環(huán)境工程學(xué)緒論

1、Environmental Engineering緒論 本章概要什么是環(huán)境？什么是環(huán)境？什么是環(huán)境工程？什么是環(huán)境工程？環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展環(huán)境工程學(xué)什么？怎么學(xué)？環(huán)境工程學(xué)什么？怎么學(xué)？關(guān)于教材及老師關(guān)于教材及老師一、什么是環(huán)境一、什么是環(huán)境某一中心以外的空間的事物某一中心以外的空間的事物 中科院院士、理論物理學(xué)家何祚庥先生在接環(huán)球雜志專訪時，以人類無需敬畏大自然為題，從人與自然關(guān)系的角度討論了海嘯給人類的教訓(xùn)。 2005年1月11日,民間環(huán)保人士、北京“綠家園志愿者”汪永晨女士在新京報上發(fā)表了題為敬畏自然不是反科學(xué)的文章做出了最初的回應(yīng)?！熬次纷匀痪次纷匀弧贝笥懻摯笥懻撔≠Y料小

2、資料2005年1月27日18時19分新浪網(wǎng)文化頻道的調(diào)查情況 單位：%，票排名 選項 比例 票數(shù) 1 2 3 4 贊成，人類應(yīng)該抱著敬畏之心 反對，敬畏大自然是反科學(xué) 對此問題應(yīng)持中庸之道 不感興趣 45.05% 37.65% 15.29% 2.01% 1279 1069 434 57 深層理論背景：人類中心主義深層理論背景：人類中心主義和非人類中心主義之爭和非人類中心主義之爭 這次關(guān)于敬畏自然的討論，雖然也涉及到了科學(xué)主義和反科學(xué)主義的問題，但重點(diǎn)還是圍繞著人與自然的關(guān)系展開的。問題的實(shí)質(zhì)，是人類中心主義和非人類中心主義之爭在特定時期和特定問題上的具體體現(xiàn)。即究竟是從“人類中心主義”還是從“

3、非人類中心主義”的角度來看待和理解人與自然的關(guān)系問題。 由于對環(huán)境有不同的定義，導(dǎo)致對待環(huán)境的認(rèn)識不同，可能使得保護(hù)環(huán)境的內(nèi)涵和措施不同，因此，了解不同的環(huán)境觀，對于正確實(shí)施環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義二、什么是環(huán)境工程問題：你認(rèn)為工程師和科學(xué)家的任務(wù)有何不同？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)事物，工程師使他們有用科學(xué)家發(fā)現(xiàn)事物，工程師使他們有用小故事小故事 環(huán)境工程：環(huán)境工程：通過健全的工程理論與實(shí)踐來解決環(huán)境衛(wèi)通過健全的工程理論與實(shí)踐來解決環(huán)境衛(wèi)生問題，主要包括：提供安全、可口和充足的水，適生問題，主要包括：提供安全、可口和充足的水，適當(dāng)處置與循環(huán)使用廢水和固體廢物；建立城市和農(nóng)村當(dāng)處置與循環(huán)使用廢水和固體廢物；

4、建立城市和農(nóng)村符合衛(wèi)生要求的排水系統(tǒng)；控制水，土壤和空氣污染符合衛(wèi)生要求的排水系統(tǒng)；控制水，土壤和空氣污染（包括作為大氣污染物的噪聲），并消除這些問題對（包括作為大氣污染物的噪聲），并消除這些問題對社會和環(huán)境所造成的影響。而且，它涉及的是公共衛(wèi)社會和環(huán)境所造成的影響。而且，它涉及的是公共衛(wèi)生領(lǐng)域里的工程問題生領(lǐng)域里的工程問題。環(huán)境工程學(xué)的定義環(huán)境工程學(xué)的定義(美國美國)三、環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展三、環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展 環(huán)境工程學(xué)最早起源于水污染的控制環(huán)境工程學(xué)最早起源于水污染的控制 化學(xué)方法處理水污染化學(xué)方法處理水污染 生化方法處理水污染生化方法處理水污染 物理手段處理水污染物理手段處理水污染 大氣污

