水污染控制工程單元PPT學習教案

1、會計學1水污染控制工程單元水污染控制工程單元第1頁/共61頁第2頁/共61頁第3頁/共61頁第4頁/共61頁第5頁/共61頁第6頁/共61頁第7頁/共61頁 1.1.1 1.1.1 過濾池的工作過程及構造過濾池的工作過程及構造 ;過濾的定義及應用（給水處理及深度處理中）；過濾的定義及應用（給水處理及深度處理中）；分類：按濾料種類（有單層、雙層、多層濾池），按分類：按濾料種類（有單層、雙層、多層濾池），按作用水頭（有重力式和壓力式），按進出水供排方式作用水頭（有重力式和壓力式），按進出水供排方式（有快濾、虹吸和無閥濾池）；（有快濾、虹吸和無閥濾池）；1.1 過濾過濾第8頁/共61頁第9頁/共61

2、頁1.1.1 快濾池的構造及工作過程快濾池的構造及工作過程快濾池由池本快濾池由池本體、進出水管體、進出水管、沖洗水管及、沖洗水管及排水管等附件排水管等附件組成，池內(nèi)設組成，池內(nèi)設有濾料層、承有濾料層、承托層及排水系托層及排水系統(tǒng)和沖洗排水統(tǒng)和沖洗排水槽。槽。第10頁/共61頁1.1.2 濾料和承托層濾料和承托層第11頁/共61頁第12頁/共61頁第13頁/共61頁1.1.3 快濾池的沖洗快濾池的沖洗第14頁/共61頁第15頁/共61頁第16頁/共61頁沖洗水的供應沖洗水的供應沖洗水的供給：沖洗水的供給：沖洗水箱：沖洗水箱：沖洗水泵：沖洗水泵：第17頁/共61頁濾池沖洗排水設備的設計濾池沖洗排水

3、設備的設計沖洗排水槽：沖洗排水槽：集水渠：集水渠：第18頁/共61頁1.1.4 過濾機理過濾機理第19頁/共61頁1.1.5 快濾池的設計快濾池的設計第20頁/共61頁第21頁/共61頁全部布置在全部布置在管廊內(nèi)；結管廊內(nèi)；結構簡單，施構簡單，施工方便。工方便。第22頁/共61頁沖洗水和清水渠布置在管郎內(nèi)，沖洗水和清水渠布置在管郎內(nèi)，進水和集水渠以渠道形式布置進水和集水渠以渠道形式布置于濾池另一側于濾池另一側第23頁/共61頁排水渠單獨設置，排水渠單獨設置，其余采用金屬管道。其余采用金屬管道。第24頁/共61頁對大型濾池，可用虹吸管代替排水或進水對大型濾池，可用虹吸管代替排水或進水支管；沖洗水

4、管和清水管仍用閥門。支管；沖洗水管和清水管仍用閥門。第25頁/共61頁第26頁/共61頁第27頁/共61頁第28頁/共61頁第29頁/共61頁第30頁/共61頁第31頁/共61頁第32頁/共61頁第33頁/共61頁第34頁/共61頁水水 質(zhì)質(zhì) 分分 析析 指指 標標物物理理性性指指標標加速耗氧反應，最終導加速耗氧反應，最終導致水體缺氧或水質(zhì)惡化致水體缺氧或水質(zhì)惡化造成水中溶解氧減少造成水中溶解氧減少感官性指標，水的色度來源感官性指標，水的色度來源于金屬化合物或有機化合物于金屬化合物或有機化合物感官性指標，水的異臭來源于感官性指標，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)還原性硫和氮的化合物、揮

5、發(fā)性有機物和氯氣等污染物質(zhì)性有機物和氯氣等污染物質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)VSVS溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)DSDS固定性物質(zhì)固定性物質(zhì)FSFS色度色度固體物質(zhì)固體物質(zhì)TSTS工業(yè)廢水工業(yè)廢水常引起水常引起水體熱污染體熱污染懸浮固體物質(zhì)懸浮固體物質(zhì)SSSS嗅和味嗅和味溫度溫度第35頁/共61頁第36頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標有有機機物物有機物種類繁雜，很難逐個測定，從水體有機有機物種類繁雜，很難逐個測定，從水體有機污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧，故污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧，故在實際工作中采用生物化學需量、化學需氧量、在實際工作中采用生物化學需量、化學需氧量、總有機碳、總需氧量

6、等指標來反映需氧有機氧總有機碳、總需氧量等指標來反映需氧有機氧物的含量。物的含量。第37頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標有有機機物物生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量（以（以mg/Lmg/L為單位）。為單位）。有機污染物被好氧微生物氧化分解，一般可分為兩個階段：有機污染物被好氧微生物氧化分解，一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第一個階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽

