水质工程学II完整版

第一章污水的性质与特征第一章污水的性质与特征1.1 污水污水 1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标第 一 篇总 论第 一 篇总 论1.1 污水（污水（Sewage）?污水：生活污水（污水：生活污水（domestic sewage ）、工业废 水（）、工业废 水（industrial wastewater）、被污染雨水的总 称。）、被污染雨水的总 称。?城市污水（城市污水（municipal sewage ）：生活污水与 生产污水）：生活污水与 生产污水(或经工矿企业局部处理后的生产污 水或经工矿企业局部处理后的生产污 水)的混合污水。的混合污水。?处理水出路：处理水出路：(1)排放水体，作为水体的补给水；排放水体，作为水体的补给水； (2)灌溉田地；灌溉田地；(3)重复使用。重复使用。第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征点源点源点源点源面源面源1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标一、污水的物理性质及指标一、污水的物理性质及指标1、水温：约、水温：约1020?；?；40?则影响生物处理效果。则影响生物处理效果。2、色度：生活污水呈灰色，溶解氧不足则呈黑褐色。、色度：生活污水呈灰色，溶解氧不足则呈黑褐色。3、臭味：定性反映某种有机或无机污染物的多少。、臭味：定性反映某种有机或无机污染物的多少。4、固体含量：总固体量（、固体含量：总固体量（TS，Total Solid）悬浮固体（）悬浮固体（SS，Suspended Solid）挥发性悬浮固体（）挥发性悬浮固体（VSS，Volatile Suspended Solid ）(70%)非挥发性悬浮固体（非挥发性悬浮固体（NVSS，non-Volatile Suspended Solid）第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征 ）第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征按存在形态分：悬浮的、胶体的和溶解的按性质分：有机物、无机物与生物体按存在形态分：悬浮的、胶体的和溶解的按性质分：有机物、无机物与生物体1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标二、污水的化学性质及指标二、污水的化学性质及指标1、无机物第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征、无机物第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征磷磷无机盐无机盐重金属重金属氮氮酸碱度酸碱度亚硝酸盐氮、硝酸盐氮亚硝酸盐氮、硝酸盐氮无机磷：磷酸盐无机磷：磷酸盐有机磷：葡萄糖有机磷：葡萄糖-6-磷酸及磷肌酸等磷酸及磷肌酸等硫酸盐与硫化物、氯化物硫酸盐与硫化物、氯化物氰化物、砷化物氰化物、砷化物汞、镉、铅、铬、砷等“五毒”汞、镉、铅、铬、砷等“五毒”pH超出超出69则有害，不利污水处理则有害，不利污水处理凯式氮（凯式氮（KN， Kjeldahl Nitrogen ）：有机氮）：有机氮+氨氮氨氮总氮，总氮，TN Total Nitrogen无机有 毒物质无机有 毒物质1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标2、有机物（按被生物降解的难易程度分类、有机物（按被生物降解的难易程度分类biodegradable） 第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征碳 水 化 合 物碳 水 化 合 物可生物降解可生物降解无毒害或 抑制作用无毒害或 抑制作用难生物降解难生物降解蛋 白 质 与 尿 素蛋 白 质 与 尿 素不 挥 发 酚不 挥 发 酚有 机 酸 碱有 机 酸 碱硬 性 洗 涤 剂硬 性 洗 涤 剂软 性 洗 涤 剂软 性 洗 涤 剂有 机 农 药有 机 农 药挥 发 酚挥 发 酚动物油 植物油动物油 植物油取代苯类化合物取代苯类化合物有毒害或 抑制作用有毒害或 抑制作用无毒害或 抑制作用无毒害或 抑制作用有毒害或 抑制作用有毒害或 抑制作用表面活性剂表面活性剂脂肪和油类脂肪和油类矿 物 油矿 物 油1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标3、有机物污染指标 （、有机物污染指标 （1）生化需氧量（）生化需氧量（BOD, Bio-Chemical Oxygen Demand）：）： 水温水温20?的条件下，微生物将有机物氧化成无机物所消耗 的溶解氧量?的条件下，微生物将有机物氧化成无机物所消耗 的溶解氧量（mg/L）。第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征）。第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征碳氧化阶 段碳氧化阶 段BODu硝化阶段硝化阶段 NODu（可生物降解） 有机物异养菌（可生物降解） 有机物异养菌氧化合成氧化合成OaCO2、 NH3 H2O、能新细胞、能新细胞 残存物质合成残存物质合成Oc新细胞能新细胞能 NO3-自养菌自养菌自养菌自养菌ObOd合成新细胞合成新细胞H2O、能、能、NO2-内源呼吸内源呼吸图1-2 可生物降解有机物降解过程示意图图1-2 可生物降解有机物降解过程示意图NH3、 CO2 H2O、能、能1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标以以BOD20近似作为总生化需氧量近似作为总生化需氧量BODu，以，以Sa表示；以表示；以 BOD5作为可生物降解有机污染物的综合浓度指标。第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征 作为可生物降解有机污染物的综合浓度指标。第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征图1-3 两阶段生化需氧量曲线图1-3 两阶段生化需氧量曲线1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标（2）化学需氧量（）化学需氧量（COD，Chemical Oxygen Demand）: 采用化学氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成采用化学氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2和和 H2O所消耗的氧量所消耗的氧量（mg/L）。）