礦業(yè)環(huán)境工程四課件

礦業(yè)環(huán)境工程四2022/10/14礦業(yè)環(huán)境工程四礦業(yè)環(huán)境工程四2022/10/11礦業(yè)環(huán)境工程四

第一節(jié)概述第四章廢水處理二、水污染現(xiàn)狀污水處理率低：

污水排放量接近400億m3。工業(yè)廢水處理率約80％，達標排放的只有60％城市污水處理率<15％90％以上的城市水域受到污染，特別嚴重的水系：

三河：淮河、海河、遼河湖泊富營養(yǎng)化嚴重：滇池、巢湖、太湖50％左右地下水水質(zhì)受到污染50％以上的重點城鎮(zhèn)飲用水源不符合標準礦業(yè)環(huán)境工程四第一節(jié)概述第四章廢水處理二

第一節(jié)概述第四章廢水處理三、水污染源1．工業(yè)污染源

2.

生活污染源3.養(yǎng)殖業(yè)4.面污染源礦業(yè)環(huán)境工程四第一節(jié)概述第四章廢水處理三

第一節(jié)概述

四、水體污染的主要污染物類型

1）物理性污染2）化學性污染3）生物性污染

教材表3-1第四章廢水處理礦業(yè)環(huán)境工程四第一主要是指耗氧的有機物如碳氫化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素等

常用表示廢水有機物污染的指標是：

生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總需氧量(TOD)總有機碳(TOC)還有以有機物中某一主要元素的含量來表示有機物污染指標的,如氮、磷……等．

五、廢水中的有機污染物

第一節(jié)概述礦業(yè)環(huán)境工程四主要是指耗氧的有機物五、廢水中的有機污染物第一節(jié)

生化需氧量——BOD：廢水中的有機物，在微生物作用下進行分解至穩(wěn)定時所需要的氧量，mg/L

礦業(yè)環(huán)境工程四生化需氧量——BOD：礦業(yè)環(huán)境工程四有機物在微生物作用下好氧分解至穩(wěn)定，分成兩個階段進行：（1）有機物+細菌+O2CO2、NH3、H2O+新的細菌細胞(2)硝化過程：NH3亞硝化菌和硝化菌亞硝酸鹽和硝酸鹽因為NH3已經(jīng)是無機物，所以一般采用的生化需氧量只是指第一階段生化反應所需的氧量．BOD的測定需時長，故在實際工作中規(guī)定以五天作為測定BOD的標準時間，簡稱BOD5。一般有機物的BOD5約為第一階段BOD的70％，但某些工業(yè)廢水的BOD5與第一階段BOD相差很大或比較接近。

生化需氧量(BOD)礦業(yè)環(huán)境工程四有機物在微生物作用下好氧分解至穩(wěn)定，分成兩個階段進行：生化需

常壓下、20℃時水中含溶解氧：9.19mg／L飲用水要求溶解氧：﹥5mg／L．受到有機物質(zhì)污染的水，BOD<2mg／L時，可認為水質(zhì)是清潔的，BOD為2~5mg／L時，輕度污染BOD為5~10mg／L時，中度污染BOD>10mg／L時，嚴重污染對于一些不易被微生物降解的有機物來說，這個指標便不具有代表性

生化需氧量(BOD)礦業(yè)環(huán)境工程四常壓下、20℃時水中含溶解氧：9.19mg／L生

廢水中的有機物和一些還原性物質(zhì)，在一定條件下被化學氧化劑氧化時所需要的氧化劑量,以氧的mg/L表示．

化學需氧量——COD：

COD是表示水體被有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性物質(zhì)污染的重要標志。礦業(yè)環(huán)境工程四化學需氧量——COD：COD是表示水體被●數(shù)量上：化學需氧量＞生化需氧量二者間的差反映了廢水中所含微生物不能降解的有機物的量、被微生物利用合成細胞物質(zhì)的一部分有機物的量和廢水中的還原性物質(zhì)的含量．∴實際中，常用BOD／COD比值來衡量工業(yè)廢水是否適宜采用生物化學法進行處理．●值得注意的是：對于同一種廢水，COD值和BOD值之間有一定的比例關系。∴可從廢水的COD值推算出BOD的近似值．若廢水中含有毒物質(zhì)，不能測定BOD時，也可通過測定COD值來彌補。