5、染很早也受到關(guān)注大氣污染很早也受到關(guān)注 煙塵造成的污染煙塵造成的污染 悠久的固體廢棄物的處理和利用歷史固體廢棄物的處理和利用歷史 生活垃圾和排泄物的堆肥利用生活垃圾和排泄物的堆肥利用 垃圾焚燒處理垃圾焚燒處理 垃圾分類處理，回收，再生垃圾分類處理，回收，再生 噪聲的控制與公共衛(wèi)生的關(guān)注 建筑布局優(yōu)化，隔音材料的使用建筑布局優(yōu)化，隔音材料的使用 各種疾病與工作環(huán)境的關(guān)系得到關(guān)注各種疾病與工作環(huán)境的關(guān)系得到關(guān)注小故事小故事環(huán)境工程學(xué)的內(nèi)容環(huán)境工程學(xué)的內(nèi)容 水質(zhì)凈化與水污染控制工程水質(zhì)凈化與水污染控制工程 大氣污染控制工程大氣污染控制工程 固體廢棄物處置與管理工程固體廢棄物處置與管理工程 噪聲、振動

6、與其他公害防治技術(shù)噪聲、振動與其他公害防治技術(shù)水文學(xué)，水質(zhì)管理，電離輻水文學(xué)，水質(zhì)管理，電離輻射，危險廢物管理射，危險廢物管理本部分包括本部分包括四章四章水質(zhì)凈化與水污染控制工程水質(zhì)凈化與水污染控制工程 第一章第一章 水質(zhì)與水體自凈水質(zhì)與水體自凈【簡單簡單】 第二章 水的物理化學(xué)處理方法【重點(diǎn)】 第三章 水的生物化學(xué)處理方法【重點(diǎn)】 第四章第四章 水的回用與廢水的最終處置水的回用與廢水的最終處置【簡簡單單】教教 學(xué)學(xué) 要要 求求 學(xué)習(xí)本課程，要求：學(xué)習(xí)本課程，要求：（1 1）本課程較難，并且）本課程較難，并且本課程考核方式為閉卷考本課程考核方式為閉卷考試，所以同學(xué)們要有啃骨頭的準(zhǔn)備；試，所以同

7、學(xué)們要有啃骨頭的準(zhǔn)備；（2 2）正確理解環(huán)境工程學(xué)中的一些基本概念和基）正確理解環(huán)境工程學(xué)中的一些基本概念和基本原理；本原理；（）掌握環(huán)境污染控制工程和公害防治技術(shù)的基（）掌握環(huán)境污染控制工程和公害防治技術(shù)的基本方法和基本工藝過程；本方法和基本工藝過程；（）能夠?qū)⑺鶎W(xué)過的（）能夠?qū)⑺鶎W(xué)過的 “三廢三廢”及其它公害治理及其它公害治理的基本知識和技術(shù)較熟練地應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的基本知識和技術(shù)較熟練地應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域.小故事小故事課堂要求課堂要求關(guān)于本教材關(guān)于本教材優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)本教材內(nèi)容較全面、系統(tǒng)本教材內(nèi)容較全面、系統(tǒng)編者較有名氣編者較有名氣缺點(diǎn)缺點(diǎn)本教材內(nèi)容較老本教材內(nèi)容較老本教材內(nèi)容不夠嚴(yán)謹(jǐn)，存

8、在較本教材內(nèi)容不夠嚴(yán)謹(jǐn)，存在較多錯誤多錯誤推薦資源推薦資源參考書目參考書目環(huán)境工程學(xué)導(dǎo)論（第三版），環(huán)境工程學(xué)導(dǎo)論（第三版），Macken L.Davis 王建龍譯，清華大學(xué)出版社王建龍譯，清華大學(xué)出版社 2002環(huán)境工程學(xué)，鄭正主編，科學(xué)出版社，環(huán)境工程學(xué)，鄭正主編，科學(xué)出版社，20042004年年8 8月月版版廢水工程處理及回用（第四版），廢水工程處理及回用（第四版），【美美】MetcalfEddy,Inc 秦裕珩，化學(xué)工業(yè)出版社，秦裕珩，化學(xué)工業(yè)出版社，2004網(wǎng)站網(wǎng)站第一章第一章 水質(zhì)與水體自凈水質(zhì)與水體自凈我國城鎮(zhèn)水環(huán)境整體惡化我國城鎮(zhèn)水環(huán)境整體惡化 三大三大污染源未有效控制污染源未

