水體的自凈能力是有限的水體的自凈能力是有限的1 定義：定義：一定水體所能容納污染物的最大負荷被稱為水環(huán)境容量 2 水環(huán)境容量計算 W=V(CS-CB)+C V: 地面水體體積 CS：地面水體某污染物的環(huán)境標準 CB：地面水體中某污染物的環(huán)境背景值 C：地面水體對該污染物的自凈能力3 影響水環(huán)境容量的相關(guān)因素（1）水體的用途和功能（2）水體本身特性（3）污染物的特性序號 標準值 分類 項目類類類類類1 水溫()人為造成的環(huán)境水溫變化應(yīng)限制在：周平均最大溫升1、周平均最大溫降22PH值（無量綱）6-93溶解氧 飽和率90%（或7.5）65324高錳酸鹽指數(shù) 24610155化學(xué)需氧量(COD) 1

22、5152030406五日生化需氧量(BOD5) 3346107氨氮（NH3-N） 0.150.51.01.52.08總磷（以P計） 0.02（湖、庫0.01）0.1（湖、庫0.025）0.2（湖、庫0.05）0.3（湖、庫0.1）0.4（湖、庫0.2）13硒 0.010.010.010.020.0214砷 0.050.050.050.10.115汞 0.000050.000050.00010.0010.00116鎘 0.0010.0050.0050.0050.0117鉻（六價） 0.010.050.050.050.118鉛 0.010.010.050.050.119氰化物 0.0050.050

23、.20.20.2序號 標準值 分類 項目類類類類類第四節(jié) 水污染防治污染物在廢水中存在狀態(tài)懸浮物：粒徑為1100mm；膠體：粒徑為1nm1mm；溶解物：粒徑為0.2mm）類型：平流式、豎流式、曝氣式（2）沉淀池功能：去除粒徑20-100um以上的SS，同時通過去除SS可去除部分的有機物類型：平流式、豎流式、幅流式平平流流式式沉沉淀淀池池教教學(xué)學(xué)圖圖中心進水周邊出水輻流式沉淀池示意圖中心進水周邊出水輻流式沉淀池示意圖進水進水出水出水排泥排泥輻流式沉淀池（樂百氏食品廢水）輻流式沉淀池（樂百氏食品廢水）3 過濾功能：利用粒狀介質(zhì)截留水中細小懸浮物4 離心分離功能：使水高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力分離水中的S

24、S及乳 化油（二）化學(xué)法中和化學(xué)沉淀氧化還原。化學(xué)沉淀（重金屬）原理：向水中投加化學(xué)藥劑，使其與水中的溶解性的污染物質(zhì)發(fā)生互換反應(yīng)，生成難溶于水的鹽類從水中沉淀出來氧化還原（重金屬） 原理：利用化學(xué)藥劑與污染物間氧化還原反應(yīng)，將水中的有毒有害污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6 Fe3+ +14H2O 2Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3氧化劑：臭氧、次氯酸鈉、三氯化鐵還原劑：還原劑：二氯化鐵、鐵屑、硫酸亞鐵（三）物理化學(xué)法混凝氣浮吸附離子交換膜分離混凝（水中膠體）原理：投加化學(xué)藥劑破壞水中膠體和懸浮顆粒水中膠體和懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)定分散系，使其聚集為具有沉降性能的絮體藥劑：聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、有機高分子絮凝劑氣浮主要處理對象：主要處理對象：乳化油、疏水性細小SS利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附水中的懸浮物，并隨著氣泡升到水面，而從水中去除吸附原理：一種物質(zhì)附著在另