BOD與COD的關系：礦業(yè)環(huán)境工程四●數(shù)量上：化學需氧量＞生化需氧量BOD與COD的關系：礦業(yè)礦業(yè)環(huán)境工程四礦業(yè)環(huán)境工程四廢水中有機污染物的總含碳量．mg/L這種用碳值表示有機物含量的方式總需氧量(TOD)：是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結果以O2的mg/L表示。

TOD值能反映幾乎全部有機物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2…所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值?？傆袡C碳(TOC)：TOD、TOC的測定比較方便，測定迅速，可自動化、連續(xù)化礦業(yè)環(huán)境工程四廢水中有機污染物的總含碳量．mg/L總需氧量∵一個碳原子消耗兩個氧原子，即O2/C=2.67∴對于含碳有機化合物,從理論上說，TOD=2.67TOC

若某水樣的TOD/TOC為2.67左右，可認為主要是含碳有機物；若TOD/TOC>4.0，則應考慮水中有較大量含S、P的有機物存在；若TOD/TOC<2.6，就應考慮水樣中硝酸鹽和亞硝酸鹽可能含量較大。它們在高溫和催化條件下分解放出氧，使TOD測定呈現(xiàn)負誤差。TOD和TOC的比例關系可粗略判斷污染物的種類:礦業(yè)環(huán)境工程四∵一個碳原子消耗兩個氧原子，即O2/C=2.67TOD水體受到廢水污染后，逐漸從不潔凈到變清的過程稱之為水體的自凈．

水體的自凈能力取決于物理、化學和生物化學三方面的作用能力，但通常主要考慮的是物理和生物化學的作用．

六、水體的自凈

第一節(jié)概述礦業(yè)環(huán)境工程四水體受到廢水污染后，逐漸從不潔凈到變清的過程物理自凈作用由于擴散、稀釋、混合、揮發(fā)和沉淀等作用使污染物濃度降低，屬物理自凈．

稀釋是最重要的自凈因素，通過稀釋可使廢水中的各種污染質(zhì)濃度大大地降低．通常，若把lm3的污水稀釋列無害程度，至少需要消耗掉6m3以上的凈水，而對于工業(yè)廢水，大約需20m3以上的凈水．水體中污染物的揮發(fā)和懸浮物的沉淀，也能較明顯地降低水體中污染質(zhì)的濃度．六、水體的自凈

第一節(jié)概述礦業(yè)環(huán)境工程四物理自凈作用六、水體的自凈第一節(jié)概述礦化學自凈作用

由于氧化還原，酸堿反應，分解、化合、吸附和凝聚而使污染物濃度降低，屬化學凈化．生物的自凈作用

由于生物活動使復雜的化合物逐漸氧化、分解而引起污染物濃度降低，屬生物凈化。六、水體的自凈

第一節(jié)概述礦業(yè)環(huán)境工程四化學自凈作用六、水體的自凈第一節(jié)概述礦礦業(yè)環(huán)境工程四礦業(yè)環(huán)境工程四一、礦山廢水的特點1．排放量大，持續(xù)時間長2．污染范圍大，影響地區(qū)廣

3.成分復雜，濃度不穩(wěn)定

第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四一、礦山廢水的特點第四章廢水處理第二節(jié)礦山二、礦山廢水的來源1．礦坑水

高硬度組成復雜2．礦山工業(yè)用水產(chǎn)生的廢水

第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水地下水老窿水采礦生產(chǎn)廢水地表水礦業(yè)環(huán)境工程四二、礦山廢水的來源第四章廢水處理第二節(jié)礦山第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四三、礦山廢水的污染1．排放污染2．滲透污染3.滲流污染4.徑流污染