9、有效控制時間:2006/08/25 來自:新華網(wǎng)局部的好轉(zhuǎn)，整體的惡化局部的好轉(zhuǎn)，整體的惡化造成這種嚴(yán)峻形勢的原因主要的是三大污染源都沒有得到有效的造成這種嚴(yán)峻形勢的原因主要的是三大污染源都沒有得到有效的控制：控制：第一，城鎮(zhèn)生活污水的排放；第一，城鎮(zhèn)生活污水的排放；第二，工業(yè)污水排放；第二，工業(yè)污水排放；第三，農(nóng)業(yè)面污染。第三，農(nóng)業(yè)面污染。 中國政府非常坦率地承認(rèn)，在中國政府非常坦率地承認(rèn)，在“十五十五”期間我們有兩項指標(biāo)期間我們有兩項指標(biāo)沒有完成，一項是能耗，第二項就是污染的控制。沒有完成，一項是能耗，第二項就是污染的控制。 我們的處理率現(xiàn)在只能做到我們的處理率現(xiàn)在只能做到50% ， 這就

10、要求我們在這就要求我們在“十十一五一五”期間，再增加期間，再增加20%的污水處理能力。的污水處理能力。 你知道嗎你知道嗎“十五十五”期間，城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展取得的成績期間，城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展取得的成績 （一）供水安全保障水平不斷提高，服務(wù)功能不斷增強(qiáng)。（一）供水安全保障水平不斷提高，服務(wù)功能不斷增強(qiáng)。2005年，年，城市用水普及率達(dá)城市用水普及率達(dá)91.1%，5年提高了年提高了27個百分點(diǎn)。同時，建設(shè)部個百分點(diǎn)。同時，建設(shè)部著力加強(qiáng)城鎮(zhèn)供水水質(zhì)督察體系建設(shè)，為飲用水安全提供了重要保著力加強(qiáng)城鎮(zhèn)供水水質(zhì)督察體系建設(shè)，為飲用水安全提供了重要保障。障。 （二）城鎮(zhèn)污水處理步伐不斷加快，再生水利用不斷加強(qiáng)。到（二

11、）城鎮(zhèn)污水處理步伐不斷加快，再生水利用不斷加強(qiáng)。到2005年底，全國城市污水處理率由年底，全國城市污水處理率由2000年的年的34提高到提高到52。缺水城。缺水城市大力推廣污水處理再生利用，在生活雜用水、市政環(huán)衛(wèi)、水系景觀市大力推廣污水處理再生利用，在生活雜用水、市政環(huán)衛(wèi)、水系景觀等方面逐步推廣應(yīng)用，每年再生水利用量約等方面逐步推廣應(yīng)用，每年再生水利用量約20億立方米。億立方米。 （三）城鎮(zhèn)用水效率不斷提高。（三）城鎮(zhèn)用水效率不斷提高?！笆迨濉逼陂g，平均每年城市節(jié)水量期間，平均每年城市節(jié)水量約約35億立方米以上，億立方米以上，2005年節(jié)水達(dá)年節(jié)水達(dá)38億立方米，億立方米，18個城市獲得個

12、城市獲得“節(jié)水型城市節(jié)水型城市”稱號。稱號。 （四）加強(qiáng)和完善政府監(jiān)管，城鎮(zhèn)水務(wù)改革穩(wěn)步推進(jìn)，初步形成了城（四）加強(qiáng)和完善政府監(jiān)管，城鎮(zhèn)水務(wù)改革穩(wěn)步推進(jìn)，初步形成了城鎮(zhèn)水務(wù)特許經(jīng)營體系。鎮(zhèn)水務(wù)特許經(jīng)營體系。 但是，水資源短缺和城鎮(zhèn)水污染加劇、水生態(tài)退但是，水資源短缺和城鎮(zhèn)水污染加劇、水生態(tài)退化等問題仍然比較突出：化等問題仍然比較突出： 一是城鎮(zhèn)供水安全形勢依然嚴(yán)峻。一些地區(qū)水源污染不斷加重和水污染事故的頻繁發(fā)生，對水質(zhì)安全形成重大威脅，供水企業(yè)的應(yīng)對措施迫切需要加強(qiáng)。 二是城市污水處理滯后的局面沒有根本扭轉(zhuǎn)。到2005年底，全國還有278個城市沒有建成污水處理廠，至少有30多個城市約50多座污

