水污染控制工程第三版下冊中國海洋大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

第九章污水水質(zhì)和污水出路第一節(jié)污水水質(zhì)第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中遷移與轉(zhuǎn)化第三節(jié)污水出路中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第1頁本章重難點1、主要內(nèi)容：水質(zhì)指標(biāo)、排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物在水體環(huán)境中遷移和轉(zhuǎn)化、廢水出路。2、重點與難點：廢水水質(zhì)指標(biāo)；水質(zhì)指標(biāo)分類及詳細(xì)含義；廢水排放標(biāo)準(zhǔn)；水體自凈作用；排放水體及其限制；廢水回用。第2頁水質(zhì)指標(biāo)物理性指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)生物性指標(biāo)溫度色度嗅和味固體物質(zhì)有機物BODCODTOC和TOD油類污染物酚類污染物無機性指標(biāo)植物營養(yǎng)元素pH值重金屬細(xì)菌總數(shù)大腸菌群第3頁第一節(jié)污水水質(zhì)一、物理性指標(biāo)二、化學(xué)性指標(biāo)三、生物性指標(biāo)第4頁一、物理性指標(biāo)1.溫度危害：水溫升高使水中溶解氧降低且加速耗氧反應(yīng)，從而造成水體缺氧或水質(zhì)惡化。2.色度色度是指廢水所展現(xiàn)顏色深淺程度。色度有兩種表示方法：（1）采取鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法，要求在1L水中含有氯鉑酸鉀（K2PtCl6）2.491mg及氯化鈷（CoCl2·6H2O）2.00mg時，也就是在1L水中含鉑1mg及鈷0.5mg時所產(chǎn)生顏色深淺為1度；（2）采取稀釋倍數(shù)法，即將廢水稀釋，用把廢水稀釋到靠近無色時所需稀釋倍數(shù)表示色度。第5頁3.嗅和味定義：嗅和味是判斷水質(zhì)優(yōu)劣感官指標(biāo)之一。潔凈水是沒有氣味，受到污染后會產(chǎn)生各種臭味。常見水臭味有霉?fàn)€臭味、糞便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯氣味等。臭味表示方法現(xiàn)行是用文字描述臭種類，用強、弱等字樣表示臭強度。定量表征方法：比較準(zhǔn)確定量方法是臭閾法，即用無臭水將待測水樣稀釋到靠近無臭程度稀釋倍數(shù)表示臭強度。第6頁4.固體物質(zhì)（1）定義固體污染物是指廢水中在100℃時不能蒸發(fā)全部物質(zhì)，稱為總固體（TS）。（2）分類總固體（TS）溶解性固體(DS)懸浮性固體(SS)區(qū)分：用特制微孔濾膜（孔徑0.45um）來過濾，能透過為溶解性固體，被膜截留為懸浮性固體。依據(jù)溶解性能依據(jù)揮發(fā)性能揮發(fā)性固體(VS)固定性固體(FS)區(qū)分：將固體在600℃溫度下灼燒，揮發(fā)掉量即是揮發(fā)性固體，灼燒殘渣則是固定性固體第7頁（3）含義及危害類別含義危害總固體（TS）水中全部殘渣總合/溶解性固體（DS）表示鹽類含量影響生物細(xì)胞滲透壓和生物正常生長懸浮性固體（SS）水中不溶解固態(tài)物質(zhì)量造成水道淤塞揮發(fā)性固體（VS）反應(yīng)固體有機成份量是水體有機污染物主要起源固定性固體（FS）反應(yīng)固體無機成份量水體混濁，部分有毒性第8頁二、化學(xué)性指標(biāo)1.需氧污染物(有機物)1)定義：需氧污染物主要是指廢水中所含能被微生物降解有機物，有些是有毒，但這類有機物大部分本身是無毒。2)特點：數(shù)量大、成份復(fù)雜，所以極難分別表示其含量。3)產(chǎn)生污染原因：是在其分解過程中消耗水中溶解氧。4)衡量指標(biāo)：有BOD、COD、TOC和TOD等。第9頁(1)生物化學(xué)需（耗）氧量（簡稱BOD）1)定義：表示在一定條件下（20℃），單位體積廢水中所含有機物被微生物完全分解所消耗分子氧數(shù)量。單位為mg（氧）/L（廢水）2)表示方式：有BOD5和BOD20之分，BOD5最慣用。3)特點：準(zhǔn)確反應(yīng)污染程度，但測定所需時間長，不利于指導(dǎo)實際生產(chǎn)和自動控制；且當(dāng)廢水中含有大量難生物降解有機物時，測定結(jié)果誤差較大。第10頁(2)化學(xué)耗氧量（簡稱COD）1)定義：用化學(xué)氧化劑氧化分解廢水中有機物，用所消耗氧化劑中氧來表示有機物多少，單位為mg/L。2)達(dá)方式：慣用氧化劑有K2Cr2O7和KMnO4，分別用CODCr和CODMn表示。普通用CODCr，而

