环境工程概论第3章水污染及其控制工程水污染控制技术(3).

主要学习内容（32学时） 章节章节 安排安排 1 2 3 4 6 总论（总论（3 3） 环境生态学基础（环境生态学基础（3 3） 水污染及其控制工程（水污染及其控制工程（8 8） 物理性污染及其控制（物理性污染及其控制（4 4） 大气污染过程及其控制工程（大气污染过程及其控制工程（6 6） 5 固体废物处理及其应用（固体废物处理及其应用（2 2） 7 环境质量评价及环境管理（环境质量评价及环境管理（4 4） 8 清洁生产与审核（清洁生产与审核（2 2） 第三章水污染及其控制工程 第一节 水污染问题 第二节 水体污染过程及自净机理 第三节 水污染控制技术方法 第三节 水污染控制技术方法 一、概述 二、物理法 三、化学法及物理化学法 四、生物化学法 兴趣是最好的老师 21、水污染治理的原则是什么？ 22、按照废水处理的作用原理分为哪几种方法？各自的处理对象是什么 ？ 23、按照水的处理程度划分，水处理分为几级，各级采用的具体处理方 法是什么？ 24、什么是废水处理流程？污水净化后一般有哪几种处置方式？ 25、格栅的主要作用是什么？筛网的主要作用是什么？ 26、过滤主要去除的物质是什么？滤池为什么要进行反冲洗？ 27、沉淀有哪几种类型？沉淀池有哪几种类型？沉淀和浮上法的主要不 同在哪里？ 28、气浮的原理？其主要目的是什么？气泡的产生方法有哪几种？ 29、加压溶气法主要有哪几种流程？溶气法的原理是什么？最普遍的是 哪一种？ 30、酸性水中和处理有几种方式？ 31、化学沉淀法主要去除的目标物是什么？ 兴趣是最好的老师 31、化学沉淀法主要去除的目标物是什么？ 32、臭氧氧化法的主要优点是什么？ 33、吸附的原理是什么？常用的吸附剂是什么？ 34、离子交换法的主要用途？其和吸附法的区别是什么？ 35、什么是膜分离法？什么是反渗透？反渗透和超滤有什么区别？ 36、生物化学处理法去除的主要目标物是？主要分哪两大类方法？ 37、什么是活性污泥？其主要性能指标有哪几个？ 38、MLSS和MLVSS主要区别是什么？SV和SVI分别表示污泥的什么性能 ？两者有何关系？ 39、绘图表示普通活性污泥法的基本流程？标明各单元的名称并说明 其作用？ 40、什么是生物膜法？一个普通生物滤池主要由哪几部分组成？ 41、什么是生物接触氧化法？ 42、什么是厌氧生物处理？三阶段的名称是什么？ 第三节 水污染控制技术方法 解决水资源短缺和水污染的一个主要途径在 于水处理。 在很多地方并不是没有水，而是水质不合用 。 如果能通过人工和自然的处理，使水满足使 用和环境的各种要求，并循环使用，则缺水问题将 得到缓解。 一、概述 水处理的主要任务： 改善水质。 即采用各种方法将废水中的污染物分离出来 ，或将其转化为无害的物质，从而使废水得到净化 。 给水处理：将原水中的杂质去掉，加工成符合生产 和生活使用水质要求的成品水； 排水处理：收集使用过的废水并处理到水质符合循 环使用或排放要求。 一、概述 （一）水污染防治的目标 确保地面水和地下饮用水源地的水质 。 恢复各类水体的使用功能。 还清地面水体的水质，恢复其美好的 观瞻，增加人类居住区的悦人景色。 一、概述 （二）水污染防治的主要任务 进行区域、流域或城镇的水污染防治规划 。 加强对污染源的控制。 对各类废水进行妥善的收集和处理。 加强对水环境、水资源的保护。 一、概述 （三）水污染防治的原则 “防” 、“管” 、“治” 1、“防”（预防） “防”是指对污染源的控制，通过有效控制 使污染源排放的污染物量减少到最少量。 推行“清洁生产”工艺 减少末端治理，“零排放” 节水，减少生活污水排放量 施肥和农药的合理使用 一、概述 2、“管” “管”是指对污染源，水体及处理设施的管 理。 对污染源的经常监测和管理； 对污水处理厂的监测和管理； 对水体卫生特征的监测和管理。 