13、水處理廠運(yùn)行負(fù)荷率不足30%，或者根本沒有運(yùn)行。 三是城鎮(zhèn)用水低效率的問題依然存在。市場在水資源配置中的基礎(chǔ)性作用沒有充分發(fā)揮，水價改革不到位，不足以促進(jìn)節(jié)約用水。 四是推進(jìn)城鎮(zhèn)污水和垃圾處理產(chǎn)業(yè)化還存在薄弱環(huán)節(jié)。 本章概要1、水的循環(huán)與污染2、水質(zhì)的指標(biāo)（、水質(zhì)的指標(biāo)（BOD、COD 重點(diǎn)重點(diǎn) ）3、廢水的成分4、水體的自凈5、水處理的基本原則和方法水的循環(huán)：自然循環(huán)和社會循環(huán)水的循環(huán)：自然循環(huán)和社會循環(huán)第一節(jié)第一節(jié) 水的循環(huán)與污染水的循環(huán)與污染水中污染物及其來源化學(xué)性污染化學(xué)性污染 無機(jī)污染物：無機(jī)污染物： 酸，堿，鹽。來自工業(yè)廢水，如造紙酸，堿，鹽。來自工業(yè)廢水，如造紙，皮革，煉油，制堿

14、，染料等；，皮革，煉油，制堿，染料等；無機(jī)有毒物質(zhì)：無機(jī)有毒物質(zhì)： 重金屬，重金屬，氰化物，氟化物等氰化物，氟化物等 ；有機(jī)污染物：有機(jī)污染物： 各種農(nóng)藥，多環(huán)芳烴，多氯聯(lián)笨，芳香胺等；各種農(nóng)藥，多環(huán)芳烴，多氯聯(lián)笨，芳香胺等； 需氧污染物：需氧污染物： 脂肪，醇，蛋白質(zhì)，糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，易分脂肪，醇，蛋白質(zhì)，糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，易分解導(dǎo)致水中缺氧，惡化水質(zhì)。這是水中最大量解導(dǎo)致水中缺氧，惡化水質(zhì)。這是水中最大量，最經(jīng)常，最普遍的污染。，最經(jīng)常，最普遍的污染。化學(xué)性污染化學(xué)性污染赤潮之謎 ？赤潮赤潮是由于什是由于什么水質(zhì)問么水質(zhì)問題引起的題引起的 植物營養(yǎng)物質(zhì)：植物營養(yǎng)物質(zhì)：主要是N、P，造成富營養(yǎng)

15、化，藻類大量繁殖，魚類死亡。如赤潮之謎即是富營養(yǎng)化使得某些藻類（如裸甲藻）和浮游生物大量繁殖，另一些死亡，使海水呈現(xiàn)出優(yōu)勢藻類的本色，赤潮的危害是赤潮生物的死亡需微生物分解耗氧，致水體缺氧，赤潮生物分泌粘液和毒素致海洋生物死亡。 油類污染物：形成油膜，影響氧的補(bǔ)充供給，進(jìn)而影響水生生物的生長繁殖；在灌溉中由于附著于土壤和植物表面，影響?zhàn)B分的供給和廢物排出；同時，油膜能吸收陽光輻射，致使表面水溫比常日高3度，阻礙海水與大氣的熱交換，減少了海面蒸發(fā)，導(dǎo)致氣候異常。 海上石油污染海上石油污染2二二 物理性污染物理性污染 懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)污染：水體和大氣中的不溶性水體和大氣中的不溶性物質(zhì)，來自采

16、石，采礦，建筑，造紙等物質(zhì)，來自采石，采礦，建筑，造紙等產(chǎn)生的廢物；產(chǎn)生的廢物； 熱污染熱污染 放射性污染放射性污染三三 生物性污染：生物性污染：各種病菌各種病菌第二節(jié)第二節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 一、水質(zhì)：一、水質(zhì)：水和水中含有的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出水和水中含有的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)，化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性來的物理學(xué)，化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。 二、二、 水質(zhì)指標(biāo)：水質(zhì)指標(biāo)：用于表示水中雜質(zhì)的種類，用于表示水中雜質(zhì)的種類，成分和數(shù)量，判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。成分和數(shù)量，判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。 物理性指標(biāo)物理性指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)生物學(xué)指標(biāo)生物學(xué)指標(biāo)重點(diǎn)指標(biāo)重點(diǎn)指標(biāo)：渾濁度，