CODMn只是適用普通廢水。3)特點：測定速度快，但與實際污染程度有差距。

第11頁(3)總需氧量（TOD）和總有機碳（TOC）

1)定義i)在900℃下，以鉑為催化劑，使水樣汽化燃燒，然后測定氣體載體中氧降低許，作為有機物完全氧化所需氧量，稱為總需氧量；ii)在一樣條件下測定氣體中二氧化碳增量，從而確定出水樣中碳元素含量，稱為總有機碳2)特點：測定速度快，但設(shè)備復(fù)雜且與BOD、COD之間無固定關(guān)系。第12頁BOD5、BOD20、TOD之間大小關(guān)系：TOD?CODCr?BOD20?BOD5?CODMnBOD5、BOD20、TOD、TOC有各自特點和用途，在實際應(yīng)用中應(yīng)依據(jù)各自特點和不一樣情況選??！第13頁(4)油類污染物1)定義油類污染物普通是指比水輕能浮在水面上液體物質(zhì)，多指油類。

2)表征廢水中油類污染物多少也用質(zhì)量濃度表示，單位為mg/L。3)危害它不溶于水，進入水體后會在水面上形成薄膜，影響氧氣溶入，降低水中溶解氧。第14頁(5)有機化學(xué)毒物

1)定義有機化學(xué)毒物大多是人工合成有機物。主要有：農(nóng)藥（DDT、有機氯、有機磷等）酚類化合物、聚氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴和芳香族氨基化合物等。2)特點：i這類物質(zhì)種類最多，性質(zhì)最復(fù)雜。ii毒性大。iii化學(xué)穩(wěn)定性好。iv大多數(shù)難被生物降解且能夠經(jīng)過食物鏈富集，危害人體健康。相關(guān)鏈接：日本米糠油事件第15頁2.無機性指標(biāo)(1)植物營養(yǎng)元素1）定義營養(yǎng)污染物主要是指植物和微生物生長過程中所需營養(yǎng)物質(zhì)，并非有毒，主要是氮和磷。2）危害a)這種由營養(yǎng)物質(zhì)過多產(chǎn)生污染稱做富營養(yǎng)化污染b）當(dāng)大量營養(yǎng)物質(zhì)進入水體時，會使藻類大量繁殖，水面上積聚大量動物和植物，這種現(xiàn)象在海洋中出現(xiàn)叫赤潮，在湖泊中出現(xiàn)叫水華。第16頁3）產(chǎn)生污染原因：a)

當(dāng)水中生物大量死亡時會使水中BOD值猛增，造成水中溶解氧降低，影響水體功效，影響魚類生存。b)除氮和磷外，BOD、溫度、維生素類物質(zhì)也能觸發(fā)和促進富營養(yǎng)化污染。4）表示方法：表示水中營養(yǎng)物質(zhì)多少指標(biāo)是單位體積水中含氮和磷總質(zhì)量，單位為mg/L。第17頁(2)pH值