第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四三、礦山廢水的污染第四章廢水處理第二節(jié)礦山四、礦山廢水的主要污染物1.有機污染物如選礦捕收劑、起泡劑等2.無機污染物酸、堿，重金屬，氰化物，氟化物，可溶性鹽類3.油類污染物4.固體污染物5.生物污染物第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四四、礦山廢水的主要污染物第四章廢水處理第二節(jié)四、礦山廢水的主要污染物幾個礦山廢水中pH值及其有害元素含量第四章廢水處理第二節(jié)礦山廢水有害元素湘潭錳礦東鄉(xiāng)銅礦丁家銅礦凹山鐵礦大冶鐵礦潭山硫鐵礦pH值3-3.81.8-4.22-31.74-52-3SO4

2-7789Cu2+4.2-27.220-80170-400Fe3+18-4711465Fe2+7.8-50339.1總鐵10-2510-800926Mn2+600-800Al3+50-190Mg2+200-300Ag+1.6礦業(yè)環(huán)境工程四四、礦山廢水的主要污染物第四章廢水處理第二節(jié)一、酸性礦山廢水的來源（1）廢石場淋濾水（2）尾礦池產(chǎn)生的酸性滲流水（3）采礦場產(chǎn)生的酸性污水第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四一、酸性礦山廢水的來源第四章廢水處理第三節(jié)二、酸性礦山廢水的形成第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水a(chǎn).硫化物與氧的反應:干燥時FeS2+3O2＝FeSO4+SO2

潮濕時2FeS2+2H2O+7O2＝2FeSO4+2H2SO4

b.細菌存在下，硫酸亞鐵→硫酸鐵4FeSO4+2H2SO4+O2＝2Fe2(SO4)3+2H2SO4Fe2(SO4)3+6H2O＝2Fe(OH)3+3H2SO4

Fe2(SO4)3+FeS2＝3FeSO4+2S0

S0+3O+H2O＝H2SO4O2、Fe3+、微生物作用是酸性礦山廢水產(chǎn)生的根源礦業(yè)環(huán)境工程四二、酸性礦山廢水的形成第四章廢水處理第三節(jié)三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水礦業(yè)環(huán)境工程四三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水pH與礦山廢水中重金屬的含量具有明顯的負相關關系：

當?shù)V山廢水為酸性時，水中重金屬的濃度較大，并且pH在2~3時濃度最高；當?shù)V山廢水為堿性時，重金屬的濃度較低。

礦業(yè)環(huán)境工程四三、酸性礦山廢水的重金屬危害和環(huán)境影響第四章廢水四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水1.中和法

中和法：將石灰等堿性物質(zhì)與廢礦堆混合，提高廢礦堆的pH，從而使黃鐵礦的生物氧化受到抑制。

堿性物質(zhì)的作用：提高體系pH，降低微生物活性，使Fe(OH)3等難溶性物質(zhì)沉積在黃鐵礦表面，抑制黃鐵礦等的氧化。

中和法的問題：石灰性物質(zhì)本身溶解度小，F(xiàn)e(OH)3難溶物質(zhì)可在其表面沉積，導致石灰性物質(zhì)鈍化，中和能力下降。因此：1)需要大量的堿性物質(zhì);2)石灰性物質(zhì)與礦物難以混合均勻；3）產(chǎn)生大量的反應污泥，對環(huán)境造成威脅。

中和法未能被大規(guī)模采用。礦業(yè)環(huán)境工程四四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水2.殺菌劑法

殺菌劑法：使用殺菌劑抑制黃鐵礦氧化菌的生長，從而抑制生物氧化。

殺菌劑：十二烷基硫酸鈉、直鏈烷基苯磺酸鹽和有機酸等一些有機化合物是比較常用的殺菌劑。例如，十二烷基硫酸鈉和苯甲酸混合液做殺菌劑，有效地阻止了氧化亞鐵硫桿菌的活性

存在問題：有效性不能維持長久、易被雨水淋失等，需要連續(xù)不斷地施加殺菌劑。導致處理費用高，且有些殺菌劑也對環(huán)境造成負面影響。殺菌劑法未能在野外被大規(guī)模采用。礦業(yè)環(huán)境工程四四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水3.隔離法