7、。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量，全需的氧量，全部生物氧化至少需要部生物氧化至少需要2020天完成天完成。實際中，常以實際中，常以5 5天作為測定生化需氧量的標準時間，稱五天作為測定生化需氧量的標準時間，稱五日生化需氧量（日生化需氧量（BODBOD5 5）通常以）通常以2020C C為測定的標準溫度。為測定的標準溫度。BOD: Biological Oxygen DemandBOD: Biological Oxygen Demand在規(guī)定條件下好氧微生物氧化分解水中有機物所需要的氧量在規(guī)定條件下好氧微生物氧化分解水中有機

8、物所需要的氧量（2020，5 5天）天）第38頁/共61頁化 學 性 指 標有有機機物物化學需氧量（化學需氧量（CODCOD）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀(K(K2 2CrCr2 2O O7 7) ) 稱稱CODCODCr,Cr,( (簡稱簡稱CODCOD）和高錳酸鉀和高錳酸鉀(KMnO(KMnO4 4) )稱稱CODCODMnMn或或OCOC 。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強；酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強；如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定，則化學需氧量和如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定，則化學需氧量和生化需氧量之間應有一定的比例關系。生化需氧量之間應

9、有一定的比例關系。 COD: Chemical Oxygen DemandCOD: Chemical Oxygen Demand用化學氧化劑氧化分解水中有機物時所消耗的氧化劑量用化學氧化劑氧化分解水中有機物時所消耗的氧化劑量折合成的氧量。（折合成的氧量。（O O2 2） （mg/Lmg/L）第39頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標有有機機物總有機碳（總有機碳（TOCTOC）和總需氧量（）和總需氧量（TODTOD）TOC: Total Organism CarbonTOC: Total Organism Carbon在在950950高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，高溫下，以鉑作為催

10、化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的然后測定氣體中的COCO2 2含量，從而確定水樣中碳元素總量。含量，從而確定水樣中碳元素總量。各種水質(zhì)之間各種水質(zhì)之間TOCTOC或或TODTOD與與BODBOD不存在固定的相關關系。不存在固定的相關關系。在水質(zhì)條件基本不變的條件下，在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BODBOD與與TOCTOC或或TOD TOD 之間之間存在一定的相關關系。存在一定的相關關系。TOD: Total Oxygen DemandTOD: Total Oxygen Demand在在900-950900-950高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)，主要是高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)，主要是

11、有機物，包括難分解的有機物及部分無機還原物質(zhì)燃燒有機物，包括難分解的有機物及部分無機還原物質(zhì)燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧化成穩(wěn)定的氧化物測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（氧量（TODTOD）。）。TODTOD測定方便而快速。測定方便而快速。第40頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標有有機機物物油類污染物油類污染物石油類：來源于工業(yè)含油污水石油類：來源于工業(yè)含油污水動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)動植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)油類污染物進入水體后影響水生生物的生長、降低水體油類污染物進入水體后影響水生生物的生長、降低水體的資源價值：的資源價值：油

12、膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進入海洋，改變海洋的反射率和減少進入海洋表油類污染物進入海洋，改變海洋的反射率和減少進入海洋表層的日光輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影層的日光輻射，對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響。響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進入水體，從而降低水體大面積油膜將阻礙大氣中的氧進入水體，從而降低水體的自凈能力。的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵的危害很大，堵塞魚的鰓部，能使魚蝦石油污染對幼魚和魚卵的危害很大，堵塞魚的鰓部，能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價值。類產(chǎn)生石油臭味，降低

13、水產(chǎn)品的食用價值。破壞風景區(qū)，危害鳥類生活。破壞風景區(qū)，危害鳥類生活。第41頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標有有機機物物酚類污染物酚類污染物酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、酚污染來源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹脂等工業(yè)廢水合成樹脂等工業(yè)廢水酚濃度低時，能影響魚類的回游繁殖。酚濃度低時，能影響魚類的回游繁殖。酚濃度達時，魚肉有酚味。酚濃度達時，魚肉有酚味。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度，有時甚至使其停止生長。有時甚至使其停止生長。酚能與飲用水

14、消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強烈異臭酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強烈異臭（即有異味，排放標準（即有異味，排放標準 ）灌溉用水超過灌溉用水超過5mg/L5mg/L時，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至枯死時，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至枯死第42頁/共61頁化化 學學 性性 指指 標標無無機機性性指指標標過多的氮、磷進入天然水體易導致富營養(yǎng)過多的氮、磷進入天然水體易導致富營養(yǎng)化，導致水生植物尤其是藻類的大量繁殖，化，導致水生植物尤其是藻類的大量繁殖，造成水中溶解氧的急劇變化，影響魚類生造成水中溶解氧的急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為存，并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。沼澤和干地。重金屬主要指汞

15、、鎘、鉛、鉻、鎳，以及重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，一般指類金屬砷等生物毒性顯著的元素，一般指序號序號21218383，比重大于，比重大于4 4的金屬，也包括的金屬，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。鈷、錫等。一般要求處理后污水的一般要求處理后污水的pHpH值在值在6 69 9之間。之間。當天然水體遭受酸堿污染時，當天然水體遭受酸堿污染時，pHpH值發(fā)生變值發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。水體自凈，還可腐蝕船舶。植物營植物營養(yǎng)元素養(yǎng)

