第2節(jié)水處理與水保障第二章水體污染與飲用水平安講課人:單國(guó)強(qiáng)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

2.污水處理的根本工藝〔1〕物理方法：通過(guò)物理作用，以別離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)〔包括油膜和油珠〕的廢水處理法。a粗粗濾：粗過(guò)濾懸浮物〔3mm〕，格柵或篩網(wǎng)b沉淀：砂?！?.2mm〕c氣浮：水中產(chǎn)生大量的微氣泡，經(jīng)過(guò)氣浮處理，除油d細(xì)過(guò)濾：通過(guò)有孔隙材料的過(guò)濾格柵機(jī)械自動(dòng)去除式格柵〔2〕化學(xué)法：

通過(guò)化學(xué)反響去除廢水中污染物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，使溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)產(chǎn)生沉淀的廢水處理法。a混凝：混凝分為凝聚與絮凝。前者指加鹽類，降低或消除膠體粒外表的電荷低，以致膠體顆粒脫穩(wěn)相互聚結(jié)而產(chǎn)生沉淀；后者系由高分子化合物吸附膠體顆粒，使膠體顆粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生絮凝沉淀。b氧化復(fù)原：氧化復(fù)原變成無(wú)毒的物質(zhì)。常用的氧化劑是氧氣、臭氧、氯氣、漂白粉等。常用的復(fù)原劑硫酸亞鐵、鐵粉、鋅粉等。c中和法：參加酸或堿去中和污水中的酸堿性，用鹽酸或硫酸，或石灰、氫氧化鈉等d化學(xué)沉淀：變成不溶解的，比方加石灰、H2S等，除重金屬Hg、Pb。e電解法：陰陽(yáng)離子在電極外表的富集沉淀。多用于重金屬回收和含氰的污水處理。〔3〕高級(jí)物理化學(xué)法：

吸附：采用多孔的固體顆粒物質(zhì)，吸附到固體外表，比方活性碳、硅藻土。離子交換：高分子樹(shù)脂材料，先除去水中的懸浮物、油漬、有害氣體等，有時(shí)還要調(diào)整pH，以便提高處理效果。膜別離：利用膜材料?！?〕生物處理法：通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體態(tài)以及微細(xì)懸浮態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化穩(wěn)定、無(wú)害物質(zhì)的廢水處理方法。根據(jù)起作用的微生物不同，生物處理法又可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。活性污泥法：向廢水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的絮凝污泥狀，其上棲息著微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。需要曝氣供氧。出水曝氣進(jìn)水首先在前期處理的時(shí)候，利用氨化菌的氨化反響，有機(jī)氮被分解轉(zhuǎn)化為NH4+離子，這一過(guò)程稱為氨化過(guò)程。然后在由好氧微生物在有氧狀態(tài)下完成硝化反響，將NH4+化成NO3-。然后，在缺氧狀態(tài)下，反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮復(fù)原成氣態(tài)氮〔N2〕。某些微生物在好氧時(shí)能大量吸收磷，轉(zhuǎn)化合成的結(jié)構(gòu)化合物，并且能逆濃度過(guò)量吸磷合成磷酸鹽顆粒，供其使用。這些細(xì)菌稱為聚磷菌，存在于污泥中。生物脫N、P一級(jí)處理：物理法處理水中的懸浮顆粒，使BOD的去除率為30%，懸浮物50%。二級(jí)處理：到達(dá)除水中膠體或溶解態(tài)的有機(jī)質(zhì)，多采用活性污泥處理，BOD去90%。根本上可以排放了，排放需要到達(dá)污水中污染物的排放的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理：側(cè)重于徹底除污染物，進(jìn)一步降解難降解的有機(jī)物、NP可溶解性物質(zhì)。采用生物膜法生物脫NP、混凝沉淀法、活性炭吸附、離子交換、臭氧氧化法、膜別離。3.廢水處理方法分類常規(guī)處理的主要對(duì)象為水源水中的懸浮物、溶解或膠體物質(zhì)、病原微生物等?！盎炷?沉淀-過(guò)濾-消毒〞等工序組成，該工藝仍為中國(guó)和世界上大多數(shù)水廠所采用。要求水源地的水質(zhì)要求較高。二自來(lái)水廠的常規(guī)處理工藝1自來(lái)水處理工藝微量有機(jī)污染物，主要包括人類活動(dòng)排放的工業(yè)添加劑；農(nóng)業(yè)殺蟲劑；內(nèi)分泌激素、鎮(zhèn)痛解熱藥、抗生素等藥物、化裝品等多種有機(jī)物。微量有機(jī)污染物已先后在河流、湖泊、海洋、地下水等天然水環(huán)境中檢出。盡管其濃度水平較低，但其潛在的生態(tài)毒性卻不容無(wú)視。*微量新型污染物-自來(lái)水廠常規(guī)處理工藝無(wú)能為力全氟辛酸〔PFOA〕和全氟辛烷磺酸〔PFOS〕環(huán)境中物質(zhì)，進(jìn)入人體，能夠發(fā)揮類似于機(jī)體正常激素功能，從而干擾生物體的內(nèi)分泌功能，引起機(jī)體功能紊亂的物質(zhì)。環(huán)境內(nèi)分泌干擾物environmentalendocrinedisruptingchemicalsEEDs