例如： 例如： 限期治理，2000年零点行动 规范排污口 关停“十五小” 排污许可证、总量控制指标 排污收费（水量污染物量） 环保设施 “三同时”验收 一、概述 3、“治” “治”是水污染防治中不可缺少的一环。 通过各种治理措施，对污（废）水进行妥善 的处理，确保在排入水体前达到国家或地方规定的 排放标准。 一、概述 （四）控制水污染途径 思路： 1、减少废水排放量； 2、降低废水中污染物浓度。 例如： （1）改革生产工艺，发展清洁生产工艺。 （2）改进生产装置的结构性能。 （3）发展封闭系统，重复利用废水。 （4）清污分流，分隔治理。 （5）回收有用物质。 （6）适当处理，安全排放。 （7）节约用水。 （8）排出系统控制。 一、概述 （五）水污染控制工程的基本内容 物理法 化学法、物理化学法 生物处理法 水系污染防治工程 一、概述 （六）废水处理技术概述 废水处理的基本任务是采用各种方法将废水 中的污染物分离出来，或将其转化为无害的物质， 从而使废水得到净化。 1废水处理方法的分类： （1）按照废水处理的作用原理分类 物理法、化学法、物理化学法、生物法 一、概述 物理法 利用物理作用使悬浮状态的污染物质 与废水分离，在处理过程中污染物质的化学 性质不发生变化。 处理对象：悬浮物 处理方法： a 截留 b 沉淀 c 过滤 d 气浮 e 离心分离 f 膜分离 一、概述 化学法、物理化学法 利用某种化学反应使废水中污染物质 的性质或形态发生改变，而从水中除去的方 法。 处理对象：溶解性污染物质或胶体物质。 处理方法： a 混凝 b 中和 c 氧化还原 d 电解 e 萃取 f 吸附 g 离子交换 一、概述 生化法（生物法） 利用微生物的作用去除废水中胶体和 溶解性有机物的方法。 A、好氧生物处理法（如活性污泥法、生 物膜法、氧化塘等） B、厌氧生物处理法 一、概述 （2）按照废水处理程度划分 一级处理（包括预处理） 二级处理（生物处理） 三级处理（深度处理） 一、概述 预处理 主要任务： 为某种意图而进行的污水处理。去除污水中 某些特殊有害物质或降低其浓度。 处理方法： 机械法、物化法、生化法（多用厌氧法，如 水解酸化法）。 一、概述 一级处理 （物理处理） 主要任务： 从废水中去除漂浮物和悬浮物，调节废水pH 值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷 。 常用方法： 筛滤法、重力沉淀法、上浮法（如隔油法） 、气浮、离心分离、滤池、微滤机等。 一、概述 二级处理 （生物处理） 主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有 机物。 处理方法： 以生化处理为主体工艺。 主要有活性污泥和生物膜法。 一、概述 三级处理 （深度处理或高级处理） 主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受 到难降解的有毒化合物的污染。/污水回用。 去除对象：污水中的N、P及难生物降解的有 机物、病原菌、矿物质（盐类）等。 处理方法：生物处理、活性炭吸附、离子交 换、电渗析、反渗透、消毒等。 一、概述 污泥处理： 污泥是污水处理过程中的产物。 处理程度不同，污泥成分不同。 污泥处置。 一、概述 2典型的处理流程简介 废水中的污染物是多种多样的，不能 预期只用一种处理方法就能够把所有的污染 物质去除殆尽，一种废水往往需要把几种处 理方法联合成有机整体，并合理配置其主次 关系和前后顺序，才能达到最经济有效地处 理要求的程度。这种处理系统，叫废水处理 流程(废水处理系统)。 一、概述 设计废水处理流程的原则： 先易后难，先简后繁 即：首先使用物理法，然后再使用生化法和 物化法。 具体原则：首先去除大块漂浮物质，然后再 依次去除悬浮固体，胶体物质、溶解性物质。 