第一章制漿造紙污染控制緒論11.11

浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院制漿造紙污染控制1主講：郭大亮本章學(xué)習(xí)要求：了解世界和我國(guó)水資源情況，了解水的自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)的關(guān)系。掌握廢水污染物類型及評(píng)價(jià)指標(biāo)（BOD、COD等）。掌握廢水處理技術(shù)分類，理解廢水三級(jí)處理流程。2第一章緒論1.1水資源1.1.1基本概念水圈：存在于地球上的固、氣、液態(tài)的水構(gòu)成的水環(huán)境。水圈分類：水的自然圈（地下1km，地上10km）水的社會(huì)圈（人類活動(dòng)范圍）水循環(huán)（水在自然界中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律）水資源：所有參與水循環(huán)的水3第一節(jié)水環(huán)境的污染與防治1.1.2水資源的特征有限性（Limited）：總量約有1.36×1018m3

4可再生性（Renewable）自然再生（周期性）人工再生（解決水資源短缺的重要途徑之一）51.1.3我國(guó)水資源狀況水資源缺乏（人均僅為世界平均值的1/4）城市人均占有的水資源量更低時(shí)空分布不均水資源污染現(xiàn)狀：“50年代的水淘米洗菜，70年代的水開(kāi)始變壞，90年代的水魚(yú)蝦皆殆，21世紀(jì)的水百病襲來(lái)?！边@是全國(guó)人大常委會(huì)委員辜勝阻對(duì)于我國(guó)水污染現(xiàn)狀的描述。6我國(guó)降雨量分布78水的自然循環(huán)方式：蒸發(fā)和傳輸

1.1.4水的自然循環(huán)與社會(huì)循環(huán)水的社會(huì)循環(huán)9水的社會(huì)循環(huán)對(duì)自然循環(huán)的影響10自然循環(huán)平衡破壞取水排放水污染控制技術(shù)平衡破壞給水處理社會(huì)循環(huán)1.2水污染及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1.2.1基本概念水污染的定義：進(jìn)入水體的污染物超過(guò)水體自凈化能力，使水體喪失原有的使用價(jià)值時(shí)稱為水體污染。水污染物（氣、渣、熱、光等）水污染的途徑（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等）111.2.2水污染類型需氧型污染毒物型污染富營(yíng)養(yǎng)型污染感官型污染其他污染121）需氧型污染原因：水體接納了過(guò)量的有機(jī)物或能量。途徑：廢水排放引起的點(diǎn)源污染。后果：直接耗氧和間接耗氧。措施：生物處理。表示：常用BOD、COD、TOC和TOD等表示。13表示在一定條件下（20C），單位體積廢水中所含的有機(jī)物被微生物完全分解所消耗的分子氧的數(shù)量。單位為mg（氧）/L（廢水）。有BOD5和BOD20

之分，BOD5最常用。特點(diǎn)：準(zhǔn)確反映污染的程度，但測(cè)定所需時(shí)間長(zhǎng)，不利于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和自動(dòng)控制。生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand，BOD）用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機(jī)物過(guò)程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7

（稱CODCr)和高錳酸鉀KMnO4(稱CODMn)。廢水的可生化性：生化需氧量和化學(xué)需氧量比值表示，一般認(rèn)為，該值大于0.3時(shí)適宜生化處理。

化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)TOC:TotalOrganismCarbon在950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測(cè)定氣體中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。TOD:TotalOxygenDemand在900~950℃高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)（主要是有機(jī)物，包括難分解的有機(jī)物及部分無(wú)機(jī)還原物質(zhì)），燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后，測(cè)量載氣中氧的減少量?？傆袡C(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD）2）毒物型污染原因：無(wú)機(jī)、有機(jī)、放射性途徑：點(diǎn)源污染后果：短期（極性中毒）和長(zhǎng)期（慢性中毒）措施：化學(xué)或物理化學(xué)處理173）富營(yíng)養(yǎng)型污染原因：氮和磷過(guò)量途徑：點(diǎn)源污染和面源污染后果：間接后果措施：生物處理18194）感官型污染原因：色度、臭味、混濁、泡沫、懸浮物途徑：點(diǎn)源污染后果：直接后果和間接后果措施：物理、化學(xué)、生物化學(xué)202.水污染防治基礎(chǔ)知識(shí)2.1廢水水在社會(huì)循環(huán)中，由于種種原因而喪失了使用價(jià)值而外排，這種廢棄外排的水稱為廢水。21據(jù)廢水的來(lái)源生活廢水（domestic)工業(yè)廢水(industrial)據(jù)污染物的化學(xué)類別有機(jī)廢水(organic)無(wú)機(jī)廢水(inorganic）2.2污染物2.2.1固體污染物三種分散狀態(tài)：溶解態(tài)（直徑小于1nm）、膠體態(tài)（直徑1-100nm）和懸浮態(tài)（直徑大于100nm）22總固體(totalsolidTS)溶解性固體(dissolvedsolid，DS)懸浮性固體(suspensionsolid，SS)2.2.2需氧型污染物需氧型污染物指能通過(guò)生物化學(xué)或化學(xué)作用消化水中溶解氧的物質(zhì)。無(wú)機(jī)需氧污染物不多，主要有Fe，F(xiàn)e2+，NH4+，NO2-,S2-,SO32-等具有還原性無(wú)機(jī)物。絕大多數(shù)有機(jī)物為需氧型污染物（可生物降解），可生物降解有機(jī)物分為難生物降解有機(jī)物和易生物降解有機(jī)物。232.2.3毒物型污染物分類：無(wú)機(jī)化學(xué)毒物、有機(jī)化學(xué)毒物和放射性毒物三類。1）無(wú)機(jī)化學(xué)毒物(inorganictoxics)無(wú)機(jī)化學(xué)毒物主要是指重金屬離子、氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等。水污染中所指的重金屬主要是Hg、Cr、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Ti、Mo等。242）有機(jī)化學(xué)毒物（organictoxics)有機(jī)化學(xué)毒物大多是人工合成的有機(jī)物。主要有：揮發(fā)酚、農(nóng)藥（DDT、有機(jī)氯、有機(jī)磷等）、聚氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴和芳香族氨基化合物等。