1）定義主要是指進入水體無機酸和堿，它們影響水體pH值。2）表征廢水中酸堿污染物多少慣用廢水pH值表示。濃度高時也用酸或堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。普通廢水排放pH為6~9之間。第18頁(3)重金屬

1）定義化學(xué)上普通把密度大于5金屬稱為重金屬。例：水污染中所指重金屬主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo、Ti等，最主要是前五種。重金屬隨廢水排出時，即使?jié)舛群苄?，也可能造成危害。由重金屬造成環(huán)境污染稱為重金屬污染。2）重金屬污染特點（i）水體中一些重金屬可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強金屬化合物，如汞甲基化作用就是其中經(jīng)典例子；第19頁（ii）生物從環(huán)境中攝取重金屬能夠經(jīng)過食物鏈生物放大作用，在較高級生物體內(nèi)成千萬倍地富集起來，然后經(jīng)過食物進入人體，在人體一些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害人體健康；（iii）在天然水體中只要有微量重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，普通重金屬產(chǎn)生毒性范圍大約在1-10mg/L之間，毒性較強金屬如汞、鎘等產(chǎn)生毒性質(zhì)量濃度范圍在0.0l—0.001mg／L之間。相關(guān)鏈接：日本水俁病事件

日本痛痛病事件第20頁第21頁三、生物性指標(biāo)1.細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)是指1mL水中所含有各種細(xì)菌總數(shù)。2.

大腸菌數(shù)大腸菌數(shù)是指1L水中所含大腸菌個數(shù)。因為大腸菌在外部環(huán)境中生存條件與腸道傳染病細(xì)菌、寄生蟲卵相同，而且大腸菌數(shù)量多，比較輕易檢驗，所以把大腸菌數(shù)作為生物污染指標(biāo)。第22頁地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-）1水域功效和標(biāo)準(zhǔn)分類依據(jù)地表水水域環(huán)境功效和保護目標(biāo)，按功效高低依次劃分為五類；Ⅰ類主要適適用于源頭水、國家自然保護區(qū)Ⅱ類主要適適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚索餌場等Ⅲ類主要適適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)Ⅳ類主要適適用于普通工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸娛樂用水區(qū)Ⅴ類主要適適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及普通景觀要求水域標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)讀一：第23頁第24頁第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中遷移與轉(zhuǎn)化一、水體自凈作用二、污染物在不一樣水體中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律第25頁一、水體自凈作用水體自凈作用機制：（1）物理凈化（2）化學(xué)凈化（3）生物凈化1.污水排入河流混合過程（1）豎向混合階段（2）橫向混合階段（3）段面充分混合后階段第26頁2.持久污染物稀釋擴散3.非持久性污染物稀釋擴散和降解第27頁4.水體氧平衡第28頁被污染河流中生化需氧量和溶解氧改變曲線第29頁二、污染物在不一樣水體中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律水體遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律影響原因河流污染物濃度逐步減小流量、流速和水深以及河大小河口污染物隨水流不?；厥帲Ａ魰r間較長且影響上游河水潮汐；漲潮、落潮、平潮時水位；流向和流速湖泊、水庫污染物稀釋、擴散能力較弱；易在局部形成污染且易出現(xiàn)翻湖現(xiàn)象流速、水深和水溫改變海洋總自凈能力強但海灣或局部地域差，易在排放口形成污水層受地域影響地下水一旦污染極難恢復(fù)原狀對流與彌散、機械過濾、吸附與解吸、化學(xué)反應(yīng)、溶解與沉淀、降解與轉(zhuǎn)化等過程第30頁第三節(jié)污水出路污水最終出路有：①排放水體②工農(nóng)業(yè)利用③處理后回用第31頁一、排放水體及其限制不一樣行業(yè)、不一樣目標(biāo)廢水有對應(yīng)要求，即廢水排放標(biāo)準(zhǔn)和水體中允許標(biāo)準(zhǔn)。（水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）1.水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)澆灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)第32頁2.污染物排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)---GB8978-1996兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火工藥劑---GB14470.2-兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火炸藥---GB14470.1-兵器工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)彈藥裝藥---GB14470.3—合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GWPB4-1999造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GWPB2-1999污水海洋處置工程污染控制標(biāo)準(zhǔn)---GWKB4-燒堿、聚氯乙烯工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB15581-1995磷肥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB15580-1995航天推進劑水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB14374-93肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB13457-92鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB13456-92紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GB4287-82第33頁污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）第一類污染物能在環(huán)境或在動植物體內(nèi)積蓄，對人類健康產(chǎn)生久遠(yuǎn)影響，要求含這類污染物污水必須在車間或車間處理設(shè)施排放口處取樣分析，同時其含量必須符合表1-1要求。第二類污染物久遠(yuǎn)影響小于第一類，要求取樣地點為排污單位排出口，其最高允許徘放濃度要按地面水使用功效要求和污水排放去向，分別執(zhí)行表1-2中一、二、三級標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)讀二：第34頁表1-1第一類污染物最高允許排放濃度（mg/L）污染物最高允許排放濃度污染物最高允許排放濃度污染物最高允許排放濃度1總汞0.05①4總鉻1.57總鉛1.02烷基苯不得檢出5六價鉻0.58總鎳1.03總鎘0.16總砷0.59苯并(a)比②0.00003①燒堿行業(yè)（新擴建、改建企業(yè)）采取0.005mg/L。