17、固體，：渾濁度，固體，總鹽量和離子平衡總鹽量和離子平衡 ，堿度堿度，硬度，硬度，化學(xué)耗氧量，生物化學(xué)耗氧量化學(xué)耗氧量，生物化學(xué)耗氧量，總有機(jī)碳，總，總有機(jī)碳，總需氧量需氧量1、總含鹽量和離子平衡、總含鹽量和離子平衡：總含鹽量（總含鹽量（mg/L ）陽離子（mg/L ）+陰離子（mg/L ）。陽離子主要考慮陽離子主要考慮 Ca2+，Mg2+ ，Na+，K+；陰離子主要為陰離子主要為 HCO3-，CO32-，SO42-，Cl-。根據(jù)電荷平衡，根據(jù)電荷平衡，mMm+ +aAa- -，M和和A單位為單位為molL-1-1或或mmoL-1-1。分析誤差由下式： %5%100)(21amamaAmMaAm

18、M 如果誤差大于如果誤差大于5，則應(yīng)該考慮是否測定有誤或分析，則應(yīng)該考慮是否測定有誤或分析項目不完全。項目不完全。2、堿度、堿度 堿度：堿度：水接受質(zhì)子的能力。與平常酸堿反應(yīng)的水接受質(zhì)子的能力。與平常酸堿反應(yīng)的概念概念 類似。所以用水中所有能與強(qiáng)酸作用的物類似。所以用水中所有能與強(qiáng)酸作用的物質(zhì)的總量來表示堿度。主要由質(zhì)的總量來表示堿度。主要由HCO3-，CO32-，OH-產(chǎn)生產(chǎn)生 酚酞堿度：酚酞堿度：以酚酞為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定以酚酞為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至無色時用去鹽酸的物質(zhì)的量，稱為酚酞堿度至無色時用去鹽酸的物質(zhì)的量，稱為酚酞堿度（P）。）。 甲基橙堿度：甲基橙堿度：以甲基橙為指示劑，

19、用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸以甲基橙為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至無色時用去鹽酸的物質(zhì)的量，稱為甲基滴定至無色時用去鹽酸的物質(zhì)的量，稱為甲基橙堿度（橙堿度（T），也稱為總堿度。），也稱為總堿度。堿度單位：堿度單位：mmoL-1-1或或e50mg/L/L（以以CaCO3 計計） 或或者度，規(guī)定者度，規(guī)定1 1度度10 10 mg/L（以以CaO 計）。計）。因為因為CaCO3要消耗要消耗2 2倍物質(zhì)的量的倍物質(zhì)的量的H+ +，所以堿度以，所以堿度以CO3 32-2-表示時倍數(shù)為表示時倍數(shù)為2 2，以，以HCO3-表示時倍數(shù)為表示時倍數(shù)為1 1。則以則以CaO 計計: :1 1mmoL-1-1e50 e50 mg/LC

20、aO / /CaCO3 3e 28 mg/Le 28 mg/Le 2.86e 2.86度。度。 硬度：硬度： 能夠與肥皂生成沉淀或與陰離子反應(yīng)生成水垢的能夠與肥皂生成沉淀或與陰離子反應(yīng)生成水垢的金屬離子的量。一般是鈣鎂離子的鹽。通過金屬離子的量。一般是鈣鎂離子的鹽。通過EDTAEDTA絡(luò)合絡(luò)合滴定測定。滴定測定。硬度分為暫時硬度（鈣鎂碳酸鹽和重碳酸鹽）和永久硬度分為暫時硬度（鈣鎂碳酸鹽和重碳酸鹽）和永久硬度（鈣鎂硫酸鹽，氯化物），單位與堿度的一樣。硬度（鈣鎂硫酸鹽，氯化物），單位與堿度的一樣。一般而言，碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度之和（一般而言，碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度之和（S S）大）大于硬度。

21、當(dāng)于硬度。當(dāng)1/2S1/2SBOD20BOD5CODMn，與反應(yīng)時間和反應(yīng)物的數(shù)量種類有關(guān)。 BOD5時間不如BOD20，BOD20只能氧化可降解有機(jī)物，COD則能比較完全地氧化水中大部分有機(jī)物和無機(jī)性還原物，CODMn是由于高錳酸鉀的氧化能力欠強(qiáng)。BOD、COD之間的關(guān)系 未處理的城市廢水BOD/COD的比值為0.30.8 BOD/COD 0.5 易于生物處理易于生物處理 BOD/COD 0.3 廢水中或許有有毒物質(zhì)廢水中或許有有毒物質(zhì) 隨著廢水處理的程度不同，這個比值會有很大變化 ？同學(xué)們想想經(jīng)過生化處理后這個比值是會增大還是會減少 （減少）（減少）小結(jié) 堿度 理解概念 COD 應(yīng)用，實(shí)際