隔離法包括水罩法和覆蓋法。

水罩法：將尾礦庫建在水底，由水來隔絕O2與礦物接觸，使氧化反應不能進行。該方法要求礦山附近必須有足夠容量的湖泊。

覆蓋法：使用沙礫、土壤、無硫尾礦、塑料膜、煤灰、城市下水道污泥堆肥等作為尾礦覆蓋物，來隔絕O2與礦物接觸，使氧化反應不能進行。但其抑制效果不如水罩法，且該方法往往使尾礦處于次氧化環(huán)境，重金屬元素可能更容易流失，此法的長期效果有待進一步觀察。礦業(yè)環(huán)境工程四四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)酸性礦山廢水4.表面鈍化處理法

表面鈍化處理法：利用化學反應在礦物顆粒的表面形成一層惰性的、不溶的和致密的膜，從而使O2和其他氧化劑無法侵襲尾礦。該法具有成本低、操作簡單的優(yōu)點，是當下較具發(fā)展前景的方法之一。目前研究最多的表面鈍化法有：磷酸鐵鈍化法、有機鹽鈍化法和硅酸鹽鈍化法等。上述方法在實驗室條件下可不同程度地降低黃鐵礦的化學和生物氧化活性。礦業(yè)環(huán)境工程四四、酸性礦山廢水的源頭控制第四章廢水處理第三節(jié)第四章廢水處理第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢測1.廢水樣品的采集（1）樣品容器：帶塞、潔凈、不與廢水發(fā)生反應（2）取樣量：因目的、水質(zhì)復雜程度不同而異

單項化驗50－1000ml,全分析3L,凈化試驗數(shù)百kg（3）采樣點和取樣位置：排污口，表面至0.6m深或水深1／2處（排污渠道深度＜1m）（4）采樣方式和頻度：由排污周期、廢水種類性質(zhì)、所需樣品數(shù)量定瞬時廢水樣、平均廢水樣、單獨廢水樣

．

礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢礦業(yè)環(huán)境工程四礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理

2.廢水樣品的保存（1）要求：在存放期內(nèi)，盡量減少樣品組成和狀態(tài)的變化（2）方法：密封存放在低溫陰暗處預處理：加酸控制pH；加化學藥品抑制氧化還原反應和微生物的降解；冷貯或冷凍

（3）保存時間：未污染的水樣72小時輕度污染的水樣48小時嚴重污染的水樣12小時

第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢測礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理

2.廢水樣品的第四章廢水處理

3.流量測定（1）流量堰計量法；（2）水表計量法；（3）定容測定法：適用于流量＜1m3/min的水量測定

測定t時間內(nèi)的水量V，由公式Q=V/t計算出流量

（4）估算法；

（5）浮標測量法：適用于水淺的直線狀溝渠的流量測定測定流速v和水流平均截面積A，由公式Q=v.A計算出流量

第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢測礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢第四章廢水處理

4.物理性水質(zhì)指標測定（1）溫度（2）濁度（3）色度

（4）臭味

第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢測礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢第四章廢水處理

5.無機物和有機物的測定教材P90-91

第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢測礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理第四節(jié)廢水樣品的采集、保存與檢第四章廢水處理一、水質(zhì)指標