一、概述 工业废水的水质千差万别，处理要求 也极不一致. 一般的废水处理程序： 澄清回收污染物处理再用或排放 比较成型的流程： 城市污水处理流程。 一、概述 （1）一级处理厂流程 一、概述 （2）二级处理厂（活性污泥法）流程 二级生化污水处理厂 北京高碑店污水处理厂的工艺流程图 活性污泥系统 高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置 初沉池 曝气池二沉池 二期 曝气池 二沉池 初沉池 一、概述 （3）三级处理厂流程 去除氮、 磷 去除剩余 有机污染 物 去除无机 盐类 杀灭病原 菌、病毒 二级处 理出水 出水 三级处理厂流程 一、概述 城市污水三级处理全流程 城市污水处理厂实例照片 处理规模：20万吨/d 进水粗格栅 进水细格栅 进 水 巴 氏 流 量 槽 进水平口堰 曝气沉砂池 初沉池 挡板的作用？ 出水部位？ 中心筒及行车的作用？ 曝气池（何种类型曝气？） 曝气池回流污泥(回流的作用？） 鼓风机 鼓风机（沼气驱动） 二沉池 泥 位 计 虹 吸 排 泥 管 污泥处理区 污泥消化池 沼气罐 卧式离心脱水机 污泥储罐 混 凝 剂 罐 污泥脱水泵（螺杆泵） 一、概述 （4）工业废水处理流程 图1-8 酒精废水处理流程图 一、概述 1 图1-9 造纸废水处理工艺流程图 一、概述 3. 污水净化后的处置方式 排入水体，作为水体的补给水： 排入水体是污水的自然归宿，是造成水 体遭受污染的原因之一。 同时由于水体自净作用，可使污水得到 进一步净化。 灌溉田地 灌溉田地可使污水得到充分利用，但符 合农溉标准，使土壤与农作物免遭污染。 重复利用：是最合理的出路。 循环冷却水外排水回用。 污水进一步净化作城市、工矿企业给水源 ； 城市污水为给水源，处理后作生活杂用水 或饮用水。 建筑中水回用。 地下水回灌 污水回用应满足下列要求： 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。 （一）格栅和筛网分离水中悬浮物，简单，易，效 果良好 1格栅（废水第一道设施） 一组平行的金属栅条组成的框架，斜置在水通 道上（废水通道上，或原水进口，取水口进口）。 截留粗大悬浮物（20mm）。通常是废水处理 流程 的第一道设施。 污物人工清除：劳动条件恶劣，强度大。 污物机械清除：链条拉动齿耙转动。 二 物理处理法 2筛网 金属条或化学纤维纺织成网，筛孔0.151.0mm。 截留细碎悬浮物（1mm）。适用于纤维类和动植物残体碎屑。 结构要求：即要易截留，又要便于卸料及清理筛面。 类型： 水力回转筛：废水回转筛固定筛滤水槽出水。 固定式斜筛：废水斜筛滤水筛出水。（造纸白水） 图8-3 水力回转筛结构示意图 二 物理处理法 （二）过滤 1概述 定义：用具有孔隙的粒状滤料层（石英砂）截留水中的不溶污染 杂质。（沉淀池后） 目的： n去除经生物絮凝和化学絮凝后不能沉降的颗粒和胶体 物质； n增加对SS、浊度、P、BOD、重金属、石棉、细菌、病 毒以及其它一些污染物质的去除效果； n去除悬浮物等干扰物质，减少消毒费用； n克服生物和化学处理过程中水质的变化，保证连续操 作，使出水水质稳定，提高处理厂的全面可靠性； n保护后续装置。 二 物理处理法 1-进水干管； 2-进水支管； 3-清水支管； 4-排水管； 5-排水阀； 6-集水渠； 7-滤料层； 8-承托层； 9-配水支管； 10-配水干管； 11-冲洗水管； 12-清水总管； 13-排水槽； 14-废水渠； 15-走道空间 深层压力砂滤罐 机理： （1）筛滤作用：使得滤料上粗下细，截留较大的固体污染物 在顶层，形成污染物的薄膜，起主要的过滤作用，属于阻力截留或 筛滤作用。 （2）沉降作用：细小滤料，有大量沉降面积（1m3料有400m2 ），杂质在此面上沉淀。 （3）吸附凝聚： 滤料面积大，可以物理吸附（分子力、电场力）