22、測量 BOD 掌握 ，會計算及應(yīng)用 其他 了解水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(五類） 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)用水水質(zhì)要求2005年環(huán)境公告2005年，全國地表水水質(zhì)無明顯變化。珠江、長江水質(zhì)較好，遼河、淮河、黃河、松花江水質(zhì)較差，海河污染嚴(yán)重；淮河、海河、遼河、太湖、巢湖、滇池、南水北調(diào)（東線）、三峽庫區(qū)及其上游等重點(diǎn)治理流域的453個水質(zhì)考核斷面達(dá)標(biāo)率為60%。重點(diǎn)城市集中式飲用水源地水質(zhì)總體良好。根據(jù)對110個環(huán)保重點(diǎn)城市的360個集中式飲用水源地的監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計，水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為80%；河流型水源主要污染指標(biāo)為糞大腸菌群，湖庫型水源主要污染指標(biāo)為總氮。2005年環(huán)境

23、公告主要城市和平原地區(qū)的地下水水質(zhì)狀況相對穩(wěn)定，但局部地區(qū)有繼續(xù)惡化的趨勢。監(jiān)測表明，地下水污染存在加重趨勢的城市有21個（主要分布在西北、東北和東南地區(qū)），污染趨勢減輕的城市14個（主要分布在華北和西北地區(qū)），地下水水質(zhì)基本穩(wěn)定的城市123個。近岸大部分海域水質(zhì)良好，但局部海域污染嚴(yán)重。全國近岸海域一、二類海水比例占67.2%，與上年相比上升17.6個百分點(diǎn)；三類海水占8.9%，下降6.5個百分點(diǎn)；四類、劣四類海水占23.9%，下降11.1個百分點(diǎn)。 桂林的水質(zhì)你了解嗎？暑期我們班有的同學(xué)做了相關(guān)的社會調(diào)查，我們歡迎他們?yōu)槲覀兘榻B一下。第三節(jié) 廢水的成分與性質(zhì) 一、廢水的成分與性質(zhì)一、廢水的

24、成分與性質(zhì) 1. 生活廢水：生活廢水：含有較高的可溶性有機(jī)物含有較高的可溶性有機(jī)物 和氮，磷和氮，磷等物質(zhì)。等物質(zhì)。來源、成分、特點(diǎn)來源、成分、特點(diǎn) 2. 工業(yè)生產(chǎn)廢水工業(yè)生產(chǎn)廢水: 成分復(fù)雜，含有多種酚類，芳香成分復(fù)雜，含有多種酚類，芳香類，農(nóng)藥中間體等毒性很大的有機(jī)物和重金屬，類，農(nóng)藥中間體等毒性很大的有機(jī)物和重金屬，氰化物等。氰化物等。來源、特點(diǎn)來源、特點(diǎn) 3. 農(nóng)業(yè)廢水：農(nóng)業(yè)廢水：各種殺蟲劑，除草劑植物生長調(diào)節(jié)各種殺蟲劑，除草劑植物生長調(diào)節(jié)劑等。劑等。來源、特點(diǎn)來源、特點(diǎn) 建議課外閱讀：建議課外閱讀： 廢水流量與組分負(fù)荷的分析廢水流量與組分負(fù)荷的分析通過閱讀，你可以學(xué)習(xí)到以下內(nèi)容： 廢

25、水流量數(shù)據(jù)的分析方法 廢水組分質(zhì)量負(fù)荷數(shù)據(jù)的分析方法 廢水流量、組分質(zhì)量負(fù)荷的統(tǒng)計方法 廢水設(shè)計流量及組分質(zhì)量負(fù)荷的選擇水體的自凈（復(fù)習(xí)）水體的自凈（復(fù)習(xí)） 水體的自凈作用是指經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)和生物學(xué)變化，污染物質(zhì)被分散、分離或分解，最后，水體基本上或完全地恢復(fù)到原來的狀態(tài)。根據(jù)凈化機(jī)制分為三類物理凈化：稀釋、擴(kuò)散、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用第四節(jié)第四節(jié) 水體的自凈作用與水環(huán)境容量水體的自凈作用與水環(huán)境容量 廢水在水體中的稀釋和擴(kuò)散廢水在水體中的稀釋和擴(kuò)散qaQaQCqCC21水中污染物的濃度計算：水中污染物的濃度計算：C1廢水中污染物的濃度