①物理性指標：溫度、色度、嗅味、渾濁度、懸浮固體等；②化學性指標：pH、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、總磷、重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴，各種農(nóng)藥等；③生物學指標，包括細菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)等。第五節(jié)水質(zhì)指標與廢水排放標準礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理一、水質(zhì)指標第五節(jié)水質(zhì)指標與廢第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標與廢水排放標準第一類污染物：指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響的污染物。含有這類有害污染物質(zhì)的污水，不分行業(yè)和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排出口取樣，尾礦庫出水口不能作為排出取樣口。其最高允許排放量必須符合表3-3的規(guī)定。礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標與廢水排放標準礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標與廢水排放標準第二類污染物：指其長遠影響小于第一類污染物質(zhì)的，在排污單位排出口取樣，其最高允許排放量必須符合表3-4的規(guī)定。礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標與廢水排放標準礦業(yè)環(huán)境工程四第四章廢水處理二、廢水排放標準第五節(jié)水質(zhì)指標第五章廢水處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法一、廢水污染控制改革生產(chǎn)工藝與設備提高水的循環(huán)利用率科學管理統(tǒng)籌安排充分利用水的自凈作用

．

礦業(yè)環(huán)境工程四第五章廢水處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法二、廢水的處理方法

1.物理治理法：最基本最常用的一類凈化治理工業(yè)廢水的技術，

在處理的過程中不改變污染物質(zhì)的組成和化學性質(zhì)主要是用來分離或回收廢水中的懸浮性物質(zhì)

常用方法有：沉降與氣浮，隔截與過濾，離心分離和蒸發(fā)濃縮等，

．

第五章廢水處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法礦業(yè)環(huán)境工程四二、廢水的處理方法第五章廢水處理方法第一節(jié)二、廢水的處理方法

2.化學治理法

利用化學反應來分離或回收廢水中的膠體物質(zhì)、溶解性物質(zhì)目的：回收有用物質(zhì)、降低廢水中的酸堿度、去除金屬離子、氧化某些有機物等．

常用的化學處理方法有：化學沉淀與混凝法、中和法、氧化還原法等．該方法的凈化程度較物理處理法高：既可使污染物質(zhì)與水分離，也能夠改變污染物的性質(zhì)

第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章廢水處理方法礦業(yè)環(huán)境工程四二、廢水的處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章二、廢水的處理方法

3.物理化學治理法

利用傳質(zhì)過程來分離廢水中的溶解性物質(zhì)將污染性物質(zhì)由一相轉移到另一相，回收其中的有用成分，以使廢水得到深度治理．常用的物理化學處理法有：吸附法、萃取法、電解法和膜分離方法等．當需要從廢水中回收某種特定的物質(zhì)時，或是當工業(yè)廢水有毒、有害，且不易被微生物降解時，采用物理化學處理方法最為相宜．

．

第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章廢水處理方法礦業(yè)環(huán)境工程四二、廢水的處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章二、廢水的處理方法

4.生物治理法

利用自然界存在的大量微生物具有氧化分解有機物，井將其轉化為無機物的功能，采取一定的人工措施，創(chuàng)造出有利于微生物生長繁殖的環(huán)境，使其大量繁殖，以提高分解氧化有機物效率的一種廢水處理方法。

主要用來除去廢水中溶解的或膠體狀的有機污染物質(zhì)．

常用的生物處理法有：好氧的活性污泥法、生物膜法，厭氧的消化池法等．

．

第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章廢水處理方法礦業(yè)環(huán)境工程四二、廢水的處理方法第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章三、廢水的治理程度1．一級治理：主要是預處理

用機械方法或簡單的化學方法，使廢水中的懸浮態(tài)或膠體態(tài)物質(zhì)沉淀下來，以及初步中和酸堿度等．2．二級治理：主要是好氧性生物處理

用來降解溶解性的有機污染物或部分膠體性污染物．一般能夠去除90％左右的可被生物分解的有機物，90～95％的固體懸浮物．

二級治理可以大大的改善水質(zhì)，甚至可使出水達到排放標準．

一級處理二級處理三級處理第一節(jié)廢水處理的基本方法第五章廢水處理方法礦業(yè)環(huán)境工程四三、廢水的治理程度一級處理第一節(jié)廢水處理的基本方三、廢水的治理程度3.三級治理：深度治理，只在有特殊要求時方才采用

它是將二圾治理后的污水，再進一步進行處理

目的：去除可溶性的無機物，不能分解的有機物，各種病毒、病菌、