：嗅味物質(zhì)不良嗅味是國(guó)內(nèi)外飲用水處理中常見(jiàn)的問(wèn)題,雖然其對(duì)人體健康的影響尚不明確,但它降低了飲用水的質(zhì)量,引起了用戶的抱怨及對(duì)水質(zhì)的疑心。飲用水的嗅味主要包括土霉味、魚腥味、芳香臭和青草味等,嗅味物質(zhì)以引起土霉味的土臭素和二甲基異冰片最為常見(jiàn)。A水源地，特別是取水口的污染與保護(hù)問(wèn)題B水在河道長(zhǎng)距離傳輸中與水庫(kù)蓄水過(guò)程中污染問(wèn)題C水廠處理中出現(xiàn)的問(wèn)題D自來(lái)水管道二次污染的問(wèn)題。三、飲用水平安需要考慮的首要問(wèn)題：——以引灤入津工程為例天津芥園水廠采用新法除藻類，解決夏天原水帶來(lái)的高藻問(wèn)題

嚴(yán)重富氧化的水面尾砂流入灤河水面上漂浮著死畜河道清理垃圾、去除非法魚市〔一〕自來(lái)水的弊端〔二〕桶裝水弊端〔三〕健康意識(shí)增長(zhǎng)自來(lái)水終端處理純水機(jī)

管道直飲水系統(tǒng)

四自來(lái)水終端處理1〕臭氧、紫外線殺菌2〕活性炭吸附3〕反滲透膜法4〕微過(guò)濾及超過(guò)濾膜法5〕復(fù)合型過(guò)濾自來(lái)水終端處理工藝1〕臭氧、紫外線殺菌2〕活性炭吸附3〕反滲透膜法4〕微過(guò)濾及超過(guò)濾膜法5〕復(fù)合型過(guò)濾微型化三級(jí)處理2自來(lái)水凈化器家用凈水器實(shí)質(zhì)上是給水深度處理的小型化，其主要處理對(duì)象是自來(lái)水中的濁度、色度、異嗅和有機(jī)物，金屬等。它一般由預(yù)過(guò)濾〔粗濾〕、吸附、精濾〔微過(guò)濾、超過(guò)濾、反滲透〕等三局部組成。其中吸附〔通常采用活性炭吸附〕和精濾是去除水中有機(jī)物、金屬、異嗅和色度的主要手段。*飲用水管理的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題1.

行政區(qū)分管理2.經(jīng)濟(jì)利益博弈3.桶裝水的商業(yè)宣傳與競(jìng)爭(zhēng)地方性砷中毒，是一種飲用水公害病，是在特定地理環(huán)境下的居民長(zhǎng)期通過(guò)飲水、空氣、食物攝入過(guò)多的砷，而引起的以皮膚色素脫失、著色、角化及癌變?yōu)橹鞯娜硇缘穆灾卸拘约膊　－h(huán)境水的砷污染，也可以引起砷中毒性皮炎砷中毒性皮炎

砷含量≤0.01mg/L

廢水污水處理輸水水體水源地水廠管道輸送用戶終端凈化污水排放標(biāo)準(zhǔn)