②為試行標(biāo)準(zhǔn)、二級、三級標(biāo)準(zhǔn)區(qū)暫不考慮。第35頁表1-2第二類污染物最高允許排放濃度（mg/L）第36頁城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918－）標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)讀二：第37頁第38頁二、污水回用污水回用應(yīng)滿足要求:①對人體健康不應(yīng)產(chǎn)生不良影響②對環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不應(yīng)產(chǎn)生不良影響③對產(chǎn)品質(zhì)量不應(yīng)產(chǎn)生不良影響④應(yīng)符合應(yīng)用對象對水質(zhì)要求或標(biāo)準(zhǔn)⑤應(yīng)為使用者和公眾所接收⑥回用系統(tǒng)在技術(shù)上可行、操作簡便⑦價格應(yīng)比自來水低廉⑧應(yīng)有安全使用保障第39頁城市污水回用城市生活用水和市政用水供水城市綠地澆灌市政與建筑用水城市景觀農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè)工業(yè)工藝生產(chǎn)用水冷卻用水鍋爐補充水其它雜用水地下水回灌其它方面第40頁小結(jié)本章著重掌握評價水質(zhì)物理性指標(biāo)、化學(xué)性指標(biāo)和生物性指標(biāo)分類及其含義。了解水體自凈作用機理和過程，尤其了解“氧垂曲線”含義。普通了解污水出路和相關(guān)水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。第41頁日本米糠油事件

1968年日本九州愛知縣一個食用油廠在生產(chǎn)米糠油時，因管理不善，操作失誤，致使米糠油中混入了在脫臭工藝中使用熱載體多氯聯(lián)苯，造成食物油污染。因為當(dāng)初把被污染了米糠油中黑油用去做雞飼料，造成了九州、四國等地域幾十萬只雞中毒死亡事件。隨即九州大學(xué)從屬醫(yī)院陸續(xù)發(fā)覺了因食用被多氯聯(lián)苯污染食物而得病人。病人早期癥狀是皮疹、指甲發(fā)黑、皮膚色素從容、眼結(jié)膜充血，后期癥狀轉(zhuǎn)為肝功效下降、全身肌肉疼痛等，重者會發(fā)生急性肝壞死、肝昏迷，以至死亡。1978年，確診患者人數(shù)累計達(dá)1684人。返回上級第42頁日本水俁病事件從1949年起，位于日本熊本縣水俁鎮(zhèn)日