16、元素pHpH值值重金屬重金屬重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長，使蛋白質(zhì)凝固；逐級富集至人體，物生長，使蛋白質(zhì)凝固；逐級富集至人體，影響人體健康。本底濃度，污染來源：影響人體健康。本底濃度，污染來源：第43頁/共61頁含氮化合物含氮化合物氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素的重要元素污水中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮污水中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮危害：危害：消耗水體中溶解氧；消耗水體中溶解氧；促進藻類等浮游生物的繁殖，形成赤潮；促進藻類等浮游

17、生物的繁殖，形成赤潮；引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。關于氮的幾個指標：關于氮的幾個指標：有機氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素有機氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素TNTN：一切含氮化合物以：一切含氮化合物以N N計量的總稱；計量的總稱；TKNTKN： TNTN中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水；氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水；NOx-N:NOx-N:亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮第44頁/共61頁含磷化合物含磷化合物磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的

18、微生物生長的磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素重要元素磷主要來自：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷磷主要來自：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水工業(yè)廢水危害：危害：促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡；促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡；水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。含磷化合物含磷化合物有機磷有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷無機磷磷酸鹽：正磷酸鹽磷酸鹽：正磷酸鹽(PO(PO4 43-3-) )、磷酸氫鹽、磷酸氫鹽(HPO(HPO4 42-2-) )

19、、 磷酸二氫鹽磷酸二氫鹽H H2 2POPO4 4- -、偏磷酸鹽、偏磷酸鹽(PO(PO3 3- -) )聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P(P2 2O O7 74 4) ) 、三磷酸鹽、三磷酸鹽(P(P3 3O O10105-5-) ) 三磷酸氫鹽三磷酸氫鹽(HP(HP3 3O O9 92-2-) ) 第45頁/共61頁生生 物物 性性 指指 標標生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARSSARS、 寄生蟲卵等寄生蟲卵等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫(yī)院污水：各種病原體醫(yī)院污水：各種病原體危害：傳播

20、疾病、影響衛(wèi)生、導致水體缺氧危害：傳播疾病、影響衛(wèi)生、導致水體缺氧來源及來源及危害危害水中細菌總數(shù)反映了水體有機污染程度和受細水中細菌總數(shù)反映了水體有機污染程度和受細菌污染的程度菌污染的程度常以：細菌個數(shù)常以：細菌個數(shù)/ /毫升計毫升計如：飲用水：如：飲用水：100100個個/ /毫升毫升 醫(yī)院排水：醫(yī)院排水： 500500個個/ /毫升毫升細菌總數(shù)細菌總數(shù)大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性間接表明有腸道病菌存在的可能性常以：大腸菌群數(shù)常以：大腸菌群數(shù)/ /升計升計如：飲用水：如：飲用水：33個個/ /升升 城市排水：

21、城市排水：1000010000個個/ /升升 游泳池：游泳池： 10001000個個/ /升升大腸菌群大腸菌群第46頁/共61頁幾種水質(zhì)標準中主要指標濃度值（幾種水質(zhì)標準中主要指標濃度值（mg/Lmg/L）第47頁/共61頁第48頁/共61頁水體自凈水體自凈是指污水排入水體后是指污水排入水體后, ,經(jīng)過物理的、化學的與生經(jīng)過物理的、化學的與生物的作用物的作用, ,使污染物的濃度降低使污染物的濃度降低, ,受污染水體部分受污染水體部分地或完全地恢復原狀的現(xiàn)象。地或完全地恢復原狀的現(xiàn)象。根據(jù)凈化機制分為三類根據(jù)凈化機制分為三類物理凈化：物理凈化：稀釋、擴稀釋、擴散、沉淀散、沉淀化學凈化：化學凈化：

22、氧化、還氧化、還原、分解原、分解生物凈化：水中生物凈化：水中微生物對有機物微生物對有機物的氧化分解作用的氧化分解作用第49頁/共61頁水體流動狀況：水體水體流動狀況：水體流動越快，湍流越急流動越快，湍流越急污染物在水體中就混污染物在水體中就混合的越快越均勻；在合的越快越均勻；在滯流的湖泊水庫中擴滯流的湖泊水庫中擴散就慢。散就慢。水體徑流量與水體徑流量與廢水排放量之廢水排放量之比：比：污染物及水體的理污染物及水體的理化性質(zhì)：污染物的化性質(zhì)：污染物的密度，污染物反應密度，污染物反應生成沉淀物，水體生成沉淀物，水體的酸堿度，水中的的酸堿度，水中的懸浮物，廢水的排懸浮物，廢水的排放口位置及形式。放口位置及形式。 廢水在水體中的稀釋廢水在水體中的稀釋、擴散、擴散作用作用第50頁/共61頁水體的自凈作用