3）放射性物質(zhì)(radioactivematters)主要是指廢水中所含的能產(chǎn)生有害射線的物質(zhì)。252.2.4營(yíng)養(yǎng)性污染物營(yíng)養(yǎng)污染物主要是指植物和微生物生長(zhǎng)過(guò)程中所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并非有毒，主要是氮和磷。當(dāng)水中氮和磷的濃度分別超過(guò)0.2mg/L和0.02mg/L時(shí)，會(huì)引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。262.2.5生物污染物生物污染物主要是指廢水中的致病微生物(病毒、細(xì)菌（炭疽桿菌、大腸桿菌）、蟲(chóng)卵)和其他的有機(jī)體。2.2.6感官污染物廢水中的異色、混濁、泡沫、不良?xì)馕兜葧?huì)引起人們感官上不快的污染物稱為感官污染物。272.2.7酸堿污染物指進(jìn)入水體的無(wú)機(jī)酸和堿，它們影響水體的pH值。2.2.8油類污染物油類污染物包括礦物油（石油）和動(dòng)植物油中的液體部分。難溶于水，粒徑較大的分散于水面；粒徑介于100-10000nm的微小油珠易被表面活性劑和疏水固體所包圍，形成乳化油，穩(wěn)定地懸浮于水中。282.3廢水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)廢水水質(zhì)控制就是采取一定的技術(shù)措施，使廢水中污染物的濃度降低到規(guī)定的水平。目的有三個(gè)：a）滿足廢水循環(huán)再用對(duì)水質(zhì)的要求；b）滿足有價(jià)物質(zhì)回收工藝對(duì)水質(zhì)的要求；c）滿足廢水排放對(duì)水質(zhì)的要求。292.4廢水水質(zhì)控制方法簡(jiǎn)介30按廢水中污染物的除去方式分離處理(separation)：通過(guò)各種方法使污染物從廢水中分離出來(lái)。一般不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。轉(zhuǎn)化處理(transformation)：通過(guò)化學(xué)或生物化學(xué)的方法，使廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)，或是轉(zhuǎn)化為易于分離的物質(zhì)然后再分離。稀釋處理(dilution)2.4.1分離處理31離子態(tài)污染物：離子交換法、離子吸附法、電滲析法、離子浮選法、電解沉積法分子態(tài)污染物：吹脫法、汽提法、萃取法、吸附法、超濾法、納濾、反滲透法膠體態(tài)污染物：絮凝法和膜分離法懸浮態(tài)污染物：重力分離法、氣浮法、離心力分離法、阻力截留法、磁力分離法2.4.2轉(zhuǎn)化處理32化學(xué)轉(zhuǎn)化法：pH值調(diào)節(jié)法、氧化還原法、電化學(xué)法、化學(xué)沉淀法生物化學(xué)轉(zhuǎn)化法：好氧生物轉(zhuǎn)化法、厭氧生物轉(zhuǎn)化法消毒轉(zhuǎn)化法：藥劑消毒法、能源消毒法2.4.3稀釋處理33水體稀釋法：依據(jù)受納水體（江河、湖泊和海洋）的環(huán)境容量，將小流量廢水排入大水量受納水體，通過(guò)混合稀釋而降低污染物濃度，使之無(wú)害化。廢水稀釋法：利用低濃度廢水或清水稀釋高濃度廢水，以降低污染物濃度，以利于后續(xù)處理。2.5廢水處理系統(tǒng)34典型廢水處理系統(tǒng)圖三級(jí)處理二級(jí)處理一級(jí)處理三級(jí)處理的