水污染控制工程：第2章_水體污染與自凈

1、第 2 章 水體污染與自凈2.1 水體污染及其危害一、水體的正常生物循環(huán) 水體就是自然水域，它包括河流、湖泊、海洋和地下水等，水體是自然環(huán)境的重要組成部分，也是其中非?；钴S的部分。 1、生態(tài)系統(tǒng)食物鏈 2、水體的自凈 許多年來，人類就是利用水體的這種正常的生物循環(huán)來處理生活污水和工業(yè)廢水的，稱之為水體的自凈。 3、水體的自凈容量 在水體正常的生物循環(huán)中能夠處理廢物的最大數量，稱為。 廢水負荷（或污染物量） 水體自凈容量 水體正常的生物循環(huán)遭到破壞，水體受到污染二、水體污染 1、懸浮物污染 2、油污染 3、有毒物質污染 4、有機物污染 5、熱污染 6、放射性污染 7、重金屬污染 2.2 水體自凈

2、的基本規(guī)律 河流的自凈作用是指河水中的污染物質在河水向下游流動中濃度自然降低的現象。根據凈化機制分為三類物理凈化：稀釋、擴散、沉淀化學凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機物的氧化分解作用一、水體對污水的稀釋（物理凈化） 1、稀釋機理 推流（對流，平流等） 擴散（分子擴散、紊流擴散、彌散） 沉淀與揮發(fā) 2、影響混合的因素（水質模型） 稀釋度（ nQ河/q） 污水排放口的形式（點源、面源） 河流的水文條件（河流的深度、河床形狀、水流 速度、是否有急流等）3、稀釋度（ nQ河/q） ： 表示污水被稀釋的程度 4、河流斷面上污染物濃度的計算方法二、水體的化學凈化作用 是指污染物質由于中和、

3、氧化、還原、分解等作用而使水體污染物質濃度降低的過程。1、氧化還原（溶解氧） 2、酸堿反應3、吸附與凝聚三、水體的生物化學自凈1、生化自凈的概念 廢水排入水體后，廢水中的有機物在好氧條件下被好氧性微生物氧化分解，逐漸變?yōu)闊o機物質，這一過程稱為2、生化自凈的過程3、反映生化自凈過程的指標 水體中溶解氧的含量 溶解氧的消耗 溶解氧的補充 河流中BOD變化曲線 河流中DO變化曲線（氧垂曲線） 菲里普斯方程水體中無機氮的形態(tài) 有機氮氨氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮氮氣 水體受到污染后，水體中溶解氧逐漸被消耗，到臨界點后又逐步回升的變化過程，稱氧垂曲線。菲里普斯方程的工程意義用于分析受有機物污染的河水中溶解氧的變

4、化動態(tài)，推求河流的自凈過程及其環(huán)境容量，進而確定可排入河流的有機物最大限量。推算確定最大缺氧點即氧垂點的位置及到達時間，并依此制定河流水體防護措施。四、水體中細菌的死亡1、有機物的無機化，細菌賴以生存的營養(yǎng)物質減少。2、水溫、日照等物理因素的影響；水溫不適合，細菌 就會逐漸死亡，日光有殺菌能力。3、pH、有毒物質等化學因素的影響。4、生物吞食；水中某些生物吞食細菌，使細菌數目逐漸 減少。2.3 水環(huán)境保護 水環(huán)境保護有量和質兩個方面。以水質保護為主。一、水體水質評價 1、現狀評價 綜合污染指數（K）法 水質質量系數（P）法 2、預斷評價 是指人類活動對水質可能產生的影響進行預先的 斷定和評價。

5、二、水環(huán)境容量（水體納污能力） 是指在滿足水環(huán)境質量標準的條件下，水體所能接納的最大允許污染物負荷量。W = f（C0，CN，x，Q，q，t）式中： W 水環(huán)境容量； C0 河水中污染物的原有濃度，mg/L； CN 地面水環(huán)境質量標準，見附錄10，mg/L；x，Q，q，t 表示距離，河流流量，排放污水量和時間。三、我國水環(huán)境法規(guī)與標準1、我國的環(huán)境保護立法 1979年 中華人民共和國環(huán)境保護法（試行） 1989年 中華人民共和國環(huán)境保護法 我國環(huán)境保護法律有縱向體系與橫向體系之分。 圖2-23（縱向層次）圖2-24（橫向層次）P512、我國水環(huán)境標準 水環(huán)境質量標準（GB3838-2002）

6、污水排放標準（GB8978-1996）2.4 污水處理和利用的基本方法及系統(tǒng)一、解決污水問題的原則 1、力求革新生產工藝條件，減少廢水排放量和降低 排放濃度； 2、必須考慮廢水的綜合利用，變“廢”為寶； 3、必須從全局出發(fā)，對廢水進行妥善處理； 4、經濟合理的選擇廢水處理和利用的方案。二、污水的綜合利用1、實行綜合利用的原因及目的 對濃度較高的廢水 工業(yè)廢水中的雜質，有的是副產品 工業(yè)廢水中的物質，有的可以作為原料進行生產 工業(yè)廢水本身可以循序使用和循環(huán)使用2、綜合利用的方式 對于城市污水： 污泥利用 灌溉和養(yǎng)殖 作為工業(yè)用水的水源 補充地下水 對于工業(yè)廢水： 回收物質 用作原料 循序使用 循

7、環(huán)使用對人體健康不應產生不良影響對環(huán)境質量和生態(tài)系統(tǒng)不應產生不良影響對產品質量不應產生不良影響應符合應用對象對水質的要求或標準應為使用者和公眾所接受回用系統(tǒng)在技術上可行，操作簡便價格應比自來水低廉應有安全使用的保障污水回用應滿足的要求城市污水回用的幾個方面城市生活用水和市政用水農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè)地下水回灌其他方面工 業(yè)城 市綠地灌 溉供 水市政與建筑用水城 市 景 觀工 藝生產用 水冷 卻 用 水鍋 爐 補 充 水其 他 雜 用 水三、污水處理的基本方法1、物理處理法 利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質。 通常包括： 篩濾法、重力分離法（沉淀與上?。?、 離心分離法、過濾法等 2、化學處理法 利用化學反應的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質（包括懸浮物、膠體、溶解物質等）。 通常包括： 中和法、化學沉淀法、氧化還原法、 臭氧氧化法等3、物理化學處理法 利用化學反應的作用，分離污水中處于各種形態(tài)的污染物質，然后去除相應的生成物的方法。 通常包括： 混凝處理法、吸附法、氣浮法等。4、生物處理法 利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機污染物質轉化