26、（廢水中污染物的濃度（mg/L）C2原河水中污染物的濃度（原河水中污染物的濃度（mg/L）C計算斷面上水中污染物的濃度（計算斷面上水中污染物的濃度（mg/L）q廢水流量廢水流量a混合系數(shù)混合系數(shù)Q參與混合稀釋的河水總量參與混合稀釋的河水總量 nCaQqCC11物理自凈物理自凈 生化自凈生化自凈 廢水中有機(jī)物進(jìn)入河流后，水中有機(jī)物被河水廢水中有機(jī)物進(jìn)入河流后，水中有機(jī)物被河水稀釋，并且會被水中微生物分解，這一過程稱為稀釋，并且會被水中微生物分解，這一過程稱為水體的生化自凈。水體的生化自凈。 水中溶解氧的變化始終由氧的恢復(fù)和氧的消耗水中溶解氧的變化始終由氧的恢復(fù)和氧的消耗兩個過程同時進(jìn)行，即兩個過

27、程同時進(jìn)行，即 DOO恢復(fù)恢復(fù)O消耗消耗 DO為溶解氧，mg/L 質(zhì)量守恒原理質(zhì)量守恒原理耗氧曲線耗氧曲線耗氧曲線表示的是累積消耗的氧量耗氧曲線表示的是累積消耗的氧量在某一時刻，溶解氧增加的量為：在某一時刻，溶解氧增加的量為： 氧垂曲線公式的推導(dǎo)氧垂曲線公式的推導(dǎo)dtDOddtDOddtDOd)()()(消耗恢復(fù)tLkdtDOd1)(消耗 由于水中溶解氧的消耗與由于水中溶解氧的消耗與BOD的衰減是一致的，可得：的衰減是一致的，可得：1k為耗氧速度常數(shù)為耗氧速度常數(shù) 而氧氣的恢復(fù)速率正比于水中飽而氧氣的恢復(fù)速率正比于水中飽和溶解氧量與河水實(shí)際溶解氧量和溶解氧量與河水實(shí)際溶解氧量之間的差值，即：之

28、間的差值，即：DkOOkdtDOd22)()(水體飽和恢復(fù)K2為復(fù)氧速率常數(shù)為復(fù)氧速率常數(shù)，D稱為虧氧量稱為虧氧量氧垂曲線公式的推導(dǎo)：氧垂曲線公式的推導(dǎo)：因此，一定溫度下，水中溶解氧的變化速率為：因此，一定溫度下，水中溶解氧的變化速率為：tLkDkdtDOd12)(用虧氧量的變化速率表示為：用虧氧量的變化速率表示為：DkLkdtdDt21這是一個這是一個 y + Py = Q 一元線性非齊次方程。一元線性非齊次方程。氧垂曲線公式的推導(dǎo)：氧垂曲線公式的推導(dǎo)：對上式方程積分得到虧氧量的解：對上式方程積分得到虧氧量的解：tktktkaeDeekkLkD2210121)(即氧垂曲線公式（即氧垂曲線公式

29、（Streeter-Phelps方程）方程） 溶解氧的最低點(diǎn)溶解氧的最低點(diǎn)臨界點(diǎn)，從臨界點(diǎn)，從混合開始到達(dá)臨界點(diǎn)的時間為：混合開始到達(dá)臨界點(diǎn)的時間為：)(1 (ln1011201212LkkkDkkkktc想一想：想一想：人們通常最想人們通常最想知道的是臨界知道的是臨界點(diǎn)距排污口的點(diǎn)距排污口的距離，你知道距離，你知道怎么求嗎？怎么求嗎？氧垂曲線公式的推導(dǎo)：氧垂曲線公式的推導(dǎo)： 復(fù)氧速率常數(shù)復(fù)氧速率常數(shù)k2和耗氧速率常數(shù)和耗氧速率常數(shù)k1是在水溫是在水溫20攝氏度攝氏度時的值，水溫不在時的值，水溫不在20 C時分別用下式計算：時分別用下式計算：2022)(2TTkk2011)(1TTkk21一般取一般取1.016一般取一般取1.047作業(yè)作業(yè)P63 125課后作業(yè) 課后 P62 1-26第五節(jié)第五節(jié) 水處理的