地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)五水標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：為了在一定范圍內(nèi)獲得最正確秩序，經(jīng)協(xié)商一致制定并由公認(rèn)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，共同使用的和重復(fù)使用的“規(guī)那么〞，并形成的一種標(biāo)準(zhǔn)性文件。地表水根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能上下依次劃分為五類：Ⅰ類主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)；Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)場(chǎng)、仔稚幼魚的索餌場(chǎng)等；Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；Ⅳ類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)；Ⅴ類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。這五類水的判定標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？一〕、物理性狀指標(biāo)

根據(jù)水的物理性狀指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果，可初步判斷水質(zhì)的感官性狀是否良好，也可說(shuō)明水質(zhì)是否受到污染。

(1)水溫

(2)色

(3)臭

(4)味

(5)濁度飲用水質(zhì)量指標(biāo)二〕、化學(xué)性狀指標(biāo)

(一)PH值天然水的pH值一般在7.2-8．5之間。

(二)硬度、含氮化合物、氯化物、硫酸鹽等無(wú)機(jī)指標(biāo)

硬度指溶于水中的鈣、鎂等鹽類的總量，以CaCO3(mg／L)表示。

(三)有機(jī)物污染物指標(biāo)：1，溶解氧(DO)指溶解在水中的氧含量。水中有大量藻類植物時(shí)，由于光合作用放出氧，可使溶解氧呈過(guò)飽和狀態(tài)。當(dāng)有機(jī)物污染水體或藻類大量死亡時(shí)，水中溶解氧可被消耗，假設(shè)消耗速度超過(guò)空氣中的氧通過(guò)水面溶入水體的復(fù)氧速度時(shí)，那么水中溶解氧不斷降低，進(jìn)而可使水體進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)。因此，水中溶解氧的含量可作為有機(jī)污染及其自凈程度的間接指標(biāo)。2，化學(xué)耗氧量(COD)是指氧化水中有機(jī)物所消耗的氧化劑量(如高錳酸鉀)。它是測(cè)定水體中有機(jī)物含量的間接指標(biāo)，代表水體中可被氧化的有機(jī)物和復(fù)原性無(wú)機(jī)物的總量。雖然它的測(cè)定方法簡(jiǎn)易、迅速，但不能反映有機(jī)污染物在水中降解的實(shí)際情況，因?yàn)樗杏袡C(jī)物的降解主要靠生物的作用，因此，比較廣泛用生化需氧量作為評(píng)價(jià)水體受有機(jī)物污染的指標(biāo)。3，生化需氧量(BOD)水中有機(jī)物在需氧微生物作用下分解時(shí)消耗水中溶解氧的量，稱為生化需氧量。水中有機(jī)物愈多，生化需氧量愈高。4，有機(jī)碳(TOC)是指水中全部有機(jī)物含碳的總量。它只能相對(duì)表示水中有機(jī)物的含量。(四)有害物質(zhì)

主要是重金屬和難分解的有機(jī)物。如汞、鎘、鉻、砷、鉛、酚、氰化物、有機(jī)氯和多氯聯(lián)苯等。它們的來(lái)源除少數(shù)有害物質(zhì)(如砷等)與地層有關(guān)外，主要來(lái)自工業(yè)廢水污染。生化需氧量檢測(cè)儀器三)、微生物學(xué)性狀指標(biāo)

天然水中常含有多種微生物。受人畜糞便、生活污水或工業(yè)廢水污染，水中細(xì)菌可大量增加，所以細(xì)菌學(xué)檢查，特別是糞便污染指示菌的檢查，在水質(zhì)的衛(wèi)生評(píng)價(jià)中具有重要意義。在實(shí)際工作中常進(jìn)行以下兩項(xiàng)檢查。

1細(xì)菌總數(shù)

2總大腸菌群四〕、放射性指標(biāo)直接測(cè)水的放射性。水質(zhì)〔水源地、水廠出水〕水廠衛(wèi)生水生產(chǎn)、運(yùn)輸、流通過(guò)程中設(shè)施設(shè)備器材包裝其中水質(zhì)指標(biāo)106項(xiàng)，其中：微生物指標(biāo)飲用水消毒劑無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物放射性指標(biāo)中感官性狀與一般理化指標(biāo)六包裝水標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)執(zhí)：1標(biāo)準(zhǔn)是不是萬(wàn)能的2標(biāo)準(zhǔn)的制定、執(zhí)行3標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)之爭(zhēng)1，4-二氯苯（mg/L）0.3三氯苯（總量mg/L）0.02鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（mg/L）0.008六六六（總量mg/L