。以重铬酸钾为氧化剂时表示为以重铬酸钾为氧化剂时表示为CODCr，以高锰酸钾为 氧化剂时表示为，以高锰酸钾为 氧化剂时表示为CODMn，又称耗氧量（，又称耗氧量（OC，Oxygen Consumption ）。）。可生化性指标（可生化性指标（BOD5/ COD）> 0.3，适宜采用生化处理；，适宜采用生化处理；TOD>CODCr>BOD20>BOD5 >TOC；生活污水的；生活污水的BOD5/COD约约0.40.65，BOD5/TOC约约 11.6。持久性有机污染物，持久性有机污染物，POPs, Persistent Organic Pollutants第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征1.2 城市污水的性质与污染指标城市污水的性质与污染指标三、污水的生物性质及指标三、污水的生物性质及指标 第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征第 一 章污 水 的 性 质 与 特 征病毒病毒细菌总数细菌总数大肠菌群大肠菌群主要有数量测定法与蚀斑测定法主要有数量测定法与蚀斑测定法大肠菌群数、病原菌、病毒及其 他细菌数的总和，以每毫升水样 中细菌菌落总数表示。大肠菌群数、病原菌、病毒及其 他细菌数的总和，以每毫升水样 中细菌菌落总数表示。大肠菌群数大肠菌群数(大肠菌群值大肠菌群值)是每升水 样中所含有的大肠菌群数目是每升水 样中所含有的大肠菌群数目(个个/L)大肠菌群指数是查出大肠菌群指数是查出1个大肠菌群 所需的最少水量个大肠菌群 所需的最少水量 (mL) 。第第2章 水体污染与自净章 水体污染与自净2.1 水体污染及其危害水体污染及其危害2.2 水体自净的基本规律水体自净的基本规律2.3 水环境保护水环境保护2.4 污水处理基本方法与系统污水处理基本方法与系统第 一 篇总 论第 一 篇总 论2.1 水体污染及其危害水体污染及其危害水体污染：水体污染：排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体 中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化 学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能 受到破坏。排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体 中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化 学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能 受到破坏。一、水体的物理性污染及危害一、水体的物理性污染及危害1、热污染（水温1、热污染（水温>60?）：（1）加速溶解氧消耗；（2） 引发水体物化性质变化；（3）增加制水成本并产生致癌物； （4）加速藻类繁殖,加快富营养化进程。?）：（1）加速溶解氧消耗；（2） 引发水体物化性质变化；（3）增加制水成本并产生致癌物； （4）加速藻类繁殖,加快富营养化进程。地表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB3838-2002）规定，人为造 成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升）规定，人为造 成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升1? ，周平 均最大温降? ，周平 均最大温降2? 。? 。第第 2 章水 体 污 染 与 自 净章水 体 污 染 与 自 净2.1 水体污染及其危害水体污染及其危害2、色度污染：感管不悦，妨碍水体自净。2、色度污染：感管不悦，妨碍水体自净。城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 规 定：一级A、B标准50，二级标准80。城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 规 定：一级A、B标准50，二级标准80。3、固体物质污染：（1）妨碍水体自净；（2）导致鱼类窒 息；（3）耗氧；（4）造成底泥积累与腐化，恶化水质； （5）吸附并迁移污染。3、固体物质污染：（1）妨碍水体自净；（2）导致鱼类窒 息；（3）耗氧；（4）造成底泥积累与腐化，恶化水质； （5）吸附并迁移污染。GB18918-2002规定：一级A标准10mg/L，一级B标准20mg/L， 二级标准30mg/L。GB18918-2002规定：一级A标准10mg/L，一级B标准20mg/L， 二级标准30mg/L。第第 2 章水 体 污 染 与 自 净章水 体 污 染 与 自 净2.1 水体污染及其危害水体污染及其危害二、无机物污染及危害二、无机物污染及危害1、酸碱及无机盐污染：水体的酸碱污染往往伴随着无机盐 污染。2、氮、磷污染：水体富营养化，淡水富营养化称为“水华”，海水富营养 化称“赤潮”。1、酸碱及无机盐污染：水体的酸碱污染往往伴随着无机盐 污染。2、氮、磷污染：水体富营养化，淡水富营养化称为“水华”，海水富营养 化称“赤潮”。2009年武汉市环境状况公报显示，全市70个主要湖泊 中贫营养状态的1个，中营养状态的22个，富营养状态的47 个。2009年武汉市环境状况公报显示，全市70个主要湖泊 中贫营养状态的1个，中营养状态的22个，富营养状态的47 个。第第 2 章水 体 污 染 与 自 净章水 体 污 染 与 自 净太湖水华状况太湖水华状况太湖水域面积超过2300km太湖水域面积超过2300km2 2, , “水华”现象严重水华”现象严重滇池蓝藻水华状况滇池蓝藻水华状况滇池面积300km滇池面积300km2 2 全湖发生蓝藻水华全湖发生蓝藻水华景观破坏景观破坏千岛湖 “千里扬 帆” 风景区千岛湖 “千里扬 帆” 风景区景观破坏景观破坏城市内湖河道城市内湖河道浙江舟山 近海赤潮浙江舟山 近海赤潮渔业受损渔业受损2.1 水体污染及其危害水体污染及其危害3、硫酸盐与硫化物污染、硫酸盐与硫化物污染4、氯化物污染、氯化物污染5、重金属污染汞污染：水俣病镉污染：骨痛病铬污染：神经系统中毒铅污染：损害神经系统、肾及脑、重金属污染汞污染：水俣病镉污染：骨痛病铬污染：神经系统中毒铅污染：损害神经系统、肾及脑GB8978-1996规定，总汞、总隔、总铅、总砷等第一类污 染物一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许 排放浓度必须达到标准要求。规定，总汞、总隔、总铅、总砷等第一类污 染物一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许 排放浓度必须达到标准要求。第第 2 章水